弯矩分配法在大型回转窑筒体设计中的应用.pdf

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1、应用与试验2015年第4期(第28卷，总第138期)·杌械研究与应用·弯矩分配法在大型回转窑简体设计中的应用张擎宇，赵冬博(辽宁五寰科技发展有限公司，辽宁沈阳)摘要：采用弯矩分配法，对某公司年产10万吨，规格为．8x110m支撑镍铁回转窑进行筒体强度及各档支反力进行分析计算，检验了筒体强度是否满足要求，并为土建设计及支撑、传动等其他部分的设计提供了可靠的载荷数据。关键词：弯矩分配法；抗弯劲度；传递系数；支反力中图分类号：TQ172文献标志码：A文章编号：1007—4414(2015)04—0110—03ApplicationofMomentDistributionMethodinDesi

2、gnofLargeRotaryKilnCylinderZHANGQing-yu，ZHA0Dong-bo(LiaoningWHESTR&DCo．，Ltd，ShenyangLiaoning110000，China)Abstract：Inthisarticle，thereactionandthebendingstressofrotarykilnareanalyzedandcalculatedwiththemethodofno—mentdistributionmethod，whichhavecheckedupwhetherthestrengthcanmeetthedesignrequiremen

3、tsornot，andprovidedexactdataforthedesignoftheotherpartsofrotarykiln．Keywords：momentdistributionmethod；anti—bendingstiffness；transfercoeficient；reactionO引言某公司年产10万吨镍铁项目，选用两条规格为．8x110m回转窑，采用4档支撑，属于国内大型回(转窑，设计过程中其力学模型属于多跨连续梁的求解问题，由于模型中包含两个虚约束，因此无法通过静力平衡方程求解，属于二次超静定梁，对于此类问题图2筒体载荷简化图可以采用三弯矩方程求解，但是步骤繁琐

4、，计算量大。1．3简体载荷具体数值而采用弯矩分配法求解，不仅计算量小，而且步骤简1．3．1均布载荷单明了，效率高，是解决此类问题较为理想的方法。筒体内径：．8m，总长度：110m。因此，采用弯矩分配法对．8x110ITI筒体设计中涉综合考虑筒体自重、耐火砖重力及物料的重力，及到的跨距分配、筒体强度校核以及支反力计算等问计算每跨的均布载荷题进行求解。第一跨均布载荷：g=168．17kN／m1筒体所受载荷第二跨均布载荷：g=167．13kN／m筒体所受载荷主要包括：①筒体、耐火砖及物料第三跨均布载荷：g。=167．46kN／m重力产生的载荷，可视为均布载荷；②窑头护板、大齿窑头悬伸段均布载荷

5、q=174．11kN／m圈以及挡料坝的重力产生的载荷，可视为集中载荷。窑尾悬伸段均布载荷q=169．95kN／m1．1简体载荷1．3．2集中载荷简体受载荷图情况如图1所示。(1)窑头护板及冷风套重力Fo=70kN(2)挡料坝重力F1=F2=F3===250kN(3)大齿圈装置重力图1简体受载荷图F5=400kN1．2筒体载荷简化(4)根据材料力学计算集中力利用材料力学方法，窑头窑尾悬伸段可分别简化Pl=1886．99kN，P4=2039．41kN为集中力P、P和等效弯矩。、，如图2。1．3．3等效弯矩收稿日期：2015—05—28作者简介：张擎宇(1983一)，男，辽宁阜新人，工程师，研

6、究方向：矿山冶金设备。·110··杌械研究与应用·2015年第4期(第28卷，总第138期)应用与试验根据材料力学计算等效弯矩：K23zs==。．546Ml=8767．97kN·m，M4=11598．33kN·m1．3．4长度值第三档：肛sz==0．5632=28m，L3=31m，厶=30m，L8=13m，L9=13K34m，Llo=8m，Ll1=5m，L1211m。==0·4372利用弯矩分配法对简体进行分析计算2．2．3计算固定端弯矩2．1弯矩分配法的原理查表计算不同载荷在固定处产生的弯矩，并叠加弯矩分配法是根据叠加原理，将结构件的受载状得：态分解成一些简单状态(称为“固定状态”与“

7、放松状第二档固定弯矩：态”)，这些简单状态的杆端弯矩(即支座截面弯矩)M21=13371．21kN·m，3=14863．24kN·1TI可查表按公式分别计算。将计算结果叠加，即求得受第二档固定弯矩：载状态下的杆端弯矩。M3z=15276．87kN·m，坞4=15757．44kN·m2．2弯矩分配法的具体应用2．2．4传递系数结合本次计算，首先根据弯矩分配法，在第二档C21：0，C23：1与第三档增加固定约束，图2可以转化、分解为三段