矿用重载轮胎趾口空问题的研究

通过市场返回轮胎断面剖析,结合有限元仿真分析造成矿用重载轮胎趾口空的原因,并提出相应的解决措施。通过采取适当减小胎圈内直径,适当增大胎圈与轮辋过盈量、三角胶尺寸、胎体反包高度,提高耐磨胶的硬度和耐老化性能,在推荐充气压力和负荷范围内使用轮胎及在车辆上安装液压减速器以降低刹车片使用频次等措施,可降低趾口空发生率,延长轮胎使用寿命。

矿用重载轮胎接地印痕的研究

以14.00R25宽体自卸车轮胎为例,通过轮胎使用情况调研,结合实验室测试和轮胎有限元仿真,研究矿用重载轮胎接地印痕及接地压力分布。结果表明:宽体自卸车轮胎接地印痕形状应接近矩形且接地压力分布均匀;影响轮胎接地印痕及接地压力分布的主要因素为断面高宽比、胎冠弧半径和弧度高、带束层角度和宽度、花纹沟壁角度和花纹沟宽度等。通过有限元仿真优化设计可避免轮胎出现花纹掉块和非均匀磨损等问题,提高设计效率。

宽体自卸车轮胎失效原因分析及其正确选型

介绍宽体自卸车轮胎失效类型,分析轮胎的失效原因,并提出相应建议和轮胎正确选型方法。宽体自卸车轮胎因高负荷、高强度、使用环境复杂等特点导致胎面花纹利用率低,易早期失效,理赔率高。宽体车自卸车轮胎使用主要受到矿山开采类型、车型、载荷、运距、坡度、速度和气候等因素影响,结合使用场景合理选型是延长轮胎使用寿命、降低轮胎理赔率、提升矿山经济效益的重要途径。

18.00R25矿用宽体自卸车专用工程机械轮胎的设计

介绍18.00R25矿用宽体自卸车专用工程机械轮胎的设计。结构设计:外直径1644 mm,断面宽499 mm,行驶面宽度424 mm,行驶面弧度高26 mm,胎圈着合直径630 mm,胎圈着合宽度343 mm,断面水平轴位置(H_(1)/H_(2))1.05,胎面花纹采用横向花纹沟拉通设计,花纹深度47 mm,花纹饱和度65%,花纹周节数34。施工设计:胎面采用缠绕方式成型,采用4层带束层结构,1^(#)—3^(#)带束层采用7×7×0.22+0.15HT钢丝帘线,4^(#)带束层采用4×6×0.25NT钢丝帘线,胎体采用7×7×0.25+0.15HT钢丝帘线,采用四鼓一次法成型机成型、蒸锅硫化机硫化。成品性能试验结果表明,轮胎的外缘尺寸和耐久性能符合相应国家标准和设计要求,接地印痕合理,TKPH额定值满足实际工况作业需要。

8×4轻量化城市渣土车上装结构分析与优化

以8×4轻量化城市渣土车上装为研究对象,分别在举升、转弯和扭转等典型工况下,利用有限元分析方法对其进行结构刚强度校核分析。结果表明,在满载50 t时,厢体在多种工况下整体变形较大且存在部分高应力区域,有胀厢失效和屈服失效风险;底架在举升工况下,前端区域最大等效应力超过了许用应力,结构强度无法满足设计要求。结合分析结果,通过改进结构和调整尺寸分别对厢体和底架进行了优化,厢体变形由最大52.2 mm降为14.8 mm,厢体与底架最大应力总体上也在许用应力范围内,优化后的渣土车上装达到了相应刚强度要求。

铰接式自卸车操纵稳定性

运用多刚体动力学罗伯森-维登堡法,建立了六自由度铰接式自卸车操纵稳定性模型.用MATLAB计算出XAD250型铰接式自卸车满载与空载时的横摆角速度增益曲线,得出空载时具有较大的不足转向特性.使用该模型进一步计算了轮胎侧偏刚度、后节质心布置以及悬架系统参数等,以便研究它们对铰接式自卸车操纵稳定性的影响.

矿用自卸车车厢力学性能研究

车厢是矿用自卸车的关重部件,在使用过程中承受着动态变化的载荷,受力情况极为复杂,需要对车厢的受力进行分析研究以作为评判设计的依据。本文对车厢在物料运输、举升卸料、空载返程、装载物料4种工况下的受力情况进行分析研究的基础上,采用有限元方法对车厢的强度、刚度、疲劳性能进行分析计算,计算结果可作为评判车厢设计优劣的依据,也可以作为车厢轻量化设计、优化设计的依据。

