本文關鍵詞：液壓挖掘機鏟斗的失效分析和改進設計

  更多相關文章： 液壓挖掘機 鏟斗 失效分析 結構設計 有限元分析

【摘要】：論文課題選自本企業(yè)的質(zhì)量改善開發(fā)事例。液壓挖掘機是工程機械中非常重要的土方施工機械之一,動臂、斗桿和鏟斗為液壓挖掘機的三大工作裝置,其中,鏟斗作為與作業(yè)對象直接接觸部件,在工作裝置中起著特殊的作用和地位,鏟斗出現(xiàn)問題將直接影響液壓挖掘機的施工效率。2013年,我公司售出的20噸～24噸液壓挖掘機鏟斗在使用過程中出現(xiàn)了多例背部開裂的故障。造成了用戶停工,問題亟需盡快解決。為了盡快解決問題,挽回用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的信賴,針對這一質(zhì)量問題,我們深入用戶現(xiàn)場,調(diào)查作業(yè)工況及作業(yè)手法；查閱了挖掘機鏟斗相關的技術文獻資料,對失效鏟斗開裂部位進行剖切檢查分析,找到了開裂根源。分析出故障原因后,通過對焊接工藝及鏟斗結構方面進行改善,消除了故障。改善后的新鏟斗通過實機應力試驗、市場500小時實用試驗進行了驗證,達成了改善目標。主要研究內(nèi)容如下：(1)對開裂部位實施剖切法檢查分析,通過觀察斷口處的焊縫熔深、硬度分布、開裂源擴展方向,確定失效的原因。(2)對開裂部位材料的焊接性進行分析,確認焊接工藝是否合理。為了確認材料焊接性,引用碳當量的理論,并計算使用材料的碳當量。根據(jù)材料碳當量選用合適的預熱方法,改進焊接工藝。(3)對現(xiàn)有鏟斗進行結構改善,并應用有限元軟件進行建模分析,降低開裂部位的應力,確認改善方案。(4)對改善后的鏟斗進行實機應力試驗及市場實用試驗,進一步驗證了改善的有效性。
【關鍵詞】：液壓挖掘機 鏟斗 失效分析 結構設計 有限元分析
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU621
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 課題提出的背景和意義12-14
• 1.2 液壓挖掘機鏟斗的結構、用途和性能要求14-15
• 1.2.1 鏟斗的結構形式14-15
• 1.2.2 鏟斗用途與性能要求15
• 1.3 液壓挖掘機鏟斗的失效形式和研究現(xiàn)狀15-19
• 1.4 本課題研究內(nèi)容及章節(jié)組織19-22
• 1.4.1 本課題研究內(nèi)容19-20
• 1.4.2 論文章節(jié)組織20-22
• 第2章 鏟斗的失效分析22-28
• 2.1 鏟斗的設計失效分析22-23
• 2.2 鏟斗的制造失效分析23-24
• 2.3 鏟斗的檢驗24-27
• 2.3.1 鏟斗焊縫斷口觀察分析25
• 2.3.2 鏟斗失效部位焊縫硬度分布檢查25-26
• 2.3.3 鏟斗失效部位焊縫融合檢驗26-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 基于焊接性能的鋼板材料選擇和焊接工藝改進28-38
• 3.1 EH360、Q460C材質(zhì)焊接性能分析30-32
• 3.1.1 EH360材料焊接性能分析30-31
• 3.1.2 Q460C材料焊接性能分析31-32
• 3.2 焊接工藝分析與改進32-33
• 3.3 臨時對策研討與實施33-35
• 3.4 本章小結35-38
• 第4章 鏟斗有限元分析與優(yōu)化設計38-52
• 4.1 有限元分析的基本理論與應用現(xiàn)狀38-42
• 4.1.1 常用建模軟件簡介40-41
• 4.1.2 常用有限元分析軟件簡介41-42
• 4.2 有限元軟件在挖掘機設計方面的應用現(xiàn)狀42-43
• 4.3 鏟斗有限元模型建立與分析43-48
• 4.3.1 建立鏟斗三維模型45-46
• 4.3.2 鏟斗模型導入Pro/Mechanica軟件并進行網(wǎng)格劃分46-47
• 4.3.3 對鏟斗追加約束和載荷47
• 4.3.4 鏟斗有限元分析47-48
• 4.4 鏟斗模型受力分析與實際工況受力分析48
• 4.5 鏟斗設計改進方案48-51
• 4.6 本章小結51-52
• 第5章 鏟斗設計改進方案驗證52-58
• 5.1 改進設計后的鏟斗有限元分析52-53
• 5.2 改進設計后的鏟斗應力試驗驗證53-54
• 5.3 改進設計后鏟斗燃油消耗、作業(yè)量驗證54-55
• 5.4 改進設計后鏟斗實用試驗驗證55-57
• 5.5 本章小結57-58
• 總結與展望58-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-65
• 學位論文評閱及答辯情況表65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周賢彪;卡特彼勒隆重推出320C液壓挖掘機[J];建筑機械;2000年11期

