正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著節(jié)能減排和高效開(kāi)采的要求，大型液壓挖掘機(jī)逐漸替代小型挖掘機(jī)，被廣泛應(yīng)用于露天礦石開(kāi)采作業(yè)中。國(guó)內(nèi)大型液壓挖掘機(jī)研發(fā)處于起步階段，為此，研究260t液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，為400t以上液壓挖掘機(jī)研發(fā)奠定基礎(chǔ)。工作裝置是大型液壓挖掘機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，其工作效率與可靠性直接影響了整機(jī)的作業(yè)效率，依托260t液壓挖掘機(jī)的研發(fā)項(xiàng)目，應(yīng)用離散元技術(shù)、多體動(dòng)力學(xué)技術(shù)，分析正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要研究工作如下:
　

2、　1)對(duì)260t大型液壓挖掘機(jī)工作裝置原始三維模型幾何細(xì)節(jié)進(jìn)行修正，運(yùn)用HYPERMESH軟件，對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的動(dòng)臂與斗桿進(jìn)行網(wǎng)格離散化。
　　2)建立礦山礦石EDEM離散元仿真模型，進(jìn)行斗桿挖掘工況仿真分析，得出鏟斗動(dòng)態(tài)挖掘阻力。建立工作裝置機(jī)構(gòu)ADAMS多體動(dòng)力學(xué)模型，其中動(dòng)臂與斗桿采用柔性體零件，形成工作裝置剛?cè)狁詈夏Ｐ停⑹┘隅P斗動(dòng)態(tài)挖掘阻力，仿真挖掘機(jī)斗桿挖掘工況，得出了工作裝置隨挖掘姿態(tài)變化，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變化與應(yīng)力點(diǎn)分布的情

3、況。
　　3)采用工作裝置剛體模型，分析了工作裝置斗桿挖掘的最大挖掘力。按照工作裝置最大挖掘力，在工作裝置剛?cè)狁詈夏Ｐ椭?，分析了工作裝置的靜態(tài)強(qiáng)度與應(yīng)力。對(duì)比靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析結(jié)果，表明工作裝置動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)分析，全面反映了結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力。
　　4)根據(jù)工作裝置剛?cè)狁詈夏Ｐ蛣?dòng)態(tài)分析，提取危險(xiǎn)工況，對(duì)工作裝置的斗桿進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化。參考斗桿拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，在工作裝置剛?cè)狁詈夏Ｐ椭校瑢?duì)概念設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)挖掘仿真，驗(yàn)證了概念設(shè)計(jì)