基于模糊理论的矿用自卸车车架疲劳寿命估算

鉴于低于但接近疲劳极限的应力,对构件是否产生损伤而影响其疲劳寿命这个问题存在一定的模糊性,针对某矿用自卸车车架,把模糊理论中的隶属函数引入其疲劳寿命估算,提出了模糊Miner方法。构建了车架有限元模型和整车刚柔耦合模型,分别通过车架应力试验和实车满载道路试验,验证了模型的正确性。根据矿山实际工况比例,由动力学分析得到各工况下车架的载荷谱,并根据材料疲劳寿命试验获得的S-N曲线和车架单位载荷应力分析,获取关键节点应力时间历程,对应力水平进行分级统计。经计算对比,采用模糊Miner方法比采用传统Miner方法估算的寿命更贴近实际情况。

虚拟样机的自卸汽车侧开式密封装置优化设计

为提高自卸汽车侧开式密封装置的整体性能,利用机械系统动力学软件ADAMS建立了自卸汽车密封装置的参数化虚拟样机模型。采用OPTDES非线性二次规划算法,以自卸汽车密封装置主动摆杆驱动力矩最小为优化目标,对平行四杆机构中各构件铰接点进行优化计算。优化结果表明,优化后的密封装置主动摆杆驱动力矩减小,相对优化前减少21.4%。与传统设计方法相比,采用虚拟样机优化设计方法,可提高自卸汽车侧开式密封装置的工作性能,缩短生产周期,降低制造成本。

基于退化过程的矿用自卸车货箱磨损预测分析

利用离散元法和有限元法的联合仿真,模拟矿用自卸车的卸货过程,求取了卸货过程中货箱底板各单元滑动磨损的时间历程。将磨损高度的变化设为连续随机动态过程,利用几何布朗运动建立了货箱磨损的退化模型。应用极大似然估计法和贝叶斯后验分布,计算底板各单元磨损高度变化的漂移率和波动率,实现对货箱底板磨损行为的预测。

铰接式自卸车前车体侧倾振动仿真分析

针对铰接式自卸车前车体侧倾振动较大的问题,建立了该系统6自由度振动模型。分析了特定激励工况下,系统参数对该振动系统响应的影响程度。所选特定激励工况为:左、右车轮所受激励具有相同幅值和相同频率,而相角相差π,即最易引起系统侧倾振动的激励工况。考查的系统响应指标为驾驶室侧倾角加速度的模。影响因素包括悬架阻尼、两侧悬架间距等11个系统参数。通过仿真计算,采用单因素分析法研究了各系统参数发生变化时,前车体侧倾振动-驾驶室侧倾振动角加速度模值的变化情况;并用贡献率的概念比较了各个系统参数对侧倾振动的改善情况。

矿石冲击下自卸汽车车箱底板纵横梁开裂和断裂原因分析

针对重型自卸汽车车箱在装载矿石过程中出现的车箱底板纵横梁异常开裂和断裂问题,应用HyperMesh有限元软件建立了以板壳单元为基本单元的车箱有限元分析模型,并针对装载矿石的特点建立了矿石有限元模型,采用显式动态有限元法,以ANSYS/LS-DYNA为求解器,求解了不同质量的矿石从不同高度下落对车箱底板的冲击响应。结果表明:车箱底板纵横梁异常开裂和断裂是底板纵横梁连接部位冲击应力值大于材料的最小抗拉强度产生的,这与实车车箱底板纵横梁开裂和断裂情况相吻合。当车箱底板厚度为16mm,下落矿石质量超过0.3t之后,开裂和断裂处最大应力已大于底板材料的屈服强度(345 MPa)或最小抗拉强度(470 MPa)。为避免出现车箱底板大梁异常开裂和断裂现象,在确定的车箱底板厚度条件下,应限制装载矿石的质量和下落高度。

多工况下SF33900自卸车A型架拓扑优化设计

文章通过多体动力学分析,得到SF33900自卸车A型架的前横拉杆和前牵引节头的受力大小和方向,选择其中最恶劣的一种工况载荷施加于A型架有限元模型上,用有限元方法计算出A型架应力,与实验测试的A型架应力相比较,应力误差在允许的范围之内,验证了有限元模型的准确性;在此模型的基础上建立拓扑优化模型,用拓扑优化模型在应力约束下进行多工况拓扑优化,优化后的A型架应力分布均匀,质量减轻6.9%,最大应力减小17.8%。

自卸汽车车箱土压力分布特性

为研究自卸汽车车箱土压力的分布特性,基于库仑理论的平面滑裂面假设,综合考虑土料的内聚力和内摩擦角、土料与车箱板面的摩擦力和粘附力、路面坡度等复杂情况,采用薄层单元法,导出了作用于车箱各板的主动土压力计算公式。针对车箱装载砂土和黏土,研究了作用于车箱各板的土压力分布特性。结果表明,车箱后板和侧板土压力均为非线性变化,车箱底板靠近前板和后板两端的土压力为线性变化,中部的土压力大小不变;车辆行驶在30%坡度路面时,车箱后板和底板的土压力均大于行驶在无坡度路面的土压力,而侧板土压力变化不大;车箱后板土压力数值明显大于按经典朗肯理论计算的土压力数值,干粗砂、干细砂、湿粗砂、湿细砂分别增大255%、174%、310%、255%,湿黏土、中等黏土分别增大11%、107%。导出的车箱各板的主动土压力计算公式,为自卸汽车车箱结构设计与性能分析提供了参考。

