掘进机铲板受力分析

铲板是掘进机重要的装载部位,铲板的稳定性直接影响掘进机整机的稳定性,利用Simulation对掘进机铲板在各种工况下的受力进行了分析。分析结果表明:设计安全可靠,符合要求。     

煤矿掘进机截割部动态仿真及实验研究

为进一步提升掘进机整机的性能,以EBH300A掘进机为研究对象,对其基本结构进行分析,并基于实际结构参数完成模型搭建和网格划分等操作;对掘进机整体和截割头在实际工况下不同阶模态仿真分析,得出不同阶情况的最大振幅位置和位移;构建实验平台对掘进机截割滚筒伸缩筒、截割滚筒、蝶形板位置的振动进行测试。结果表明,EBH300A掘进机在实际工况运行中,截割滚筒所承受的加速度最大,即其所承受的载荷值最大,所表现的振幅也最大;其次为蝶形板;最后为截割滚筒的伸缩筒。     

EBZ220型掘进机铲板在使用中的结构性能研究

为解决掘进机铲板在使用过程中出现的结构变形、结构开裂等失效问题,以EBZ220型掘进机为例,根据掘进机的结构组成特点,建立铲板的三维模型和仿真模型,对铲板在使用过程中的结构性能进行有限元分析研究.得出研究结论:左右两侧铲板、中间主铲板的前端及铰接耳处等区域是整个结构的薄弱部位,极容易率先出现结构失效现象.根据此研究结果,从结构尺寸、材料属性、热处理加工等方面,对铲板进行了结构优化改进,以提高铲板的结构性能及使用寿命.     

掘进机铲板有限元疲劳分析

为了延长掘进机的使用寿命,有必要探究其关键零件的可靠性。在Pro/E、MATLAB、ADAMS、ANSYS协同仿真环境下,应用有限元分析软件ANSYS,通过加载ADAMS输出的载荷文件对掘进机铲板进行静力学分析,并给出应力及应变分布云图,找出其薄弱环节;基于应力分析的结果,应用ANSYS Fatigue Tool模块对铲板进行了疲劳寿命分析,结果表明其满足疲劳强度要求;为类似零件的设计提供了量化的依据,同时降低了新产品的研发成本与时间,具有较高的实用价值。     

基于流固耦合的挖掘机燃油箱振动疲劳分析

液压挖掘机破碎工况下,在作业载荷和动力系统的随机振动激励、油箱与油液的流固耦合作用下,会产生疲劳开裂,造成车辆使用寿命缩短.针对该问题,基于流固耦合的虚拟质量法建立油箱有限元模型,分析不同液位对油箱内板的模态振动频率影响.基于客户工况PSD载荷谱对带液油箱进行随机振动疲劳分析,得出燃油箱焊缝随机振动疲劳的损伤值,根据计...     

悬臂式掘进机回转台可靠性分析

利用Pro/E、MATLAB、ADAMS、ANSYS、NSOFT软件构造协同仿真环境,对掘进机进行多体动力学与运动学仿真,计算出截割头所承受的载荷;由ANSYS提供模态中性文件,利用Durability模块得出掘进机回转台的应力分布情况,编辑生成用于疲劳计算的时间历程载荷文件,对回转台进行疲劳寿命分析;利用ADAMS的Hydraulic液压模块对回转台液压系统进行溢流压力校核,分析阻尼力对液压系统的影响,并得出压力流量变化曲线,为掘进机截割部回转台的可靠性设计提供依据.     

