基于ANSYS Workbench的某大型反铲液压挖掘机铲斗有限元分析

铲斗是挖掘机的重要工作部件,决定了挖掘机切削、铲装、运输物料的性能。文中采用ANSYS Workbench软件对某大型反铲液压挖掘机铲斗工况进行有限元分析,获得铲斗的结构应力特点和变形情况,找到铲斗的应力和强度的危险点以及重要板件的最大应力及其位置,为避免铲斗结构应力集中、优化板件尺寸、强化结构关键部位等提供了有效的基础数据,为挖掘机设计和安全可靠性提供参考依据。     

基于LS-DYNA液压挖掘机铲斗强度仿真研究

为了研究实际工况中液压挖掘机铲斗的强度特征,利用LS-DYNA建立了柔性体铲斗实体模型与非线性显示动力学理论,构建土壤的本构模型;通过对铲斗挖掘土壤过程进行仿真,得到铲斗工作过程中极限应力值及铲斗的应力分布特点;所得结果为提高铲斗工作使用寿命提供了重要的依据,为铲斗的设计和使用提供一种新的手段和方法。     

反铲挖掘机铲斗油缸最大挖掘力测量方法研究

现阶段执行的国家标准要求的铲斗油缸单独作用下的最大挖掘力测量位置与实际可测量位置不在同一点,且现有的最大挖掘力的一般计算方法未考虑伸缩臂式挖掘装置和铲斗摇臂特殊位置的需求。通过建立铲斗相关结构模型,考虑伸缩臂结构和摇臂的特殊结构以及测试过程的实际情况,分析实际测力位置与标准要求位置处最大挖掘力的关系,提供了实际可行的最大挖掘力测量方法。通过试验验证了该方法的可行性,为最大挖掘力的测试、评价提供参考。     

挖掘机铲斗结构优化

采用传统的方法对挖掘机反铲工作装置的铲斗进行结构优化存在工作量大、不精确和不直观等缺点.利用Pro/E三维软件建立WY100C液压挖掘机铲斗实体模型,并应用Pro/Mechanica模块对挖掘机铲斗的设计模型在受最大应力的危险工况下挖掘时进行强度分析和变形分析.在证明了WY100-C挖掘机铲斗的设计满足强度要求前提下,运用参数优化设计的方法对铲斗的结构进行优化,减轻铲斗的重量,改善了铲斗的结构,为挖掘机铲斗的设计改进提供了理论依据,对其它液压挖掘机铲斗的研制开发也有一定的借鉴意义.     

2800XP挖掘机铲斗静强度有限元分析

文章对2800XP矿用挖掘机铲斗进行了静态强度的有限元计算与分析,结果表明斗唇部为最危险截面其向外侧最大变形达2.35cm,最大当量应力为52858.4N/cm~2。另外斗前壁加强筋对铲斗受力状态影响较大,应给予足够重视。     

大型挖掘机铲斗结构分析及改进

根据市场部分用户反映,某型号挖掘机铲斗断裂部位集中于耳板与弓形板、侧板与加强板处.针对其易发生失效的部位,建立有限元模型进行强度分析,得到关键部位应力云图,找出结构设计存在的问题,从而为改进设计、提高挖掘机工作稳定性提供理论依据.     

挖掘机铲斗结构及使用须知

1．铲斗类别 铲斗是液压挖掘机对物料进行挖掘、装卸的工具。按工作方式的不同，铲斗可分为反铲铲斗和正铲铲斗，一般常用的是反铲铲斗。     

挖掘机铲斗结构参数的试验优化

本文介绍了用正交试验设计法,确定铲斗的合理结构参数,依据相似原理,设计新型结构的铲斗。通过试验优化设计的铲斗,可减少挖掘阻力,降低能耗,提高挖掘机整机性能。     

挖掘机铲斗与松散岩石挖掘阻力研究

针对大型液压挖掘机铲斗与松散岩石之间非线性挖掘阻力计算与无法直接测量的问题,以及非线性挖掘阻力大小与松散岩石形状、尺寸之间的关系问题,对实际松散岩石的尺寸分布和形状分布进行了研究。利用筛分法对松散岩石颗粒的尺寸分布进行了测量,利用随机法对松散岩石的形状分布进行了测量,建立了与实际吻合的松散岩石的离散元模型;对挖掘机工作装置机械机构与松散岩石耦合作用力相互传递进行了研究,提出了挖掘机工作装置多体动力学模型与松散岩石离散元模型的耦合方法,对工作装置的斗杆油缸压力和铲斗油缸压力与实际测量进行了对比分析。研究结果表明:挖掘机工作装置多体动力学模型与松散岩石离散元耦合模型能够计算挖掘机铲斗的挖掘阻力,松散岩石大块岩石和片状岩石的比例增加,铲斗挖掘阻力增大。     

液压挖掘机铲斗位置控制系统研究

为提高液压挖掘机铲斗位置控制性能,在建立铲斗位置控制系统开环传递函数基础上,分别采用蚁群算法和模糊算法进行铲斗位置PID控制器参数优化,并仿真比较了2种算法优化的系统响应性能和抗干扰性能。仿真结果表明:相比模糊算法,在加随机干扰力和不加随机干扰力2种情况下,基于蚁群算法的系统对于阶跃信号的超调量、调整时间、稳态误差等指标均降低;对于正弦信号的最大跟踪误差、平均跟踪误差均缩小5%以上。     

