本文關(guān)鍵詞：WK-75型礦用挖掘機(jī)斗齒的磨損分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)

  更多相關(guān)文章： 機(jī)械式礦用挖掘機(jī) 斗齒 磨損 離散單元法

【摘要】：機(jī)械式礦用挖掘機(jī)具有斗容量大、生產(chǎn)效率高、工作性能穩(wěn)定等特點(diǎn),是大型露天礦開(kāi)采的關(guān)鍵設(shè)備。斗齒是挖掘機(jī)上的重要部件,安裝在鏟斗的最前端,在挖掘過(guò)程中直接和巖石、礦石、沙土等物料接觸,磨損十分嚴(yán)重,消耗量巨大。目前,從斗齒材料、熱處理方式、制造工藝等方面提高斗齒耐磨性的研究工作比較多,而且取得了一定的成果,但從改進(jìn)斗齒形狀提高耐磨性的研究相對(duì)較少,還停留于實(shí)踐和感知認(rèn)識(shí)階段,缺乏深入的理論研究。逐漸形成的“斗齒越厚越耐磨”的觀點(diǎn)無(wú)形之中增加了制造成本。因此,有必要對(duì)斗齒進(jìn)行磨損分析,并通過(guò)改進(jìn)斗齒結(jié)構(gòu)提高其耐磨性。課題得到了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目“75m3大型露天礦用挖掘機(jī)研制”(NO.2012AA062001)的資助。本文對(duì)WK-75型礦用挖掘機(jī)斗齒磨損問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,在查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,綜述了斗齒的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和離散單元法在鏟斗設(shè)計(jì)上的應(yīng)用,提出了借助離散單元法對(duì)斗齒的磨損進(jìn)行分析的研究思路。其次,基于UG軟件建立了斗齒的三維參數(shù)化模型,分析了挖掘過(guò)程中斗齒的受力情況,探究了斗齒在不同工況下的磨損機(jī)理,修正了高沖擊工況下斗齒的磨損模型。然后,對(duì)機(jī)械式礦用挖掘機(jī)的工作裝置運(yùn)動(dòng)原理進(jìn)行了分析,得到了在挖掘阻力最小情況下的理想挖掘軌跡,并對(duì)該軌跡用三個(gè)方向的勻變速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了擬合,擬合后的軌跡與理想軌跡之間的最大誤差為3%,證明了擬合的可行性,能夠?yàn)楹罄m(xù)在EDEM軟件中進(jìn)行磨損仿真分析提供運(yùn)動(dòng)參數(shù)。最后,基于EDEM軟件建立了挖掘物料過(guò)程中斗齒的磨損仿真模型,對(duì)比分析了鏟斗主要部分受力情況、接觸能量和磨損深度值,證明了斗齒是鏟斗上受力最大、磨損最嚴(yán)重的部件,與實(shí)際情況相符,驗(yàn)證了仿真模型的正確性。對(duì)斗齒進(jìn)行磨損分析,得到了斗齒磨損的分布情況以及斗齒的接觸能量、磨損深度、磨損速率隨時(shí)間變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,分析了物料性能和斗齒結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)斗齒磨損量的影響,改進(jìn)了斗齒結(jié)構(gòu),改進(jìn)后斗齒的平均磨損深度由2.8μm變?yōu)?.35μm,斗齒受力的最大值由2.4×106N變?yōu)?.6×106N。本文的研究工作為斗齒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考,并對(duì)提高大型礦用挖掘機(jī)整體的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性能具有一定的意義。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)械式礦用挖掘機(jī) 斗齒 磨損 離散單元法
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD422.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 斗齒的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 斗齒材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 斗齒結(jié)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 離散單元法在鏟斗設(shè)計(jì)中的應(yīng)用15-19
• 1.3.1 離散單元法在裝載機(jī)鏟斗設(shè)計(jì)中的應(yīng)用15-16
• 1.3.2 離散單元法在拉鏟挖掘機(jī)鏟斗設(shè)計(jì)中的應(yīng)用16-17
• 1.3.3 離散單元法在大型礦用挖掘機(jī)鏟斗設(shè)計(jì)中的應(yīng)用17-19
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 斗齒的參數(shù)化設(shè)計(jì)和磨損機(jī)理分析21-35
• 2.1 斗齒的參數(shù)化設(shè)計(jì)21-28
• 2.1.1 參數(shù)化工具概述21-22
• 2.1.2 斗齒的結(jié)構(gòu)22-23
• 2.1.3 參數(shù)化模型的創(chuàng)建23-28
• 2.2 斗齒的磨損機(jī)理分析28-33
• 2.2.1 挖掘過(guò)程中斗齒的受力分析28-29
• 2.2.2 不同工況下斗齒磨損機(jī)理分析29-31
• 2.2.3 斗齒磨損模型的簡(jiǎn)化和修正31-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 第三章 工作裝置運(yùn)動(dòng)原理及挖掘軌跡分析35-45
• 3.1 工作裝置的結(jié)構(gòu)組成35-36
• 3.2 工作裝置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程36-37
• 3.3 工作裝置運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化37-38
• 3.4 斗齒尖理想挖掘軌跡模型38-40
• 3.5 理想挖掘軌跡的擬合40-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 基于離散元法的斗齒磨損仿真分析45-63
• 4.1 離散單元法基本理論45-48
• 4.1.1 離散單元法的基本概念45-46
• 4.1.2 離散單元法的接觸模型46-47
• 4.1.3 EDEM軟件介紹47-48
• 4.2 磨損仿真模型的建立和計(jì)算48-57
• 4.2.1 接觸模型的選取48-52
• 4.2.2 接觸參數(shù)的設(shè)置52
• 4.2.3 顆粒模型的創(chuàng)建52-54
• 4.2.4 幾何體的創(chuàng)建和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的施加54
• 4.2.5 顆粒工廠的生成54-56
• 4.2.6 仿真前參數(shù)的設(shè)置56-57
• 4.3 鏟斗挖掘過(guò)程的磨損仿真結(jié)果分析57-62
• 4.3.1 挖掘過(guò)程中鏟斗的受力57-59
• 4.3.2 鏟斗磨損發(fā)生部位的預(yù)測(cè)59
• 4.3.3 斗齒磨損分布規(guī)律59-61
• 4.3.4 斗齒的接觸能量和磨損深度61-62
• 4.3.5 斗齒的磨損速率62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 斗齒磨損影響因素分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)63-77
• 5.1 斗齒磨損影響因素分析63-73
• 5.1.1 不同物料粒度和物理特性對(duì)斗齒磨損的影響63-68
• 5.1.2 挖掘不同種類(lèi)巖石對(duì)斗齒磨損的影響68-70
• 5.1.3 斗齒結(jié)構(gòu)對(duì)斗齒磨損的影響70-73
• 5.2 斗齒的結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究73-76
• 5.2.1 斗齒的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案73-74
• 5.2.2 斗齒的結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后對(duì)比分析74-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳秉玉;;斗齒材料、結(jié)構(gòu)及提高使用壽命的途徑[J];礦山機(jī)械;1982年12期

