液压挖掘机工作装置有限元分析

本文利用ANSYS有限元分析软件分析了液压挖掘机工作装置的应力分布状况,首先根据挖掘机的结构特点,选用了实体单元、梁单元以及杆单元建立了液压挖掘机工作装置的有限元模型,然后在液压挖掘机极限偏载和侧载工况下对斗杆进行了计算,获得了斗杆的应力分布情况,分析了斗杆应力较大的位置以及机构疲劳失效的原因,为斗杆的疲劳强度设计提供了参考。     

载荷特性对挖掘机动臂的性能影响分析

为了分析载荷特性对液压挖掘机动臂疲劳寿命的影响,利用有限元软件ANSYS建立某型号液压挖掘机的实体模型,在建模过程中工作装置的回转平台、动臂、斗杆和铲斗在销轴连接处建立非线性接触模型,较为真实的模拟力的传递作用,考虑载荷特性的不同(偏载和侧载作用),进行有限元计算,得出动臂的应力分布情况,分析动臂结构疲劳失效的原因,为挖掘机工作装置的结构改进提供参考。     

挖掘机工作装置运动和疲劳强度分析

针对挖掘机工作装置的疲劳损伤,利用Pro/E及ANSYS进行三维建模及有限元分析。通过Pro/E平台中的机构模块分析工作装置的极限位姿以及运动参数,然后利用工作装置位姿转换,基于力矩平衡关系,对斗杆挖掘和铲斗挖掘工况下的铰点进行受力分析,获取工作装置各铰点的最大载荷。在此基础上,利用ANSYS疲劳强度分析得出挖掘机最小疲劳全寿命。研究结果可为挖掘机工作装置结构设计提供理论参考。     

挖掘机斗杆疲劳寿命可靠性预估

文章根据模糊论和概率断裂力学理论提出估算疲劳寿命的计算公式。并对WK-10挖掘机所用的两种材料斗杆作疲劳失效概率计算,得出与实际相符的结论。     

基于nCode的挖掘机动臂疲劳寿命分析

疲劳失效是挖掘机工作装置的主要失效形式,现基于某种特定型号的挖掘机为基础,针对挖掘机动臂的疲劳寿命,本文运用有限元分析和疲劳软件n Code Design_Life相结合的分析方法得出挖掘机动臂的疲劳寿命分析结果。在分析过程中,首先通过ANSYS的APDL语言建立挖掘机动臂的参数化三维模型并得出有限元静态分析结果,然后确定载荷谱和动臂的材料参数,最后基于S-N疲劳分析方法,在疲劳分析软件n Code Design_Life中得出动臂的疲劳损伤云图和寿命云图,确定挖掘机动臂容易疲劳失效的部位,为挖掘机工作装置的设计提供依据。     

虚拟样机技术在挖掘机斗杆设计中的运用

挖掘机在采石工况下,部分斗杆使用过程中发生开裂,为分析开裂原因并进行设计改进,本文采用野外实测载荷谱,基于虚拟样机技术建立挖掘机的刚柔耦合动力学模型,模拟挖掘机在野外作业时的强度及耐久寿命.提取关键部位的应力时间历程曲线,并结合疲劳分析结果,提出了改进方案并验证了改进设计的有效性.     

矿用10m^3挖掘机斗杆的有限元分析

针对矿用10 m3挖掘机斗杆在使用中经常发生断裂失效的现象,为探究斗杆产生裂纹和扩展变化的机理,借助于Pro/E三维建模技术,构建了符合实际的斗杆力学模型,利用有限元分析方法,就挖掘过程中载荷偏置情况的几种典型位置,从双侧斗杆承受的弯曲、拉压、扭曲、剪切作用及结构刚度与布局等方面,对危险区域应力分布规律进行了详细的比较与分析,明确了高应力区主要集中在斗杆下盖板变断面与外腹板结合处以及连接横梁与内侧腹板后部结合处.据此提出优化斗杆结构的措施,采取变断面处补加一肋板进行试算,与原设计斗杆进行比较,结果表明可使该部位等效应力降低10%左右,有利于提高斗杆的强度.     

液压挖掘机斗杆有限元静力分析

对液压挖掘机工作装置中的斗杆进行分析,选择斗杆受力最大的工况即斗杆和动臂垂直的位置,进行静力计算,得到斗杆主要铰接点的受力情况;根据计算结果,利用ANSYS Workbench进行斗杆有限元分析,得到斗杆变形云图,确定其变形最大和安全系数最低的部位;提出斗杆改进措施来提高斗杆的强度.     

挖掘机液压系统中常见故障分析与诊断

挖掘机在工作过程中会出现种种故障，主要表现形式有很多，如大臂缓慢无力，斗杆挖掘无力，斗杆速度低等问题，挖掘机状况变坏的原因有很多，如相互摩擦零件的磨损；与有害物质相接触零件的腐蚀；长期受交变载荷作用零件的疲劳；受外载荷、温度、残余内应力作用零件的变形；因长时间工作而使橡胶、塑料等非金属零件和电器元件的老化；受偶然事故影响零件的损伤等。     

挖掘机液压油箱应力分析和疲劳寿命预估

针对挖掘机液压油箱开裂问题,通过对液压油箱内部压力测试和表面应力测试,获得液压油箱内部压力和表面应力的关系,采用有限元对液压油箱进行应力分析和疲劳寿命预估,预估疲劳寿命与实际开裂时间吻合,确定液压油箱开裂的根本原因.以液压油箱表面应力和疲劳寿命为优化目标,对液压油箱结构进行优化改进,对比液压油箱改进前后应力和疲劳寿命:...     

