手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
裝載機的工作裝置由鏟斗、動臂、橫梁、支撐、搖臂、拉桿及液壓系統(tǒng)等組成，鏟斗用來鏟裝物料，動臂和動臂油缸的作用是控制鏟斗的升降轉斗和轉斗油缸種制鏟斗的轉動，動臂油缸和轉斗油缸的動作由液壓系統(tǒng)控制。各零部件之間由鉸銷聯(lián)結，有相對轉動。動臂上鉸點與裝載機前車架鉸接，中部鉸點與舉臂油缸鉸接，搖臂上鉸點與翻斗油缸鉸接。下面對其部件進行有限元分析仿真。
根據(jù)裝載機工作裝置零部件的特點，利用Pro/E軟件強大的三維實體建模功能，對鏟斗、動臂、橫梁、支撐、搖臂、拉桿及液壓系統(tǒng)等進行實體構建，其中，鏟斗和動臂三維模型液壓系統(tǒng)中的轉斗油缸和動臂舉升油缸三維裝配模型。模型中把焊縫處都進行連續(xù)處理，其材料視為與母材相同。各構件模型建立完畢后，通過配合約束組裝成裝配體。生成的實體零件均為參數(shù)化特征造型，便于以后對零件進行設計修改，可實現(xiàn)裝載機工作裝置的動態(tài)設計。
裝載機作業(yè)條件復雜，即使在同樣的作業(yè)條件下，由于工作位置及工作工況不同，工作機構受力情況也不一樣。裝載機實際作業(yè)時，鏟斗斗刃所承受的載荷情況十分復雜，并且變化范圍也相當大，這些載荷最終施加在動臂部分上，其受力情況十分復雜。因此，本研究在Pro/E建模的基礎上，采用Ansys有限元分析軟件對動臂進行有限元力學分析。
將Pro/E動臂模型導入Ansys10.0有限元分析軟件中，定義動臂材料為16Mn鋼，選擇Structural Solid和Tet 92項設置網(wǎng)格單元大小，并生成有限元分析的網(wǎng)格單元。網(wǎng)格劃分完成后共生成5855個單元。由于在鉸接處受力較大，故Ansys軟件在鉸接處設置較大的網(wǎng)格密度，其余部分設置較小的網(wǎng)格密度，可大大提高運算速度。
由于裝載機的動臂與鏟斗相聯(lián)接，鏟斗鏟掘物料時所消耗的力為主要力，分析時選用與鏟斗相聯(lián)接的2個動臂孔作為有限元分析的主要部位。拾取2個與機架鉸接的孔的4個而，并設定為全局接觸，完成約束施加。
載荷既可以施加到實體模型上，也可以施加到有限元模型上。實體模型載荷和有限元模型載荷各有優(yōu)缺點，考慮到模型簡單，因此直接加約束于實體模型上。對稱工況下的載荷可利用作用于切削刃中部的集中力代替，故可以選取裝載機關鍵點施加在載荷而上，施加垂直對稱載荷Fz=62700 N，完成載荷施加。
經(jīng)過軟件運算，可得到垂直對稱載荷情況下的等效應力圖，由圖可以看出，動臂部分最大應力為186.94 MPa，發(fā)生于動臂圓孔內側，垂直對稱載荷工況為裝載機的正常鏟掘工況，取安全系數(shù)為1.25，許用應力為400 MPa。在垂直對稱載荷情況下所產生的最大應力小于許用應力。應力結果表明，動臂在正常載荷下是安全的。
轉斗油缸包括活塞桿、活塞、耳環(huán)、襯套、缸筒和缸尾等零件，根據(jù)轉斗油缸的結構特點，采用組合分割法，將轉斗油缸一分為二，形成2個組合件，組合件1為活塞桿、活塞、耳環(huán)、襯套組合件，組合件2為缸筒和缸尾組合件。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司m.0419pingan.com.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！