旋挖钻机动臂结构强度分析

动臂是旋挖钻机的一个主要构件,在动臂变幅、钻进和提钻等工况下均是主要承力构件.文中分别对动臂变幅、钻进和提钻工况下,旋挖钻机以最不利的姿势作业,且承受最大载荷时动臂的结构强度进行分析,为动臂的结构设计及优化设计等提供了理论基础.     

旋挖钻机大三角变幅机构受力性能有限元分析

大三角变幅机构作为旋挖钻机施工过程中承力的关键部件,对旋挖钻机的稳定性和施工安全性有重要作用。以大三角变幅机构为研究对象,在分析提升和钻进工况旋挖钻机受力情况的基础上,利用有限元软件对其进行建模、强度分析和模态分析。结果表明:大三角变幅机构设计满足强度要求,大三角变幅机构模态振型有一阶前后摆动和二阶左右摆动,但不能激发起三阶及三阶以上的振型。研究结果对旋挖钻机大三角变幅机构的设计和优化提供了参考。     

全液压动臂塔机变幅机构机液一体化仿真研究

针对全液压动臂塔机变幅机构工作时,惯性载荷大,导致系统的机械振动和油路压力冲击问题。以国产某型全液压动臂塔机为研究对象,依据变幅机构的作业工况,采用AMESim软件对变幅机构进行机液一体化仿真建模,通过与理论计算对比,验证仿真模型的正确性。在此基础上,分析带载变幅启动时机液耦合对系统振动和压力冲击的影响。仿真结果表明:调整液压驱动回路中平衡阀和溢流阀参数,可使变幅启动时,动臂最大振幅减小40.1%;压力冲击峰值下降17.4%。     

钻桅变幅工况下旋挖钻机工作装置的动力学特性分析

为研究和提高工作装置的力学性能,对钻桅变幅工况下旋挖钻机工作装置动力学特性进行分析.基于动静法建立动力学模型,在Simulink仿真平台上构建基于MATLAB函数的仿真模型并进行仿真分析.对数学模型和仿真结果的分析表明:当钻桅水平时,不论动臂转角等于多少,钻桅变幅油缸的载荷都不变,对于铰点G处的约束反力同样存在这样的特性;当动臂转角等于76°时,钻桅变幅油缸载倚在钻桅倾角变化范围内的变化差最大.     

一种新型旋挖钻机变幅机构的动力学特性研究

为研究和改善旋挖钻机变幅机构的动力学性能,采用牛顿-欧拉法建立了一种新型变幅机构的动力学数学模型,在Simulink平台上构建基于Matlab函数的动力学仿真模型,并对该新型变幅机构的2种细分类型各在2种钻桅姿态下的变幅过程进行仿真和特性分析,进而对新型变幅机构和经典变幅机构的动力学性能进行对比分析。研究结果表明:新型变幅机构中动臂位于连杆上方的机构的动力学性能优于动臂位于连杆下方的机构;进一步和经典变幅机构中综合动力学性能最优的动臂位于连杆上方、动臂变幅油缸上撑动臂的机构相比较,则经典型的动力学性能较优。文中研究成果为旋挖钻机变幅机构的设计和动力学性能改善奠定了理论基础。     

旋挖钻机钻杆常见故障形式及解决方案

旋挖钻机钻杆因承受工作载荷大、使用工况复杂、维护保养困难等因素影响，常发生外节杆上段钢管开裂、花管开裂、方头断裂、卡杆等问题。根据钻杆的结构及使用工况，对常见故障形式进行了分类，分析故障原因为异常磨损、额外受偏载力、焊接影响、使用工况恶劣等，并从钻杆设计与生产、旋挖钻机智能控制、使用维护与保养等方面提出了相应的解决方案。     

