發(fā)布時間：2018-08-27 13:57

【摘要】：人工除雪費(fèi)時費(fèi)力，化學(xué)劑除雪污染環(huán)境，與人們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系更密切的機(jī)關(guān)、單位、學(xué)校、物業(yè)小區(qū)等地方大型除雪機(jī)械使用起來有諸多不便，但是清除浮雪的小型螺旋式除雪車在這些地方卻能發(fā)揮重要作用。由于我國對除雪機(jī)械的研究起步較晚，在技術(shù)上比發(fā)達(dá)國家相對落后一些，引進(jìn)或使用國外技術(shù)周期長、費(fèi)用貴且不完全符合我國的環(huán)境和路況等等。因此，研發(fā)符合我國實際情況的小型螺旋式除雪車勢在必行。 螺旋刀具和車架是小型螺旋式除雪車的兩個重要組成部分，因此，本文在查閱資料和參考相關(guān)專利的基礎(chǔ)上，設(shè)計了螺旋刀具和車架并對其進(jìn)行有限元分析，驗證其可行性。主要研究內(nèi)容如下： （1）分析除雪機(jī)械在不同條件下的使用情況，介紹小型螺旋式除雪車的工作原理、特點及總成。研究積雪的物理機(jī)械性能參數(shù)，，為更深入的分析研究積雪物理機(jī)械性能以及相關(guān)計算提供理論基礎(chǔ)。 （2）在微元雪粒運(yùn)動力學(xué)分析基礎(chǔ)上，研究集雪裝置中螺旋刀具的參數(shù)對功耗和除雪效率的影響程度，根據(jù)分析結(jié)果選擇合適參數(shù)設(shè)計集雪裝置的螺旋刀具；根據(jù)車架設(shè)計的基本要求和人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計小型螺旋式除雪車的車架。 （3）對集雪裝置中螺旋刀具的CATIA3D模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，建立有限元模型。對其進(jìn)行模態(tài)分析，求出低階模態(tài)的頻率值與振型，解釋其振型并驗證與激振源是否共振。進(jìn)行瞬時動力分析，求出應(yīng)力分布與位移變形情況，驗證其強(qiáng)度是否滿足要求，并對其不同厚度分析結(jié)果進(jìn)行對比，優(yōu)選出最佳厚度。 （4）對車架模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，建立有限元模型，對其進(jìn)行彎曲工況、彎扭工況的靜力分析，求出應(yīng)力分布與位移變形情況，驗證其是否滿足要求，并對其鋼管不同厚度分析結(jié)果進(jìn)行對比，優(yōu)選出最佳厚度。對其進(jìn)行模態(tài)分析，求出低階模態(tài)的頻率值與振型，解釋其振型并驗證與激振源是否共振。
[Abstract]:Manual snow removal takes time and effort, chemicals snow removal pollutes the environment, and it is inconvenient to use large-scale snow-clearing machines in places such as local places, such as offices, units, schools and residential areas, which are more closely connected with people's daily lives. But small spiral snow removal vehicles that remove floating snow can play an important role in these areas. Due to the late start of research on snow removal machinery in our country, it is relatively backward in technology compared with developed countries. The introduction or use of foreign technology has a long period of time, the cost is expensive and does not fully conform to the environment and road conditions of our country and so on. Therefore, it is imperative to develop small spiral snow removal vehicles in accordance with the actual situation in our country. Helical cutting tools and frame are two important parts of small spiral snow removal vehicles. Therefore, on the basis of consulting data and referring to relevant patents, the helical cutters and frame are designed and analyzed by finite element method to verify their feasibility. The main research contents are as follows: (1) the application of snow-removing machine under different conditions is analyzed, and the working principle, characteristics and assembly of small spiral snow-removing vehicle are introduced. The study of the physical and mechanical properties of snow cover provides a theoretical basis for the further analysis of the physical and mechanical properties of snow cover and the related calculation. (2) based on the kinematic mechanical analysis of snow particles, The influence of the parameters of the spiral cutter on the power consumption and snow removal efficiency in the snow collecting device is studied. According to the results of the analysis, the suitable parameters are selected to design the spiral tool of the snow collecting device, and the basic requirements of the frame design and the human body size standard are also discussed. Design the frame of the small spiral snow removal vehicle. (3) the CATIA3D model of the spiral cutter in the snow collecting device is meshed and the finite element model is established. Through modal analysis, the frequency value and mode shape of low-order modes are obtained, and the mode shapes are explained and the resonance of the vibration source is verified. The instantaneous dynamic analysis is carried out to find out the stress distribution and displacement deformation, to verify whether the strength meets the requirements, and to compare the results of different thickness analysis to select the best thickness. (4) mesh the frame model. The finite element model is established, the static analysis of bending and torsional conditions is carried out, the stress distribution and displacement deformation are calculated, and it is verified whether it meets the requirements, and the analysis results of different thickness of steel pipe are compared to select the best thickness. Through modal analysis, the frequency value and mode shape of low-order modes are obtained, and the mode shapes are explained and the resonance of the vibration source is verified.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U418.326

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本文編號：2207497