半升降式尾车俯仰机构参数化设计与有限元分析

发布时间：2020-03-31 01:00

【摘要】：半升降式尾车常应用于单向堆取料作业的斗轮堆取料机中,由于设备笨重、工作环境恶劣,其俯仰机构存在着双油缸同步性差、维护不便以及大梁头部变形过大等缺陷,严重影响了尾车系统工作的稳定性与可靠性。因此,本文以DQL800/800.35斗轮堆取料机的半升降式尾车俯仰机构作为研究对象,开展科学研究。本文主要研究内容与创新点如下:1、俯仰机构的结构改进。对俯仰机构的结构形式和使用现状进行了分析之后,本文提出了改进方案,主要包括俯仰机构结构形式的调整、油缸力学性能的分析、油缸工作原理的改变、油缸数量的简化及主要钢结构的设计计算等,对原方案进行了全面的改进,提升产品质量。2、俯仰主梁的三维数字化设计。研究了三维设计软件Inventor的参数化设计在机械设计中的应用。运用先进的自顶向下的建模设计方法,以草图框架衍生为骨架,以EXCEL参数表、尺寸约束关联等为主要驱动因素的参数化设计技术,完成了俯仰主梁的参数化设计,为后续改进设计的快速出图打下了坚实的基础。3、关键钢结构的有限元分析。通过手算和类比的方法确定的钢结构形式和尺寸,在结构截面和细节之处的精准设计往往难以做到,特别是在超静定结构和应力较复杂的区域的设计,用手算和类比的方法进行设计,更是难以把握准确。为进一步验证结构形式和尺寸的合理性,需要用更强大的有限元分析软件进行验证。本文采用ANSYS对尾车俯仰机构的关键钢结构俯仰主梁进行了有限元分析,验证了俯仰主梁在各工况下的强度和刚度都满足要求。半升降式尾车俯仰机构的改进工作,有力地提高了俯仰机构工作时的可靠性,同时还提高了俯仰机构的维护便利性,也极大地改善了半升降式尾车运行的稳定性,有效保证了用户单位工作的顺利开展。该项工作的实施,对半升降式尾车的整体性能提升具有明显的促进意义。
【图文】：

尾车,固定式

主机部分斗轮机构、臂架皮带机、臂架、中心料斗、立柱结构、主机俯仰机构、回转平台、门座、回转机构、行走机构等物料的堆取；立柱结构和主机俯仰机构实主机的俯仰运动；回转平台和回转机构实主机的回转运动；行走机构实现设备的行动作。尾车部分尾车、尾车俯仰机构、系统皮带机等连接主机部分和系统皮带系统，，实现主机分和系统皮带之间的物料传送。电气部分电缆卷筒、电气房、控制开关、电缆等能量分配及控制，指挥设备各机构完成预动作。从功能上可知，尾车是连接主机和地面系统皮带的一个关键部件。由于斗面对的生产单位较广，需要适应多种不同输送工艺的系统皮带机，因而发展种结构的尾车形式，悬臂式斗轮堆取料机常见的尾车形式主要有如下几种[3]（1）固定式单尾车：适用于系统皮带机单向运行。堆料时物料从尾车尾部经中心料斗臂架皮带机向料场堆料，取料不再经过尾车输送。

示意图,尾车,取料,固定式

电气部分电缆等动作。从功能上可知，尾车是连接主机和地面系统皮带的一个关键部件。由于斗轮机面对的生产单位较广，需要适应多种不同输送工艺的系统皮带机，因而发展出各种结构的尾车形式，悬臂式斗轮堆取料机常见的尾车形式主要有如下几种[3]：（1）固定式单尾车：适用于系统皮带机单向运行。堆料时物料从尾车尾部来料经中心料斗臂架皮带机向料场堆料，取料不再经过尾车输送。图 1.2 固定式单尾车
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122

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