大吨位履带起重机履带板拓扑优化分析

以800 t级履带起重机为研究对象,针对其履带板质量大和结构不合理问题,对履带板结构进行拓扑优化。首先分析行走机构在危险工况下的受力情况,得到履带板的边界条件,对原始结构进行有限元分析;其次借助变密度法,以体积分数为约束条件,以加权应变能最小为目标函数,对履带板进行拓扑优化,并以拓扑优化结果为参考构建履带板的概念模型;最后验证优化结构的合理性。结果表明:优化后履带板的最大平均等效应力降低26%,应力均布性有所提高,且单个履带板质量减少8 kg。履带板结构的合理化设计对于履带起重机行走机构性能优化和轻量化具有重大意义。

基于模型履带板的斜坡最大剪应力计算模型构建与验证

在山地斜坡路面工况下,履带拖拉机行走系对土壤施加的最大剪应力是拖拉机高效行驶的动力基础,由于经典的库伦公式未考虑履带剪切速率、斜坡角度、土壤含水率等实际因素的影响,不能直接应用于履带拖拉机在斜坡路面工况下的行驶力学计算。针对该问题,在不同土壤含水率条件下进行了直剪试验,得到土壤抗剪强度参数随含水率变化的数学模型。采用二次旋转正交组合试验,探究了履带板在不同剪切速率及斜坡角度下对土壤最大剪应力的影响规律,并对经典库伦公式进行修正。验证试验表明,在不同土壤含水率、剪切速率和斜坡角度条件下,最大剪应力试验值与理论值之间的相对误差均<5%,表明修正后的库伦公式可准确反映各因素对最大剪应力的影响,可为履带拖拉机在斜坡路面工况下的行驶力学计算、性能分析提供理论依据。

25CrMnB履带板热处理变形分析

履带板变形是常见的热处理缺陷之一。首先,介绍履带板淬火工艺和变形机理,结合Deform软件模拟,通过实验对比分析不同加热温度、喷淋流量对25CrMnB履带板热处理变形的影响规律。结果表明:加热温度越高,履带板淬火变形波动性更大;当上喷淋流量大于或等于下喷淋流量时,履带板上表面中间凸起,且上下流量差异越大,变形越显著;当上喷淋流量小于下喷淋流量时,上表面呈现中间下凹的变形趋势。

考虑履刺形状的履带板土壤推力研究

考虑土壤水的质量分数和剪切速率推导履带板土壤推力.将履带板土壤推力分为作用于履带板底部的力、履刺底部的力、垂直于履刺剪切面上的力和作用于履带板两端的力,并分别进行了推导.创新性地考虑了履刺拔模角度和八字角度对履带板土壤推力的影响,最终得到新的履带板土壤推力公式.进行了实际履带板牵引试验,将试验结果与Bekker推力公式和Reece推力公式进行了对比,对新推力公式进行了验证.

履齿高度对集矿机牵引性能的影响及参数确定

为研究履齿高度对集矿机在多金属结核矿区稀软底质上的牵引性能的影响,并确定履齿高度,以优化集矿机的行走机构。该文基于稀软底质的剪切位移和应力模型,构建了单履带板、齿与稀软底质的驱动力模型和集矿机的附着力模型,研究了履齿高度参数对集矿机在稀软底质上的牵引性能的影响。结果表明,履齿高度能提高集矿机在稀软底质上的牵引性能:集矿机在稀软底上产生的驱动力随履齿高度增加而快速增加;附着力在齿高小于15cm时随齿高增加快速增加,齿高大于15cm后趋缓。集矿机的齿高应不大于15cm。

湿软土壤剪切应力—剪切速度—时间关系及其应用(第3报)——湿软土壤上履带板的推力计算

为了合理地预测湿软地上履带行走装置的推进力,对履带板的推力计算模型进行了修正。修正后的计算模型考虑了土壤受剪速度对其剪切应力的影响。实验结果表明履带板的推力介于考虑和不考虑履剌效应的两个理论值之间。