2 張遠蔚;液壓挖掘機“無轉(zhuǎn)向”故障的排除[J];工程機械與維修;2000年03期

3 ;履帶輪式拖拉機配套液壓挖掘機[J];磚瓦;2000年01期

4 田奇,馬鵬飛;液壓挖掘機發(fā)展概況[J];筑路機械與施工機械化;2000年03期

5 田奇,馬鵬飛;液壓挖掘機的多功能化與多種附件[J];建筑機械;2001年08期

6 楊承先;液壓挖掘機在特殊條件下的使用與保養(yǎng)[J];工程機械與維修;2001年01期

7 孫玉燮;液壓挖掘機工作無力故障的主要原因[J];工程機械與維修;2001年05期

8 劉建民;液壓挖掘機關鍵技術綜述[J];建設機械技術與管理;2001年12期

9 馬鵬飛,田奇;液壓挖掘機的工作與操作性能[J];西北建筑工程學院學報(自然科學版);2001年01期

10 吳明;我國液壓挖掘機年增兩成[J];公路運輸文摘;2001年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳學因;符燕秋;;液壓挖掘機點檢初探[A];綠色制造與低碳經(jīng)濟——2010年海南省機械工程學會、海南省機械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會“年會”暨機械工程科技學術報告會論文集[C];2010年

2 康寶生;;從技改效能看電動液壓挖掘機在隧道施工中的推廣應用[A];2012年中鐵隧道集團低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術專題交流會論文集[C];2012年

3 肖清;王慶豐;林添良;胡寶贊;龔文;;混合動力系統(tǒng)在液壓挖掘機上的應用研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集[C];2008年

4 郭剛;黎波;張宏梅;羅文興;;液壓挖掘機作業(yè)過程預測控制方法研究[A];2011中國儀器儀表與測控技術大會論文集[C];2011年

5 張佳興;;電動液壓挖掘機改裝[A];2012年中鐵隧道集團低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術專題交流會論文集[C];2012年

6 郭剛;張宏梅;黎波;羅文星;;液壓挖掘機器人操作員模型研究[A];第八屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2010年

7 國香恩;趙丁選;尚濤;張紅彥;;液壓挖掘機的電子節(jié)能模糊控制系統(tǒng)[A];中國工程機械學會2003年年會論文集[C];2003年

8 陳炯;;淺談企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)能力提高[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集（2）[C];2009年

9 王廣懷;靳軍;王成;;國外單斗液壓挖掘機液壓系統(tǒng)分析介紹[A];2002年黑龍江省機械工程學會年會論文集[C];2002年

10 張棟;趙家宏;許純新;鄧文;;液壓挖掘機神經(jīng)網(wǎng)絡模糊-PID節(jié)能控制系統(tǒng)的研究[A];中國工程機械學會2003年年會論文集[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;液壓挖掘機需求將加大[N];中國礦業(yè)報;2001年

2 汪洵;我國液壓挖掘機需要量將大幅增長[N];中國水利報;2001年

3 商立今;北方重汽進軍液壓挖掘機市場[N];中國冶金報;2004年

4 水甲;我國液壓挖掘機需求空間增大[N];中國商報;2001年

5 陳正利;國產(chǎn)液壓挖掘機已屬世界一流水平[N];中華建筑報;2000年

6 建文;提高產(chǎn)品技術含量[N];中國交通報;2001年

7 甘陽;國產(chǎn)液挖機還有戲嗎[N];中國礦業(yè)報;2001年

8 徐工研究院 張啟君;中國挖掘機行業(yè)發(fā)展探討[N];中國貿(mào)易報;2004年

9 ;美國公司推出新型液壓挖掘機[N];今日信息報;2004年

10 ;步履式液壓挖掘機[N];科技日報;2004年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳文海;并聯(lián)式混合動力液壓挖掘機能量回收與動力匹配技術研究[D];西南交通大學;2015年

2 肖清;液壓挖掘機混合動力系統(tǒng)的控制策略與參數(shù)匹配研究[D];浙江大學;2008年

3 朱建新;液壓挖掘機振動掘削機理及其過程優(yōu)化建模與智能控制策略研究[D];中南大學;2008年

4 郝鵬;液壓挖掘機動力系統(tǒng)匹配及節(jié)能控制研究[D];中南大學;2008年

5 林瀟;液壓挖掘機并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)控制策略研究[D];浙江大學;2010年

6 國香恩;液壓挖掘機節(jié)能模糊控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2004年

7 張彥廷;基于混合動力與能量回收的液壓挖掘機節(jié)能研究[D];浙江大學;2006年

8 楊敬;具有可停缸動力系統(tǒng)的液壓挖掘機功率匹配及節(jié)能研究[D];太原理工大學;2013年

9 尚濤;液壓挖掘機作業(yè)及行走系統(tǒng)節(jié)能控制研究[D];吉林大學;2005年

10 林添良;混合動力液壓挖掘機勢能回收系統(tǒng)的基礎研究[D];浙江大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝迪;混合動力液壓挖掘機動力系統(tǒng)研究[D];浙江大學;2008年

2 沙清泉;混合動力液壓挖掘機的建模及節(jié)能控制研究[D];東北大學;2012年

3 韓文鵬;液壓挖掘機回轉(zhuǎn)裝置能量回收系統(tǒng)研究[D];長安大學;2015年

4 黃冠雅;考慮作業(yè)動態(tài)特性的液壓挖掘機工作裝置強度研究[D];浙江大學;2016年

5 劉薇;液壓挖掘機復合回轉(zhuǎn)制動能量回收系統(tǒng)的研究[D];太原科技大學;2015年

6 杜妮絲;大型液壓挖掘機循環(huán)工況機械系統(tǒng)功耗研究[D];太原科技大學;2015年

7 解晶琳;單斗液壓挖掘機工作裝置的動態(tài)特性分析[D];太原科技大學;2015年

8 李剛;液壓挖掘機履帶行走裝置故障機理研究[D];吉林大學;2016年

9 牟晉勇;液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的節(jié)能研究[D];燕山大學;2016年

10 譚萬秋;23T級液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)節(jié)能研究[D];西南交通大學;2016年

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本文編號：834001