垃圾压缩设备的力学分析与优化设计研究.pdf

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1、·机械制造与研究·宋子玲，等·垃圾压缩设备的力学分析与优化设计研究垃圾压缩设备的力学分析与优化设计研究宋子玲，高建和，许颖颖，朱向楠，张东来(1．扬州大学机械工程学院。江苏扬州225127；2．扬州-r~l,职业技术学院，江苏扬州225127)摘要：通过对散体力学的研究，建立垃圾压缩设备在对垃圾挤入、压缩和推出等基本工况下的压缩垃圾栽荷的数学描述。对垃圾压缩设备进行应力测试，得到其在基本工况下的应力分布，校核与修正压缩垃圾载荷的数学描述。利用ABAQUS软件对垃圾压缩设备进行结构的有限元分析，对垃圾压缩设备的截面形状及构件尺寸进行优化设计，以达到降低结

2、构的最大应力，减少结构质量，降低成本。关键词：散体力学；垃圾压缩设备；载荷描述；有限元分析；结构优化中图分类号：TH12文献标志码：B文章编号：1671-5276(2011)06-0040-05DynamicAnalysisandOptimizationDesignResearchon~arbageCompressionEquipmentSONGZi-ling，GAOJian-he，XUYing—ying，ZHUXiang—nan，ZHANGDong—lai(1．CollegeofMechanicalEngineering，YangzhouUniver

3、sity，Yangzhou225127，China；2．CollegeofVocationaIandTechnicaI．Yangzhou225127，China)Abstract：Onthebasisofresearchongranularmechanics，thispaperestablishesthemathematicalexpressionsofcompressedgar-bageequipmentwhenitpushes，compressesandextrudesthegarbage．Italsogetsthegarbagecompressi

4、onequipment’SstressdistributionbystresstestandchecksandmodifiesitsmathematicalexpressionsunderoperatingcondRionandthenusesABAQUSsoftwaretoanalyzeitsstructureandresearchonoptimizationdesignofitscross—sectionshapeandsizeinordertoreducethemaxi·maIstructurestressandstructuremass．Key

5、words：granularmechanics；garbagecompressionequipment；loadexpression；FEA；structureoptimization要实现对垃圾压缩设备的力学分析与结构优化设计0前言研究，必须搞清楚垃圾压缩设备在各种工况下的压缩垃圾载荷的数学描述。垃圾是由多种废弃物组成的混合物，力垃圾压缩设备是通过垃圾厢、填装器、推铲、液压系统学性质很不确定，目前尚未见到对垃圾力学性质的研究资等专用装置，实现垃圾倒人、压碎或压扁、强力装填，把垃料，因此具有原创性和较大的难度。通过对散体力学的研圾挤入厢体并压实和推卸的

6、设备。垃圾压缩设备的特点究，运用弹塑性有关理论，建立散体在压缩过程中对厢壁是垃圾收集方式简便、高效、具有自动反复压缩以及蠕动载荷分布数学描述，并通过对垃圾压缩设备进行应力测压缩功能，压缩比高，装载质量大，作业自动化，动力性、环试，得到其在基本工况下的应力分布，校核与修正压缩垃保性好，整套设备利用效率高。垃圾压缩过程中的污水直圾载荷的数学描述。最后，运用ABAQUS有限元分析软接进入污水厢，彻底解决垃圾的二次污染。其结构及应用件对垃圾压缩设备在满载挤入、压缩、满载推出等实际工方式如图1所示。况下的应力应变进行分析。目前国内生产的垃圾压缩设备具有质量大、结

7、构笨重、强度差、材料利用率低的缺点，企业亟需对其进行力学分析与优化设计研究，以达到减轻结构质量，增加结构强度的目的。1压缩垃圾载荷描述1．1压缩垃圾载荷的构成垃圾压缩设备在工作过程中所受到的垃圾对厢体内表面的作用力主要有以下几部分组成：自重力、压缩力、摩图1垃圾压缩设备结构擦力，各种实际工况中结构所承受的载荷为以上各种力的组合。作者简介：宋子玲(1987一)，男，江苏南京人，硕士研究生，主要研究方向为固体力学、实验力学方面的研究。·40·http：fZZHD．chinajourna1．net．cnE-mail：ZZHD@chainajourna1．ne

8、t．ell《机械制造与自动化》·机械制造与研究·宋予玲，等·垃圾压缩设备的力学分析与优化设计研