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圓形料場堆取料機具有良好的環(huán)保功能，同時節(jié)約場地自動化程度較高，故廣泛應用于大型散貨港口、火力發(fā)電廠的儲煤場、大型鋼鐵公司的礦石煤炭原料場和大型水泥廠等場合。圓形料場取料機采用雙排鏈條輸送，由驅動裝置、刮板、鏈條、驅動鏈輪組、改向鏈輪組和刮板機軌道等組成。刮板為鋼板焊接結構，兩側內部焊接耐磨鋼板，兩側下部邊緣焊接由耐磨材料制成的刮齒。鏈條為非標的大節(jié)距套筒滾子輸送鏈條，每兩個節(jié)距布置一個刮板，刮板上法蘭與鏈條鏈板的側耳通過螺栓連接。刮板鏈條裝置對于刮板輸送系統(tǒng)非常重要。因此非常有必要對取料機的刮板鏈條裝置進行有限元分析研究。
圓形料場取料機刮板鏈條裝置由刮板、鏈條和相關的螺栓緊固連接件組成。在刮取物料過程中，刮板是直接承受外載荷的部件。在刮板設計過程中，既要考慮承受外載荷的受力要求，又要考慮具有一定的耐磨損性能，因此刮板采用鋼板焊接結構，兩側內部焊接耐磨襯板，兩側下部邊緣焊接由耐磨材料制成的刮齒。刮板兩邊制作成彎折形狀，其角度取刮板沿機架平動方向和繞中心立柱回轉運動方向的合成角度。為了提高刮板的整體剛性和使用壽命，在刮板的背部通常焊接一些加強角鋼。
圓形料場取料機的鏈條采用雙排大節(jié)距套筒滾子鏈。根據取料能力計算出鏈條的驅動拉力，考慮合理的安全系數，選用不同破斷拉力的鏈條。鏈條一般分為內置滾子鏈條和外置滾子鏈條兩種。相對于外置滾子鏈條而言，內置滾子鏈條價格便宜，得到了更多的工程應用。在圓形料場取料機取料的過程中，刮板鏈條裝置除了沿著懸臂機架方向平動外，還有繞中心立柱的回轉運動。
運用Autodesk Inventor Professional軟件分別建立刮板和刮板鏈條裝置的三維模型，利用其自帶的有限元分析模塊，對刮板和刮板鏈條裝置進行強度和變形分析，得到應力分布圖，位移分布圖和應變分布信息，為今后的優(yōu)化設計提供相應的依據。
結合刮板的結構特點，利用Inventor強大的建模功能來建立刮板的有限元模型。另外，還可以利用Inventor軟件的渲染功能對刮板模型進行色彩、材質、紋理等處理，以增強模型的真實感。
刮板材料選擇高強度低合金鋼。刮板上法蘭與鏈條鏈板的側耳通過螺栓連接。所以在進行刮板有限元分析時，采用孔銷連接來約束螺栓連接處，固定徑向和軸向。根據對刮板的受力分析，施加物料對刮板的切削阻力Fq和物料沿刮板運行方向上的摩擦作用到刮板上的摩擦力Fm。
在完成材料選擇、施加約束和載荷以后，選擇自動接觸就可以進行網格劃分，網格設置如下，平均元素大小為0.05，最小元素大小為1.00，分級系數為1.50，最大轉角60°。刮板網格劃分其節(jié)點數為34090，元素數為16717。
在完成網格劃分以后，即可進行分析求解計算。刮板的有限元分析Mises等效應力云圖、位移云圖、安全系數云圖和等效應變云圖。
根據分析求解顯示結果可知，刮板滿足設計要求。刮板鏈條裝置有限元模型的建立結合刮板鏈條裝置的結構特點，利用Inventor強大的建模功能來建立刮板鏈條裝置的有限元模型。
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