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推土机梁强度分析及结构优化

2019-04-18 07:36 admin

  顶推梁是推土机前工作装置的关键部件,在结构上应能有效地保证推土铲实现各种作业位置,并能满足强度、刚度和耐磨性的要求。地面作用于行走机构的强大推力,经顶推梁传递到推土板,该载荷随★◇▽▼•机、复杂且动载系数较大。目前大型推土机的顶推梁基本上有两种结构型式:一种是适用于回转式推土铲的拱形钢架;另一种是适用于直线型固定式推土铲的直线形钢架,从

  ▽•●◆强度分析的结构力学观点来看,在相同顶推力作用▪…□▷▷•下,直线形钢架的受力情况比拱形钢架好,实际应用中大型推土机多采用固定式推土铲及直线形钢架。此次研究的研究对象为该类型,所研究的顶推梁与推土铲用横拉杆连接,此时推土铲的横向力只由横拉杆承受,不会导致顶推梁过于笨重,应力状态也★-●=••□▼◁▼▽不复杂。针对大型高驱动履带推土机△▪▲□△前工作装置,建立◇=△▲其动态分析模型,并将分析对象顶推梁建立柔性分析体,考虑动力系统及作▲=○▼业装△▪▲□△置反馈到被分析对象的动态极限载荷,分析顶推梁所受的应力及分布情况,进而根据应力及分布特点,优化顶推梁结构,以提高其强度及优化其性能。推土机的顶推梁作为其前工作装置关键承力部件之一,其使用性能影响整个推土机☆△◆▲■的性能。对于进行块状砾石作业的大型推土机,作业料堆中的块状砾石进入顶推梁与机体间侧隙情况时有发生,从而造成顶推梁侧向受砾石动态挤压受力,实际作业中常出现由于上述原因造◇•■★▼成的顶推梁变形破坏,如图□◁所示。被分析顶推梁的材料为Q460,密度为7850kg/m3,屈服极限为460MPa。前工作装置的三维模型如图所示,设定顶推梁与推土板和履带架两连接▪▲□◁点分别为A,B,据顶推梁实际破坏情况,测得其破坏受力中心区域的位置在D点,三点的位●置关系如图所示,D靠近B端,实测AD段长度为2490mm,DB段长庶为1635mm。

  推土机作业以黑云变粒岩为对象,该矿石致密坚硬,其抗压强度一般为147-196MP▪•★a,平均◆▼为171.5MPa,分析时采用最大值196MPa。鉴于顶推梁受载面积大小具有随机性,分析中假定受载面积为以D▼▲为中心◆■的方形区域,且面积大小分别为4,20c耐两种工况,侧向单位面积作用载荷★△◁◁▽▼渐变,逐渐增大至最大值。两工况分▼▼▽●▽●别模拟岩石的一角、岩石的一个侧面挤压推土机的顶推梁,所需加载载荷极值经计算可知分别为78.4,392.0kN。在前工作装置动▲★-●态系统中,将顶推梁柔性化,将计算的载荷依照工况施加在顶推梁的内侧侧向进行

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