离散元仿真中挖掘机铲斗结构表面的单元球表示方法探究

提出了一种基于单元球的铲斗结构表面的多精度几何表示方法。该方法针对铲斗的斗底板、侧腹板、侧刀板、前刀板和斗齿5个部位的几何特征和功能要求,实施基于单元球的多精度几何表示。对比分析不同精度下单元球表达的铲斗结构表面,发现离散元仿真时间会随铲斗结构表面的几何表示精度的提高而增加。因而,铲斗结构表面的单元球表示需综合考虑仿真精准性与仿真时间的需求。对比分析不同精度下单元球与三角面片表示方法,证实了单元球表示方法具备有效表示铲斗结构表面的局部几何细节的能力。相比于三角面片表示方法,单元球表示方法有望在铲斗挖掘过程离散元仿真中花费更少的计算时间。     

挖掘机驾驶舱内装人机工程设计与仿真分析

为满足挖掘机驾驶舱的安全性和舒适性要求,实现驾驶员对挖掘机的精确控制,提高工作效率与工作质量,对某挖掘机驾驶舱进行人机工程设计,给出了设计方案;通过Jack软件进行人机工程仿真分析与校核,然后对驾驶舱座椅、手柄、踏板和推杆进行改进设计,并对改进前后驾驶员下背部受力和舒适度进行对比分析,实现对改进设计方案的可行性验证.     

基于ADAMS的挖掘机铲斗连杆机构的优化

运用ADAMS对挖掘机铲斗连杆机构进行了参数化建模和仿真优化。结果表明,在铲斗液压缸行程变化很小的情况下,可以很大地提高铲斗连杆机构的传动比,该方法对复杂机构的优化设计具有一定的参考价值。     

高效节能液控振动挖掘机及振动式铲斗

研究开发一种高效节能液控振动挖掘机及振动式铲斗,利用其结构设计和液压油路控制,实现高效节能液控振动挖掘机的振动挖掘方式,将传统的静态挖掘力变革为动态瞬间大的冲击挖掘力.目的是解决耗能大户挖掘机在硬地面、矿山碎石地面、山石地震等复杂地面施工中出现的低效率、高耗能问题.     

反铲式挖掘机执行机构的建模与仿真

为了提高挖掘机动臂和斗杆的效率和可靠性,运用Pro/E软件建立三维CAD模型,对反铲式挖掘机操作臂和斗杆进行了可视化装配和运动学仿真分析,得到并绘制了一些数据图表,这些图表可以指导挖掘机执行机构的设计。实践表明,采用的仿真设计方法可以用于其他产品设计开发中。     

挖掘机铲斗缸损坏的原因及预防措施

1台PC400-6型液压挖掘机在进行开沟作业时,铲斗动作逐渐缓慢,直至无法正常工作,分析认为有可能是铲斗缸出现故障。1．检查方法及结果当铲斗缸出现动作缓慢或没有动作时,可先检查其外观,若无异常,再检查回油滤芯。     

小型挖掘机工作装置仿真分析及轻量化设计

为降低挖掘机的生产成本,实现高效益、可持续的企业目标,以6 t小型挖掘机为研究对象,通过仿真分析和结构优化,对该型号挖掘机的工作装置进行轻量化设计。利用ANSYS软件对三种不同姿态下的动臂、斗杆和铲斗进行数值模拟和受力分析,并引入导重法对工作装置进行轻量化设计。结果表明,在满足材料许用应力的情况下,工作装置整体轻量化21.33%,达到了预先的设计目标。通过轻量化,极大地降低了工作装置的生产成本,为今后开展挖掘机的轻量化设计提供参考。     

挖掘机铲斗新型快换连接器

在使用传统挖掘机进行实地作业时,需通过调整挖掘机的大小臂来调节铲斗的作业角度,且只能进行单一的反铲作业。为提升挖掘机在进行挖掘作业时的工作效率,结合目前客户对铲斗及其辅具产品使用功能扩展性的要求,特别研发了一种新型的液压旋转快换连接器。     

大型挖掘机铲斗焊接变形控制的研究

本文介绍了大型挖掘机铲斗的制造过程,通过分析其结构及焊接变形情况,制定零件的工艺公差,制定合理的装焊顺序,控制焊接过程、焊后热处理,来控制焊接变形。     

反铲挖掘机挖掘阻力动态解析模型研究

为解决在典型工况下,较难预测反铲挖掘机挖掘阻力的问题,基于反铲挖掘机铲斗与物料的作用特性,利用Simulink-Adams联合方法,建立挖掘阻力动态解析模型。通过比较在反铲挖掘机常见工况下,该解析模型与离散元仿真挖掘干土块的挖掘阻力,证明提出的解析模型可快速获得对应的挖掘阻力结果。实验结果表明：利用该挖掘阻力动态解析模型,可大幅提高挖掘阻力预测效率。