液压挖掘机工作装置应力测试与有限元分析

以某型号的液压挖掘机工作装置为研究对象,采用贴电阻应变片的方法对动臂和斗杆进行静应力测试,并利用ANSYS有限元软件对工作装置展开仿真计算分析,通过将应力实测值与仿真值进行比对验证了有限元模型的正确性,为工作装置进一步结构优化设计提供了参考依据。     

大型液压正铲挖掘机工作装置有限元分析及应力测试

针对某大型液压正铲挖掘机,使用Pro/Engineer软件对其工作装置进行实体建模,并对各部件(动臂、斗杆和铲斗)最不利工况的模型进行受力分析,求出各铰点和被动油缸的受力.分别建立各部件的有限元模型,然后应用ANSYS软件的静力分析模块对其进行有限元强度和刚度分析,得出各部件的应力和变形云图.最后采用静态应变仪对工作装置进行现场应力测试,将试验结果和理论计算进行比较,对有限元分析结果进行了验证.从而为改进挖掘机设计、提高挖掘机工作的稳定性提供了理论依据.     

挖掘机械

正单斗挖掘机GJ20193018某型节能挖掘机新型动臂有限元分析[刊,中]/徐家军…//工程机械.2018,49(9).-37～42以某型节能挖掘机新型动臂为研究对象,基于Inventor、Hyper mesh、Patran三种软件对新型动臂进行几何建模和有限元建模,然后对有限元模型进行分析。采用新型动臂的样机制造出来后,通过应力测试试验来验证有限元模型的合理有效性。结果表明:有限元计算应力与实测应力变化趋势一致,有限元分析结果     

液压挖掘机动臂有限元分析研究

以某液压挖掘机为研究对象,对其工作装置进行受力分析。使用Pro／Engineer软件对其动臂进行三维建模,运用Hypermesh软件创建动臂的有限元模型,在危险工况下,使用ANSYS软件对其进行静强度分析,得出动臂的应力和变形云图,从而为挖掘机的设计提供参考。     

大型挖掘机工作装置动臂结构有限元仿真分析

液压挖掘机的工作环境恶劣,工作装置动臂结构作为主要的受载部件,其结构合理性决定了挖掘机的各项工作性能。根据发动机最大输出动力进行逆向推算,设计出最大挖掘力287 kN的大型挖掘机工作装置,并利用ANSYS软件对挖掘机工作装置动臂的两种典型工况进行有限元分析。获得了大型挖掘机工作装置动臂主体结构的应力特点、变形情况以及最大应力的大小和位置,为避免动臂应力集中、强化动臂关键部位以及动臂结构优化等提供重要的参考依据。     

单斗挖掘机

GJ20053091 液压挖掘机工作装置动应变的实验研究 [刊,中]/杨为…//工程机械.—2004,35(11).—15～19为进行液压挖掘机工作装置的瞬态动态特性研究,对该结构进行了动应变测试。根据箱形断面在各种外力作用下的应力分布特点,在动臂、斗杆、动臂液压缸、斗杆液压缸等处布置了38个测点,依次采     

基于拓扑优化的装载机工作装置结构轻量化设计

基于拓扑优化对装载机工作装置结构进行轻量化设计,建立装载机工作装置的有限元模型,在五种工况下对工作装置进行有限元分析,得到应力云图,显示动臂的应力裕量较大。通过HyperWorks软件Optistruct模块建立动臂参数化模型,以质量最轻为目标函数,以动臂两侧板各单元相对密度为设计变量,以结构强度和刚度为约束条件,进行轻量化设计。结果表明,在满足结构强度和刚度的条件下,动臂的质量减轻19.25%。对优化前后的动臂实体模型进行模态分析,确认前六阶频率和振型变化不大,动臂的动态性能稳定可靠。     

液压挖掘机动臂有限元分析与寿命预测

液压挖掘机动臂是完成液压挖掘机各项功能的主要构件,直接承受各种动态工作载荷,其失效形式通常是疲劳失效,对动臂有限元分析与疲劳寿命预测具有实际意义。以某型20t级液压挖掘机为研究对象,基于Solidworks、Abaqus和FE-SAFE软件,对其动臂进行了建模、应力应变分析、疲劳强度分析研究。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。研究成果对其它工程机械的寿命预测有一定的参考意义。     

液压挖掘机转台有限元分析与疲劳强度评估

为了分析转台疲劳强度对液压挖掘机使用寿命的影响,根据某型号液压挖掘机结构形式,利用Ansys分析软件建立了整机有限元分析模型。工作装置中的转台、动臂、斗杆和铲斗铰接处销轴均采用非线性接触实体单元进行分析,较为真实地模拟力的传递。对偏载和侧载两种工况进行结构仿真分析,确定工作装置的应力分布,并通过对转台的静力分析和疲劳强度评估,确定危险部位,分析确定其静强度不足部位以及疲劳失效原因,为挖掘机转台结构轻量化设计提供了理论依据。     

基于ANSYS对装载机结构件焊接残余应力的分析

采用有限元软件ABSYS对CXZL80装载机工作装置进行焊接残余应力变形的分析研究,并将计算机计算结果与实测数据进行对比,结果表明:动臂横梁焊缝附近存在较大的焊接残余应力变形,它们直接降低了构件的强度和刚度,影响了工作装置的性能.     