大型履带行走装置支重轮和履带板接触分析

为研究大型履带支重轮与履带板间接触问题,基于赫兹接触理论建立了支重轮履带板的接触分析数学模型,并通过ABAQUS建立的支重轮履带板非线性接触有限元模型进行验证。在此基础上,应用所建立的数学模型探讨了载荷、几何参数对最大接触压力及接触椭圆的影响。结果表明:接触区域影响范围很小;最大接触压力在接触区域中心,并随着载荷、两接触面曲率变化呈非线性变化;接触椭圆随各曲率变化而变化,但椭圆离心率不随载荷变化。该研究可为大型履带支重轮和履带板设计提供参考。

牙轮钻机履带板材料─—ZG31CrMnSiMoRE铸钢的研究

对牙轮钻机ＺＧ３５Ｍｎ履带板的代用材料进行了试验研究。在分析原材料履带板失效形式的基础上，列举了新材料──ＺＧ３１ＣｒＭｎＳｉＭｏＲＥ钢的化学成分、力学性能、热处理规范及室内磨损试验的结果。用扫描电镜观察了试样磨损表面的形貌，并进行了分析讨论。所研制的新材料履带板已装机在矿山使用，寿命比原用材料履带板提高６０％，经济效益十分显著。

文72—86井套管开窗侧钻技术

中原油田文72－86井是文72块北部的一口生产井。1992年8月，51／2”油层套管错断，被迫停产，然后修井，拔出上部错断套管2571．65m。文72北部生产井油层均系沙三层位，沙二下未射开。该层位油气富集，地层压力为原始状态。为了恢复文72－86井的生产，确定在95／8”套管中定向侧钻，目的层在沙二下，方向320°左右，位移120m。该井1993年10月完钻，井身3091m，最大开斜18．7°，井底闭合距130．3m，闭合方位325°，完全满足设计要求。本文详述了该井开窗侧钻工艺技术。

钒对25 CrMnB钢履带板耐磨性能的影响

针对现有履带板容易因快速磨损而造成早期失效的问题,以25CrMnB作为对比钢,分别添加了0.08%、0.12%和0.16%的V,在实验室采用150 kg中频真空感应炉冶炼并浇铸成50 kg的钢锭,钢锭经过箱式电阻炉加热后轧制成12 mm厚扁钢。通过耐磨性试验、析出相分析等方法,研究了不同钒含量对其耐磨性能的影响。结果表明,随着钢中钒含量的增加,钒的析出物数量增加,试验钢的硬度和耐磨性均大幅提升,当钢中V含量由0.004%增加到0.16%时,试验钢的HRC硬度值从36.5提高到43.5,与25CrMnB钢相比,其相对磨损率由100%降低到88.2%,相对磨损率降低了11.8%。

运动鞋的一般特性及生物力学分析

为分析常见运动鞋的一般特性及运动生物力学分析对运动鞋设计、性能检测等的作用,以球类运动鞋和田径运动鞋为例,对常见运动鞋的结构、使用材料等进行总结;通过一般性和特殊性两方面,对常见运动.鞋基本特性分别进行阐述;总结了常见运动鞋结构设计、性能和质量检测、定制化设计等领域中运动生物力学所起到的作用等。以期可以为体育领域、运动鞋设计领域提供参考借鉴。

大履刺履带的下陷性能研究

本文应用极限平衡的力学方法,探讨大履刺履带在湿软地作业的下陷性能,通过对履带的试验验证,建立大履刺履带下陷与履板参数间的函数关系.为大履刺履带的下陷估计和参数优化提供依据.

