机械式矿用挖掘机回转平台结构优化

针对挖掘机回转平台建立了2种简化结构模型的力学模型和有限元模型;选取挖掘和回转2个工况作为计算模型,利用ANSYS对2种模型进行强度刚度计算,对计算结果进行比较,确定了较优结构模型。     

矿用机械式挖掘机技术探索

随着人们工作领域的拓展,矿山工程施工环境越来越恶劣,对机器的要求也越来越高,因此对挖掘机的技术进行探索是十分必要的。主要对矿用机械式挖掘机未来的技术发展进行了探索研究。首先对矿用机械式挖掘机技术探索这一课题研究背景进行了概述,然后简单地介绍了矿用机械式挖掘机,最后阐述了矿用机械式挖掘机技术的发展趋势。     

机械式矿用挖掘机提升机构性能仿真研究

利用动力学仿真分析软件ADAMS,将矿用挖掘机提升机构中提升钢丝绳离散为多段刚性圆柱体,在刚性圆柱体之间施加柔性连接来模拟钢丝绳,并结合UG NX软件建立工作装置虚拟样机模型,通过对工作装置提升机构的仿真分析,得到了卷筒轴轴向受力的主要影响因素,为卷筒轴及整个工作装置的设计提供了依据。     

大型矿用挖掘机动臂的裂纹扩展寿命预测

根据矿用挖掘机动臂的结构特点,通过ANSYS workbench对挖掘机动臂进行静力学分析,结合实际确定模拟裂纹的初始位置;利用动力学软件ADAMS对整个挖掘机挖掘过程进行刚柔耦合动态仿真分析,输出动臂危险位置节点的应力时间历程,确定最大应力σmax以及最小应力σmin;采用有限元方法在动臂结构表面模拟半椭圆裂纹的裂纹扩展,并获得不同裂纹尺寸的应力强度因子幅,拟合出其与裂纹尺寸的函数关系。依据疲劳裂纹扩展理论的Paris公式,获得挖掘机动臂的裂纹扩展寿命。     

液压挖掘机动臂势能回收系统研究

针对液压挖掘机工作装置下降过程中大量重力势能转化为热能的问题,提出了一种以蓄能器为储能元件完成重力势能回收的新型动臂势能回收系统。分析了能量回收系统的构成及运行机理,然后建立机械装置和液压系统的仿真模型,并对上述模型进行仿真研究。然后将能量回收系统应用于某40 t挖掘机,并进行典型挖掘循环工况下的能量回收试验。对照仿真结果和试验结果可知,新型动臂节能系统运行良好,节能效果显著。     

大型矿用液压挖掘机动臂势能回收与再利用仿真及试验研究

为了提高大型矿用液压挖掘机的能量利用率,基于液压挖掘机三泵系统的设计思路,提出了一种新的动臂势能回收与再利用系统。该系统的蓄能器回收动臂下放时释放的重力势能,用于上车回转的驱动。对该系统主要元件进行建模,并搭建系统的AMESim仿真模型,仿真结果验证了系统的可行性。搭建系统的试验平台,进行试验测试。试验数据表明:在同等条件下,试验样机同传统液压挖掘机相比,发动机输出功率的波动幅度减小了15%,油耗降低了7.5%。     

液压挖掘机动臂回路的节能探讨

本文针对液压挖掘机在动臂下降过程中产生位能损失问题,提出了3种新型节能液压回路。     

液压挖掘机动臂有限元动力学模态分析

为了解决液压挖掘机动臂在作业过程中因复杂的振动变形而影响挖掘机可靠性的问题,以JY630型液压挖掘机为研究对象,基于UGNX7.5建立动臂的三维模型和有限元模型,应用NASTRAN求解器分析动臂的各阶模态,计算出动臂的固有频率、总振幅和主振型,并输出各阶频率位移云图。研究结果为动臂后续的设计和减振分析提供了理论基础。     

液压挖掘机动臂的寿命分析预测

以某型号的液压挖掘机为研究对象,基于Solid Works,Abaqus,FE-SAFE软件,对其进行了建模、应力应变分析、疲劳强度分析研究。在分析过程中,利用应力应变测量技术测得工作装置各测点的应变时间历程,经过分析处理,得到工作装置中动臂的边界条件,估算预测出了动臂各处的疲劳寿命,分析结果有利于挖掘机的结构优化设计,对其它工程机械的寿命预测有一定的参考意义。     