基于粒子群算法的掘进机铲板参数多目标优化

为优化掘进机铲板参数,建立了装载能力、铲掘力与铲板参数之间的数学模型;确立了装载能力、铲掘力的灰色权重;采用粒子群优化算法,对铲板参数进行了多目标优化;对多目标的处理提出了采用理想点法与灰色权重相结合的方法,并对优化前后铲板进行了仿真分析和对比,表明铲板优化后取得了良好的优化结果。为掘进机铲板的设计提供一定的理论依据和参考价值,为工程中处理多目标优化问题提供一定的借鉴。     

掘进机电控箱减振系统振动响应分析

通过建立掘进机电控箱的力学模型,分析了机架底板受到简谐振动作用时电控箱的振动响应。通过对系统进行瞬态仿真,得出掘进机在水平工况作业时,电控箱的竖直方向速度和加速度响应最大;另外,通过对电控箱、基础以及隔振垫用螺栓紧固后的系统进行谐响应分析,得出在不同频率的激振载荷作用下,电控箱各端点始终对竖直方向的振动激励最敏感,并且得到了系统的固有频率。     

基于MATLAB的掘进机截割部铰点快速设计

论文对掘进机铲板部铰点位置设计进行研究,根据目前铲板部铰点位置设计存在的问题,分析铲板部的运动特性,简化铲板部结构,绘制机构运动简图。按照铲板部铰点机构类型,探讨机构运动关系,给出铲板部铰点的各位置参数关系,建立求解方程组。为验证方程组的正确性,选取不同实例,利用MATLAB编程求解铲板部铰点位置方程组,结果表明该方法正确可行,为掘进机铲板部铰点位置的快速设计与计算提供了可靠的事实依据,降低了设计难度,提高了铲板部设计效率。     

变载荷工况下掘进机截割机构电机的动态特性研究

通过对变载荷工况下掘进机截割机构电机的动态工作特性的研究,提出了在不降低掘进机工作效率前提下的截割驱动电机的可靠性优化方案,极大地提升了截割驱动电机在变载荷工况下的工作稳定性和使用寿命。     

掘进机回转台动态可靠性与疲劳寿命分析

作为掘进机关键零件的回转台,其性能对掘进机的工作效率及动态可靠性有重大影响。以刚柔耦合多体系统动力学理论为基础,建立以回转台为模态中性文件的掘进机刚柔耦合虚拟样机模型;结合实际工况,基于项目组开发的"掘进机载荷计算程序"计算获得了截割头的载荷文件,通过Adams仿真得到了回转台的应力与应变云图;基于Adams的仿真结果,利用NSOFT软件和可靠性理论对回转台进行疲劳寿命可靠性分析,对疲劳寿命可靠度较低的10个区域进行优化,使回转台等效应力降低了35.027%,关注区域均达到可靠工作条件,满足使用要求。     

水平轴风力机叶片的结构设计与有限元分析

设计了一种1．5MW水平轴风力机叶片模型,运用ANSYS Workbench对叶片模型添加材料属性、划分网格、施加载荷与约束进行有限元分析。进行了叶片在静止状态和有预应力作用两种工况下的结构模态计算,分析了叶片在被施加极限挥舞栽荷作用下的表面应力分布情况,计算了叶片的最小模态频率和最大应力分布情况。     

时速400公里高速列车底架拓扑优化

运用OptiStruct软件,针对400km/h高速列车车体,计算其在重要载荷作用下的结构强度、刚度以及模态分析后,以列车的底架作为研究对象,对其进行拓扑优化设计.结合OptiStruct中的OSSmooth模块和SOLIDWORKS软件,总结分析不同载荷方式作用下得出的拓扑优化结果,确定车体底架结构内筋的分布,得出最佳截面形状,并对优化后的底架结构及车体进行静强度以及模态分析比较.对比得出,优化后底架结构减重6.82％,满足车体强度、刚度及模态频率等性能要求的同时,改善了结构的应力分布.     

