發(fā)布時(shí)間：2018-01-05 00:02

  本文關(guān)鍵詞：單斗液壓挖掘機(jī)工作裝置的動(dòng)態(tài)特性分析　出處：《太原科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 液壓挖掘機(jī) 工作裝置 有限元分析 優(yōu)化改進(jìn)

【摘要】：單斗液壓挖掘機(jī)是一種重要的工程機(jī)械,被廣泛應(yīng)用在水利公路建設(shè)、港口機(jī)場(chǎng)建設(shè)、國(guó)防工事建設(shè)等土木工程中。挖掘機(jī)的工作裝置是主要執(zhí)行機(jī)構(gòu),其操作的靈活性、結(jié)構(gòu)的合理性、可靠性、耐久性及動(dòng)態(tài)特性是影響挖掘機(jī)工作性能的主要因素,因此,以上內(nèi)容的研究對(duì)提高挖掘機(jī)的作業(yè)能力有著重要意義,尤其是動(dòng)力學(xué)特性研究,對(duì)結(jié)構(gòu)減振、疲勞受損等具有非常重要的指導(dǎo)意義,所以本文針對(duì)某型單斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法研究。首先,結(jié)合挖掘機(jī)的市場(chǎng)需求及存在問(wèn)題,對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合分析。通過(guò)介紹挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì),從而引出相關(guān)的分析理論,來(lái)計(jì)算挖掘機(jī)工作裝置的受力情況,確定有利于分析工作裝置結(jié)構(gòu)性能的幾種典型工況。然后,根據(jù)有限元相關(guān)理論,以單斗液壓挖掘機(jī)的實(shí)際參數(shù)為依據(jù),利用三維制圖軟件PROE建立了工作裝置的三維模型,并利用有限元分析軟件ANSYS,對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行了模態(tài)分析,得出前六階的固有頻率和振型,并且完成了工作裝置的強(qiáng)度分析,得到三種危險(xiǎn)工況下工作裝置的的應(yīng)力、變形分布情況。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法研究中,本文提出了一種分級(jí)遞進(jìn)的組合優(yōu)化方案,即在一級(jí)優(yōu)化階段中,選用粒子群算法初步優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)尺寸,二級(jí)優(yōu)化則選用workbench進(jìn)一步精確優(yōu)化工作裝置的結(jié)構(gòu),然后對(duì)兩種優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行了有限元分析比較。有限元分析的結(jié)果驗(yàn)證了挖掘機(jī)工作裝置的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,固有頻率得到提高,整體性能大幅度改善,使得該挖掘機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理。
[Abstract]:Hydraulic excavator is a kind of important engineering machinery, is widely used in water conservancy construction of highway, port and airport construction, national defence construction in civil engineering. Excavator working device is the main executive body, the flexibility of operation, reasonable structure, reliability, durability and dynamic characteristics are the main factors influencing the excavator work, the performance of the above research result, it has an important significance to improve the excavator operation ability, especially the study of dynamic characteristics of structure vibration, fatigue damage has very important guiding significance, so the working device for a certain type of hydraulic excavator is studied the dynamic characteristics analysis and structure design optimization method first, with the excavator market demand and existing problems, a comprehensive analysis of the related research at home and abroad. Through the introduction of excavator working equipment The design, which leads to related theoretical analysis, stress calculation of excavator working device, to determine the typical working conditions for the analysis of working device structure and performance. Then, according to finite element theory, the actual parameters of hydraulic excavator based on the 3D model of working device is established by using 3D drawing software PROE and, by using ANSYS finite element analysis software for excavator modal analysis is carried out to obtain the first six order natural frequency and vibration mode, and completed the analysis of the working device of the strength of three kinds of stress dangerous working conditions of the device, the distribution of deformation. In the research on structural optimization method in design in this paper, the optimization scheme of a progressive classification, namely an optimization stage, using particle swarm algorithm to optimize the overall structure of initial size, two level optimization with workbench The structure further accurate optimization of working device, then two optimization results are compared with finite element analysis. The finite element analysis results verify the excavator strength meet the design requirements, the natural frequency is improved, the overall performance is greatly improved, the structure design of the working device of hydraulic excavator is more reasonable.

【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TU621

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本文編號(hào)：1380660