本文關鍵詞：礦用自卸車落物和滾翻保護裝置試驗臺設計及結構分析

  更多相關文章： 礦用自卸車 試驗臺 FOPSROPS 液壓系統(tǒng) 有限元分析 結構分析

【摘要】：礦用自卸車是礦山各種物料運輸的一種重型自卸車。由于施工作業(yè)環(huán)境惡劣,行駛路面復雜,落物砸毀駕駛室和車輛滾翻事故時常發(fā)生,安全問題日益嚴峻。駕駛室因受到落物沖擊或受到外力壓潰變形,從而會危及到駕駛員的人身安全。為提高工程車輛的安全性,有效地保證駕駛員的人身安全,一般是采用被動保護結構,即在駕駛室周圍安裝FOPSROPS安全保護結構。本文源于校企合作項目,以礦用自卸車駕駛室FOPSROPS試驗臺架設計項目為依托。礦用自卸車是ISO3471標準所要求試驗車型中體積最大,重量最重,由標準計算可知對礦用自卸車的加載載荷和吸收能量也是最大,并且由于標準中要求試驗時駕駛室要安裝在車架上一同進行檢測。但大噸位礦用自卸車車架尺寸太大,根本無法運輸。本項目試驗對象礦用自卸車的尺寸較大,額定載重量達到400t,空載時最大外形尺寸長度為16000mm,寬度為9500mm,高度為7800mm,所以只能在生產廠家建立落物和滾翻保護裝置試驗臺,在生產廠家進行FOPSROPS安全保護結構試驗。與此同時,國內很多工程機械生產廠家也很重視駕駛室的安全性,也在設計針對FOPSROPS的試驗臺裝置,希望能夠對駕駛室FOPSROPS結構進行試驗檢測,只有滿足標準要求的駕駛室才能夠最大程度保護駕駛員的人身財產安全。設計FOPSROPS試驗臺對駕駛室安全保護結構進行試驗檢測,以驗證駕駛室安全保護結構性能是否能滿足標準規(guī)范中強度和剛度要求。本文依據土方機械落物和滾翻保護結構試驗室試驗和性能要求的標準,論述了國內外FOPSROPS試驗臺系統(tǒng)的研究現狀及FOPSROPS試驗臺系統(tǒng)研究的必要性;對國內外FOPSROPS試驗臺系統(tǒng)進行分析與研究,并結合項目課題要求,完成了礦用自卸車落物和滾翻保護裝置試驗臺設計及結構分析。依據土方機械落物和滾翻保護結構試驗室試驗和性能要求的標準,即ISO3449和ISO3471標準,為能夠實現在實驗室模擬實際車輛遭受落物沖擊和車輛滾翻的要求,采用在實驗室內設計試驗臺進行模擬試驗。本試驗臺設計采用整體封閉式試驗臺和開放式試驗臺,對比不同方案設計的優(yōu)缺點,確定最佳設計方案,并且設計了與之相配合使用的液壓系統(tǒng),并對液壓系統(tǒng)主要結構件進行設計及選擇。然后根據加載試驗臺的危險工況分析,利用許用應力設計法,對試驗臺框架主體結構進行理論設計計算,再通過ANSYS分析軟件對加載試驗臺框架結構進行強度和剛度分析,以保證試驗臺框架結構能夠滿足使用安全性能要求和試驗項目內容要求。本文的研究內容為礦用自卸車落物和滾翻保護裝置試驗臺設計及結構分析提供了理論依據,對工程機械領域駕駛室安全保護的設計及研究具有一定的實用價值和理論意義。
【關鍵詞】：礦用自卸車 試驗臺 FOPS&ROPS 液壓系統(tǒng) 有限元分析 結構分析
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD50
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題來源及研究意義11-13
• 1.2 FOPS & ROPS試驗臺的國內外研究現狀13-16
• 1.2.1 國外FOPS & ROPS試驗臺研究現狀13-14
• 1.2.2 國內FOPS & ROPS試驗臺研究現狀14-16
• 1.3 FOPS & ROPS試驗臺研究的必要性及應用16-17
• 1.4 本文研究的主要內容17-19
• 第2章 FOPS & ROPS試驗設計要求19-27
• 2.1 FOPS安全保護結構的性能要求19-20
• 2.2 ROPS安全保護結構的性能要求20-22
• 2.3 ROPS試驗加載方法的確定22-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第3章 ROPS試驗臺系統(tǒng)方案設計27-51
• 3.1 整體封閉式試驗臺實體模型建立27-37
• 3.1.1 垂直雙油缸加載頂梁固定設計方案28-33
• 3.1.2 垂直雙油缸加載頂梁可調設計方案33-35
• 3.1.3 垂直單千斤頂加載頂梁固定設計方案35-36
• 3.1.4 整體封閉式框架主體結構方案的選擇36-37
• 3.2 開放式試驗臺實體模型建立37-44
• 3.2.1 開放式試驗臺設計方案一38-40
• 3.2.2 開放式試驗臺設計方案二40-41
• 3.2.3 開放式試驗臺設計方案三41-42
• 3.2.4 開放式試驗臺設計方案四42-43
• 3.2.5 開放式試驗臺方案選擇43-44
• 3.3 封閉式和開放式試驗臺方案對比44-45
• 3.4 ROPS試驗臺液壓系統(tǒng)設計參數選擇45-49
• 3.4.1 液壓加載系統(tǒng)設計45-47
• 3.4.2 液壓缸選擇與設計47-49
• 3.5 本章小結49-51
• 第4章 ROPS試驗臺框架主體結構設計51-79
• 4.1 ROPS試驗臺框架結構的設計原則51-60
• 4.1.1 ROPS試驗臺框架結構的設計要求51
• 4.1.2 框架結構的設計方法及載荷計算原則51-52
• 4.1.3 框架結構設計計算方法52-55
• 4.1.4 框架結構組合梁截面設計55-60
• 4.2 ROPS試驗臺框架的工況分析和載荷確定60-61
• 4.3 封閉式試驗臺主要結構件設計計算61-70
• 4.3.1 框架水平橫梁計算61-64
• 4.3.2 框架支撐立柱設計計算64-67
• 4.3.3 側向加載油缸底座梁支架設計計算67-70
• 4.4 開放式試驗臺主要結構件設計計算70-78
• 4.4.1 垂直加載組合設計分析70-74
• 4.4.2 側向加載裝置設計分析74-78
• 4.5 本章小結78-79
• 第5章 ROPS試驗臺主體結構有限元分析79-99
• 5.1 有限元理論79
• 5.1.1 有限元法簡介79
• 5.1.2 有限元分析步驟79
• 5.2 ROPS試驗臺有限元模型建立79-82
• 5.2.1 封閉式試驗臺有限元模型建立79-81
• 5.2.2 開放式試驗臺側載立柱有限元模型建立81-82
• 5.3 ROPS試驗臺材料及性能82-83
• 5.4 ROPS試驗臺模型載荷及約束83-87
• 5.4.1 載荷83-85
• 5.4.2 約束85-87
• 5.5 試驗臺靜力分析87-96
• 5.5.1 封閉式試驗臺計算結果87-93
• 5.5.2 開放式試驗臺側載立柱計算結果93-95
• 5.5.3 側向加載裝置底座螺栓連接強度分析95-96
• 5.6 本章小結96-99
• 第6章 總結與展望99-101
• 6.1 全文總結99-100
• 6.2 展望100-101
• 參考文獻101-106
• 作者簡介及在學期間所取得的科研成果106-107
• 致謝107

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本文編號：817656