更全的杂志信息网

推土机松土器结构改进与有限元分析*

更新时间:2009-03-28

0 引言

松土器是推土机松土作业的重要装置,在松土、破土作业过程中,车身通过油缸的作用力使松土齿强行插入坚硬的岩石,达到松土的目的。随着松土器的广泛使用,其结构也得到不断的改进更新,其目的就是有效地提高推土机松土器的整体性能,使产品功率向着最大和最小两个极端方向发展。本文通过先进的现代设计手段研发松土器新产品,在推土机上增加更智能化的操作装置,以降低操作员的劳动强度,从而实现松土器工作性能的优化。

1 原松土器分析

D11T推土机松土器为可调平行四边形结构,与推土机后桥壳体相连,它主要由支撑架、横梁、松土齿、两个倾斜缸及两个提升缸组成,采用销连接。松土器通过倾斜缸改变松土角度,通过提升缸来调节松土深度。

  

1 原松土器

目前推土机松土器普遍存在以下问题:

(1) 松土齿调整安装不方便。 现有松土齿的安装是依靠一个辅助液压缸推动压杆,压杆的另一端连接一个销子,在松土器横梁上开有销孔,松土齿上按间距开有对应销孔,安装松土齿时,需要将横梁与松土齿对应孔对准才能将销子装进去,由于构件自重较大,安装不方便。

馋猫鼻子尖啊!老鳜鱼,我正要喊你小子来,给我杀鸡,你倒灵性,自己提着刀子就来了。就这两只公鸡,杀吧,中午在我这儿吃顿饭。

(2) 松土齿伸出量不能任意调节。原松土齿伸出量只能通过松土齿上的已有孔距调整,而在松土齿工作过程中,有时需要升高松土器对高处物体进行破碎和挖掘,因此就需要缩短松土齿的伸出量;有时需要对地面以下区域进行作业,因此要求松土器有一定的下降深度,松土齿伸出越长破碎深度就越大;有时需要在松土过程中调节挖掘深度,因此要求松土器能实时改变松土齿伸出量。

3.1 通过单因素和响应面试验,并结合主成分分析对马铃薯预脆片的最佳预处理工艺进行优化。单因素结果表明:不同预处理方式对破碎力、感官评价和综合评分的存在显著性影响(p<0.05),且因此样品挥发性成分。经主成分分析共提取5个主成分,贡献率达到100%,且前3个主成分总贡献率大于85%,说明提取3个主成分能够全面反映马铃薯脆片的品质信息,根据5个指标的特征向量绝对值大小可以看出,决定第1主成分的指标主要是感官评价和综合评分,决定第2主成分的是破碎力和含油量;决定第3主成分的是L*值和含油量。采用经主成分分析得到的标准化综合得分作为响应值,得到二次多项回归方程为:

2 松土器的改进和分析

(2) 倾斜缸编辑器设置位移参数为:

2.2.1 前处理分析

step(time,8,0,12,-830)+step(time,16,0,20,830)

  

2 改进松土器

通过结构改进,松土齿在调整缸的作用下可以在横梁中任意伸缩,实现松土齿伸出量的实时调整,解决了原推土机松土器存在的问题。

2.1 运动学分析

根据原松土器提升缸、倾斜缸结构尺寸和松土齿调整尺寸,理论分析松土器最大挖掘深度和松土轨迹包络线。松土器提升缸的行程为610 mm,松土器倾斜缸的行程为830 mm,调整缸行程为860 mm。

在ADAMS软件中对改进的松土器模型所有转动关节处设置转动副,对提升缸、倾斜缸和调整缸的缸筒与活塞杆之间设置移动副。

对提升缸、倾斜缸和调整缸设置位移控制参数如下:

(1) 提升缸编辑器设置位移参数为:

step(time,0,0,8,610)-step(time,12,0,16,350)

通过需求分析,将原有松土齿的销子连接方式改成调整缸连接的升降方式,如图2所示。在调整缸活塞杆端装一销轴与松土齿顶部连接,横梁上端设计一底座固定调整缸,从而实现松土齿的自由伸缩。为了防止松土齿工作时产生晃动损害调整缸,调整缸选耳轴式液压缸。

在某教学楼的施工过程中,采用框架结构,平面为L型,总工程面积为2 600 m2,能够抵抗6级地震。采用锚杆静压法提高工程地基承载力,使其完全满足设计要求。各桩承载力为450 kN,极限最大承载力为600 kN。由于基础中有一些孤立的石头,在柱座下提前预留了一个压缩桩孔,用螺纹钢筋作为锚杆,设置方式如图1所示。

从图中可以看到,体系的总能量随着实验的进行时,明显的在后段的波动幅度增大了,但前半段变化幅度比后一段小。

孩子长期生活在一个教育不一致、关系不和谐的家庭里,身心能健康吗?同样的道理,一个家庭里的孩子身心不健康,那做父母的能不操碎了心吗?这样的家庭会是幸福的家庭吗?

