C型翻车机转子的运动状态仿真及应力分析

发布时间：2020-07-18 20:26

【摘要】： 翻车机是用于翻卸通用铁路敞车装载的煤炭、矿石、化工原料等散状物料的高效卸车专用设备,广泛应用于电力、冶金、化工及港口码头等基础产业和行业。随着港口煤炭运输量的不断增加,翻车机的工作负荷加大,加之钢结构焊接过程中的应力集中,会在应力集中部位形成裂纹,随着裂纹的增长,将导致主体结构断裂,酿成大的事故。据统计,工程实际中发生的断裂破坏,占翻车机故障总数的50%以上。翻车机主体的应力状态的动态监测,是防范该类事故发生的重要手段,受到翻车机应用部门的重视。本课题针对翻车机的结构特点与载荷特性,采用现代工程设计与工程分析CAE技术,对翻车机进行了三维实体建模、翻车过程中的运动状态仿真、及翻车机转子的应力应变分析。研究内容丰富,手段先进,研究结果对翻车机及其类似设备的设计与分析提供了有价值的参考资料。本文以黄骅港务公司的C型转子式两车翻车机为研究对象,在认真调查研究与查阅文献资料的基础上,首先运用Pro/E三维建模软件,对整体机构进行零件的三维建模和装配。然后通过ADAMS动态仿真软件,对翻车机主要结构进行了运动状态仿真,确定了各主要机构的载荷时间历程,为有限元分析奠定了基础。在此基础上,根据所研究的对象的物理特性及力学特性,确定了各种物性系数,初始条件,边界条件,建立了翻车机转子的有限元力学模型,并采用有限元分析软件ANSYS计算了典型工况下,转子的应力分布,确定了高应力区域,为实现翻车机应力状态监测提供了理论依据。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH237.3
【图文】：

翻车机,工作现场

概述翻车机主要用来翻卸铁路敞车装载的各种散状物料，是一种连续状物料卸载设备[1]。翻车机广泛用于冶金、电力、化工、运输、业快速翻卸铁路高边敞车的限代化卸货设备，它在短短几分钟内一节火车敞车甚至几节敞车的散装货物倾倒干净，特别是运煤码卸车作业现场。改革开放以来，我国的经济建设取得了举世瞩目的成绩。其中港我国国民经济上起着重要的作用，翻车机作为运输装卸工具对提输工作效率，促进港口经济繁荣起着重要的作用。翻车机相对于旋卸车机有很大的进步，铁路敞车可以直接进入翻车机，整机带行翻转卸车，卸车效率高，剩煤少，自动化程度高，占用的人工的劳动条件好。所有这些大大的提高了工作效率，因此翻车机具应用前景。图 1-1 为现代化翻车机的工作现场。

示意图,翻车机,单车,示意图

适应物料翻卸量的增大而设计制造的。双车翻车机系统年接卸物000万吨，三车翻车机系统更是达到1500万吨。双车翻车机为月牙端盘，三车翻车机多为O型端盘，以增加整体强度，两种机型的压均为液压型式。现代部分翻车机可适应一种特殊的车辆，即旋转现车辆之间任意角度旋转，这样在翻车机系统作业时，车辆可不高效率。该机型的特点是翻车机的旋转中心与车钩旋转中心必须国外采用的主要是双车和单车翻车机，就美国境内约有400多套翻，其中有一半为不摘钩连续翻卸。.2 国内发展概况

工程图,翻车机,实体图

(3)功能仿真模块(CAE) 功能仿真模块主要对机械零件进行有限元(4)制造模块(CAM) 在机械行业中用到的 CAM 制造模块中的功能C Machining(数控加工)(5)数据管理模块(PDM) Pro/ENGINEER 的数据管理模块就像一位医生，它可以在计算机上对产品性能进行测试仿真(6)数据交换模块它能用于其他 CAD 系统，如 UG、CATIAlidWorks 等进行数据交换或某些接口的操作Pro/ENGINEER 主要的功能是进行参数化的造型设计，提供的功能造型设计、曲面设计、建立工程图、零件组合、简单的有限元素分析具设计、电路设计、装配零件设计、加工制造、逆向工程等等[17~19]。.2 C 型转子式两车翻车机介绍.2.1 翻车机的结构简介

【引证文献】