本文關(guān)鍵詞：大工件翻轉(zhuǎn)設(shè)備翻轉(zhuǎn)過程力學(xué)分析及180度翻轉(zhuǎn)機方案設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 核電大型件 翻轉(zhuǎn)機 動力學(xué)參數(shù) 應(yīng)力場 安全可靠性

【摘要】：目前，國內(nèi)已經(jīng)建成規(guī)模較大、擁有多方面核心技術(shù)的加氫反應(yīng)容器、核電站主設(shè)備生產(chǎn)體系，，這些設(shè)備是由一些整體頂蓋、大筒節(jié)、錐形過渡節(jié)、特厚管板、圓頂封頭等焊接而成；部件形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單重可達300噸，直徑可達6700mm，軸向長度可達5400mm，導(dǎo)致部件在立車加工、焊接裝配、無損探傷等加工制造過程的姿態(tài)變位工序成為制約生產(chǎn)率提升與工件表面質(zhì)量改善的重要因素之一，然而國內(nèi)外關(guān)于核電大型件翻轉(zhuǎn)機的研發(fā)鮮有報道。本文研究的翻轉(zhuǎn)機耗資近千萬，是于2013年6月設(shè)計研發(fā)后應(yīng)用到實際生產(chǎn)制造的首臺，目前處于總裝階段，準(zhǔn)確的理論分析對設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及投產(chǎn)后首次試運行非常必要，課題研究意義重大。 本課題基于參與開發(fā)設(shè)計的中國第一重型機械集團核電大型件翻轉(zhuǎn)機項目，應(yīng)用多體動力學(xué)解析理論與運動仿真方法，分析計算了極限300噸工件180°翻轉(zhuǎn)變位運行過程中，翻轉(zhuǎn)機危險運動節(jié)點復(fù)雜力學(xué)狀態(tài)及主傳動鏈輪扭矩動態(tài)變化值，分析了翻轉(zhuǎn)車體總重心位置改變對主傳動鏈輪的沖擊影響，評估了翻轉(zhuǎn)車體安全運轉(zhuǎn)性能；研究制定了徑向尺寸為2800mm-6700mm、軸向長度為135mm-2500mm的不同規(guī)格筒節(jié)件、管板件翻轉(zhuǎn)工藝。 基于動力學(xué)分析結(jié)果，應(yīng)用ABAQUS有限元軟件仿真分析了翻轉(zhuǎn)機承載極限載荷時，危險運動節(jié)點的最大應(yīng)力場，提出了確保設(shè)備安全的優(yōu)化意見；應(yīng)用疲勞分析理論預(yù)測了鏈傳動系統(tǒng)的疲勞壽命；分析評估了翻轉(zhuǎn)機首次完成300噸重載件180°翻轉(zhuǎn)的安全可靠性與設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。 本文最后提出一種可實現(xiàn)錐形過渡節(jié)、圓頂形封頭、特厚管板和矮筒節(jié)180°變位的翻轉(zhuǎn)機新方案，分析研究了設(shè)備運行的關(guān)鍵動力學(xué)參數(shù)，對比分析兩種翻轉(zhuǎn)機優(yōu)缺點，論證了設(shè)計方案的可行性與實用價值。
【關(guān)鍵詞】：核電大型件 翻轉(zhuǎn)機 動力學(xué)參數(shù) 應(yīng)力場 安全可靠性
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM623;TH113
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題的研究背景及意義11-13
• 1.1.1 課題研究背景11-13
• 1.1.2 課題的研究意義13
• 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析13-17
• 1.2.1 國內(nèi)外多體動力學(xué)研究手段與現(xiàn)狀分析14
• 1.2.2 國內(nèi)外虛擬樣機仿真技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀分析14-15
• 1.2.3 國內(nèi)外大型重載工件翻轉(zhuǎn)變位設(shè)備的研究現(xiàn)狀分析15-17
• 1.3 本課題主要研究方法17-19
• 1.3.1 多體動力學(xué)分析計算17-18
• 1.3.2 計算機輔助設(shè)計技術(shù)18
• 1.3.3 計算機輔助工程技術(shù)18-19