主卷扬布置对旋挖钻机动臂变幅机构动力学特性的影响

为研究主卷扬位于回转平台和钻桅下部对变幅和提钻工况下动臂变幅机构动力学特性的影响,基于动静法建立数学模型,在MATLAB/Simulink工具箱进行算例分析,并于ADAMS环境中进行虚拟机仿真验证以及实验样机验证。结果表明:不论主卷扬位于回转平台或钻桅下部,动臂变幅油缸载荷随动臂转角的增大而减小,铰点约束反力随动臂转角的增大而先减小后增大;主卷扬位于回转平台动臂变幅油缸载荷随钻桅倾角的增大而先增大后减小,主卷扬位于钻桅下部动臂变幅油缸载荷不受钻桅倾角的影响;不论主卷扬位于回转平台或钻桅下部,铰点约束反力均随钻桅倾角的增大而先减小后增大;与主卷扬位于钻桅下部相比,主卷扬位于回转平台上动臂变幅油缸载荷稳定性较好,且立钻时铰点约束反力较小。此外,提钻工况下动臂变幅机构动力学性能可以近似看作为变幅工况下的一个特例。     

旋挖钻机变幅机构有限元分析

变幅机构为旋挖钻机的重要支撑机构,在钻孔工作中为动力头提供支撑.文中利用COSMOS软件对变幅机构进行了有限元分析,得出了变幅机构在钻机的各种极限状态下的应力、应变云图,通过分析结果验证了变幅机构设计合理性.     

主卷扬布置对旋挖钻机动臂变幅油缸载荷的影响

旋挖钻机主卷扬既可以安装在回转平台上,也可以安装在钻桅下部。为研究主卷扬的布置对动臂变幅油缸载荷性能的影响,运用拉格朗日方程分别建立两种主卷扬布置方案时动臂变幅油缸载荷的数学模型。构建基于MATLAB函数的仿真模型,并进行仿真分析。结果表明:当主卷扬位于回转平台上时动臂变幅油缸载荷较大,且其载荷会受到钻桅变幅的影响;当主卷扬位于钻桅下部时动臂变幅油缸载荷较小且不受钻桅变幅的影响。最后,实验验证了仿真结果。     

旋挖钻机动臂与三角架残余应力研究

正工程机械大型焊接结构件在承受大工作载荷时,焊接残余应力和工作应力叠加,严重影响结构件的结构强度、断裂韧性和疲劳寿命。为了降低焊接残余应力,往往采用控制焊接工艺、焊后热处理或振动时效处理等方法。本文以旋挖钻机的动臂和三脚架为例,分析大型焊接结构件在实际工况下残余应力的变化规律,以期通过控制焊接工艺,取消退火或振动时效工序,降低成本,提高生产效率,实现绿色制造。     

塔式起重机起重臂接触应力计算分析

以塔式起重机的起重臂为研究对象,运用Hertz接触理论,在最大起重载荷工况下分析变幅机构与起重臂接触过程中的局部接触应力。利用ANSYS软件对Hertz接触理论计算结果进行应力校核。根据Hertz理论计算结果与ANSYS有限元分析结果对实际工况下的起重臂与变幅机构进行分析,得出塔式起重机起重臂在最大起重载荷工况下满足设计要求。     

基于Pro/E喷浆机喷射臂的虚拟样机分析

TTPJ喷浆机的喷射臂有9个自由度,分别是:大臂回转、大臂伸缩、大臂变幅、小臂回转、小臂伸缩、小臂变幅、喷头360°转动、喷嘴240°转动、喷嘴刷动,采用全液压驱动。首先利用Pro/E对喷射臂进行三维建模,同时建立其虚拟样机模型,再利用Pro/E/MDX模块对喷射臂进行运动仿真,模拟其工作范围,验证了虚拟样机模型的正确性。针对中等截面隧道喷浆工况,利用Pro/E/MDO模块对喷射臂进行动力学仿真,找出在喷浆过程中喷射臂的恶劣工况。而动力学仿真结果为喷射臂的关键构件静力学分析提供理论依据,整个分析过程为多自由度臂架机构仿真分析提供一种简明有效的思路。     

旋挖钻机大三角变幅总成有限元分析

变幅总成作为旋挖钻机的重要支撑和受力构件,对整机的正常运行和作业质量起着至关重要的作用.针对大三角变幅总成的工作特点,采用ANSYS软件对钻进和提升两种典型工况进行静力学分析及模态分析,为结构的改进和优化提供可靠的理论依据.     

