斗轮堆取料机前臂架结构静、动力学分析

发布时间：2017-05-16 15:23

  本文关键词：斗轮堆取料机前臂架结构静、动力学分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：斗轮堆取料机是当今世界上最大的散料处理成套设备,主要用于散料的堆存、挖取和均料作业,因其操作简单、生产效率高,越来越受到世界各国的重视。前臂架是斗轮堆取料机重要的主体钢架结构之一,具有结构复杂、自重大、受力情况复杂、旋转半径大等特点,其工作的安全性和可靠性直接决定着整台机器安全运行的性能。因此对斗轮堆取料机前臂架结构进行静动态分析具有十分重要的意义。 本文以DQL1200/1200.30斗轮堆取料机的前臂架作为研究对象,从斗轮堆取料机前臂架实际作业情况出发,对前臂架在水平工位取料工况下进行静力学分析和动力学分析。首先,根据斗轮堆取料机前臂架上各零部件和物料的实际重量,计算出前臂架上所受载荷的大小。其次,根据前臂架实际结构形式,结合有限元相关理论,运用计算机在ANSYS建模模块里建立前臂架有限元模型；在前臂架有限元模型上施加载荷和边界约束条件,对其在水平工位取料工况下进行静力分析,计算出了前臂架的应力和位移的分布情况。计算结果表明：最大变形发生在前臂架中部位置,最大应力发生在前臂架前端内腹板处,而且前臂架强度校对满足要求,但是前臂架应力富余量较大,钢材浪费严重,可以适当地降低应力值较小部分的板材厚度。最后,在静力学分析有限元模型的基础上进行模态分析,计算得出斗轮堆取料机前臂架在自由模态下前十阶的固有频率和固有振型。并通过对斗轮堆取料机前臂架谐响应分析,计算得出了斗轮堆取料机前臂架上最大振幅点9114号节点处X方向、Y方向、Z方向的各个响应位移对频率的曲线图,经分析其结果找到在低阶频率范围内易发生共振的激振力频率大小为4.0Hz；根据激振力频率范围在1.5Hz～3.0Hz时前臂架不发生共振,计算得出了前臂架稳定工作时的斗轮安全转速范围。 本论文的研究结果为DQL1200/1200.30斗轮堆取料机进一步开展理论研究工作奠定了一定的基础,为后续产品的设计和改进提供参考,具有一定的指导意义和参考价值。
【关键词】：斗轮堆取料机 前臂架 静力学分析 模态分析 谐响应分析
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH237.1;TH24
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 斗轮堆取料机介绍8-9
• 1.1.1 斗轮堆取料机的分类8-9
• 1.1.2 斗轮堆取料机的特点9
• 1.2 斗轮堆取料机国内外发展概况9-13
• 1.2.1 国外斗轮堆取料机的发展及研究现状9-11
• 1.2.2 国内斗轮堆取料机的发展及研究现状11-13
• 1.3 课题研究内容及意义13-14
• 1.3.1 课题研究的主要内容13-14
• 1.3.2 课题研究的主要意义14
• 1.4 本章小节14-16
• 第二章 斗轮堆取料机的基本结构、工作原理及参数计算16-24
• 2.1 斗轮堆取料机的基本结构与工作原理16-19
• 2.1.1 斗轮堆取料机基本结构16
• 2.1.2 斗轮堆取料机工作原理16-17
• 2.1.3 斗轮堆取料机主要部件结构的特征17-19
• 2.2 斗轮堆取料机基本技术参数19-20
• 2.3 前臂架相关工作性能参数的设计与计算20-23
• 2.3.1 前臂架工况和计算工位的选择20-21
• 2.3.2 前臂架工作性能参数的计算21-23
• 2.4 本章小节23-24
• 第三章 前臂架有限元静强度与刚度分析24-46
• 3.1 有限元法的发展概述24-25
• 3.2 有限元法的理论基础25-31
• 3.2.1 有限元法的基本思想25
• 3.2.2 有限元法的基本步聚25-26
• 3.2.3 弹性力学的基本研究方法26-29
• 3.2.4 虚功原理29-30
• 3.2.5 最小势能原理30
• 3.2.6 第四强度理论30-31
• 3.3 前臂架有限元静力学分析模型的建立31-35
• 3.3.1 前臂架模型建立的方法及模型简化的原则31-33
• 3.3.2 单元类型33
• 3.3.3 材料性能参数33
• 3.3.4 有限元网格的划分33-34
• 3.3.5 边界约束条件和载荷的设置34-35
• 3.4 前臂架有限元静强度与刚度计算结果与分析35-43
• 3.4.1 前臂架强度计算结果与分析35-40
• 3.4.2 前臂架刚度计算结果及分析40-43
• 3.5 前臂架结构优化建议43-44
• 3.6 本章小结44-46
• 第四章 前臂架有限元模态分析及谐响应分析46-66
• 4.1 前臂架的模态分析46-59
• 4.1.1 模态分析的概述46
• 4.1.2 模态分析的必要性46-47
• 4.1.3 多自由度系统模态分析的基本理论47-49
• 4.1.4 模态分析的基本过程及模态提取的方法49-50
• 4.1.5 前臂架有限元模态分析50-59
• 4.2 前臂架的谐响应分析59-64
• 4.2.1 谐响应分析的有限元法59-60
• 4.2.2 前臂架的谐响应分析60-64
• 4.3 本章小结64-66
• 第五章 结论与展望66-70
• 5.1 结论66-67
• 5.2 工作展望67-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-76
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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2 陈金寿;;斗轮堆取料机前臂架高腹板屈曲变形分析与解决[J];港口科技;2007年12期

3 周明华;斗轮堆取料机主梁折弯事故分析[J];港口装卸;2000年05期

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7 贺永生;张伟;王s

本文编号：371226