轨道移动式液压破碎机CAE仿真分析与研究
发布时间:2017-10-29 12:09
本文关键词:轨道移动式液压破碎机CAE仿真分析与研究
【摘要】:某矿业公司在矿石生产中需要对炸药爆破后的矿石进行二次破碎。惊天智能股份有限公司为了满足此矿业公司生产需要而专门研发设计了轨道移动式液压破碎机。轨道移动式液压破碎机工作环境十分恶劣,机械部分的设计制造,是开发成败的关键。随着计算机的飞速发展,CAE软件为复杂结构件的合理设计提供了有效而实用的分析计算方法,使得工程师在设计阶段中就能对各构件的力学特性进行全面地分析,以缩短开发周期和节约研制费用。本课题运用CAE技术对轨道移动式液压破碎机进行运动学、静力学、模态分析及动力学分析,主要工作如下:(1)利用SolidWorks2010完成轨道移动式液压破碎机三维模型建立。(2)将三维模型导入到ADAMS中,对轨道移动式液压破碎机进行运动学分析同时与采用矩阵法计算所得到的特殊工况下极限位置作对比,两种结果误差在合理范围内,说明两种方法都是正确的。(3)用专业的有限元前处理软件HyperMesh完成对轨道移动式液压破碎机有限元模型的建立。在Nastran中对轨道移动式液压破碎机在最大破碎半径、最大破碎高度、最大破碎深度三种极限工况下进行静力学分析,得到了整机以及各部件的应力和变形云图,找到应力和变形的最大位置。(4)在Nastran中对轨道移动式液压破碎机在最大破碎半径、最大破碎高度、最大破碎深度三种极限工况下进行模态分析,得到整机的固有频率。发现在一些频率下,整机发生明显弯曲变形,在实际工作中应尽量避免发生共振,减少此现象的发生。(5)在ADAMS中对轨道移动式液压破碎机进行刚柔耦合动力学分析,研究不同的启动与制动加速度引起的惯性冲击对回转座的影响。可得启动时惯性冲击对回转座的影响略大于制动时惯性冲击对回转座的影响。总之,本文通过对轨道移动式液压破碎机CAE仿真分析与研究,为轨道移动式液压破碎机的设计改进提供了理论依据。
【关键词】:液压破碎机 静力学分析 模态分析 刚柔耦合
【学位授予单位】:安徽工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TD451
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 绪论9-17
- 1.1 选题的背景与意义9-10
- 1.2 国内外液压破碎机的发展现状10-11
- 1.2.1 国外液压破碎机的发展现状10-11
- 1.2.2 国内液压破碎机的发展现状11
- 1.2.3 特种液压破碎机的发展现状11
- 1.3 破碎、拆除机械的CAE仿真分析研究现状11-12
- 1.3.1 国外研究现状11-12
- 1.3.2 国内研究现状12
- 1.4 轨道移动式液压破碎机结构简介12-16
- 1.4.1 设备本体14
- 1.4.2 驾驶室14
- 1.4.3 轨道移动式小车14
- 1.4.4 液压系统14-15
- 1.4.5 动力系统15
- 1.4.6 电气系统15
- 1.4.7 整机的合理布局15
- 1.4.8 主要技术参数15-16
- 1.5 研究内容与章节安排16
- 1.6 本章小结16-17
- 第二章 轨道移动式液压破碎机三维模型的建立17-21
- 2.1 轨道移动式液压破碎机的建模17-20
- 2.1.1 轨道移动式液压破碎机零件的建立17-18
- 2.1.2 轨道移动式液压破碎机整机的装配18-20
- 2.2 模型的干涉检查20
- 2.3 本章小结20-21
- 第三章 轨道移动式液压破碎机运动学分析21-32
- 3.1 轨道移动式液压破碎机运动学仿真分析21-25
- 3.1.1 模型导入ADAMS21
- 3.1.2 建立虚拟样机21-23
- 3.1.3 运动学仿真分析23-25
- 3.2 轨道移动式液压破碎机运动学理论分析25-30
- 3.2.1 坐标变换矩阵法原理25-27
- 3.2.2 建立总体坐标系27
- 3.2.3 工作装置变换矩阵27-28
- 3.2.4 轨迹分析28
- 3.2.5 求极限位置28-30
- 3.3 轨道移动式液压破碎机整机稳定性计算30-31
- 3.4 本章小结31-32
- 第四章 轨道移动式液压破碎机有限元模型的建立及静力学分析32-49
- 4.1 有限元软件的选用32
- 4.2 有限元分析的过程32
- 4.3 在HyperMesh中建立有限元模型32-39
- 4.3.1 三维模型导入HyperMesh32-33
- 4.3.2 主要构件的有限元模型建立33-35
- 4.3.3 液压缸的有限元模型建立35-36
- 4.3.4 整机有限元模型的建立36-39
- 4.4 轨道移动式液压破碎机极限工况的静力学分析39-48
- 4.4.1 液压锤打击力计算39-40
- 4.4.2 最大破碎高度工况的静力学分析40-43
- 4.4.3 最大破碎半径工况的静力学分析43-45
- 4.4.4 最大破碎深度工况的静力学分析45-48
- 4.5 本章小结48-49
- 第五章 轨道移动式液压破碎机的模态分析49-56
- 5.1 模态分析概述49
- 5.2 轨道移动式液压破碎机的模态分析49-55
- 5.2.1 模态分析的具体步骤50
- 5.2.2 最大破碎高度工况的模态分析50-52
- 5.2.3 最大破碎半径工况的模态分析52-53
- 5.2.4 最大破碎深度工况的模态分析53-55
- 5.3 本章小结55-56
- 第六章 轨道移动式液压破碎机刚柔耦合动力学仿真分析56-66
- 6.1 轨道移动式液压破碎机刚柔耦合分析意义56
- 6.2 轨道移动式液压破碎机刚柔耦合模型建立56-59
- 6.2.1 柔性体的创建56-58
- 6.2.2 刚柔耦合模型的创建58-59
- 6.3 轨道移动式液压破碎机刚柔耦合分析59-65
- 6.3.1 整个运动过程的刚柔耦合分析59-60
- 6.3.2 启动制动过程的刚柔耦合分析60-65
- 6.4 本章小结65-66
- 第七章 总结66-68
- 7.1 工作总结66-67
- 7.2 展望67-68
- 参考文献68-70
- 致谢70
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,本文编号:1112897
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