LWL-120扒渣機工作裝置有限元優(yōu)化及液壓系統(tǒng)設(shè)計與仿真.pdf

1、本課題來源于生產(chǎn)實踐，是與江西四通重工機械有限公司合作的科研項目。目前市場上的扒渣機普遍存在效率較低，工作空間范圍大，生產(chǎn)規(guī)模小，勞動時間長，單位裝載運輸成本大等缺點。為了克服這些缺點和解決扒渣機作業(yè)中存在的實際問題，進(jìn)一步提高生產(chǎn)能力和裝碴效率，進(jìn)行對LWL-120扒渣機進(jìn)行三維模型和參數(shù)計算，對其重要的工作裝置進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，以及液壓系統(tǒng)設(shè)計與仿真。
　?。?）整體的方案設(shè)計，根據(jù)廠家提出的問題對LWL-120型

2、扒渣機各零部件進(jìn)行選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計。然后對本機的性能各方面參數(shù)進(jìn)行了計算；并應(yīng)用Solidworks三維軟件對LWL-120扒渣機各主要零部件建模和裝配建模，對扒渣機進(jìn)行干涉檢查；并進(jìn)行了三維工程圖的設(shè)計。
　　（2）運用ANSYS Workbench完成了對LWL-120扒渣機工作裝置的薄弱零件如大臂、小臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強度和剛度靜力學(xué)分析，得到了各自的仿真分布云圖，觀察結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中的部位，然后對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化；并對扒渣機工作裝置處在

3、最危險的工況時，對大臂進(jìn)行了模態(tài)分析，然后與大臂的固有頻率進(jìn)行對比，對比結(jié)果是在正常運行時不會發(fā)生共振現(xiàn)象。
　　（3）運用軟件ANSYS Workbench進(jìn)行目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化分析，得到了影響大臂剛度最敏感的相關(guān)參數(shù)尺寸，經(jīng)過改變影響的參數(shù)尺寸，對大臂進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。優(yōu)化過程以減小大臂的質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，得到一組最佳參數(shù)，質(zhì)量由143.63kg減少到123.84kg，減輕的重量將近是13.78％，優(yōu)化后減輕了質(zhì)量。
　?。?）通過

4、對LWL-120扒渣機工作時典型工況的負(fù)載分析，以及功能需求，通過計算對比分析確定控制方式為LUDV，在此基礎(chǔ)上設(shè)計完成了扒渣機工作裝置液壓系統(tǒng)的原理圖。在應(yīng)用AMESim液壓仿真平臺對負(fù)荷敏感泵和多路閥進(jìn)行建模，根據(jù)實際工作情況把各執(zhí)行元件連接起來，對其模型進(jìn)行動靜特性的仿真分析研究。經(jīng)過仿真分析得到的曲線變化圖與樣本曲線圖對比，基本保持一致，驗證了扒渣機液壓系統(tǒng)設(shè)計的合理性，最后設(shè)計了電氣原理圖。
　　本論文的研究，為LWL-