2 陳映川;陸衛(wèi)倩;;提高厚斗齒鑄件使用壽命的研究[J];熱加工工藝;2010年19期

3 ;高錳鋼斗齒的焊接[J];焊接;1969年01期

4 金克強(qiáng);;鑲鑄斗齒的研制與應(yīng)用[J];金屬礦山;1984年04期

5 孫光遠(yuǎn);1900~#電鏟斗齒安裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[J];露天采礦;1988年04期

6 齊占平;斗齒磨損與切割力的關(guān)系[J];中州煤炭;1998年05期

7 袁東洲;車(chē)順強(qiáng);;鑄鋼斗齒粘砂缺陷的成因及對(duì)策[J];金屬加工(熱加工);2014年07期

8 胡開(kāi)華;厚截面斗齒材料的國(guó)產(chǎn)化研究[J];熱加工工藝;2005年04期

9 王春香;孟凡娟;李雙青;;基于曲面的復(fù)雜斗齒三維實(shí)體建模方法研究[J];煤礦機(jī)械;2013年01期

10 王雄;;高錳鋼斗齒加釩和稀土的應(yīng)用[J];礦山機(jī)械;1987年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳新壽;邵昌;李上義;廖梅壽;盧堯?qū)?李茂林;;新型挖掘機(jī)耐磨斗齒的研制[A];第十三屆21省（市、區(qū)）4市鑄造會(huì)議暨第七屆安徽省鑄造技術(shù)大會(huì)論文集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 本報(bào)特約記者 劉逢安　通訊員 王安民;中級(jí)士官?gòu)埣覞龂?guó)防施工“超級(jí)戰(zhàn)士”[N];解放軍報(bào);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張延強(qiáng);WK-75型礦用挖掘機(jī)斗齒的磨損分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D];太原理工大學(xué);2016年

2 周曉光;低碳合金鋼斗齒鑄造新工藝的研究[D];華中科技大學(xué);2012年

3 李京麗;斗齒用低合金鋼的優(yōu)化熱處理工藝研究[D];中南大學(xué);2012年

4 戚元霞;挖掘機(jī)斗齒CADI新材料試制研究試驗(yàn)[D];廣西大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1055809