基于EDEM-FEA的電鏟工作裝置的力學(xué)特性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、礦山用挖掘機(jī)也稱電鏟，是露天礦開采中的主要大型設(shè)備之一，用于礦山表層土石的剝離和礦石的采裝作業(yè)。電鏟工作環(huán)境往往比較惡劣，外載荷的變化更具有隨機(jī)性，導(dǎo)致電鏟鏟斗和斗桿的頻繁破壞，其自身強(qiáng)度可靠性降低，構(gòu)件的配合協(xié)同工作也需要良好運(yùn)行。因此，論文采用數(shù)值仿真方法，針對(duì)WK-20電鏟的關(guān)鍵部件進(jìn)行研究，來(lái)找到零件的易破壞點(diǎn)和易斷裂面，以滿足設(shè)備在不同工況和環(huán)境中的正常、可靠作業(yè)。
　　本課題介紹了國(guó)內(nèi)外礦山挖掘設(shè)備的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，并

2、探討了電鏟工作裝置的研究情況，以及本課題研究的目的和意義。以內(nèi)蒙古白音華煤礦現(xiàn)使用的WK-20型號(hào)挖掘機(jī)為研究對(duì)象，針對(duì)其工作裝置在實(shí)際使用環(huán)境中斗桿疲勞斷裂的情況，對(duì)其桿件部件鏟斗和斗桿進(jìn)行力學(xué)行為分析，研究基于力學(xué)理論、數(shù)值計(jì)算理論，采用多種數(shù)值計(jì)算軟件，發(fā)揮各自軟件的長(zhǎng)處，利用Solidworks軟件和Hypermesh軟件建模和網(wǎng)格化等前處理工作，用EDEM軟件進(jìn)行鏟斗挖掘過(guò)程仿真，在此基礎(chǔ)上，對(duì)電鏟的鏟斗和斗桿進(jìn)行有限元分析，

3、包括鏟斗的離散元與有限元的耦合分析和斗桿的有限元分析，找到其薄弱環(huán)節(jié)后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，該研究仿真分析過(guò)程對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)有一定的指導(dǎo)意義
　　本文主要根據(jù)wk-20電鏟的實(shí)際使用情況，對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的疲勞斷裂問(wèn)題進(jìn)一步探討，利用離散元軟件模擬整個(gè)挖掘過(guò)程，輸出挖掘阻力數(shù)據(jù)。找到一種更科學(xué)的手段解決挖掘阻力的計(jì)算問(wèn)題，同時(shí)利用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有限元分析，分析結(jié)果顯示，鏟斗和斗桿的最大應(yīng)力位置和最大形變位置與實(shí)際零件破壞位置基本一致，研究結(jié)果