自卸汽车高强度钢板车箱结构强度分析

为分析自卸汽车高强度钢板车箱的结构强度,建立了以板壳单元为基本单元的车箱有限元分析模型,采用多体动力学仿真分析软件SIMPACK仿真计算出油缸的举升力,按朗肯主动土压力理论计算出装载的砂石对各板的作用力,应用Hyperworks有限元分析软件对车箱结构强度进行了静态和模态分析,得到了车箱应力、变形分布和模态参数,为高强度钢板车箱的设计及改进提供了参考依据。

基于多体动力学车辆操纵稳定性影响因素分析

操纵稳定性是自卸车安全高效运输的重要保证,影响其的因素较多,正确建立分析模型是研究影响因素的重要前提。结合自卸车所采用的油气悬架系统的结构和性能特征,基于多刚体动力学法,建立4自由度某自卸车的动力学模型和数学模型。在时不变输入状态下,采用稳定性理论分析,判断整车系统具有稳定性的条件。基于所搭建的整车多体动力学模型,整车在满载与空载时,对车辆簧载质量质心位置、轴距、悬架系统参数等主要结构参数变化时,各状态参数的响应进行分析,获得主要参数变化对整车操纵稳定性的影响。由分析结果可知:当簧载质量质心越靠近前轴时越有利于提高操纵稳定性;侧倾轴线与簧载质量质心的高度对质心侧向速度与横摆角速度影响较小;悬架的刚度对整车质心处的侧向速度和横摆角速度的影响较小;相同条件下,应该选择轴距较长的设计;车辆前悬架刚度取值越小,而后悬架取值越大,则车辆稳态转向时,簧载质量的侧倾角越小;簧载质量质心越靠前越有利于提高车辆的操纵稳定性;所采用的研究方法和获得的研究结果为此类设计提供参考。

影响铰接式自卸车操纵稳定性的结构参数分析

铰接式自卸车的工作环境恶劣但载重量较大,对其操纵稳定性具有较高的要求,整车中对此性能的影响因素较多,对影响铰接式自卸车操纵稳定性的结构参数进行分析具有重要意义。稳定性与动态特性是准确描述车辆运行过程中操纵性能的重要特性,根据铰接式自卸车结构特点,为建立准确的整车多自由度操纵动力学模型,用多体系统动力学原理,对整车进行分析并建模。基于多体动力学模型,车辆运行在满载和空载状态时,系统采用角阶跃输入,对各状态参量的瞬态与稳态响应进行分析;分析重要结构参数变化时,对各状态参量的响应情况进行分析,得结构参数对车辆操纵稳定性的不同影响。前轮胎侧偏刚度越小,而后轮的侧偏刚度在一定范围内增大时,整车的操纵稳定性越好,且能够很好的减小车辆转向稳态时的簧载质量侧倾角;车辆悬架刚度对整车状态参量影响较小;轴距越靠前、铰接点越靠前布置越有利于提高操纵稳定性。研究方法和结果为此类车辆设计提供参考。

铰接式自卸车橡胶弹簧悬架系统的动力学建模与分析

基于XAD250铰接式自卸车悬架结构拓扑关系,建立了橡胶弹簧悬架系统及整车的非线性数字化模型;在ADAMS软件中生成了等级路面后,以不同载荷和车速对样机进行了动力学仿真分析。分析结果表明:前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性能满足驾驶室在不同载荷下具有等支承频率,从而保证稳定的行驶平顺性要求;后悬架系统在轻载荷下较之重载荷具有较高的支承频率,这会影响到车辆的整体行驶平顺性。对后悬架橡胶弹簧刚度进行了优化,优化后橡胶弹簧的非线性刚度曲线能够使车辆保持稳定且有良好的平顺性。

自卸汽车系统动力学建模与分析

针对重型自卸汽车的开发,应用多体动力学分析软件ADAMS建立了自卸汽车数字化模型,进行了随机路面下的平顺性仿真试验,综合评价了自卸汽车驾驶员舒适性能。

铰接式自卸车橡胶悬架系统的动力学分析

本文以AD250为例,建立了铰接式自卸车的橡胶悬架系统及整车的非线形数字化模型,在ADAMS中生成了等级路面后,以不同车速在空载和满载工况下对样机进行了车辆平顺性的仿真分析。结果表明前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性能满足驾驶室在不同载荷下具有等支承频率从而保持稳定的行驶平顺性要求;而后悬架系统在轻载荷下较之重载荷时具有较高的支承频率,从而会影响到车辆的整体行驶平顺性。本文的分析结果可为该系统进一步的优化设计提供理论和技术支持。