沥青混合料搅拌设备为沥青路面的铺筑和养护提供必要材料的加工，是公路建设和养护过程中必不可少的一种设备，沥青搅拌楼作为其主体部件，由振动筛、称量系统、搅拌缸等单元组成。由于安装的设备质量重达数十吨，因此其架设过程一般需要大型起重机械的辅助作业，若将举升机构安装于底盘之上并利用直推式液压油缸进行驱动，能够实现沥青混合料搅拌设备的90°翻转、垂直着地等功能，可以达到数人完成几十吨设备架设工作的要求。楼架是沥青搅拌楼的重要支撑件，直接承受着数十吨压力，这要求楼架应有足够的强度。首先进行了楼架的静动态分析，然后利用大型有限元软件Abaqus对楼架进行强度分析，为验证该结构设计是否合理提供重要依据。
      研究对象是某新型沥青搅拌设备塔楼的楼架部分。该设备采用直推式液压油缸举升机构完成楼体整体举升过程。液压油缸作用在类似于汽车车架的底架上，利用油缸驱动完成楼体竖立过程。举升机构和楼架的简化模型如图所示。沥青搅拌设备塔楼油缸动作过程为：在0°至15°举升角过程中，顶推油缸作为驱动源，当其达到最大行程后，由主油缸代替顶推油缸完成剩余角度的举升过程，当塔楼的质心过铰支点的垂直线时，油缸受拉力，表现为慢放塔楼，最终完成其竖立过程。在静力分析时，完全依靠机构活动杆件的力矩静平衡来计算构件的铰接点支反力，按力矩平衡的极限条件，进而求出油缸最大举升力。
      楼架受力分析如图所示。由图和表可以看出，在0°和150°也就是两个油缸开始动作时，楼架受的力最大，因此这也是楼架最有可能发生破坏的两个状态，重点研究这两个角度楼架的强度情祝。由于沥青搅拌塔楼回转转动惯量很大，在按机构力矩平衡求得的车箱静止举升推力的同时，还应计算惯性力。以下对0°顶推油缸起步举升时惯性阻力进行计算。a)设定：顶推油缸要保证塔楼在10s内完成15°升角，由此可见，在塔楼的举升轴座上，除承受静力平衡计算所得的载荷外，还同时额外承受惯性力和惯性力偶矩的双重作用。虽然惯性力不太大，但惯性力偶矩数值较大，会对楼架造成较大的弯扭应力。在进行楼架强度分析计算(有限元分析)时，必须考虑惯性力F以及力矩等于M的惯性力偶对楼架举升所附加的举升载荷的。在分析时，也可先求出动态载荷，再引入动载系数将动态载荷置于静态条件来进行分析计算。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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