本文關(guān)鍵詞：WK-75礦用挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺及A形架結(jié)構(gòu)分析

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【摘要】：我國煤礦、鐵礦等礦藏資源豐富,開采方式大多優(yōu)先采用露天開采,據(jù)統(tǒng)計(jì)露采占比達(dá)到50~89%,而其它礦種如鋁礬土、石灰石幾乎全部露天開采。在大型露天開采剝離工程中,挖掘裝載工序占用時最長,是開采流程的關(guān)鍵工序。礦用挖掘機(jī)是露天開的主力設(shè)備,其性能決定整個露天開采業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,這對挖掘機(jī)的技術(shù)和性能提出了更高的要求。因此,如何優(yōu)選與研制高效率的大型挖掘機(jī)械意義重大。論文以露天開采中大型挖掘機(jī)械開發(fā)應(yīng)用為工程研究背景,結(jié)合國家863計(jì)劃項(xiàng)目“75立方米大型露天礦用挖掘機(jī)研制”(編號2012AA062001),以太原重集團(tuán)自主研制生產(chǎn)的WK-75大型礦用挖掘機(jī)為具體研究對象,應(yīng)用UG軟件對挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)平臺及A形架進(jìn)行參數(shù)化建模,運(yùn)用ANSYS Workbench計(jì)算機(jī)軟件對挖掘機(jī)A形架及回轉(zhuǎn)平臺進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出模型的受力以及變形特征,通過Workbench對回轉(zhuǎn)平臺及A形架進(jìn)行模態(tài)分析、疲勞分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化,為WK-75大型礦用挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論包括以下幾點(diǎn):(1)根據(jù)挖掘機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)圖紙,采用扁平化的建模路線,實(shí)現(xiàn)模型與參數(shù)的關(guān)聯(lián)。使用表達(dá)式將模型的各個參數(shù)聯(lián)系到一起,通過參數(shù)的修改來控制模型,以此建立回轉(zhuǎn)平臺和A形架的模型�；赨G建立并輸出可指導(dǎo)生產(chǎn)制作的WK-75型礦用挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺和A形架的參數(shù)化模型及工程圖。(2)將UG建成回轉(zhuǎn)平臺及A形架的三維模型適當(dāng)簡化后導(dǎo)入ANSYS Workbench軟件中進(jìn)行靜力學(xué)強(qiáng)度分析,得到回轉(zhuǎn)平臺及A形架的應(yīng)力云圖和位移云圖。數(shù)據(jù)表明回轉(zhuǎn)平臺的前端比后端應(yīng)力水平高,整體應(yīng)力大部分均在90MPa以內(nèi),最大應(yīng)力為218.37MPa,最大位移為4.61mm;A形架,最大應(yīng)力位置為A形架頂端銷套與連接片連接處,最大應(yīng)力為219.69MPa,最大位移為0.60mm。均小于材料的屈服極限,滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求。(3)在利用ANSYS Workbench對回轉(zhuǎn)平臺及A形架參數(shù)化模型與結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,對回轉(zhuǎn)平臺及A形架進(jìn)行模態(tài)分析。分析表明:挖掘機(jī)整機(jī)工作頻率在5HZ~15HZ之間,回轉(zhuǎn)平臺的最小振動頻率為28.799HZ,相差較遠(yuǎn),不會產(chǎn)生共振。最大位移量是第12階時產(chǎn)生的,為0.84237mm,相對于整個回轉(zhuǎn)平臺的尺寸,位移量是較小,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是安全的。(4)在ANSYS Workbench回轉(zhuǎn)平臺及A形架結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,對回轉(zhuǎn)平臺及A形架進(jìn)行疲勞分析。分析表明:回轉(zhuǎn)臺前端的壽命略低于后端,但是最小疲勞壽命部位在動臂支座下的加強(qiáng)板部位,其使用壽命為53582次,安全系數(shù)為0.39475;A形架最小疲勞壽命部位是在頂端銷套與連接片連接處,其工作狀態(tài)下最小疲勞應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為17661次,最小安全系數(shù)為0.38844,小于設(shè)計(jì)壽命,因此存在疲勞破壞的可能,應(yīng)予以關(guān)注。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD422.2

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳磊;李海洋;;機(jī)械式礦用挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];露天采礦技術(shù);2014年05期

2 許冠能;;基于有限元的某微型車車架強(qiáng)度分析[J];大眾科技;2013年05期

3 潘宇晨;蔡敢為;張轉(zhuǎn);李小清;張金玲;;新型可控挖掘機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)建模與工作空間分析[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年02期

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本文編號：1272110