基于有限元法的采煤机摇臂力学分析及结构优化设计

在简要分析采煤机摇臂结构的基础上,利用PRO/E和ANSYS软件建立了摇臂结构的有限元模型,并对其受力情况进行了分析.结果发现:随着摇臂结构与水平面之间夹角的不断增大,受力情况越来越恶劣;当两者之间夹角成55°时载荷最大,筋板位置的最大应力超过了材料的许用应力.根据分析结果,对筋板附近的结构进行优化改进,成功将最大应力控制在了材料的许用应力范围以内.该方案的实践应用,有效保障了采煤机摇臂结构运行的可靠性.     

三偏心蝶阀蝶板性能分析

研究了三偏心蝶阀关键部件--蝶板的工作特点和规律,分析了蝶板的受力和变形的分布,并推导出相应的理论公式,得出蝶板边缘应力的分布直接影响三偏心蝶阀性能,而影响蝶板边缘应力主要因素之一是夹角γ的变化,利用有限元分析对结论进行了验证.提出了蝶阀结构的改进意见,对改进三偏心蝶阀设计、改善蝶板应力和变形分布、保证其操作及密封性能起到参考作用.     

基于激振形态的圆锥形卸料器结构有限元及振动特性分析

振动机械的使用效果很大程度上取决于其结构的合理与否。本文从圆锥形卸料器的工作原理入手,通过结构有限元和振动特性分析,探讨了影响卸料器工作的诸因素,提出了其结构设计的计算、分析方法。     

装砖机四杆导向装置模态及瞬态分析

为了进一步研究装砖机导向装置在工作过程中受到外力干扰时的应力应变状况以及力学性能,通过Pro/E构建了导向装置的三维模型,运用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,得到其前6阶固有频率和振型。对导向装置受启动惯性力和冲击力作用进行了瞬态分析,得到其应力、变形变化规律和应力、变形最大时刻云图,其最大变形在导向杆最下端分别为0.818 9mm/m和2.660 0mm/m,最大应力在导向杆与导向套接触处分别为15.21MPa和48.00MPa,整个机构的最大应力为149.99MPa,变形和应力均符合要求。验证了装砖机导向装置结构设计的合理性和安全性。     

卧式容器鞍座压应力的影响因素分析

为了深入了解卧式容器中由于温度变化引起圆筒体伸缩时支座腹板与筋板组合截面上的压应力的特征,对NB/T 47042—2014标准中的应力计算公式进行分析讨论。根据力学相关理论,在鞍座截面其他尺寸确定时,将鞍座抗弯截面系数对压应力的影响转化为筋板宽度对压应力的影响。通过个案分析推导出鞍座高度、筋板宽度与截面压应力之间的定量关系式,反映了鞍座截面压应力既随着鞍座高度增加而非线性地增大,也随着筋板宽度的增加而非线性地减小。通过对不等高双鞍座中滑动鞍座压应力的分析,发现把其底板平面设计成与设备的轴线相平行时,其受力状况更加合理。最后对4种特殊结构鞍座的压应力计算方法提出意见。     

波节管与光管对薄管板换热器管板影响的比较

利用ANSYS有限元分析软件,建立了薄管板波节管式换热器和普通光管薄管板换热器的三维模型,对其在正常运行工况时的管板进行应力和应变的分析比较,得到两种换热器的位移曲线图和Mise应力曲线图,对仅受壳程压力与仅受管程压力时,换热管对管板应力分布的影响进行分析比较。结果表明波节管可以缓解管板的变形及应力,同时,薄管板波节管式换热器管板厚度计算方法可用普通光管换热器的管板计算方法替代,为此类换热器管板厚度设计计算方法提供了依据。     

球笼式等速万向节不同夹角下强度分析

采用准静态接触仿真分析方法,对不同工作夹角的情况下的球笼式等速万向节分别进行应力分析,得到各零件的应力分布和薄弱点,并将仿真结果与试验相对比,验证模型的准确性及合理性。结果表明:当夹角达到30°时,保持架受到钟形壳和星形套的挤压,单侧钢球出现与球道脱离的趋势;当夹角达到45°时,该侧2个钢球与球道几乎完全脱离,同时另外一侧2个钢球与保持架也发生脱离。由于受挤压作用,大夹角下保持架应力主要位于两根筋上。     

基于DEM的犁式卸料器犁头优化设计

针对带式输送机犁式卸料器多点卸料卸不干净、撒料等问题,分析犁式卸料器卸料工作原理和犁头结构,采用DEM离散元理论对卸料过程进行仿真分析,计算犁头卸料最佳物料轨迹和卸料角度,通过结构改进和设计优化,彻底解决卸料器撒料问题。     

基于有限元法的横向载荷条件下丝杠升降机静强度分析

升降式输送机在输送起停过程中会产生惯性作用力,其作为横向载荷作用在丝杠升降机上,使得丝杠升降机中滚珠丝杠应力极值大幅度地提升。通过建立滚珠丝杠有限元模型,对滚珠丝杠在横向载荷条件下进行应力分析,得到滚珠丝杠的应力分布情况,提出了2种导向机构,以减小滚珠丝杠应力极值。实践表明,通过导向支承轮增加滚珠丝杠伸出端的支承,大大改善了丝杠升降机的受力状况并降低了其应力极值,对于提高丝杠升降机的工作寿命及升降式输送机的工作可靠性具有参考意义。     

