挖掘机斗杆结构应力神经网络建模

为了研究斗杆结构应力神经网络建模方法,在分析不同典型工况下斗杆结构的应力分布特征基础上,确定斗杆结构的应力特征截面,分析斗杆结构各尺寸参数对各特征截面应力的灵敏度,据此确定斗杆结构应力神经网络模型的输入变量,进行结构应力神经网络建模,并对不同神经网络模型结构进行预测误差对比分析。结果表明:所建立的模型可快速预测斗杆结构特征截面的应力,实训样本预测误差小于10%。

对称/非对称泵控非对称缸系统四象限工况运行特性对比

闭式泵控系统驱动非对称液压缸时,需要增加复杂的大流量补偿回路来补偿非对称缸两腔面积差引起的非对称流量。挖掘机作业负载力较小时,补油腔和控制腔频繁切换,补油阀开启状态不稳定,难以实时匹配大流量的油液补偿。同时大流量油液频繁流动造成速度和压力波动,产生液压冲击,影响系统的平稳性。提出非对称泵控非对称液压缸系统方案,利用非对称泵自身结构匹配非对称流量。以典型四象限工况执行器斗杆为对象,构建非对称泵控和对称泵控斗杆挖掘机仿真模型,对比研究运行特性。结果表明,该系统无需大流量补偿即可平衡非对称流量,消除了速度和压力波动,且发现四象限工况切换和速度、压力波动的产生是不同步的。

基于ANSYS和Design-Expert的农用挖掘机斗杆机构优化设计

JKW-20山地农用挖掘机斗杆机构存在设计冗余,在保证安全可靠的前提下,为解决斗杆机构材料冗余问题,实现轻量化改进,建立了农用挖掘机挖掘装置斗杆机构耦合模型,通过ANSYS软件静力学仿真及拓扑优化,确定了斗杆机构拓扑优化新结构。由于拓扑优化结构不符合实际生产要求,基于优化结果设计斗杆变量,确定优化目标函数,利用Design-Expert进行斗杆机构尺寸优化求解。由优化结果对比可知:运用Design-Expert优化后的斗杆结构相对原结构具备更轻的质量和更大的强度,该方法不仅节约了JKW-20山地农用挖掘机的生产成本,还可为类似的机构设计提供优化思路。

液压挖掘机挖掘力试验研究

以某型挖掘机为研究对象,搭建铲斗挖掘力、斗杆挖掘力以及倾翻力矩试验平台,通过试验研究挖掘机挖掘力,并结合整机稳定性进行分析.试验结果表明:最高转速时铲斗挖掘力试验值为160.1 kN,设计值为165.2 kN,相对误差为3.09%;斗杆挖掘力试验值为218.5 kN,设计值为226.7 kN,相对误差为3.62%,均在误差允许的范围内.纵向挖掘倾翻力矩为397.7 kN·m,安全系数为3.46;横向挖掘倾翻力矩为575.3 kN·m,安全系数为2.34,均存在较大安全裕度.基于理论研究挖掘力影响因素,并进行试验对比,验证了试验方法的有效性.

基于ADAMS的大型正铲液压挖掘机运动稳定性预测

为提高大型正铲液压挖掘机工作装置的可控性与稳定性,以某350 t大型正铲液压挖掘机工作装置为例展开研究。首先,介绍正铲液压挖掘机的基本构成,基于丹纳维特-哈滕伯格参数(D-H)法求解工作装置的运动学正解和反解,得到挖掘机工作装置各铰点坐标与动臂、斗杆、铲斗液压缸位移及转角变化函数;然后,利用软件Matlab验证位移及转角函数模型,并得出函数变化曲线;最后,利用SolidWorks和机械系统自动动态分析(ADAMS)软件建立350 t大型正铲液压挖掘机的虚拟样机,对工作装置的动臂缸、斗杆缸及铲斗缸进行运动学仿真,绘制出位移变化曲线,对比分析得到的仿真曲线与Matlab所求的函数模型曲线。结果表明:D-H法分析得到的动臂、斗杆、铲斗液压缸位移变化函数曲线与ADAMS仿真得到的仿真曲线基本一致,理论值与仿真值完成了互为准确性证明。

挖掘机斗杆焊接机器人工作站的设计及应用

为满足多种挖掘机斗杆的自动焊接,采用松下焊接机器人进行了挖掘机斗杆焊接机器人工作站的系统设计,针对挖掘机斗杆型号多大小不同的特点,重点设计了锥形定位夹紧装置,可以适应不同宽度斗杆的装夹。此外,将焊接变位机的尾架设计成可沿导轨自由滑动的结构,既可以适应不同长度尺寸工件的装夹焊接,还可以通过自由滑动的变位机尾架消除焊接时的应力。此设计可以根据不同需求,满足多种大小不同型号的挖掘机斗杆的自动焊接。

WK-75型挖掘机铲斗斗杆组件疲劳寿命分析

为研究WK-75型矿用机械式挖掘机铲斗斗杆组件的疲劳特性,利用ANSYS Workbench软件建立了其有限元模型,针对均载和偏载两种工况对其进行了静力学分析。在此基础上结合疲劳理论,应用FE-SAFE对两种工况下的有限元分析结果进行了疲劳寿命计算。分析比较两种工况下疲劳寿命云图和安全系数云图,确定铲斗斗杆组件寿命薄弱部位,为结构优化提供参考。同时对已有大型挖掘机的两种运行工况进行统计,确定两种工况的时间比例,提出疲劳寿命计算修正系数,可以提高使用寿命仿真结果的准确性,同时也验证了设计的可行性。

