液壓挖掘機(jī)工作裝置的有限元分析及疲勞壽命預(yù)測(cè).pdf

1、液壓挖掘機(jī)是工程機(jī)械領(lǐng)域中一種典型的土石方施工機(jī)械，在工業(yè)與民用建筑、道路建設(shè)、農(nóng)田水利、油田礦山、市政工程、機(jī)場(chǎng)港口等部門的土石方施工中起到十分重要的作用。挖掘機(jī)在挖掘過程中負(fù)載變化劇烈，而其工作裝置作為挖掘機(jī)完成各項(xiàng)動(dòng)作的直接實(shí)施者，承受著各種各樣惡劣工況下載荷的作用，因此挖掘機(jī)工作裝置的強(qiáng)度、一可靠性和耐久性直接關(guān)系到挖掘機(jī)的工作性能和工作效率，對(duì)工作裝置的強(qiáng)度及可靠性研究也具有非常重要的意義。
　　 本文以某6噸小型挖掘

2、機(jī)工作裝置為研究對(duì)象，利用有限元軟件Ansys對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行了整體有限元分析。分析過程中，為使得分析結(jié)果更接近實(shí)際，將各鉸接點(diǎn)處理為接觸對(duì)，并對(duì)液壓缸中的液壓油進(jìn)行了實(shí)體建模，將油液的相關(guān)參數(shù)賦予該實(shí)體，來模擬固液禍合對(duì)其性能的影響。
　　 同時(shí)利用應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得工作裝置各個(gè)測(cè)點(diǎn)的載荷一時(shí)間歷程，經(jīng)過分析處理，估算出各個(gè)測(cè)點(diǎn)的疲勞壽命。具體研究過程如下:
　　 (l)通過分析挖掘?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)和挖掘機(jī)挖掘時(shí)的切削動(dòng)作

3、，以及考慮實(shí)際工作條件下各種限制因素的制約，對(duì)挖掘機(jī)的挖掘阻力和整機(jī)理論挖掘力進(jìn)行了系統(tǒng)分析，確定了挖掘機(jī)工作裝置的6種典型工況，作為力學(xué)分析的主要姿態(tài)，并計(jì)算出了各種工況下的理論挖掘力。
　　 (2)對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行整體有限元分析和模態(tài)分析，確定出工作裝置在相應(yīng)工況下的應(yīng)力集中和剛度薄弱部位，為工作裝置的維修和改進(jìn)提供參考依據(jù)。
　　 (3)利用動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)實(shí)測(cè)出挖掘機(jī)工作裝置危險(xiǎn)點(diǎn)的載荷歷程，然后對(duì)載荷歷程進(jìn)