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《基于ANSYS Workbench對鑄造型挖斗的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第53卷第1l期V01．53No．1l農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程AGRICU刪RALEQUIPMENT＆VEHICI正ENGINEERING2015年11月Noverrlber2015doi：10．3969乃．issn．1673—3142．2015．11．010基于ANSYSWorkbench對鑄造型挖斗的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化張明松，程煉兵，李曉維(443002湖北省宜昌市三峽大學(xué)機(jī)械與動力學(xué)院)[摘要]挖斗是挖掘機(jī)上的重要工作部件。礦山型挖斗是個橫向軸線對稱形狀復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，隨機(jī)承受著極為復(fù)雜多變的載荷．其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須能夠保證挖掘機(jī)的正常工作。
2、采用有限元方法對不同工況下的挖斗進(jìn)行了強(qiáng)度與剮度分析，得出其應(yīng)力分布云圖；同時對鑄造型挖斗的關(guān)鍵部位進(jìn)行優(yōu)化分析，為挖斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及改善挖斗的性能提供了理論依據(jù)，對挖斗及其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)有較好的參考價值。[關(guān)鍵詞]挖斗；有限元；受力分析；優(yōu)化[中圖分類號]7IHl6[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號]1673—3142(2015)11一0041一04StmctIlreAnalysisandO呻mizationoftheCastTypeBucketBased仰ANSYSWorkbenchZhallgMingsong，ChengIjaII
3、bing，ⅡXiaowei(CouegeofMech卸ical&P0werEngineering，Chi眥111reeGorgesUniversity，YichangCity，HubeiPmvince443002，ChiIla)[A№ct]Dig舀ngbucketisanimportaJltworkpartoftheexcavator．Miningtypedig舀ngbucketisaspacestructIlrewithcomplicated的nsversea】【issymmetricalsh印e，be撕ngextremelycom
4、Plexrandomload．ItsdesignstnlcturemustbeabletogIl蛐teetIleno珊alworkoftIleexcavator．Intllisp印er，combinedwithcastmoldd培bucketofsomecomp鋤y，witIlfiniteel-ementmet}Iodto柚alyzestIengtIlaJlds“ffnessinthediⅡbrentworkingconditions，thestressdistributionanddef0硼ationcondi—tionareach
5、ieved；attlIes鋤etime，optimizationanalysisisdonetothekeypartsofthecastdig舀ngbucket，providingtlIeoreti·calreferencefortllestmcturedesignof山ebucketandforimpmvingitspe—10咖ance；ithasguidingsignific鋤cetotlleopti-mizationdesignoftllebucketandotIlerpaItswithcomplicatedstmcture．[
6、Keywords]dig舀ngbucket；finiteelement；forceanalysis；optimize0引言從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來看。挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一。挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石。挖斗是挖掘機(jī)工作裝置(挖斗、斗桿、動臂)三大部件之一，是主要承載件?。在挖掘過程中，挖斗直接承受很大外力。挖斗與礦巖的接觸滑移，造成挖斗激烈的磨損。作業(yè)環(huán)境的狀況也對挖斗的強(qiáng)度和變形在一定程度上造成很大影響。因此，挖斗結(jié)構(gòu)性能的好壞對挖掘機(jī)工作的影響非常重要【2】。因挖斗與土壤或
7、巖石直接接觸，一般在工程使用中，平均2年就要消耗1個挖斗，所以必須要求挖斗耐磨和耐沖擊。為了解決挖斗在工作時的受力狀態(tài)，以提高挖斗的使用壽命，采用ANSYSWorkbench對整個挖斗就其應(yīng)力分布與變收稿日期：2015一07—20修回日期：2015一07一17形狀態(tài)進(jìn)行了剛度和強(qiáng)度分析。本文運(yùn)用Pro／E建模并進(jìn)行裝配。然后采用無縫連接，將Pr扼建好的模型直接導(dǎo)人ANSYSWorkbench中，對建立的挖斗模型進(jìn)行有限元分析。1挖掘機(jī)挖斗實(shí)體有限元模型的建立與分析1．1實(shí)體模型的建立與導(dǎo)入建立的實(shí)體模型應(yīng)能真實(shí)地反映挖斗的力學(xué)特性。鑄
8、造型挖斗的模型復(fù)雜，根據(jù)挖斗的CAD圖紙尺寸，運(yùn)用P柵軟件畫出尺寸界線，通過拉伸、抽殼、對指定區(qū)域加厚、陣列等一系列操作做出實(shí)體。為方便劃分網(wǎng)格。在結(jié)果不產(chǎn)生影響的情況下，忽略側(cè)板和底板的小孔，對結(jié)構(gòu)簡化后，采用無縫連接