消除旋挖钻机动臂焊接残余应力测试方法研究

<正>旋挖钻机动臂用于连接其上车和钻桅三角架,是旋挖钻机作业时的主要承载结构件之一,承受着较大的振动和冲击载荷。动臂焊接完成后的焊接残余应力,直接影响其承载能力和疲劳寿命。本文通过试验对比方法,探讨采用施工作业方法消除焊接应力的效果。1.消除焊接残余应力方法(1)热处理为消除结构件焊接后的残余应力,通常采用热处理方法。但动臂结构尺寸较大,对热处     

含裂纹装载机动臂的剩余寿命预测

工程机械的结构件在生产中大多承受非对称变幅的载荷且在多年后会现疲劳裂纹,针对这个特点本文以断裂力学理论为基础,并运用Gerber曲线和RMS模型修正非对称变幅载荷谱,推导出一种针对非对称变幅载荷下结构件的剩余寿命的计算方法。本文将装载机动臂回收件为研究对象,结合多体动力学和有限元分析得到动臂危险点的载荷历程,并根据危险点处的载荷采用本文提出的计算方法进行寿命预测。     

基于HyperWorks的伸缩臂叉车伸缩臂结构拓扑优化

伸缩臂叉车因为具有有效作业距离大,作业高度高,能够越过部分障碍工作,可以更换属具,具有一机多用等特点,自其诞生以来,受到市场欢迎。然而,由于采用液压缸变幅,使伸缩臂出现悬臂受力状态,承受很大的弯矩。而且伸缩臂和伸缩机构具有较大的自重,导致在大幅度下的起重量急剧降低,这成为伸缩臂在更大吨位伸缩臂叉车上应用的主要障碍^[2]。     

旋挖钻机三角形连接架的有限元分析

在详细分析旋挖钻工况下受力情况的基础上,建立了旋挖钻机的数学模型,并且确定了旋挖状况下的典型工况。利用ANSYS软件对旋挖钻机工作装置支撑机构中的三角形连接架进行了静力学有限元分析,揭示三角形连接架在各种典型位置工况下的最大变形值、最大应力值、危险截面区域以及变形和应力的分布规律,分析结果显示,三角形连接架变形和应力分布规律与实际计算相符,且该结构在强度和刚度设计上都存在一定裕量,为改进支撑机构结构形式和减轻自重提供一定的参考。     

主卷扬的布置对旋挖钻机动臂变幅机构铰点受力特性的影响

旋挖钻机主卷扬既可以安装在回转平台上,也可以安装在钻桅下部。为研究主卷扬的布置对动臂变幅机构各铰点受力特性的影响,基于动静法建立主卷扬位于回转平台上动臂变幅机构铰点受力的数学模型;当主卷扬位于钻桅下部时,铰点受力视为主卷扬位于回转平台上的一个特例。在Simulink仿真平台上构建基于MATLAB函数的仿真模型,并进行仿真分析。仿真结果表明:与主卷扬位于钻桅下部动臂变幅机构各铰点受力相比较,主卷扬位于回转平台上动臂变幅机构各铰点受力较小。     

黄骅港一期推车机大臂的优化设计

在对一期翻车机系统中的推车机大臂的工况加以分析的基础上,建立了推车机大臂的三维实体模型,计算大臂的工作载荷,利用有限元分析软件ANSYS对其进行了应力分析,找出大臂开裂的原因,为改进设计提供了理论依据,并验证了改进后大臂结构的合理性。     

推车机牵引臂钢结构疲劳分析

针对推车机牵引臂由于受到较大载荷作用导致开焊的问题,并根据推车机的工作载荷和实际使用工况,对改造前后两种推车机牵引臂,进行疲劳分析和寿命计算,从而论证了推车机牵引臂改造是成功的。