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给料机设备凸弧段托辊优化方案

通过对给料机设备的凸弧段托辊失效分析,基本可以确定是由于凸弧段托辊设计剪应力强度不足造成的,Maxoflex给料机输送能力提升前托辊预计损坏周期只有11个月,提升后由于输送带受力增达使托辊的使用寿命进一步缩短,仅剩3个月左右。因此有必要优化凸弧段托辊,延长其使用寿命。Maxoflex给料机的输送带的设计使用寿命为一代炉龄,一般为10-12年,因此要求优化后凸弧段托辊也达到一代炉龄的要求。

    给料机设备的凸弧段托辊的剪应力计算与托辊外径R1、托辊内径R0及许用剪应力τ有关。而托辊外径R1不建议改动。因此主要考虑选择合适的内径R0及选用合适的材料增加许用剪应力τ。

技改措施:

1)将给料机设备的原凸弧段托辊的辊面材质从Q235钢改为45#,仍采用无缝钢管;

2)根据给料机设备的材料的特性——单纯的增加壁厚能减小剪应力但不能提高辊筒的承载力,而增加壁厚将使辊筒内、外侧的应力相差更大,使辊筒外侧的大部分材料不充分利用,因此查阅《材料力学》可以得出本凸弧段托辊的最佳壁厚为12-19mm,所以将辊筒壁厚从10mm增加到18mm。

    通过上述改进,给料机设备的凸弧段托辊的许用剪应力τ从118Mpa增加到140Mpa,同时通过计算剪应力值从93.2Mpa降至53.3Mpa,托辊疲劳应力循环次数将达到3.284×109次。在材料力学中,一般假设钢材料循环次数N大于108次时如试件未失效,那么即使循环次数N在增加,也不会再发生失效。因此从理论计算上来说,优化后给料机设备的凸弧段的寿命可以满足长期使用的要求。

责任编辑:新乡市东源机械有限公司

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给料机
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