带式输送机三角机架计算说明文档.doc

带式输送机三角形机架的求解过程图1 带式输送机三角形机架简图1 参数设置1.1 本程序外部输入参数：滚筒中心高地角螺栓距离立柱和斜撑地面距离 滚筒中心线至地角螺栓距离 传动滚筒轴承座螺栓孔间距紧边张力松边张力滚筒质量型钢单位长度质量型钢横截面积型钢抗弯截面系数 1.2 本程序输出参数立柱点所受水平反力立柱点所受垂直反力立柱点所受弯矩立柱点所受水平反力立柱点所受垂直反力立柱点所受弯矩斜撑点所受水平反力斜撑点所受垂直反力斜撑点所受弯矩1.3 程序运算过程中自定义参数（部分参数如图2所示）图2 带式输送机三角形机架尺寸图斜撑高度滚筒中心至立柱中心两滚筒间胶带角度斜撑角度滚筒下螺栓孔中心到地面距离滚筒上螺栓孔中心到点的距离张力经滚筒轴承座传到立柱的力张力经滚筒轴承座传到立柱的弯矩张力经滚筒轴承座传到立柱的力张力经滚筒轴承座传到立柱的弯矩滚筒质量经滚筒轴承座传到立柱的力2 计算过程2.1 立柱受力分析2.1.1 尺寸计算在计算中，本程序假设按大多数带式输送机三角形机架的尺寸，的基础上进行的。以下将三角形机架底梁尺寸转化为立柱的尺寸。 2.1.2 力的计算以下计算将传动滚筒所受力和力矩转化到立柱所和力和力矩。在立柱的受力分析中，如图2所示，有6个未知数，无法用理论力学的知识求解。故根据材料力学的知识来求解立柱受力。假设立柱的端为固定连接， 图3 立柱受力分析 端活动，端的三个载荷分别为，则根据莫尔积分原理对立柱建立正则方程有：: (1)其中： 以上应用莫尔积分分别计算方程组(1)中的三个自由项和9个系数，可计算出、。即有：但由于不产生弯矩，该方程计算不出。把、看外载荷，对斜撑列正则方程，可计算出值。以下是的计算过程。2.2 斜撑受力分析及求解图4 斜撑受力分析在该斜撑中，假设端为固定端，以的方向的分力为未知外载荷，建立正则方程如下：其中：故可求解出，由此有然后对斜撑建立静力学平衡方程组 (3)可以求解出，。最后对立柱建立静力学平衡方程组 (4)可以求解出，。3 强度较核3.1 立柱的强度较核3.1.1 求解最大弯矩弯矩方程当时，当时，当时，当时，由以上弯矩方程可以看出弯矩变化是线性的，故可以求出各特殊点的弯矩值，比较其绝对值大小即可求出。 而。3.1.2 强度较核如上式成立,则立柱满足强度条件，否则不满足。3.1.3 校核立柱的抗剪切强度立柱剪力图如图所示图5 立柱剪因力图根据上图，取、的最大值为，它应能满足：如上式成立，则选择的立柱截面满足抗剪条件，否则不满足。3.2 斜撑的强度较核3.2.1 求解最大弯矩 斜撑的最大弯矩是斜撑的两固定端，比较两端点的弯矩值，可以确定最大弯矩。而。3.2.2 强度较核如上式成立，则斜撑满足强度条件，否则不满足。3.2.3 校核斜撑的抗剪切强度斜撑所受的剪力为： 故，计算：如上式成立,则选择的斜撑截面满足抗剪条件，否则不满足。4 算例4.1 输入参数值如下：4.2 立柱受力分析4.2.1 尺寸计算因为，根据图1和图2可以求出：4.2.2 力的计算以下计算将传动滚筒所受力和力矩转化到立柱所和力和力矩。在立柱的受力分析中，如图2所示，有6个未知数，无法用理论力学的知识求解。故根据材料力学的知识来求解立柱受力。假设立柱的端为固定连接，端活动，端的三个载荷分别为，则根据莫尔积分原理对立柱建立正则方程有：: (1)其中： 带入方程组(1)即有： (2)解方程组(2)有但由于不产生弯矩，该方程计算不出。4.3 斜撑受力分析及求解在该斜撑中，假设端为固定端，以的方向的分力为未知外载荷，建立正则方程如下：其中：故可求解出由此有然后对斜撑建立静力学平衡方程组如下： (3)可以求解出：同理，对立柱建立静力学平衡方程组有： (4)可以求解出：4.4 强度较核4.4.1 立柱的强度较核 各特殊点的弯矩值为-99228.15，-38440.93，66006.09，96919.01，1255