集成软件平台下的挖掘机动臂优化设计

在挖掘机动臂设计过程中,由于多种软件之间数据转化困难,缺乏集成优化设计平台,导致设计过程需要反复试算,效率很低。因此,成功搭建了包括ANSYS、HyperMesh、UG、iSIGHT的集成软件平台,完成了不同软件之间的数据自动交换,解决了集成平台数据接口难题。以挖掘机动臂轻量化作为目标,对动臂进行了优化设计。采用优化拉丁方法进行了试验设计,并根据试验设计结果,用Pareto方法筛选出对目标影响显著的优化变量。利用多岛遗传算法以及序列二次规划法,对动臂优化模型以质量最小为目标进行了优化设计,使得挖掘机动臂质量下降15%,优化效果显著。集成平台方法为解决挖掘机动臂优化以及类似问题提供了一种新的解决方案。     

矿用液压挖掘机发展与结构特点

矿用液压挖掘机是六十年代末以后在西欧几个国家发展起来的,至今已有十多年历史了。实践证明,它同机械式挖掘机比较,具有重量轻、操作轻便,挖掘力大、铲斗装满系数高、多用性好、易改进变型、易实现成批生产     

WK系列挖掘机动臂的参数化设计

为了用定量信息变量化来控制CAD模型结构,以实现参数化设计,利用三维设计软件UG的WAVE和PTS模块建立了WK系列挖掘机动臂的参数化设计系统。该系统实现了良好的无需编程的人机交互模式,缩短了机械式挖掘机动臂的设计周期,降低了设计成本。同时,添加了一些PTS需求,使设计人员使用更加方便,具有一定的实用性。     

冬季野外现场修复电动挖掘机动臂实践

<正>在露天矿山复杂的工况条件下,4m3电动挖掘机每运行3～5a需要进行一次大修,一般是在工地现场解体,专门对动臂、回转平台、底架梁和履带梁等基础件进行恢复性修复,大修工程的施工时间一般要避开冬季。     

WK—4型挖掘机动臂的改造

我矿使用的4米~3挖掘机动臂碎修量多,寿命低,消耗量大。仅78年、79年动臂的修理量(不包括大中修)占整个机修量的30～40％。重复修理的内容多是动臂足断裂、动臂支足窝磨损,这个问题急待解决。     

矿用液压挖掘机

本文对矿用液压挖掘机的近期发展情况和结构作了概述。     

矿用多功能车动臂的有限元模态分析

基于Solidworks频率分析平台,先后建立矿用多功能车动臂的三维实体模型、有限元分析模型,通过模态分析,得到了动臂改造前后前10阶固有频率及相应振型;结合动臂外界各种强振频率,对动臂模态参数进行了分析,了解了改造前后动臂的振动情况,证实了动臂改造的可行性,并提出了动臂工作状态下的薄弱环节,为动臂的进一步改进提供了依据。     

轮式装载机动臂结构强度试验研究

对ＺＬ５０Ｄ装载机工作装置进行了静态加载测试与动态实际作业测试，从而掌握了其应力分布规律，并给出了动臂关键部位的应力谱，为其疲劳寿命估算提供了依据。     

一种中型液压挖掘机动臂系统节能技术的研究

针对某中型液压挖掘机工作装置下降阶段重力势能浪费严重的现象,提出一种基于液压变压器和蓄能器为主要元件的油液混合动力动臂势能回收再利用液压系统。从挖掘机液压系统观点出发,分析了该系统原理,建立挖掘机3D模型和液压系统模型,并进行联合仿真。仿真结果表明:该系统一方面可以降低泵的功耗,吸收系统压力波动;另一方面,动臂势能回收率为19.5%,动臂势能回收再利用率为17.8%。该系统节能效果明显,可以有效改善挖掘机液压系统能耗问题。     

WK-75型矿用挖掘机斗齿结构改进

本文通过对露天开采中WK-75型矿用挖掘机斗齿进行了参数化设计、工作装置运动结构简化、仿真模拟斗齿耗损等研究,以此为依据对其结构进行改进设计,仿真模拟显示增加了斗齿使用的效率、延长了其使用寿命。     

矿用挖掘机斗杆过渡断面的结构优化

通过构造斗杆典型工况下的三维参数化优化模型,利用Ansys有限元方法分析对其危险部位的应力状态特征与分布进行了分析,并据此对结构的几何参数进行优化设计。结果表明优化模型可行,优化后的断面结构可以在保证斗杆重量最小化的同时,改善局部的应力分布状况,提高斗杆整体的机械性能。