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1、曜亙團(tuán)圓國(guó)圈lCONSTRUCTIONMACHINERYANDMANAGEMENT文章編號(hào)：1000—033X(20l6)01-0102—04大型液壓挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)有限元分析賀雨田。，呂彭民，牛選平。(1．長(zhǎng)安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710064；2．西安特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院，陜西西安710065；3．沃得重工(中國(guó))有限公司，江蘇鎮(zhèn)江212143)摘要：為了研究液壓挖掘機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度對(duì)挖掘機(jī)使用壽命的影響，針對(duì)某大型液壓挖掘機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在對(duì)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，采用實(shí)體單元、板殼單元和梁?jiǎn)卧?lián)合建模方式，建立了液壓挖掘機(jī)工作裝置整體有限
2、元模型。選擇了三種典型工況進(jìn)行了結(jié)構(gòu)有限元分析，通過(guò)對(duì)不同工況下挖掘機(jī)工作裝置的應(yīng)力分析和疲勞強(qiáng)度評(píng)估，發(fā)現(xiàn)了該挖掘機(jī)工作裝置靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度不足部位，并提出了挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)建議。關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；工作裝置；有限元模型；使用壽命中圖分類(lèi)號(hào)：U415．51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：BFiniteElementAnalysisofWorkingDeviceofLarge—sizedHydraulicExcavatorHEYu—tian～，LUPeng—min，NIUXuan—ping。(1．KeyLaboratoryofRoadConstruction＆EquipmentofMOE，Chang
3、’anUniversity，Xi’an710064，Shaanxi，China；2．Xi’anSpecialEquipmentInspectionInstitution，Xi’an710065，Shaanxi，China；3．WorldHeavyIndustry(China)Co．1td．，Zhenjiang212143，Jiangsu，China)Abstract：Basedonthestructuralfeaturesoftheworkingdeviceofalarge—sizedhydraulicexcavator，thefiniteelementmode1wassimp
4、lifiedandestablishedwithsolidelements，planeelementsandbeamelements，andthefiniteelementanalysiswascarriedoutforthreekindsoftypicalworkingconditions．Th【roughstressanalysisoftheworkingdeviceunderdifferentconditions，areaswithinsufficientstaticstrengthandfatiguestrengthofexcavatorwerefound，andadv
5、iceforexcavatorstructureoptimizationwasproposed．Keywords：excavator；workingdevice；finiteelementmodel；servicelife開(kāi)鏈桿件系統(tǒng)，它通過(guò)對(duì)各桿件位置的調(diào)整實(shí)現(xiàn)挖0引言掘作業(yè)。為了獲得挖掘機(jī)工作裝置的應(yīng)力分布，可對(duì)于挖掘機(jī)這樣結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)多變以對(duì)動(dòng)臂、斗桿、鏟斗以及銷(xiāo)軸等挖掘機(jī)的各個(gè)結(jié)構(gòu)的工程機(jī)械而言，采用常規(guī)的解析法無(wú)法獲得結(jié)構(gòu)進(jìn)行單獨(dú)分析，但這種從整體中分離的局部計(jì)算往局部的應(yīng)力應(yīng)變分布和位移變化情況。通過(guò)有限往受到邊界條件和載荷的影響，當(dāng)計(jì)算設(shè)置不合理元計(jì)算對(duì)
6、工作裝置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估是一種有效時(shí)，會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性_l]。本文選擇某50T大可行的辦法。近年來(lái)，挖掘機(jī)不斷向大型化方向型挖掘機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)挖掘機(jī)工作裝置簡(jiǎn)化處理發(fā)展，由于大型挖掘機(jī)的作業(yè)條件和工作環(huán)境較后，建立了工作裝置結(jié)構(gòu)整體的有限元模型，通過(guò)典為惡劣，因此對(duì)其強(qiáng)度、剛度和可靠性等提出了更型工況應(yīng)力分析，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比評(píng)估，給出高的要求。了結(jié)構(gòu)改進(jìn)建議，為挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)提供了可挖掘機(jī)工作裝置是由動(dòng)臂、斗桿和鏟斗組成的靠數(shù)據(jù)。收稿日期：20150813基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2015BAF07B02)102C0NSTRUCT10NMACHINERY
7、ANDMANAGEMENT廠(chǎng)∞／。03圖6Goodman疲勞極限接部位建立了接觸單元，使有限元模型更接近挖掘機(jī)的實(shí)際情況。(2)通過(guò)對(duì)3種典型挖掘姿態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元分析，獲得了在3種姿態(tài)下整體結(jié)構(gòu)受力分布情況，并計(jì)算得出挖掘機(jī)工作裝置中不滿(mǎn)足材料靜強(qiáng)度的O'max~-Gmin部位。(3)利用Goodman疲勞極限圖對(duì)挖掘機(jī)工作裝置的危險(xiǎn)部位進(jìn)行了疲勞強(qiáng)度評(píng)估，為結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了參考依據(jù)。參考文獻(xiàn)：表3工作裝置危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析結(jié)果[1]杜文靖，崔國(guó)華，劉小光．液壓挖掘機(jī)工作裝置整體集成有限工作裝