基于ANSYS Workbench的包装机导向零件失效研究

研究在长期导向作业下导向零件的断裂失效。根据导向零件的工作原理和结构特点,建立三维数字化模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对导向零件进行静力分析,在静力分析基础之上进一步研对导向零件进行疲劳分析,将理论分析结果与实际断裂失效进行对比分析。静力分析结果显示导向零件的最大应力为223.73 MPa,导向槽底面的应力分布为24.56～174.01 MPa;疲劳分析结果显示其最大应力提高了25%,导向槽底面的应力分布提高了25%～26.55%。反复作用的交变应力是导致断裂失效的主要原因,导向槽底面为导向零件的危险截面,危险截面与实际发生断裂失效的曲线具有一致性。     

采用ANSYS的水泥冷却机篦板有限元分析

应用有限元计算方法,对水泥冷却机篦板建立有限元分析模型,并对其进行热-结构耦合应力分析,结果表明,篦板整体应力水平较高,表面通风孔处出现应力集中,极易发生断裂破坏.为降低篦板综合应力水平,对模型进行适当的结构改进,极大地降低了应力水平,增强了设备可靠性.     

基于EDEM的单侧犁式卸料器弧形挡料板仿真研究

犁式卸料器是带式输送机的关键装置，针对挡料板的磨损问题，文中分析了磨损机理并制作了仿真模型，通过EDEM进行仿真试验，重点研究了在相同工况下不同曲率的挡料板对卸料速度、挡料板的磨损，通过改变挡料板曲率半径的大小分析了冲击磨损和平均速度之间的关系。通过分析选取了最佳曲率半径。     

基于仿真优化的掘进机铲板受力分析与研究

掘进机铲板是掘进机的重要构件,在掘进机工作时铲板所处的工况复杂多变,常承受较大的工作载荷。从研究铲板工况入手,通过三维建模,利用Inventor对铲板进行有限元受力分析及其振动频率模态分析,得出了铲板在正常工作情况下的载荷分布、最大应力、应变分布情况和应力集中部位,同时得出了其前5阶模态频率。可为后续产品的结构设计、制造加工工艺的制定以及防止铲板共振提供参考。     

马铃薯中耕机机架的有限元分析及改进设计

建立了以板壳单元为基础单元的马铃薯中耕机机架有限元模型,利用大型有限元计算软件ANSYS对其进行了计算分析。结果显示,中耕机工作时机架的最大应力分布在前后梁上,前梁应力分布均匀,后梁应力波动范围较大。以计算结果为依据对中耕机机架进行了改进设计。计算分析结果对中耕机的设计和使用提供了理论支持。     

带式输送机犁式卸料器的改进

在电力、煤炭、冶金厂矿企业的带式输送机,由于工艺要求,需要多点卸料。但现有卸料器的主要缺点是能耗大,结构不合理,为了改进卸料器,我们把国内几种主要卸料器的结构性能进行分析: 双滚筒卸料小车——当它卸料时,需把物     

装载机动臂的应力分析

装载机是工程建设中重要的机器之一,动臂是装载机工作装置的主要承力构件。文中采用Pro/E创建有筋板的动臂三维模型,然后导入ANSYS中,以偏载工况为例,对其进行应力分析。分析结果显示筋板对耳板、横梁处的应力分布有一定的影响,对动臂板的应力分布影响不大,最大应力集中点在动臂与动臂油缸铰接处。     

在旋紧时套管钳的颚板结构分析与优化

为了保障下套管作业的安全和可靠性,根据套管钳关键部位颚板的受力特点和结构特征,可知在旋紧时套管钳的颚板受力最大。根据颚板的结构特点进行模型简化,推导出理论计算公式并计算出理论最大应力,经过ANSYS有限元分析和理论计算结果互相验证。最后运用有限元软件ANSYS对颚板的滚轮孔加圆角和颚板背部加肋板的结构进行结构分析,分析结果表明:改进后颚板最大应力减少了3.5%,最大变形降低了6.4%,其结果对推进套管钳的改进和优化提供了一定的参考。     

超长箱形结构现场对接焊接的应力分析及工艺方案

分析了箱形结构对接板在自由状态、受到约束状态、载荷作用下和工作应力与残余应力叠加时施焊的应力状态,探讨了降低焊接残余应力水平、提高现场焊接质量的工艺方案。指出了2段梁在对接焊接时,降低约束作用、减小残余应力是制订箱形梁对接工艺的关键。     

平管板上人孔周边应力、位移及危险区域应力计算

探讨了民用锅炉在运用有限元计算时模型的简化,并对该锅炉管板进行了有限元弹塑性分析,重点分析了平管板上人孔周边的应力、位移及管板上危险区域的应力。     

基于有限元法的采煤机摇臂受力分析及结构优化

以MG200型采煤机摇臂为研究对象,基于Pro/E和Ansys软件建立了采煤机摇臂的受力模型,研究了摇臂与水平面之间夹角θ分别呈-20°、0°、20°和55°时的受力情况。结果表明,当θ为55°时摇臂外壳出现了明显的应力集中现象,最大应力为155.6 MPa,超过了材料的许用应力138 MPa。以应力集中区域的壁厚、箱体厚和筋板高度为优化对象,利用Ansys软件开展优化改进工作。将优化后的摇臂应用到采煤机中,经现场使用发现效果良好,使用寿命可提升15%以上。