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烧结机是现代钢铁企业最为重要的生产设备之一,台车体和栏板是烧结机的关键部件,承受机械负荷和热负荷的联合作用,工作条件和工作环境都比较差,其强度至关重要。本课题采用ANSYS软件的 APDL 参数化设计语言,建立了台车体的三维有限元模型,对台车体在强度计算的基础上进行了基于降低重量的结构优化设计,并把台车应力集中系数作为约束条件,以达到保证安全的基础上提高台车体的使用寿命,减轻烧结机重量,降低成本的目的。优化后整个台车减少的重量约为 330kg,带式烧结机是由140台台车组成的密闭烧结带,则整个烧结机减重可达 46t,同时降低了台车的应力集中系数,提高了台车抗疲劳强度。优化结果令人满意,优化方案合理可行,具有较高的实用价值,为台车体的设计提供了有益的参考。
本课题将 ANSYS 软件集成在PRO/E中,利用ANSYS的 APDL 语言,将栏板与物料燃烧的接触区视为带状移动热源,模拟物料层从上到下的烧结过程,对栏板进行瞬态热分析及热应力分析。分析栏板各个时刻的热应力分布特点,对栏板的结构进行了改进,改进后栏板最大热应力值及热变形值都有所降低,且热应力集中的分布状况也有所改善。从而推迟、较少了栏板裂纹的产生,延长了栏板使用寿命,结构改进效果比较理想。