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斗輪取料機(jī)是目前最大的散狀物料裝卸成套設(shè)備之一，廣泛用于礦山、港口、火電廠、焦化廠、水泥廠等領(lǐng)域。取料機(jī)的回轉(zhuǎn)形式主要有回轉(zhuǎn)支撐式和回轉(zhuǎn)臺車式2種。對回轉(zhuǎn)臺車式斗輪取料機(jī)而言，回轉(zhuǎn)輪壓是其設(shè)計、安裝及維護(hù)的1個重要參數(shù)。回轉(zhuǎn)輪壓的大小直接反映取料機(jī)重心位置及穩(wěn)定性，且取料機(jī)回轉(zhuǎn)軌道對其有安全性要求，所以回轉(zhuǎn)輪壓對取料機(jī)的安全生產(chǎn)有非常重要的意義。
對取料機(jī)的輪壓分析目前多采用理論計算的方法及單獨測試每個輪組輪壓的方法。取料機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝運行情況難以確定，且取料機(jī)輪組是超靜定系統(tǒng)，采用理論分析和測試分析輪壓的方法在某種程度上影響輪壓值的準(zhǔn)確度。采用有限元分析方法對取料機(jī)進(jìn)行分析可以較準(zhǔn)確地獲得取料機(jī)的受力情況，但多數(shù)研究者將取料機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，并采用殼單元和梁單元等建立有限元模型，這種處理會影響計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此，采用現(xiàn)場測試和有限元分析相結(jié)合的方法分析取料機(jī)的回轉(zhuǎn)輪壓，有限元分析中采用實體單元建立回轉(zhuǎn)輪組部分的模型，回轉(zhuǎn)輪與回轉(zhuǎn)軌道的連接采用標(biāo)準(zhǔn)接觸對，以期更加真實地模擬回轉(zhuǎn)輪的受力情況。
回轉(zhuǎn)輪壓的測試方法為：在取料機(jī)不取料的工況下，將壓力傳感器連接在千斤頂無桿腔的液壓回路上，利用單個液壓千斤頂依次將各回轉(zhuǎn)臺車組頂起到車輪離開回轉(zhuǎn)軌道，然后取料機(jī)進(jìn)行俯仰運動并記錄時間，測得壓力傳感器在運動過程中的壓力變化情況，從而分析計算回轉(zhuǎn)輪壓值。測試過程為：用千斤頂頂起某個回轉(zhuǎn)臺車組，被頂起的回轉(zhuǎn)臺車組的車輪離開回轉(zhuǎn)軌道后，取料機(jī)懸臂架從水平位置下俯到下極限位置，接著回水平位置繼續(xù)上仰到上極限位置，最后回水平位置，懸臂架回水平位置后給千斤頂卸荷，慢慢放下被頂起的回轉(zhuǎn)臺車組。重復(fù)上述過程，完成另外回轉(zhuǎn)臺車組的測試。在測試過程中用秒表記錄各運動過程的時間。
現(xiàn)場測試時用320t的液壓千斤頂，活塞桿直徑為250mm，活塞桿截面積為49087.4 mm2；重力加速度取9.8 m/s2；壓力變送器為HUBA511，最大量程為40 MPa，輸出為4~20 A的電流信號，通過加1個電阻，將輸出改為1~5 V的電壓信號；信號采集器為CRAS QL 108，采樣頻率為512 Hz。測試時，通過三通管將千斤頂無桿腔的液壓油接壓力變送器，將壓力變送器的輸出接信號采集器，進(jìn)行信號采集。對測試信號就行標(biāo)定、整理，繪制油壓曲線。千斤頂頂右后輪組時的測試油壓曲線，限于篇幅，其它輪組的測試油壓曲線未列出。根據(jù)記錄的懸臂架在某位置時時間，計算出該時刻數(shù)據(jù)點位置，從而得到該位置的油壓值。
經(jīng)整理分析，得到不取料工況下頂起各回轉(zhuǎn)臺車組懸臂架在各位置處的油壓，通過油壓值計算得到輪壓值。
綜合考慮ANSYS計算效率和輪壓計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，對取料機(jī)進(jìn)行簡化，略去對輪壓影響很小的回轉(zhuǎn)平臺之外的構(gòu)件，將所有構(gòu)件的質(zhì)量綜合考慮在簡化后的模型上。在SolidWorks中建立回轉(zhuǎn)平臺實體模型，接著將模型導(dǎo)入ANSYS建立有限元模型。在ANSYS中采用是solid185單元（材料密度設(shè)為0）對導(dǎo)入的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；在整個取料機(jī)回轉(zhuǎn)上部機(jī)構(gòu)的質(zhì)心處建立1個質(zhì)量節(jié)點（質(zhì)量為整個回轉(zhuǎn)上部機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量），并將此質(zhì)量節(jié)點與回轉(zhuǎn)平臺上表面的部分節(jié)點通過無質(zhì)量梁單元（梁單元的截面進(jìn)行多次試計算選取，保證質(zhì)量節(jié)點的變形較小即可）進(jìn)行連接；在被頂起的回轉(zhuǎn)臺車組的頂起部位施加1個豎直向上的位移約束，在其它回轉(zhuǎn)臺車組的車輪與軌道間設(shè)置接觸對，對軌道下表面施加全約束；設(shè)置重力加速度。
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