淺談土石料堆取機械的研究方法

張永麗，張極夫

（遼寧軌道交通職業(yè)學院，遼寧 沈陽110023）

0 引言

土石料堆取機械中首要問題就是物料問題。物料本身的流動性、含水率對土石料堆取機械的性能影響非常大。

散體在土石料堆取機械上是一個重要概念，它不同于巖石和土壤,具有分散性、復雜性和易變性。散體是由形狀各異、尺寸不一的固體顆粒所構(gòu)成的混合物，一般表現(xiàn)為各種不同程度的松散物料。散體的物理力學性質(zhì)介于固體和液體之間。運輸設(shè)備可以對散體施加壓力和剪切力,當力足夠大時,會發(fā)生散體的流動,導致其堆積形狀的變化。但散體幾乎不能承受拉力。散體能像液體一樣向各個方向流動，且呈現(xiàn)各向不同性。

1 散料的流動能力研究

物料的流動性是散體物料的重要特性之一。摩擦角和黏合力是顯示物料流動性的重要物理量，尤其是摩擦角的變化能夠反應散體流動性的變化。散體的粒度級配、濕度、松散性、散粒形狀等，對散體的摩擦角有很大的影響。散體物料顆粒與顆粒之間是空氣和水分，水也是以多種形式表現(xiàn)出來的，可分為潮濕物料、風干物料和干燥物料。例如：松散礦巖的含水量是影響某些散體流動特性的重要物理參數(shù)之一。有些散體物料中水與固體顆粒之間并不是簡單的機械混合，而是有機地參入散體的結(jié)構(gòu)，對散體的性狀起到很大的影響。

2 力學分析對土石料堆取機械的重要性

土石料堆取機械作為一種綜合的機電系統(tǒng)，工作環(huán)境非常復雜。各種不同條件的環(huán)境，不規(guī)則的散料都會對設(shè)備產(chǎn)生很多種不同的附加載荷，有可能會對機械造成沖擊載荷等，結(jié)構(gòu)的剛度、強度和平衡穩(wěn)定性問題也是應該研究的重要問題。

傳統(tǒng)的設(shè)計中剛度和強度問題都是考慮的，大多是設(shè)計者根據(jù)經(jīng)驗公式簡單的驗算和憑借經(jīng)驗給定結(jié)構(gòu)尺寸材料厚度，往往比較保守。造成使用更多的材料增加自重來保證結(jié)構(gòu)的強度和剛度，強度儲備過大，浪費材料，提高成本。有限單元法作為一種數(shù)值方法可以很好的模擬各種物理場，對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了很大幫助，具有重要的設(shè)計意義。

3 結(jié)語

本文主要探討了土石料堆取機械中物料粘度即流動性的相關(guān)問題，并提出土石料堆取機械不能僅僅采用傳統(tǒng)的公式簡單的驗算，而是應該充分利用有限元來校核力學性能和節(jié)約原材料，這對設(shè)計意義重大。