矿石半移动式破碎站结构有限元分析

摘要

本论文依托哈萨克斯坦卡恰尔露天矿项目中破碎系统部分——矿石半移动式破碎站。目前这类大型半移动式破碎站系统的设备主要都是依靠进口。在这种情况下，北方重工自主研发设计的半移动式破碎站将成为我国在露天矿山破碎设备中突破外国垄断的一个重要节点。同时由于破碎站破碎能力很大，导致其设备结构规模较大，其钢结构的设计计算成为设计中的一个关键点，也是该类型破碎站国产化需要解决的一个重要问题。
　　本论文对半移动式破碎站的结构形式，移设方式等进行了详细的说明，同时对半移动式破碎站满载堵料工况及大风载荷工况下的钢结构进行了应力分析，结合钢结构力学理论，采用有限元分析、模态分析等分析方法，对半移动式破碎站钢结构进行了系统的分析，并对受料斗平台进行了优化设计。
　　首先，根据用户给出的原始设计参数及其矿场开采的工艺要求，在满足生产能力和制造安装工艺的条件下，对破碎站进行系统的结构设计，同时考虑大件运输移置的问题。其次，用ANSYS建立主机钢结构数学模型，在不影响整体结构和性能的前提下，对其进行正确的模型结构简化处理、网格化分、添加约束载荷，约束和载荷情况也根据实际受力情况进行了简化添加。再次用有限元计算结果并进行分析和优化，对优化的概念和设备优化具体过程进行了简要介绍，展示优化结果并进行数据分析。最后介绍模态分析的基本概念和分析方法，对破碎站主机钢结构进行了模态分析。
　　本论文通过对哈萨克斯坦半移动式破碎站主体钢结构的力学计算，为半移动式破碎站的国产化设计计算奠定了理论基础，同时考虑了半移动式破碎站的移置可行性和移置方式，对以后半移动式破碎站的设计计算提供了理论基础和计算经验。