本文關鍵詞：無極繩單軌吊起吊單元的結構分析與優(yōu)化設計

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【摘要】：煤炭開采量的快速增長在很大程度上依賴于先進的、自動化程度高的煤礦輔助運輸設備的投入使用,目前無極繩單軌吊車在我國各地區(qū)煤礦井下的使用越來越普遍,給煤礦企業(yè)創(chuàng)造了巨大的財富。為進一步提高我國無極繩單軌吊車的起吊運輸性能、降低成本、以及擴大產(chǎn)品在市場上的占有率,論文針對無極繩單軌吊起吊單元的結構開展研究。在對單軌吊設備進行調研及查閱相關資料的基礎上,分析了國內外單軌吊裝備的起吊單元結構,并對其進行了優(yōu)缺點分析。在此基礎上,提出了一種單軌吊軌道優(yōu)化選型設計方法,并對軌道結構進行了選型設計。針對起吊運輸不同載荷工況,對起吊梁結構進行了分析,設計了起吊梁的三種不同結構形式。本論文的主要研究內容如下：首先,理論研究了軌道梁在最不利載荷工況條件下的受力特點,并在此基礎上,通過ANSYS對軌道梁結構進行了優(yōu)化選型設計。其次,針對井下巷道特殊地質條件和繩牽引單軌吊車運行特點等情況,綜合考慮吊運對象的載荷和體積、運行過程的安全及可靠性以及起吊梁維護和檢修的簡易性等要求,提出了起吊梁的三種不同設計方案,并選取了最不利載荷工況對這三種結構進行可行性校核,為設備的安全有效工作奠定了理論基礎。最后,為進一步研究及驗證在動載荷作用下起吊單元的可靠性與穩(wěn)定性,分析軌道梁和氣動葫蘆起吊梁在外部激勵作用下的響應情況,分別對軌道梁和氣動葫蘆起吊梁進行了模態(tài)分析；同時,考慮單軌吊車啟動瞬間氣動葫蘆起吊梁受到的沖擊載荷作用,對其進行瞬態(tài)動力學分析,并對結果曲線進行一定的分析,得出可靠結論指導相關實踐活動。
【關鍵詞】：無極繩單軌吊 軌道梁 起吊梁 優(yōu)化選型設計 結構設計與分析
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD527
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-26
• 1.1 繩牽引單軌吊及起吊單元簡介14-19
• 1.1.1 繩牽引單軌吊的特點14-16
• 1.1.2 繩牽引單軌吊起吊單元的相關要求16-17
• 1.1.3 起吊梁動力源種類17-19
• 1.2 國內外起吊梁研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 課題研究背景與本文主要研究內容21-26
• 1.3.1 課題提出的時代背景21-22
• 1.3.2 繩牽引單軌吊起吊單元中的關鍵問題22
• 1.3.3 論文的主要研究內容與章節(jié)結構22-26
• 第2章 繩牽引單軌吊軌道梁優(yōu)化選型設計26-48
• 2.1 TRIZ理論在機械產(chǎn)品設計中的應用26-28
• 2.2 ANSYS有限元簡介28-30
• 2.2.1 有限元方法28-29
• 2.2.2 有限元單元類型29
• 2.2.3 ANSYS中各線性概念之間的區(qū)別29
• 2.2.4 ANSYS分析采用的單位制29-30
• 2.3 單軌系統(tǒng)30-34
• 2.4 單軌吊軌道受力數(shù)學模型與支座力計算34-38
• 2.4.1 2m軌道受力數(shù)學模型與支座力計算34-36
• 2.4.2 3m軌道受力數(shù)學模型與支座力計算36-38
• 2.5 單軌吊軌道受載工況下的內力計算38-42
• 2.5.1 抗彎強度計算38-39
• 2.5.2 抗剪強度計算39-40
• 2.5.3 撓度計算40
• 2.5.4 穩(wěn)定性驗算40
• 2.5.5 局部應力與折算應力驗算40-42
• 2.6 單軌吊軌道有限元分析42-46
• 2.6.1 問題描述42
• 2.6.2 單軌吊軌道有限元模型42-43
• 2.6.3 結果分析43-44
• 2.6.4 不同長度的單軌吊軌道的有限元分析結果比較44-46
• 2.7 本章總結46-48
• 第3章 起吊梁的結構設計與強度分析48-68
• 3.1 氣動葫蘆起吊梁結構設計48-55
• 3.1.1 懸掛裝置的結構設計49-53
• 3.1.2 氣動葫蘆的選型53
• 3.1.3 主梁的結構設計53-54
• 3.1.4 承載小車的結構設計54-55
• 3.2 氣動葫蘆起吊梁關鍵部件強度校核55-58
• 3.2.1 懸掛裝置的有限元分析55-56
• 3.2.2 主梁的有限元分析56-57
• 3.2.3 氣動葫蘆起吊梁額定起吊載荷的確定57-58
• 3.3 手拉葫蘆起吊梁結構設計58-60
• 3.3.1 手拉葫蘆起吊梁的組成58-59
• 3.3.2 手拉葫蘆起吊梁的特點59-60
• 3.4 手拉葫蘆起吊梁關鍵部件的有限元分析60-61
• 3.4.1 主梁的有限元模型60
• 3.4.2 分析結果60-61
• 3.5 工字鋼起吊梁結構設計61-62
• 3.6 工字鋼起吊梁強度校核62-63
• 3.6.1 工字鋼起吊梁的有限元模型62
• 3.6.2 分析結果62-63
• 3.7 承載小車典型運行工況分析63-65
• 3.8 本章總結65-68
• 第4章 起吊單元結構動力學分析68-82
• 4.1 結構動力學分析概述68-69
• 4.2 結構模態(tài)分析69-77
• 4.2.1 模態(tài)分析基礎69-70
• 4.2.2 軌道梁結構模態(tài)分析70-73
• 4.2.2.1 施加載荷和約束處理70-71
• 4.2.2.2 結果分析71-73
• 4.2.3 氣動葫蘆起吊梁結構模態(tài)分析73-77
• 4.2.3.1 工況描述73-74
• 4.2.3.2 施加載荷和約束處理74
• 4.2.3.3 分析結果74-75
• 4.2.3.4 預應力模態(tài)分析結果75-77
• 4.3 結構瞬態(tài)動力學分析77-81
• 4.3.1 瞬態(tài)動力學分析基礎77-78
• 4.3.2 氣動葫蘆起吊梁結構瞬態(tài)動力學分析78-81
• 4.4 本章小結81-82
• 第5章 結論與展望82-84
• 5.1 全文總結82
• 5.2 創(chuàng)新點82-83
• 5.3 進一步研究工作展望83-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88-90
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果90

【相似文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張亞運;無極繩單軌吊起吊單元的結構分析與優(yōu)化設計[D];安徽理工大學;2016年

2 李文龍;薄壁低摩擦氣動起吊裝置關鍵技術的研究[D];華南理工大學;2014年

3 徐開卓;用于氣動葫蘆的葉片式馬達運行穩(wěn)定性研究[D];三峽大學;2008年

4 石巖;礦用氣動單軌吊的研制與應用[D];河北工程大學;2014年

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本文編號：842848