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裝載機車架損壞工況分析
- 2020-04-18-

  輪式裝載機的作業工況復雜多變在作業和行走過程中承受不同力和力矩,因此裝載機的結構強度分析很重要, ANSYS是對裝載機進行結構強度分析的一種有效的有限元分析工具。研究人員運用有限元法對某型輪式裝載機車架的強度進行應力分析,找到副車架的危險區域進行結構優化。

  一、副車架損壞情況:

  某型輪式裝載機的副車架結構由橫梁、底板、墊板、聯接板、擋塊組成4塊底板,經過橫梁與聯接板焊接于一起,底板上的孔用在固定以后橋橫梁上的鉸接銷孔用于安裝鉸接銷軸,經過鉸接銷軸把副車架和后車架鉸接在一起。該裝載機在使用過程中裝載機車架出現了開裂具體情況,可以看到墊板與聯接板之間的焊縫開裂,橫梁與聯接板間的焊縫也出現了開裂。

  二、受力工況的確認:

  裝載機在鏟斗伸入料堆、鏟取物料和舉升鏟斗的過程中鏟斗要克服切削物料的阻力物料和鏟斗之間的摩擦力和物料自身的重力。這些力構成了裝載機工作裝置的作業阻力。為了分析問題方便起見假設它們作用于鏟斗齒尖的刃口上并形成兩個集中力水平伸入阻力和垂直掘起阻力。

  裝載機在作業過程中,通常有如下3種受力情況:(1)鏟斗水平插入料堆工作裝置液壓缸閉鎖此時可認為鏟斗斗刀只承受水平插入阻力的作用。(2)鏟斗水平插入料堆轉斗液壓缸或舉升液壓缸鏟取物料時,可認為鏟斗斗齒只承受垂直掘起阻力的作用。(3)鏟斗邊插入邊收斗或邊插入邊舉升動臂進行鏟掘時認為鏟斗斗齒受水平插入阻力與垂直掘起阻力的同時作用。

  綜合上述分析可以得出下述6種裝載機車架工作裝置的典型工況:

  1)只有水平對稱載荷2)只有垂直對稱載荷3)水平和垂直對稱載荷A)水平偏載荷5)垂直偏載荷6)水平和垂直偏載荷。

  選擇翻斗時將斗插入料堆時的工況6),分析斗在部分載荷作用下的工況。此時,挖掘阻力和插入阻力較大。在這種工作條件下,由于應力過大,前輪離地。根據整機參數,對工作裝置和前車架進行整體分析,計算后車架的應力,找出副車架的銷軸受力情況。

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