基于ANSYS对装载机结构件焊接残余应力的分析

采用有限元软件ANSYS对CXZL80装载机工作装置进行焊接残余应力变形的分析研究，并将计算机计算结果与实测数据进行对比，结果表明：动臂横梁焊缝附近存在较大的焊接残余应力变形，它们直接降低了构件的强度和刚度，影响了工作装置的性能。     

装载机工作装置偏载工况的有限元分析

利用ANSYS有限元软件,计算装载机工作装置偏载工况时摇臂、动臂和托架的内部所受应力和应变,分析装载机工作装置偏载工况时整体、摇臂和动臂的刚度与强度.提出轮式装载机工作装置的优化设计建议.     

不同外载荷作用下轮式装载机工作装置有限元分析

为研究不同外载荷作用下ZL50轮式装载机工作装置结构强度,采用实体单元对工作装置进行网格划分,用杆单元代替动臂和摇臂油缸,建立工作装置有限元模型。选择理论计算外载荷和实测铲装作业段最大载荷为有限元分析的载荷约束,该型号装载机工作装置结构大应力的分布区域在理论计算和实测载荷下基本一致。分析结果为装载机工作装置轻量化设计提供了参考依据。     

基于CATIA的ZL80轮式装载机动臂的有限元分析

动臂是装载机工作装置最重要的构件。其强度状况对工作装置的性能和寿命有直接的影响。本文采用CATIA软件中有限元分析模块的GPS对轮式装载机工作装置的动臂进行有限元分析,得到工作装置动臂的应力彩云图,找到工作装置动臂的危险点并修改,使动臂受力情况更加合理,从而提高装载机的整机性能。     

小型挖掘机工作装置仿真分析及轻量化设计

为降低挖掘机的生产成本,实现高效益、可持续的企业目标,以6 t小型挖掘机为研究对象,通过仿真分析和结构优化,对该型号挖掘机的工作装置进行轻量化设计。利用ANSYS软件对三种不同姿态下的动臂、斗杆和铲斗进行数值模拟和受力分析,并引入导重法对工作装置进行轻量化设计。结果表明,在满足材料许用应力的情况下,工作装置整体轻量化21.33%,达到了预先的设计目标。通过轻量化,极大地降低了工作装置的生产成本,为今后开展挖掘机的轻量化设计提供参考。     

液压挖掘机工作装置复合动作时动力学仿真分析

复合动作是液压挖掘机常用的挖掘方式。文中用Pro-E对液压挖掘机进行了三维建模,建立了挖掘机工作装置的虚拟样机。通过对工作装置在复合工作时的动力学分析,得到了挖掘机的动臂、斗杆、铲斗等主要铰接点力的特性曲线,揭示了挖掘机挖掘工作过程中各构件的动力学特性规律,为进一步分析挖掘机的结构特性和应力分布提供了结构件的载荷分布情况,从而为挖掘机的设计提供理论依据。     

基于Creo与ABAQUS的装载机动臂的设计与分析

为了加快装载机设计周期,降低生产成本,探索性的运用新的方式对装载机动臂进行了设计,利用AutoCAD软件基本确定其工作装置铰点位置以及杆件长度,运用Creo软件建立动臂的三维模型,并用ABAQUS有限元软件对动臂不同工况下结构的应力分布云图及变形云图进行分析,找出动臂的危险点和应力集中点,为下一步设计提供理论依据。     

中型液压挖掘机工作装置设计方法研究

挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用,工作装置是挖掘机直接承受工作载荷的主要构件,其结构强度与挖掘机的可靠性和工作性能直接相关,以23t液压挖掘机为蓝本,在进行大量现场测绘的基础上,提出了工作装置结构设计的简明方法。确定了23t液压挖掘机工作装置的结构方案和液压缸的布置方案。针对设计要求,对工作装置的运动特性、结构主参数进行分析计算。根据挖掘机的工作特点,在各种危险工况下,验算工作装置各液压缸的闭锁压力和动臂的提升力,并进一步完成了载荷分析。在此基础上初估动臂、斗杆的危险截面尺寸,并校核其最大应力,以确定最佳截面尺寸。最后,对动臂、斗杆进行了强度校核,验证了设计合理性,证明该设计方法具有较好的工程实用价值。     

液压挖掘机刚柔耦合动力学分析

针对挖掘机主要机械臂应力动态计算困难的问题,综合虚拟样机技术、有限元和动力学理论,采用模态缩减法柔性化动臂和斗杆,建立挖掘机刚柔耦合模型,实现了挖掘机模拟实际工况的动力学分析。求解了挖掘机机械臂动态应力特性及液压缸负载情况,结果表明,静力学分析存在局限性,综合考虑运动状态与负载的动力学分析能更精确计算危险工况时应力分布。动臂最大应力值为107.7MPa,斗杆最大应力值为40 MPa。该研究为类似机构的结构优化、疲劳分析和振动抑制提供参考。     

煤矿用履带式巷道修复机工作机构的仿真分析

在工作过程中,煤矿用履带式巷道修复机工作机构容易受到较大的冲击力,使薄弱部位产生变形甚至断裂.对修复机工作机构在挖掘工况下进行受力分析,建立煤矿用履带式巷道修复机的动臂和斗杆的三维模型,并利用有限元分析软件进行仿真分析.结果表明:煤矿用履带式巷道修复机动臂的最大应力为291.730MPa,最大位移为0.289 000mm,斗杆的最大应力为102.660 000MPa,最大位移为0.096 221mm,均满足强度和刚度要求,验证了结构设计的合理性.