斗轮堆取料机俯仰结构的有限元分析及优化设计

该文主要探究斗轮堆取料机俯仰结构有限元模型的构建过程、静力分析和优化设计。该文首先使用UG软件构建俯仰结构模型,然后使用HyperMesh软件对该模型进行几何清理与网格划分。在此基础上,设计俯仰结构有限元分析方案,在施加载荷与边界处理后展开静力分析。结果表明,斗轮堆取料机俯仰结构的等效应力远低于容许应力,结构强度达标。随后选取俯仰结构的前臂架,Ansys软件中的Design Explorer模块展开优化设计,将重量作为优化目标。在不改变前臂架最大等效应力的前提下,前臂架的重量从原来的21767 kg变为18240 kg,重量减幅达到16.2%,优化效果明显。

悬臂式斗轮堆取料机臂架俯仰液压系统改造

文中针对目前在用的老旧悬臂式堆取料机臂架俯仰机构的多发性故障,对其液压系统进行理论分析,并改造臂架俯仰液压缸阀块,整体布置在液压缸无杆腔处。同时,增加保压元件和减速阀,提高了设备的安全性和可靠性,为传统的斗轮堆取料机液压系统改造提供有益的借鉴。

斗轮堆取料机回转钢结构强度及疲劳计算

通过计算某型斗轮堆取料机回转钢结构的静强度和疲劳强度,评定结构强度的富裕度。根据载荷对结构的影响将结构受载分为4种工况,分别为水平重载工况、上仰空载、下俯空载和下俯重载,并采用有限元法对结构展开静强度计算。根据斗轮堆取料机工作循环的载荷历程,结合钢结构的设计工作寿命,建立回转钢结构的循环载荷谱,按Miner线性累计损伤准则进行疲劳强度计算。计算结果表明:4种工况下结构整体应力偏低,但是局部应力较高;回转钢结构的疲劳计算结果为0.97,疲劳强度富裕度也较低,可以优化结构局部高应力区,以降低结构局部高应力。

斗轮堆取料机斗轮体结构分析与优化设计

为实现斗轮堆取料机斗轮体的轻量化,利用ANSYS参数化设计语言APDL建立某型斗轮堆取料机斗轮体的参数化模型并进行有限元分析。在有限元分析的基础上,以满足最大Von Mises应力为约束条件,建立以斗轮体的总体积最小为目标函数的优化模型,对斗轮体的结构尺寸进行优化设计。通过优化设计,可使斗轮体的总质量减少6.54%,实现了斗轮体轻量化的设计目标,也显著缩短了斗轮体的设计周期,提高了产品设计的效率,为斗轮堆取料机的结构分析和优化设计提供了新思路和新方法。

基于EDEM仿真的斗轮堆取料机取料机理研究

斗轮堆取料机斗轮机构的设计主要参考《斗轮挖掘机设计规范》,设计结果偏于保守,为拓展该领域研究,应用离散元法及相应分析软件EDEM对不同斗轮转速下斗轮机构取料过程(包含挖料、提升和卸料)进行仿真,对比分析仿真结果与理论计算结果后得出:挖掘阻力与斗轮转速有关,随转速增大,挖掘阻力相应增大,且在重力式卸料转速范围内,卸料区间整体左移并越发分散,5r/min时卸料效果最好.

斗轮机智能控制技术研究

将工业控制技术、现场总线技术、机器人技术应用于大型散料输 送装备──斗轮堆取料机的控制系统。有针对性地对现有国产斗轮机控制系统进行改造，建立了具有自适应能力的、可实现遥操作和远程监控服务的斗轮机控制系统。提出了一种实用的等量取料规划算法，开发了斗轮机工业控制组态软件。实践证明，该项研究与国际当前水平相比是先进的。

长悬臂斗轮堆取料机俯仰钢结构动力特性

基于有限元基本理论,采用多种单元混合建模,建立了斗轮堆取料机俯仰钢结构的有限元分析模型,完成了斗轮堆取料机的俯仰钢结构的动态特性的综合分析,其中包括频率和动力响应。

斗轮堆取料机变幅装置运动特性分析的计算机仿真

从计算机仿真的角度出发，对斗轮堆取料机变幅装置进行了刚体系统模型简化；利用附加约束法建立了约束方程，并对采用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法求解位移非线性方程以及求解速度方程和加速度方程的过程进行了分析。改变装置的结构参数，在启动、稳定变幅和制动的连续动作工况下。

斗轮式堆取料机回转支承故障诊断研究

斗轮式堆取料机回转支承因故障引起的振动是超低频信号 ,采用一般的分析方法难于确定其故障特征频率。利用共振解调技术 ,可精确分析出超低频故障特征频率 ,再结合时域分析方法 。

