带荷重传感器钢仓的设计计算.pdf

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1、刘启元，等：带荷重传感器钢仓的设计计算中围分类号：TQl72．6文献标识码：B文章编号：1007—0389(2011)06—07—05带荷重传感器钢仓的设计计算刘启元，郭静，侯滨生，徐辉，高峰(中建材国际装备有限公司，北京10010)摘要：对带荷重传感器的钢仓设计进行优化计算是十分必要的，它不仅可以节约仓体的钢材用量，还可以减少水泥厂基建投资，节约生产过程中的电耗。逐一分析计算了钢仓的壳体、支座以及环梁的受力；在此基础上，提出了钢仓环梁和支座的优化设计计算方案；最后，通过实例计算，证实所推荐的优化设计方法是合理的，且可大大降低钢仓高度和钢仓的用钢

2、量。关键词：荷重传感器；钢仓；支座；环梁DesigncalculationofsteelsilowithweighsensorLiuQiyuan．GuoJing，HouBingsheng．XuHui，Gaofeng(CNBMInternationalEquipmentCo．，Ltd．。Beijing，Ioooio)Abstract：It'snessal'ytodesignthesteelsiloforabetterstatewhichwillsavesteelandconstrtuctionCOstandthepowereoncumptionin

3、cementplant．Thestressofshell，abutmentandringbeamofstellsilowereanalysedandcalculatedorlebyone，onbaseofthat，thebetterdesignschemeoftheringbeamandabutmentwasbrunghtforard．Finally，therecommendeddesignmethodwasprovedreason‘able，withittheheightandsteelvolumecouldbedecreasedgreatly

4、．Keywords：weighsensor；steelsilo；abutment；ringbeam0前言由于工艺升级，越来越多的业主要求生料调配站、水泥调配站、煤粉制备、水泥散装及生料、水泥库底的钢仓带荷重传感器。因钢仓的出料通常还配有电子皮带秤或冲板流量计等精度较高的计量设备控制出料量，故钢仓本身设置的荷重传感器的称量精度要求并不高；一般控制极限是仓内物料不少到空仓断料，多到不能让仓满后仍进料，使物料溢出仓外。带荷重传感器钢仓的使用不仅可以提高自动化程度，还便于减小钢仓体积，节约钢材用量，降低仓顶高度，减小向仓内喂料的提升输送设备规格及厂区面积

5、，因此可以减小基建投资和投产后的生产电耗，推进水泥工业向低碳化发展。我们在与一些设计单位合作过程中发现，他们的钢仓设计缺乏设计计算，把钢仓设计得既笨重又高大。我们进行强度计算并优化设计后，在装载量相同的情况下，有的仓用钢量只需要原设计的一半重量即可。因此，优化带荷重传感器钢仓的设计计算就尤其显得越来越重要。这里将我们的设计计算介绍如下，供参考。l壳体受力1．1支座以上圆柱仓壁的应力计算钢仓的外形如图1所示。因为钢仓上部自重很小，可以忽略不计，这一般的应力可看作是在物料压力作用下，仓壁产生的环向拉应力为矾：盯：砚：掣(1)萨砚2]再．L1’式中：g

6、一重力加速度；肛钢仓半径；￡汁一仓壁计算厚度；K焊一焊缝系数，K悍=0．8；卜侧压力系数；卜计算点水乎面承受物料的压应力。其中K和P的计算公式如下：S：tall2(45。一奚)(2)(2)式中妒为贮藏物料的内摩擦角，见表l。P=c·7·(x-^)(3)露仓顶料面水淀工程—20ilg—geg日图1钢仓的外形一7一(3)式中：y一贮藏物料的体积质量(见表1)；z～仓顶至计算点的垂直距离；C一冲击影响系数，对于我们研究的钢仓由于没有大块物料的冲击，故C=1；h一贮料顶锥的高度，计算公式如下：h=尺·tan口2(4)a：一物料休止角，见表l。表1水泥厂钢

7、仓常用物料的有关参数1111．2支座以下一段仓壁受力分析支座以下一段即图l中高度为(皿一y)的一段仓壁，此段除按上式计算出的环向应力外，还承受贮料等重力引起的纵向拉应力“，计算用(5)式：允％2瓦莆石(5)(5)式中，G为仓壁承受的计算载荷，即：G=G料+G柱+G锥(6)(6)式中：G抖～仓内顶锥、圆柱体和底锥贮存的物料总重；G柱·计算面以下、仓体圆柱部分重量；G傩一锥体及膨胀节以上设备重量。则支座以下一段仓壁所受的总应力为：盯=√吼2+％2(7)1．3底部锥体的应力计算底部锥体的最大应力发生在锥体与圆柱壳体联接处，见图1(其中d，为仓底锥溜角，

8、吼为仓底锥三角形的高度)。在H。>等时，口：一7。"g"c，otal(、HO'n。ax：+譬)．HK口==‘2，计．sndl、：十丁)‘