裝載機(jī)工作裝置動(dòng)臂框架工作狀態(tài)的力學(xué)分析.pdf

1、隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展得到極大的促進(jìn)，對(duì)工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)提出了越來(lái)越高的要求，不僅要求有較高的承載能力、高的疲勞壽命，還要求減少原材料的使用，降低生產(chǎn)成本；在滿(mǎn)足強(qiáng)度的前提下，求得最優(yōu)設(shè)計(jì)。裝載機(jī)工作裝置是承受載荷的基礎(chǔ)構(gòu)件，研究工裝機(jī)構(gòu)的實(shí)際受力情況，將為不斷改進(jìn)挖掘機(jī)械設(shè)計(jì)和制造方法提供理論依據(jù)。搞清了工裝機(jī)構(gòu)的受力情況，不僅奠定了對(duì)其進(jìn)行有限元或結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的基礎(chǔ)，而且也有助于對(duì)其進(jìn)行加工材料、加工方法

2、及結(jié)構(gòu)形狀等的合理選定。 材料力學(xué)方法的長(zhǎng)處是可以快捷地獲得特定區(qū)域(特別是邊界區(qū)域)上的綜合力學(xué)量，為進(jìn)一步的細(xì)致分析提供依據(jù)。但是，由于其在幾何建模和力學(xué)模型建模方面，往往作出很多假設(shè)，造成與實(shí)際情況較大的差異。而使用有限元模擬技術(shù)可以建立與實(shí)際結(jié)構(gòu)和受力情況相吻合的有限元模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面而準(zhǔn)確的應(yīng)力、變形分析。 根據(jù)裝載機(jī)的作業(yè)方式、作業(yè)過(guò)程和外載施加特點(diǎn)，搞清工作裝置的受力特點(diǎn)，計(jì)算工作裝置各構(gòu)件的受力情況，

3、其結(jié)果作為有限元分析時(shí)的外載荷。同時(shí)，在此計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，用材料力學(xué)方法計(jì)算各構(gòu)件的內(nèi)力，進(jìn)行危險(xiǎn)斷面的強(qiáng)度校核，與有限元分析結(jié)果進(jìn)行分析比較。用UG軟件建立與該工作裝置實(shí)際情況相吻合的數(shù)字模型，為下一步進(jìn)行有限元分析做好準(zhǔn)備。 動(dòng)臂是工作裝置中最重要的部件，它受力復(fù)雜，自重較大。國(guó)內(nèi)外裝載機(jī)的動(dòng)臂都有發(fā)生過(guò)動(dòng)臂破壞現(xiàn)象。本文首先以動(dòng)臂處于最低位置，工作機(jī)構(gòu)的最大受力工況為模型，對(duì)工作裝置的動(dòng)臂框架進(jìn)行靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，得到整個(gè)動(dòng)

4、臂框架在正載、偏載情況下的應(yīng)力、應(yīng)變、變形分布。改變動(dòng)臂框架的位置，重復(fù)上述分析，根據(jù)分析，選取以下四種工況：(1)動(dòng)臂與地面成30°角的位置；(2)動(dòng)臂與地面成15°角的位置；(3)動(dòng)臂抬升至卸載位置；(4)裝載機(jī)卸料時(shí)。通過(guò)這幾種不同工況的分析結(jié)果，了解動(dòng)臂框架在整個(gè)工作過(guò)程中最大應(yīng)力、最大應(yīng)變和最大變形的位置變化，為今后動(dòng)臂框架的設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供參考。 記錄動(dòng)臂框架各工況下最大應(yīng)力、最大應(yīng)變和最大變形的位置及其數(shù)值，作出靜力