基于ANSYS的液压挖掘机动臂失效分析与改进

针对液压挖掘机动臂前支座开裂故障，运用ANSYS疲劳分析模块对失效件进行有限元分析与结构优化。通过强度校核分析结果发现，挖掘机动臂油缸支承端头处存在应力集中，属于疲劳断裂危险区域。通过制定优化方案，结合焊接工艺验证、有限元静强度综合分析，选取最优方案，对动臂失效部分实施优化改进。     

液压挖掘机反铲工作装置整机理论复合挖掘力的计算及应用

为了寻找液压挖掘机反铲工作装置钢结构的恶劣工况,建立了液压挖掘机反铲工作装置整机理论复合挖掘力的计算模型,并应用该模型编制了求解出现最大复合挖掘力的工况及相应结构内力的程序,最后以某挖掘机的斗杆为例在该工况下进行载荷计算和有限元分析.结果表明:在复合挖掘工况下,斗齿尖上的挖掘力,斗杆各铰点的受力都较单独挖掘时大,并且斗杆钢结构的最大应力也较单独挖掘时大.所建立的液压挖掘机反铲装置整机理论复合挖掘力的计算模型还可用于底盘设计、挖掘性能分析等,为更全面地评价挖掘机性能提供了理论分析模型.     

300t大型液压挖掘机动臂和斗杆有限元分析

利用挖掘机性能分析软件EXCA(R13.0)对300 t级大型履带式反铲液压挖掘机进行参数确定和挖掘性能分析,利用Pro/E进行三维建模,并利用EXCA(R13.0)铰接点受力分析模块获得危险工况下工作装置的各铰接点受力情况,在此基础上利用ANSYS对动臂和斗杆进行有限元强度和刚度分析,得到危险工况下动臂和斗杆的应力、变形云图,其分析结果可为大型液压挖掘机新产品的研发和结构改进提供依据。     

挖掘机动臂、斗杆衬套压装机

挖掘机的动臂、斗杆衬套与安装孔一般采用过盈配合,且过盈量较大。PC120型全液压挖掘机采用H8/u7配合,LG120型采用H8/t7配合,R924、LG230型采用H7/s6。其中PC120型动臂前头与斗杆后端连接处采用非标准配合Φ85H8 0.189 0.154,极限过盈量为 0.1～ 0.189mm,过盈量最大,手工装配困难,且易损坏工件。根据我公司挖掘机衬套的装配状况,我们设计了挖掘机动臂、斗杆衬套压装机。挖掘机动臂、斗杆衬套压装机的结构如图1所示。它由两个液压油缸Φ160×400(油压31.5MPa)、进出油管、压装机操作盘、液压缸固定套、压头、定位座、导轨、底座、液压…     

采用损伤力学-有限元法预估钢桥梁焊接构件疲劳寿命

采用损伤力学有限元全耦合方法对钢梁焊接构件的疲劳寿命进行分析,并将分析方法嵌入大型通用有限元软件ABAQUS用户接口里,便于对工程结构疲劳损伤累积过程进行分析。分别以线性米勒准则和高周疲劳损伤演化方程为疲劳损伤演化规律,对青马大桥纵向加劲桁架整体节点进行疲劳损伤全耦合分析,计算构件焊缝处的疲劳损伤演化过程并预测其相应的寿命。     

轻型车辆的预制正交异性钢板的疲劳分析

对轻型车辆的正交异性钢板进行疲劳分析,考虑疲劳敏感区域处的初始缺陷,获得疲劳寿命。采用3种模型精确模拟肋与隔板连接处的应力集中现象,并用Paris公式模拟裂纹发展状况。为了分析连接处焊接节点初始缺陷的影响,研究了不同初始裂纹下钢板的疲劳寿命。为正交异性钢板疲劳寿命的评估提出了一个合理的方法。     

液压挖掘机防爆阀选用的试验研究

在分析防爆阀工作原理的基础上,通过对液压系统进行摸底测试,发现造成挖掘机斗杆液压缸渗漏液压油的主要原因是斗杆液压缸有杆腔存在异常压力波动.结合挖掘机主控阀杆开启特性曲线和防爆阀工作原理,对该压力异常波动进行分析,并通过测试验证分析的正确性.通过调整防爆阀中通断阀的工作压力,使其与斗杆阀杆开启压力相匹配,从而解决了斗杆液压缸渗漏液压油问题.对于防爆阀的选型具有一定的指导意义.     

基于有限元分析的挖掘机斗杆结构优化改进

以某节能型50T级液压挖掘机斗杆为研究对象,建立有限元模型,在典型工况下对其进行液压系统最大载荷加载有限元分析.分析结果表明超出疲劳强度高应力区域与实际应用开裂区域完全一致,针对相关问题进行结构局部优化改进,彻底解决了此型斗杆相关位置开裂频发的问题,具有较强的工程应用价值.     

W100_2~1挖掘机斗杆横梁的改进

国产100_2~1型挖掘机斗杆横梁原为钢板包木结构。横梁与斗杆用螺栓连接,承受交变载荷。由于横梁强度较低,工作中常发生故障,影响了挖掘机的使用性能。常见故障是:横梁与斗杆连接螺栓松动或被剪断;横梁木芯易碎,使用寿命短(3～6     

液压挖掘机工作装置仿真研究

运用Pro/E和ADAMS软件建立了液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,对工作装置的挖掘工况进行了模拟.通过动力学仿真获得液压挖掘机工作装置各油缸及动臂、斗杆、铲斗等关键铰接处的载荷变化曲线,为挖掘机工作装置优化提供参考依据.