斗式提升机是垂直输送物料的重要机械设备 ， 大范围的应用于矿 山、 冶金、 建材等行业 ， 在生产线的输送系 统 中承担着重要任务ｎ ］ 。中央链斗式提升机采取了特殊 的链条作为牵引构件 ， 维修方便快捷 ， 能节省大量维 修时间； 其料斗与链条之间装有一块减震板 ， 能够更好的起到链条与料斗之间的减震作用 ， 而且还可以有效的预防料斗 在长时间使用下 ， 背部的安装孔部位产生疲劳而撕裂乜 。我 国斗式提升机的发展水平相对低下 ， 在传递转 矩、 寿命 、 可靠性 、 密封性及噪声等方面较国外先进的技术水平还有很大差距ｂ ， 板链式斗式提升机结构较为复杂 、 牵引构件性能差、 安装维修 困难 ， 发展水平较慢Ｈ ］ ， 因此设计高效节能的板链式斗式提升机是有必要 的。

  Ｆｉ ｇ ． １ Ｅ ｎｔ ｉ ｔ ｙ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ ｐｌ ａ ｔ ｅ ａ ｎｄ ｐｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｔ ｆ

  相向的集中载荷。在料斗速度一定 的情况下 ， 物料重量和空气阻力为恒定值 ， 链条在提升到最大高度时

  视为 静 止状来自态 ； 因此将 链 条进行 简 化为 对链 板 的分析 ， 链 板与 销轴 的三 维模 型如 图 １ 所示。

  Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ

  本文将设计生成 的链条三维模型导人 Ａ Ｎ Ｓ ＹＳ 软件 中， 完成 了对链条 的有 限元分析 、 求解和后处理 ， 获得 了链条在满载时的等效应力和应变值 、 销轴的剪切应力值 、 剪切弹性应变值及它们 的分布规律图， 以此来 与材料的许用应力相 比， 确保提升机能战场运转。

  中央链斗式提升机的链条结构 比较特殊 ， 在运行过程中所受的牵引力可以等效 为对链板两端 的孔在 轴方向上相向施加的集 中载荷 ； 销轴所受 的剪切应力等效为在销轴与链板接触部分即链板 的外侧施加

  作者简介 ： 张英风 （ １ ９ ８ ８ 一） ， 女， 河北衡水人 。

  节能的要求。通过对 中央链斗式提升机 中链条 与销轴进行有 限元 分析 ， 将链条 的最大等 效应 力和销 轴的最大剪

  切应 力与材料 的许 用应 力比较 ， 保证 中央链 斗式提 升机在运行过程 中满足 强度要求 。

  中图分类号 ： Ｔ Ｈ １ ２ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ ． １ ０ ４ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ ． ０ ３ ７ ４ ． ０ ４

  １ １ ４ ０ ５ １ ） （ 辽宁科技大学 机械工程与 自动化学 院， 辽宁 鞍 山

  摘 要 ： 中央链斗式提升机采取了特殊的牵引构件 ， 具有提升高度更高、 驱动功率小、 维修方便等优点， 符合高效

  Ｆ ｉ ｇ． ２ Ｍｅ ｓ ｈ ｍｏｄ ｅ ｌ ｏｆ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ ｐｌ ａ ｔ ｅ ａ ｎｄ ｐｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｔ ｆ

  首先要对链条结构可以进行离散化处理 ， 其次选择单元类型。本次运用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ 有限元分析 ，

  的重力４ ０ ０ Ｎ ／ ｍ， 中央链斗式提升机 中链条的链板材料为 １ Ｃ ｒ １ ３ ， 抗拉强度为 ６ １ ０ ＭＰ ａ ， 为了让链板在链条 运 行时更安全 可靠 ， 静载状态下取其安全系数 ｎ＝ １ ． ５ ， 其 许用应 力 ＝ ６ １ ０ ／ １ ． ５ ＝ － ４ ０ ６ ＭＰ ａ ， 链板 长 ａ ＝ １ ２ ０ ｉ ｉ ｌ ｌ ｎ ， 宽ｂ ＝ ６ ０ ｌ ｎ ｎ ｌ ， 厚ｈ ＝ １ ２ ｍ ｍ； 销轴 的材料为 ４ ２ Ｃ ｒ Ｍｏ ， 直径 ｄ ＝ ２ ９ ． ６ ｍ ｌ ｎ ， 长１ ６ ０ ｉ ａ ｒ ． 。斗式提升机平 稳运行时 ， 满载时链条的最大静张力 Ｓ ＝ ５ ４ ｋ Ｎ， 单节链条最大静张力差 Ｓ＝ ５ ３ ｋ Ｎ。

  本文研究的中央链斗式提升机型号为Ｚ Ｙ Ｌ ６ ３ ０ 型， 选择提升的物料为硅酸盐普通水泥 ， 堆积体积质量

  为１ ． ２ ｔ ／ ｍ ， 提升高度 Ｈ＝ ６ ０ Ｉ ｌ ｌ ， 提升速度＝ １ ． ５ ｍ ／ ｓ ， 料斗选用斗宽为 ３ ５ ０ Ｉ ｎ ｌ Ｔ ｌ 的深料斗 ， 料斗容积为 ３ ． ２ ｄ ｍ３ ， 料斗间距为３ ３ ６ Ｉ Ｉ Ｉ ｌ Ｔ Ｉ ， 物料填充因数为 ０ ． ６ ５ ， 空载运动部分每米产生 的重力 ３ ０ ０ Ｎ ／ ｍ， 单位长度上物料

  对 中央链 斗式提升机的链条进行有限元静力学分析 ， 借助所用软件之间的接 口技术 ， 将Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ —

  Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ绘制的模型导入Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ 。 ２ ． １ 链条和销轴 实体模型的建立及 网格划分

  选取 ８ 节点六面体单元 ， 采用 自由网格划分， 共划分了６ ５ ７ ２ 个单元 、 ５ ２ ３ １ ２ 个节点 ， 并计算出各节点 的位