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矿用自卸车车斗的改进方案

发布时间:2012-02-23

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新闻要点

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重型矿用自卸车一直用于矿山及重大建设工程的运输,其运行环境较差,车斗可直接装载重达几百吨的矿料或土方,并将载荷传递到车架,受力情况十分恶劣。车斗作为承载部件,主要考虑不同情况下的刚度,强度以及耐磨性等功能。因此,如何增加现有车斗的刚度和强度,以提高车斗的使用效率,成为目前车辆维护的主要任务之一,红星机械以矿用自卸车车斗为研究对象,通过分析矿用自卸车的运行工况,合理确定了车斗的载荷工况和边界条件,模拟求解出车斗响应。在此基础上提出设计改进方案。

车斗计算模型

矿用自卸车车斗由底板,前板,侧板和预防护罩等部分组成,均为钢板焊接而成,为提高车斗的整体刚度,强度和防止局部扭曲,在设备各部都增加了加强肋板。车斗的有限元建模和分析计算采用HyperWorks8.0完成,根据车斗的特点,采用平面壳单元对其进行离散,形成有限元计算模型,对于举升支座轴套,则采用实体单元进行离散。另外不同部件的焊接采用焊接单元或节点直接成和的方式处理。车斗计算模型质量为26486千克,单元平均尺寸为60毫米,整个模型共有81386个单元以及76682个节点,车斗材质为高强度焊接钢,许用应力为689MPa。

车斗受力分析和计算工况

矿用车大致有行驶,刹车和举升3种工况。除举升外,在行驶和刹车工况中,还包括上下坡,侧倾路面上行驶和转向行驶等不同运行状态,并且这些状态还可同时发生。车斗作为整车的关键部件,同样要承受这些状况,因此,合理地确定车斗模型的载荷工况和边界条件,既是有效评定和改进结构设计的基本前提,也是该项工作的主要内容和难点。

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