排土机是露天煤矿连续或半连续开采成套设备中的重要设备之一,其性能优劣直接影响整个生产线的效率,而排料臂又是排土机设备中的关键部件,属于弹性斜向多支撑和刚性支撑的带有外伸端的超静定的复杂格构柱。作用在排料臂的载荷为集中载荷和均布载荷。排料臂的几何参数如臂长,跨间距,弹性支撑件的特性及结构参数是影响排料臂的机械性能的重要参数。为了确定这些参数的合理性,基于设计质量控制的思想,对排料臂进行统一规划,选取不同的力学模型,采取正交设计,对跨间距离进行优化设计。首先,将弹性多支撑简化为超静定的固定多支撑,计算出支撑力和排料臂的主要截面的内应力；再简化为弹性多支撑力学模型,引入各吊挂点即支撑点的未知弯矩和竖直位移等5个未知参数,根据各吊挂点处角位移变形协调性、各吊挂点支座平衡条件,补充5个方程,求解超静定问题。经计算的比较分析,这二种模型均可用于设计中,第一种刚性支撑模型可用于初步设计中,第二种弹性支撑模型可用于详细设计中。采用正交设计,选各跨间距离为因素、每个因素三水平,以各跨间的最大强度、各组弹性支撑件的最大伸长量和各跨间的最大挠度为目标,确定合理的跨间距,最终选定,L2=4.5m, L3=19.5m,L4=23m。用Ansys计算,互验计算结果。