带式转载机机架的优化与分析

发布时间：2017-04-25 03:14

  本文关键词：带式转载机机架的优化与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：带式转载机是当今世界使用极为广泛的散状物料运输设备，常常被用于煤矿、电力、港口、化工、环保、物流等各个行业领域。带式转载机与其他运输设备相比，具有大运量、连续运输，运行可靠，易于实现自动化、集中化控制等特点。特别是对高产高效矿井，带式转载机已成为煤炭、沙石、散料等高效开采及运输的关键设备。 本课题以带式转载机为研究对象，运用经典设计理论和MATLAB计算机软件相结合的方法完成带式转载机机架的设计和优化；针对带式转载机相关零部件结构尺寸及各零部件之间的关联关系，利用Pro/E软件建立机架模型；运用ANSYSWorkbench软件对机架进行有限元分析，，从而确定带式转载机拉索在机架上的最优配置。 带式转载机与掘锚机，皮带机以及运输小车联合组成剥离运输系统。由于带式转载机通常在高低不平的路况下工作，其机架较长、承受着比较大的冲击载荷，对整机乃至整个剥离运输系统的安全性能和工作效率有着重大影响。通过本课题的研究与优化设计，获得了拉索在机架上的最优配置，明显改善了带式转载机机架的受力状态，降低了机架的重量。进而提高了带式转载机的工作性能和使用寿命，降低了其故障率和维修成本，因此具有理论研究和实际应用价值。
【关键词】：带式转载机 机架 有限元分析 优化设计
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH22
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 国内外带式转载机的研究与应用现状10-13
• 1.1.1 国外带式转载机的研究与应用现状10-11
• 1.1.2 国内带式转载机的研究与应用现状11-12
• 1.1.3 带式转载机未来发展趋势12-13
• 1.2 本课题的确立及其研究意义13-14
• 1.2.1 本课题的确立13
• 1.2.2 本课题的意义13-14
• 1.3 课题的主要研究内容和关键技术14-15
• 1.3.1 课题的主要研究内容14
• 1.3.2 课题重点解决的关键问题14-15
• 1.4 拟采取的研究方法和技术路线15-16
• 1.4.1 课题的研究方法和技术路线15
• 1.4.2 课题的创新点15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第2章 带式转载机的整体结构设计17-32
• 2.1 带式转载机的工作原理及组成17-20
• 2.1.1 带式转载机的工作原理17-19
• 2.1.2 带式转载机的组成19-20
• 2.2 带式转载机主要参数的确定20-26
• 2.2.1 设计要求20-21
• 2.2.2 带式转载机主要参数的选择与确定21-26
• 2.3 机架的设计计算26-31
• 2.3.1 带式砖载机机架结构的设计26-27
• 2.3.2 带式转载机机架载荷计算27-29
• 2.3.3 带式转载机机架钢结构件的选择29-30
• 2.3.4 带式转载机机架杆件的强度和刚度要求30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 带式转载机机架的设计与优化32-45
• 3.1 MATLAB 软件及最优化问题32-34
• 3.1.1 MATLAB 软件介绍32
• 3.1.2 最优化问题的数学描述32-34
• 3.2 单根拉索情况下带式转载机机架的分析34-39
• 3.2.1 带式转载机机架的受力分析34-36
• 3.2.2 单拉索位置的确定36-37
• 3.2.3 机架的校核37-39
• 3.3 双根拉索情况下带式转载机机架的分析39-44
• 3.3.1 机架的受力分析39-41
• 3.3.2 双拉索位置的确定41-42
• 3.3.3 机架的校核42-44
• 3.4 转载机机架的优化结果44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 带式转载机机架零部件的建模与装配45-53
• 4.1 参数化建模概述45-47
• 4.1.1 建模类型及方法45-46
• 4.1.2 特征造型建模46-47
• 4.1.3 零件的参数化建模47
• 4.2 带式转载机机架三维实体模型的建立47-49
• 4.3 带式转载机机架的装配49-52
• 4.3.1 装配过程中的装配关系49-50
• 4.3.2 带式转载机机架的装配过程50-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 带式转载机机架的有限元分析53-59
• 5.1 有限元方法的基本原理53-54
• 5.2 ANSYS Workbench 软件概述54-55
• 5.3 带式转载机机架有限元模型的建立55-58
• 5.3.1 定义材料特性55
• 5.3.2 网格的划分55-56
• 5.3.3 约束和载荷的确定56-57
• 5.3.4 求解计算57-58
• 5.4 本章小结58-59
• 结论与展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 作者简介64
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果64-65

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