夫妻俩当然也有不同的地方,张允和是“诗化的人”,富于传统文化韵味,周有光则是“科学的人”,条理明晰,滔滔善辩。性格不同,并不相互抵触,而是相互补充,以音乐为例,他跟着她去听昆曲,她则跟着她一起听西洋音乐。

利用UG_CAE模块对其进行有限元分析。

step(time,0,0,3,860)

图3为松土齿齿尖运动轨迹,整个运动过程为:从图3中最高提升位置开始下降,提升缸和调整缸同时输出,调整缸在3 s后伸出到最大860 mm,之后再经过近1 s松土齿齿尖到达A点,进入被松土物内部,直到提升缸行程达到610 mm,松土齿齿尖到达B点,此后倾斜缸输出,经过4 s后活塞杆完全输出至830 mm,松土齿齿尖到达C点,之后提升缸活塞杆返程运行350 mm,松土齿齿尖到达D点,此时松土器完成了一次松土任务,之后倾斜缸完全收回活塞杆,松土齿齿尖又回到A点,整个过程最大松土深度达到了870 mm,这是因为松土齿完全收回时,齿尖还在横梁下方漏出一部分,所以当调整缸在3 s后伸出到最大860 mm,最大松土深度达到了870 mm,横向宽度最大达到655 mm。由于松土器是安装在推土机上工作的,因此最大挖掘松土深度是松土器的一个重要性能参数,横向宽度只是推土机静止时的松土器理论值。

2.2 底座有限元分析

在松土齿强制入土时,松土器底座受力最大,对其损坏的可能性最大,可通过有限元分析法求得较真实的受力数据,以便对结构作进一步的安全评判和参数设计。

底座是由支座和耳子构成,耳子与支座通过止口定位螺栓连接。支座通过螺栓连接在横梁上,耳子与调整缸的耳轴配合。

2.2.2 不同柱温对fs/i的影响 考察了不同柱温(25、28、30、32、35 ℃)对各fs/i的影响,结果(表3)朝藿定B、朝藿定A、朝藿定C、淫羊藿苷、木犀草素、槲皮素、川陈皮素、山柰酚、宝藿苷Ifs/i的RSD依次为0.57%、1.18%、0.98%、1.08%、2.08%、1.90%、0.76%、2.45%和2.81%,表明柱温的波动对各成分fs/i无显著影响。

底座两部分的材料均采用普通碳素结构钢Q235,经热轧热处理,其屈服强度为235 MPa,弹性模量为208 GPa,泊松比为0.279,质量密度为7 850 kg/m3。该结构板材厚度为50 mm,其许用应力为200 MPa。

(3) 调整缸编辑器设置位移参数为:

总之,原有松土器松土齿伸出量的调整给施工人员带来很大不便,只有对松土器进行合理改进,才能扩大它的有效工作范围和灵活性,满足实际需求。

当前,涉农优惠税收政策的推广和使用在很大程度上予以企业和人员照拂,但是在一些方面还存在着相应的问题亟待解决。

(1) 在UG_CAE模块下建立底座有限元模型和SIM仿真模型。

(2) 添加约束和载荷: 支座底部添加固定约束,耳子与支座间添加面对面粘合约束。通过计算可知松土齿伸出量为550 mm时,对地面作用力最大,其值为98 938 N,作用在耳子的两个孔内,方向沿着液压缸轴线向上。

(3) 对零件添加材料属性:指定材料的弹性模量为208 GPa,泊松比为0.279,质量密度为7 850 kg/m3

(4) 单元属性类型:对分析零件进行3D四面体单元网格划分,此类型网格为四面体十节点,底座划分网格单元大小选择为平均单元尺寸20 mm,四面体单元个数为82 699个。底座前处理模型如图4所示。

  

3 松土齿齿尖轨迹包络线 图4 底座前处理模型

2.2.2 后处理分析

(1) 底座应力云图如图5所示,底座最大应力值发生在耳子与支座的接触处,最大应力为100.06 MPa,但对整个构件来说影响很小。

(2) 图6、图7分别为耳子孔内应力云图和底座变形云图。从图6、图7中可以看出:承载载荷最大应力为19.108 MPa,在该材料应力允许的范围内;整个底座的最大变形量为0.57 mm,也是比较小的,活塞杆与松土齿之间是通过销轴连接,所以底座的变形不会影响到松土齿在横梁内的运动。

  

5 底座应力云图 6 耳子孔内应力值图7 底座变形云图

通过上述分析可知,改进后的松土器底座设计完全能满足松土器的使用要求。

3 小结

(1) 通过改进结构,松土齿在调整缸的作用下可以在横梁中任意伸缩,实现松土齿伸出量的实时调整,解决了原推土机松土器存在的问题。

现阶段临床已证实评估患者预后状况过程中肿瘤微环境是必不可少的影响因素之一,其含有细胞种类较多,包括上皮细胞、免疫细胞、纤维细胞等等。研究报道证实食管癌细胞耐药可受到其miR27纤维细胞的影响,非小细胞肺癌患者在其EGFR突变影响下导致吉非替尼药物耐药状况不同,而吉非替尼耐药者的CAF平足蛋白表达显著较高[11]。

(2) 对简化后的装配体在ADAMS软件中求解,得到齿尖运动的包络线,验证松土深度和提升高度,得到齿尖的空间运动轨迹。

(3) 利用UG_CAE模块,分析了底座在受到最大作用力时的应力和变形,结果表明底座结构能满足强度要求,设计是合理的。

参考文献

[1] 张明月,侯文军.大型推土机松土器的设计[J].工程机械,2012,43(10):46-49.

[2] 季有昌.中大马力推土机松土器结构优化设计[J].机械设计与制造,2015(4):248-252.

[3] 谭学斌.引进技术,促进推土机行业发展[J].建设机械技术与管理,2008,21(8):66-69.

[4] 肖艺.推土机后工作装置动力学及有限元分析[D].长春:吉林大学,2009:43-55.

[5] 郑彦波,张福生,张高峰,等.松土器有限元分析及结构改进[J].机械工程与自动化,2013(1):38-40.

 
李华强,崔昭霞,李鹏
《机械工程与自动化》2018年第03期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号