基于ANSYS的掘进机刀盘模态分析与研究

运用有限元分析软件ANSYS建立精细掘进机刀盘有限元模型,并对其进行模态分析,计算出其低阶固有振动频率及其相应振型,得出了刀盘各部分振动的强弱分布及抗振薄弱区,并以此为依据对刀盘进行优化,以提高刀盘在掘进过程中的抗振性能。     

基于ANSYS Workbench的中耕机力学特性分析

以某型号中耕机为研究对象,利用ANSYS Workbench对其进行了静力学分析与模态分析。结果表明:在额定松土工况下,中耕机机架最大变形量为1.9 mm,最大应力为78.5 MPa,应力分布不均匀;中耕机的前6阶模态的振动频率范围为13.7～39.3 Hz,当外界载荷的振动频率在此范围内时,应注意共振损伤。     

水润滑轴承的动态特性研究

利用有限元软件研究了水润滑轴承的三维模态及其应力分布和谐响应规律.通过施加简单位移边界条件分析了模态响应,进而以时间历程载荷分析了水润滑轴承整体结构的谐响应特性,并讨论了影响特征频率的几个重要参数.模拟结果表明:对运用于高速或超高速运行工况下的水润滑轴承,其自由模态的频率较低,并处于结构发生共振的范围内;而约束模态的频率相对较高,转动载荷的振动频率将不可能达到结构的特征频率之内,因此产生共振的可能性相对较小.仿真结果与实验结论吻合较好,验证了该研究方法的正确性和可行性.     

基于OptiStruct的折弯机器人Y轴轴身的形状优化

为提高某折弯机器人Y轴的刚度,分析了轴身最危险工况2个方向的静态弯曲刚度与低阶模态振型及频率。利用OptiStruct软件,以质量、静态作用下的位移、模态分析的低阶频率以及组合柔度指数作为响应,对横隔板进行拓扑优化,得到横隔板的材料分布。利用网格变形技术对Y轴轴身的外形进行形状优化。结果显示静态刚度和模态分析的低阶频率都明显提高。     

掘进机主轴承载荷谱编制方法研究

掘进机主轴承作为掘进机的关键核心部件，对性能和可靠性要求极高。获取准确有效的载荷谱用于主轴承工况试验，是保证主轴承设计满足可靠性要求的前提条件。为解决主轴承载荷谱编制难题，文中根据实际工况下主轴承承载特点，在掘进机中安装监测系统，通过监测与主轴承后端相连伸缩油缸的压力获取主轴承所受轴向力及倾覆力矩，监测电机扭矩获取主轴承所受驱动扭矩，以及将主轴承前端结构件重力的函数值作为主轴承所受径向力。采用雨流计数法对获取的原始载荷-时间历程进行处理，建立载荷幅值、载荷均值的分布函数；然后，通过波动中心法将分级的载荷幅值叠加至载荷均值的加权平均值之上获取八级载荷；最后，通过载荷分布函数获取各级载荷作用次数，实现主轴承轴向力、径向力、倾覆力矩及驱动扭矩八级载荷谱的编制，为主轴承设计开发、工况模拟等工作奠定了坚实基础。     

5000kN摩擦焊机导向机构模态及谐响应分析

为解决5000KN摩擦焊机导向机构在工作过程中的爬行问题,需要对其进行仿真动力学分析。利用Solid Works仿真软件建立导向机构三维模型,并基于ANSYSWorkbench对机构进行模态分析,得出机构前6阶固有频率和振型云图,对机构优化设计起到了指导作用,并为谐响应分析提供了频率范围;在模态分析基础上,对立板和导柱进行谐响应分析,分别得出它们在工况下沿X、Y、Z方向的位移频率响应曲线,分析得到它们最易产生共振的频率,为机构后续的结构和动力装置的优化改进奠定了理论基础,也为类似的大吨位行走设备的结构设计提供了设计参考。     

往复压缩机曲轴变工况条件下有限元分析

在往复天然气压缩机工作过程热力和动力计算的基础上,本文利用有限元法对压缩机的曲轴进行了应力分析与模态分析。以某天然气压缩机为对象进行了三维建模,在变工况的运行条件下研究了曲轴的应力和变形状态,数值分析了曲轴在交变载荷下的静强度和疲劳强度,指出其运行的危险边界工况,并对曲轴进行了模态分析,得到了自由振动模态振型与频率,在变转速的条件下,激振力频率有效避开固有频率。本文的研究结果可为同类压缩机曲轴的设计提供参考。