基于雨流频次外推的液压挖掘机斗杆程序载荷谱编制

针对液压挖掘机实际的两种典型作业工况下斗杆台架试验加载谱的编制方法研究,统计了斗杆台架试验加载点所受载荷的时间历程,并根据作业段特点对载荷进行分段拼接。利用雨流计数法对各段载荷信息进行统计生成"FromTo"形式的雨流矩阵,在此基础上进行基于核函数的非参数雨流矩阵频次外推。以此为据建立挖掘机斗杆挖掘阶段的8级程序载荷谱,并完成了全作业阶段的程序加载谱编制,为挖掘机斗杆台架疲劳试验提供了数据支撑。

液压挖掘机工作装置断裂分析

首先对液压挖掘机的斗杆进行受力分析,提出斗杆存在的2种断裂方式:疲劳断裂和脆性断裂,然后分析了导致2种断裂的影响因素,对斗杆在最大挖掘力时的抗弯强度和剪切强度进行校核。

铲斗连杆机构的参数优化设计

针对某型液压挖掘机工作装置的铲斗连杆机构,运用ADAMS虚拟样机技术对其进行参数优化设计,在保证铲斗液压油缸行程变化很小的情况下优化该机构的铰点位置,使得铲斗连杆机构的传动比大大提高,从而提高了铲斗挖掘力,优化结果对产品的后续改进设计具有一定的参考价值。

大型矿用电铲斗杆现场检查与检修方法

大型矿用电铲是大型露天矿开采的主要设备。斗杆是推压机构中的重要件之一。经过生产运行使用,斗杆经常发生焊道裂纹及扭曲变形,齿条齿面磨损超限,齿条与斗杆连接部的焊道也发生开裂。以太原重工WK-10B电铲为例,详细论述了斗杆的现场检查方法及现场检修规程。

单斗液压挖掘机铲斗机构量纲一最优化设计方法

介绍了单斗液压挖掘机铲斗机构的量纲一分析方法,在此基础上,建立了铲斗机构量纲一优化设计的数学模型,并介绍了有量纲参数的反求方法.最后以某小型挖掘机的铲斗机构为例进行了量纲一优化设计,并得到最优结果.理论和实例表明了铲斗机构的量纲一最优化方法可得到较少的设计变量和约束,大大提高了优化设计的效率.

虚拟样机技术在斗杆设计分析中的应用研究

基于SolidWorks插件COSMOSMotion和COSMOSWorks进行联合仿真的基本方法,即从COSMOSMotion输出运动载荷到COSMOSWorks中进行有限元分析,并以挖掘机斗杆为例进行仿真,分析在铲斗挖掘、斗杆挖掘和混合挖掘三种工况下的斗杆应力和位移变形情况。实践证明,这种方法可有效提高设计效率,具有良好的应用前景。

2800XP电铲斗杆的焊修实践

由于电铲的作业条件恶劣 ,冲击负载频繁 ,其斗杆、齿条等零部件容易受到损坏。文章介绍了斗杆、齿条焊修的程序、步骤和注意事项。

ZG3210型挖掘机斗杆的断裂因素分析

针对ZG3210挖掘机斗杆在使用过程中的断裂现象,通过对材料应力、结构强度、动态断裂特性等的分析,得出了影响斗杆断裂的主要因素,提出了具体的改进方案与实施方法。所用的分析方法为挖掘机斗杆断裂故障的分析提供了具体的方法和参考依据,也为生产企业的类似产品开发提供了借鉴。

液压挖掘机铲斗连杆机构优化设计

为了提升液压挖掘机铲斗的挖掘能力,基于ADAMS虚拟样机技术优化了铲斗连杆机构设计,在铲斗液压油缸行程改变很小的前提下通过调整铲斗连杆机构的铰点位置与传动角,大幅提升了连杆机构的传动比。

大型矿用电铲斗杆现场检查方法与检修方法的探讨

大型矿用电铲是大型露天矿开采的主要设备。斗杆是推压机构中的重要件之一。经过生产运行使用,斗杆经常发生焊道裂纹及扭曲变形,齿条齿面磨损超限,齿条与斗杆连接部的焊道也发生开裂。以太原重工WK-10B电铲为例,详细论述了斗杆的现场检查方法及现场检修规程。

挖掘机斗杆断裂的力学分析

对挖掘机斗杆在不同工况条件下的受力状况进行了分析，并通过测试，将15MnV和HQ80钢动态力学性能进行了对比，认为斗杆早期脆断是由所用材料动态断裂特性所决定的。测试结果证明：HQ80钢抗脆断能力优于15MnV钢。

PH4100XPC电铲斗杆故障分析及保养

分析电铲斗杆的结构以及常见故障,着重分析PH4100XPC电铲斗杆与扭力箱位置经常性发生裂纹故障,现场维修难度大,并提出了电铲斗杆日常保养的注意事项,为其他类似电铲斗杆的维修保养提供借鉴。

电铲两种推压方式的对比分析

通过对单斗杆结构的钢丝绳推压及双斗杆结构的齿轮齿条推压方式进行对比分析,总结出两种推压方式各自的优缺点及适应条件,并对两种推压方式的经济性进行了分析。