本文選題：圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)　切入點(diǎn)：堆料裝置　出處：《中南大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)是應(yīng)用于港口、電廠、水泥、煤炭、冶金企業(yè)等大型原料場(chǎng)重要的裝卸和輸送設(shè)備,其性能優(yōu)劣將對(duì)整個(gè)物料輸送系統(tǒng)的生產(chǎn)效率產(chǎn)生舉足輕重的影響。圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)堆料裝置的主體部件是重型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,工作時(shí)在空間大范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),堆料裝置的動(dòng)態(tài)特性對(duì)裝置是否能安全運(yùn)行非常重要。 本文以YDG500/800·90圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)的堆料裝置為研究對(duì)象,在分析圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及堆料裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以優(yōu)化提高堆料裝置動(dòng)態(tài)特性為目標(biāo),為堆料裝置的設(shè)計(jì)提出了一套有效的研發(fā)思路。 確定了堆料裝置總體方案的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)堆料裝置進(jìn)行了模塊劃分,利用ADAMS建立了堆料裝置的虛擬樣機(jī)模型。同時(shí)通過對(duì)其俯仰機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化,建立了堆料裝置的參數(shù)化模型；對(duì)俯仰油缸兩鉸點(diǎn)位置進(jìn)行仿真優(yōu)化,找出在滿足工況要求下,在俯仰過程中油缸推力變化范圍較小的鉸點(diǎn)位置。在深入了解料場(chǎng)混勻理論的基礎(chǔ)上,從圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)連續(xù)人字形堆料工藝的分析入手,通過建立料堆的數(shù)學(xué)模型,并將數(shù)學(xué)模型與堆料工藝參數(shù)結(jié)合,確定了堆料裝置的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過對(duì)堆料裝置的典型工況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,得到了俯仰油缸推力的變化范圍和相關(guān)餃點(diǎn)的受力等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù),為相關(guān)零部件的選型提供了參考。 利用堆料裝置動(dòng)力學(xué)仿真的計(jì)算結(jié)果作為載荷條件,在ANSYS(?)中對(duì)堆料裝置主體結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了多工況的強(qiáng)度與剛度分析,并對(duì)其中強(qiáng)度薄弱的部位進(jìn)行了設(shè)計(jì)調(diào)整,使之達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。利用ANSYS和ADAMS建立以堆料臂為柔性體的剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī),并對(duì)柔性堆料臂進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了柔性堆料臂的固有頻率和固有振型；通過對(duì)堆料裝置俯仰工況和回轉(zhuǎn)工況下的動(dòng)態(tài)應(yīng)力進(jìn)行仿真研究,得到了柔性堆料臂在作業(yè)過程的應(yīng)力云圖,為進(jìn)一步的疲勞分析及壽命預(yù)計(jì)提供了中要的資料。 通過對(duì)堆料裝置俯仰液壓系統(tǒng)進(jìn)行壓力試驗(yàn),驗(yàn)證了堆料裝置虛擬樣機(jī)仿真模型的正確性;并且通過對(duì)堆料臂進(jìn)行撓度檢測(cè),驗(yàn)證了其有限元模型的正確性。
[Abstract]:Circular material yard stacker is an important loading and unloading and conveying equipment used in port, power plant, cement, coal, metallurgical enterprise and other large raw material yard. Its performance will have an important effect on the production efficiency of the whole material conveying system. The main part of the stowage device of the stacker in the circular yard is a heavy complex structure, which moves in a large space while working. The dynamic characteristics of the stacker are very important to the safe operation of the device. This paper takes the stowage device of YDG500/800 90 circular yard stacker as the research object. On the basis of analyzing the development status of the stacker and the research status of stacker at home and abroad, the aim of this paper is to optimize and improve the dynamic characteristics of the stacker. A set of effective research and development ideas are put forward for the design of stacker. The structural form of the overall scheme of the stacker is determined, the stacker module is divided, the virtual prototype model of the stacker is established by using ADAMS, and the pitching mechanism is parameterized. The parameterized model of the stacker is established, and the position of the two hinges of the pitching cylinder is simulated and optimized to find out that the model can meet the requirements of the working conditions. In the process of pitching, the position of the hinge point in which the thrust of the cylinder changes in a small range. On the basis of deep understanding of the mixing theory of the material yard, this paper starts with the analysis of the continuous herringbone stacking process of the round yard stacker, and establishes the mathematical model of the pile. By combining the mathematical model with the process parameters, the motion law of the stacker is determined, and the dynamic simulation is carried out on the typical working condition of the stacker. The key technical parameters, such as the range of the thrust of the pitching cylinder and the force of the relevant dumpling point, are obtained, which provides a reference for the selection of the related parts. The dynamic simulation results of the stacker are used as load conditions in ANSYSX? In this paper, the strength and stiffness of the main structure of the stacker are analyzed under various working conditions, and the design of the parts with weak strength is adjusted. The rigid-flexible coupling virtual prototype is built by ANSYS and ADAMS, and the modal analysis of the flexible stack arm is carried out, and the natural frequency and mode shape of the flexible stacking arm are obtained. Through the simulation of dynamic stress in the pitching and rotating conditions of the stowage device, the stress cloud diagram of the flexible stacking arm in the working process is obtained, which provides important data for further fatigue analysis and life prediction. Through the pressure test of the pitching hydraulic system of the stacker, the correctness of the simulation model of the dummy prototype of the stacker is verified, and the correctness of the finite element model is verified by the deflection test of the heaping arm.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH24

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本文編號(hào)：1657906