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装载机车架损坏工况分析
- 2020-04-18-

  轮式装载机的作业工况复杂多变在作业和行走过程中承受不同力和力矩,因此装载机的结构强度分析很重要, ANSYS是对装载机进行结构强度分析的一种有效的有限元分析工具。研究人员运用有限元法对某型轮式装载机车架的强度进行应力分析,找到副车架的危险区域进行结构优化。

  一、副车架损坏情况:

  某型轮式装载机的副车架结构由横梁、底板、垫板、联接板、挡块组成4块底板,经过横梁与联接板焊接于一起,底板上的孔用在固定以后桥横梁上的铰接销孔用于安装铰接销轴,经过铰接销轴把副车架和后车架铰接在一起。该装载机在使用过程中装载机车架出现了开裂具体情况,可以看到垫板与联接板之间的焊缝开裂,横梁与联接板间的焊缝也出现了开裂。

  二、受力工况的确认:

  装载机在铲斗伸入料堆、铲取物料和举升铲斗的过程中铲斗要克服切削物料的阻力物料和铲斗之间的摩擦力和物料自身的重力。这些力构成了装载机工作装置的作业阻力。为了分析问题方便起见假设它们作用于铲斗齿尖的刃口上并形成两个集中力水平伸入阻力和垂直掘起阻力。

  装载机在作业过程中,通常有如下3种受力情况:(1)铲斗水平插入料堆工作装置液压缸闭锁此时可认为铲斗斗刀只承受水平插入阻力的作用。(2)铲斗水平插入料堆转斗液压缸或举升液压缸铲取物料时,可认为铲斗斗齿只承受垂直掘起阻力的作用。(3)铲斗边插入边收斗或边插入边举升动臂进行铲掘时认为铲斗斗齿受水平插入阻力与垂直掘起阻力的同时作用。

  综合上述分析可以得出下述6种装载机车架工作装置的典型工况:

  1)只有水平对称载荷2)只有垂直对称载荷3)水平和垂直对称载荷A)水平偏载荷5)垂直偏载荷6)水平和垂直偏载荷。

  选择翻斗时将斗插入料堆时的工况6),分析斗在部分载荷作用下的工况。此时,挖掘阻力和插入阻力较大。在这种工作条件下,由于应力过大,前轮离地。根据整机参数,对工作装置和前车架进行整体分析,计算后车架的应力,找出副车架的销轴受力情况。

装载机车架