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 翻轉(zhuǎn)機工作原理及運動與力學(xué)解析理論21-27
• 2.1 翻轉(zhuǎn)機的結(jié)構(gòu)模型簡介21-23
• 2.1.1 翻轉(zhuǎn)車體系統(tǒng)21-22
• 2.1.2 主傳動系統(tǒng)22-23
• 2.2 翻轉(zhuǎn)機的工作原理23-25
• 2.3 接觸應(yīng)力解析理論25-26
• 2.3.1 有限元法求解的基本步驟25-26
• 2.3.2 非線性有限元問題方程組解析方法26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 翻轉(zhuǎn)機運動與力學(xué)仿真分析及理論解析27-51
• 3.1 Solidworks Motion 簡介27-28
• 3.2 翻轉(zhuǎn)機移動翻轉(zhuǎn)組合工作臺系統(tǒng)動力學(xué)分析研究28-34
• 3.2.1 移動翻轉(zhuǎn)組合工作臺系統(tǒng)動力學(xué)理論解析29-32
• 3.2.2 移動翻轉(zhuǎn)組合工作臺系統(tǒng)動力學(xué)運動仿真32-34
• 3.2.3 理論解析與運動仿真結(jié)果分析34
• 3.3 翻轉(zhuǎn)機關(guān)鍵工位翻轉(zhuǎn)工藝研究34-42
• 3.3.1 翻轉(zhuǎn)機 f)工位翻轉(zhuǎn)工藝35-38
• 3.3.2 翻轉(zhuǎn)機 h)工位翻轉(zhuǎn)工藝38-42
• 3.4 翻轉(zhuǎn)機主傳動系統(tǒng)動力學(xué)分析研究42-48
• 3.4.1 主傳動系統(tǒng)動力學(xué)理論解析42-47
• 3.4.2 主傳動系統(tǒng)動力學(xué)運動仿真47-48
• 3.4.3 理論解析與運動仿真結(jié)果分析48
• 3.5 翻轉(zhuǎn)車體重心位置變動對傳動鏈輪的沖擊影響48-50
• 3.5.1 運動仿真分析模型創(chuàng)建49-50
• 3.5.2 運算結(jié)果分析研究50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第4章 翻轉(zhuǎn)機危險運動節(jié)點力學(xué)仿真分析51-67
• 4.1 ABAQUS 簡介51-52
• 4.2 翻轉(zhuǎn)車體關(guān)鍵滑輪組力學(xué)分析52-55
• 4.2.1 滑輪組應(yīng)力場仿真分析52-54
• 4.2.2 仿真結(jié)果分析研究54-55
• 4.3 主傳動鏈輪系統(tǒng)應(yīng)力場研究及疲勞壽命預(yù)測55-59
• 4.3.1 主傳動鏈輪系統(tǒng)應(yīng)力場研究55-57
• 4.3.2 鏈輪與鏈銷軸疲勞壽命估算57-59
• 4.4 翻轉(zhuǎn)車體與托輥接觸區(qū)域應(yīng)力場分析59-62
• 4.4.1 翻轉(zhuǎn)車體與托輥有限元模型創(chuàng)建59-61
• 4.4.2 滾圈與托輥仿真結(jié)果分析研究61-62
• 4.5 翻轉(zhuǎn)機鎖緊機構(gòu)與鉸接銷軸應(yīng)力場分析研究62-66
• 4.5.1 鎖緊機構(gòu)與鉸接銷軸仿真模型創(chuàng)建62-64
• 4.5.2 仿真結(jié)果分析研究64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第5章 翻轉(zhuǎn)機新方案研究67-77
• 5.1 待變位工件的結(jié)構(gòu)特征67-68
• 5.2 翻轉(zhuǎn)機設(shè)計方案68-76
• 5.2.1 翻轉(zhuǎn)機設(shè)計方案三維建模68-71
• 5.2.2 翻轉(zhuǎn)機設(shè)計方案工作原理71-72
• 5.2.3 壓緊工作臺系統(tǒng)參數(shù)分析72-74
• 5.2.4 翻轉(zhuǎn)機主驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)分析74-75
• 5.2.5 翻轉(zhuǎn)機車體力學(xué)分析研究75-76
• 5.3 兩類大型件翻轉(zhuǎn)機對比分析76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果83-84
• 致謝84-85
• 作者簡介85

【參考文獻】

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本文編號：605578