某车用履带板断裂原因分析

通过对失效断裂履带板整体形貌、断口、内部质量及显微组织的全面检测，确定工件内部存在严重的质量问题．夹渣、铸造冷裂纹、大型疏松孔洞及脱碳等缺陷，是导致构件在服役时早期失效碎裂的主要原因。

25MnBM高淬透性履带板用钢的研发

针对23MnBM履带板用钢淬透性低的问题，研究设计了一种高淬透性25MnBM钢；优化了钢的内控成分以及电炉流程工艺参数。产品实物质量检测和用户使用表明，采用该工艺生产的25MnBM履带板用钢淬透性能高且稳定、抗断裂性能好、纯净度高。

履带板结构参数对牵引力影响试验研究

履带式作业装备在复杂环境下发挥越来越重要的作用,其履带行走机构通过与接触地面相互作用而获得驱动力,因此履带板结构的合理性直接影响到履带车的牵引性能。为了进一步优化履带作业车的行走机构,在实验室土槽中对模拟履带板进行牵引试验,按照常用刚性履带的履带板结构制作试验用履带板模型,通过改变履带板的结构参数,获得不同参数下牵引性能的变化规律,为优化履带板和提升履带作业车的整体牵引性能提供试验依据。

两栖装甲车履带板胶料摩擦极限智能监测研究

为研究两栖装甲车持久作战能力,提出其履带板胶料摩擦极限智能监测方法,通过胶料的混炼、热炼及出片等制备装甲车履带板。将履带板组装至两栖装甲车,利用装甲承重轮和履带部分的采集器获取两栖装甲车的载荷和履带温度,将履带数据经装甲车顶部的GPS传输器传送至计算机。基于最小二乘法,用计算机拟合计算不同环境温度和路面情况的摩擦因数,在计算结果异常时,计算机自动发送警报,实现履带板胶料摩擦极限的智能监测。结果表明:压力增大,材料性状改变,履带板胶料摩擦因数减小,温度升高,摩擦因数下降;该方法可有效监测履带板胶料摩擦因数,且路面越光滑,履带板胶料摩擦因数越小;该方法可在0.9~1.4 s内及时监测履带板胶料摩擦极限。

基于LF1352森林运载车的履带板仿生设计及通过性

针对履带车辆在积雪路面的牵引力较差的问题,提出了将北极熊熊爪作为仿生对象,设计出具有较好通过性的仿生履带板.通过理论分析和有限元分析对履带板的牵引力进行计算,建立了履带板积雪路面的力学模型.对不同形式的履带板在积雪路面上的通过性进行分析,并对履带板设计进行了优化.结果表明,影响履带板在积雪路面通过性的主要因素是履刺高度和履带节距,其他因素对履带板的通过性影响较小.

牙轮钻机履带板用铸钢的试验研究

本文对牙轮钻机ZG35Mn履带板的代用材料进行了试验研究。文章列举了新材料的化学成份、机械性能、金相组织、热处理规范及室内磨损试验的结果,用扫描电镜观察了试样磨损表面的形貌,并进行了分析讨论。提出了铬锰硅系低合金钢的最佳成份范围。

大型养路机械铁鞋智能管理系统研究

针对各大型养路机械(以下简称大机)运用单位因铁鞋管理不当,导致事故频发,严重影响生产安全的问题,设计了一种新型的铁鞋智能管理系统,通过无线射频技术和LoRa组网技术实时监测整列大机机组的铁鞋设置状态,在未正确设置或撤除时系统会报警并切断本务机走行动力,有效提高了铁鞋运用的安全系数。同时大机机组通过4G网络与地面服务器进行数据交互,实现了铁鞋的远程监控和信息化管理。

履带板-土壤三维模型最大牵引力特性研究

履带车辆牵引元素中最基本的单元履带板是影响履带车辆牵引性能的最基本元素。主要是通过研究贝克提出来的间隔式履带模型-土壤相互作用模型进行三维建模,并通过合理的评估确定三维模型。经过初步预算建立间隔式履带板牵引数学模型。再通过考虑履带板参数、土壤参数、侧壁效应等对三维模型的影响获得间隔式履带-土壤模型最大牵引力模型。