地下装载机动强度分析研究
装载机是用来将成堆物料装入运输设备所使用的一类机械，它既可作为地下矿井掘进、回采，运输的重要设备，又可以作为用于露天矿山剥离、开采以及水利、电力、建筑、交通和国防等部门工程施工的主要机械。本文主要研究的是前者，即地下装载机。我们国家从20世纪70年代中期开始使用地下装载机，但是由于装载机作业工作环境十分恶劣，任务繁重，机器的有效利用率还很低，加之历史原因，我国绝大部分矿山还是用装岩机、电耙出矿，生产效率不高，所以如何有效地提高现有装载机的生产能力，缩短装载作业时间，延长地下装载机的使用寿命，如何提高我国地下装载机的设计制造技术水平、努力提高地下装载机的设计制造质量、研制并推广更新的、更加先进的、高效率的地下装载机至关重要。
本文在前人研究的成果上，对某型号地下装载机进行了动强度分析，并提出了改善地下装载机特性的若干建议：
(1)以现有某型号地下装载机CAD模型为基础，使用三维建模软件proe建立了地下装载机车架三维实体模型，再利用大型有限元软件patran建立了比较真实有效的有限元模型。
(2)模态分析（动态特性）作为响应分析的第一步，首先对建立好的有限元车架模型进行了模态分析，进而分别在发动机激励和路面激励的作用下，对装载机车架进行了瞬态响应分析和频率响应分析，探讨了车架的振动情况，得出车架重要部位的最大应力，进而得出车架的薄弱环节。最后结合分析各相关理论对地下装载机动强度进行初步评价，提出某些结构改进的意见。
(3)针对目前工程中对于产掘机械结构疲劳研究现状，利用有限元疲劳分析软件MSC.Fatigue对该地下装载机结构件动臂进行了指定载荷下的疲劳寿命分析。通过分析，得出装载机动臂的疲劳寿命分布云图，直观显示出动臂的寿命，为地下装载机的结构设计和改进及疲劳研究提供了理论依据。
最后，本文总结了装载机的主要研究内容和实践意义，提出了今后的主要深入研究方向，指出综合运用有限元疲劳分析的有限元方法，对采掘机械进行疲劳分析才是全面和完整的，这将成为疲劳研究方向的研究方向之一。
地下装载机;有限元;动态特性;强度分析;疲劳寿命
河北工程大学
硕士
机械设计及理论
王桂梅
2012
中文
TH243
71
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）