基于离散元法的斗轮堆取料机料斗磨损仿真研究

文中针对斗轮堆取料机中料斗在挖取料过程中的磨损问题,采用离散元法(Discrete Element Method,DEM)描述颗粒物料运动,并通过Archard磨损模型预测料斗壁面磨损情况,分析了颗粒物料对料斗切向和法向累积的接触力,基于EDEM软件开展了料斗尺寸参数对磨损影响规律的仿真试验研究。结果表明,Relative Wear模型能够较好地反映斗轮堆取料机料斗的磨损规律;料斗的磨损量随斗壁倒角的减小呈上升趋势,在普通料斗上增加倒角,能够显著减小料斗的磨损量;料斗切向收缩角的最优选择要与实际工况相结合,选出最优切向收缩角为4°;在径向收缩角2°~10°范围内,料斗的磨损量随径向收缩角的增大呈减小趋势。

斗轮堆取料机变幅试验装置的动态特性

根据ＤＱ１０００／１５００．４５型斗轮堆取料机变幅装置设计制造了变幅试验装置，建立了三维梁元有限元模型，借助于有限元分析软件，利用子空间迭代法对模型进行了求解，得到其固有频率及相应的振型；对试验装置的动态特性进行了试验研究。

新型斗轮驱动系统的设计与优化

探讨了斗轮驱动系统对斗轮堆取料机整机性能的影响，对常用斗轮驱动系统的特点进行了分析，在斗轮驱动系统设计中采用低速大扭矩液压马达和行星齿轮传动的驱动系统，建立了该驱动系统中减速器的优化设计数学模型，编制了相应的设计程序，并对典型系统进行了设计。研究表明：采用新型斗轮驱动系统，并结合优化设计方法，大大减小了系统的质量，有效地改善了整机的性能。

斗轮堆取料机塌料工况下挖掘阻力的EDEM仿真

斗轮堆取料机在作业时常常因物料坍塌而产生冲击载荷,影响整机结构的稳定性。针对这一现象,根据斗轮堆取料机在实际作业中出现的塌料工况,通过研究斗轮三维模型,结合离散单元法,建立斗轮挖掘EDEM仿真模型;计算多个铲斗在物料坍塌过程中,不同深埋情况下、不同方向上的挖掘阻力时程曲线,对比设计规范中斗轮挖掘阻力的计算数值,评估不同深埋状态下最大挖掘阻力的危害。结果表明:塌料工况下的挖掘阻力,随着斗轮被埋铲斗数以及被埋深度的增加而呈指数增加。仿真研究可为今后这类特殊危害工况下,斗轮机上部回转重心、整机结构稳定性以及大冲击疲劳损伤提供更加完整、全面、可靠的分析。

斗轮堆取料机门座架静强度计算与分析

以斗轮堆取料机的功能部件门座架为研究对象,采用弹塑性增量的有限元法研究门座架的弹塑性变形问题,得到了线性和非线性情况下的门座架的应力变化规律和变形分布,并在此基础上对门座架结构进行改进,并与前计算结果进行对比,其过程及结论对门座架设计具有指导意义和参考价值。

臂式斗轮堆取料机回转机构驱动功率的计算

介绍了臂式斗轮堆取料机回转机构驱动装置的结构型式,讨论了回转速度的确定,详述了回转机构等效静阻力矩的计算方法及驱动装置中电动机的计算与选型。

臂式斗轮堆取料机俯仰角度的检测装置

介绍了一种臂式斗轮堆取料机俯仰角度的检测装置,可精确检测和记录斗轮机悬臂俯仰的角度和位置,使斗轮机的俯仰运动与其他运动联锁,实现斗轮机的自动化控制。

斗轮堆取料机俯仰机构的机构-结构一体化优化设计

为了解决工程机械传统设计中只考虑机构或结构单一元素的优化问题,提出一种综合考虑机构和结构的轻量化设计方法。对斗轮堆取料机的俯仰机构进行运动学和静力学分析,选取合适的设计变量和约束条件,以俯仰机构的总重量最小为目标函数建立了优化模型。同时考虑到工程机械中常使用型材作为主要支承件,构造了离散的型材变量与连续变量映射关系的连续阶梯函数。优化后俯仰机构的总质量明显减少,并对优化前和优化后的俯仰机构进行了对比分析。结果表明:所构造的函数不仅起到了连续变量结果进行过滤的效果,还达到了函数的离散变量连续化的效果;优化后俯仰机构的总质量、配重、斗轮的角加速度、液压缸驱动力以及各杆的受力等都得到了优化。

整体平衡式臂式斗轮堆取料机液压俯仰驱动功率计算

介绍了整体平衡式臂式斗轮堆取料机结构形式,分析了俯仰机构的运动特性,详述了液压俯仰机构主要技术参数的确定。

臂式斗轮堆取料机斗轮机构基本参数的确定

依据料场工艺对斗轮堆取料机取料生产率的要求,通过分析计算,确定出斗轮堆取料机斗轮机构的基本参数:斗轮直径、斗轮转速、斗距、铲斗数和铲斗容积。

基于散体力学的斗轮堆取料机挖掘阻力研究

应用离散单元法,建立斗轮堆取料机挖掘时的EDEM软件仿真模型,计算在物料坍塌过程中铲斗在不同深埋情况下的挖掘阻力,进而得到危害工况系数曲线公式,为斗轮堆取料机的大冲击疲劳损伤分析提供数据基础。