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某型装载机支承座的强度分析

发布于:2016-04-28 19:07
强度分析

      近几年,随着国内矿用资源开发行业的快速发展,国内不少工程机械生产厂家都针对井下作业推出了井下装载机。井下作业一般具有工作强度大以及连续作业时间长的特点,后车架上的中支承座铰接销孔处常出现开裂现象,如图所示。中支承座开裂后无法修复,只能更换整个后车架,费时费力,增加成本,因此有必要对其进行强度分析
      根据市场反馈信息,开裂位置多发生在前封板的铰点A,和后封板的铰点Az处。基于此,结合井下装载机典型作业情况,将中支承座的承载状态分为以下5种:
      (1)工况1在颠簸路面上行驶;
      (2)工况2在平坦路面上行驶,突然急刹车,中支承座与摆动架在A,端接角碰撞;
      (3)工况3在平坦路面上行驶,突然急刹车,中支承座与摆动架在Az端接角碰撞;
      (4)工况4装载机启动后,向前急加速,中支承座与摆动架在A,端接触碰撞;
      (5)工况5装载机启动后,向前急加速,中支承座与摆动架在Az端接触碰撞。
      上述5种工况下中支承座的载荷情况如表所列。k为颠簸行驶时的冲击系数,m为整个井下装载机分配在后驱动桥上的质量,g为重力加速度,为急刹车产生的碰撞系数,F为井下装载机位于前进挡时的最大驱动力。
      在ANSYS中完成中支承座的单元网格划分,为了提高有限元分析模型的准确度,用中间大、两端小的铰接销轴模拟摆动架与中支承座之间的连接作用,并采用接触副单元target 170 , contact 174模拟铰接销轴与中支承座销孔之间的接触。其有限元计算模型如图所示。模型单元类型为SOLID 45,整个模型共有136349个单元、63165个节点。左右侧板作固定约束,各工况下的作业载荷施加在销轴上。
      根据应力分布云图可以看出,大小相同的载荷作用在前、后封板与作用在前、后支承板所产生的应力值会有很大的差别,这是由于板的结构形式不同所致。前、后封板是平板,而前、后支承板是折弯板,折弯的前、后支承板相对于前、后封板而言,力臂缩短了,从而有效降低了铰孔处的最大弯矩值,因此,应力值也较小。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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