BGC45抱罐车结构优化与试验测试研究

摘要

抱罐车是冶金企业用于转运和处理高温炉渣的专用设备，是钢铁厂钢渣处理工艺中的关键运输设备之一，属于无轨运输设备的范畴。它既是一种特种车辆，又是钢渣处理作业线上的主要生产设备，与铁路等有轨运输相比，抱罐车具有投资少、占地小、机动灵活的特点，因此，其在国内外钢铁企业在应用越来越广泛，有利于钢渣安全、环保运输。抱罐车所处的工作环境十分恶劣，加上自身系统比较复杂，因此其结构件容易发生失效与破坏。采用常规的设计方法已经不能满足当前机构设计的要求，所以有必要采用先进的设计方法来满足当前机构设计的需要。
　　 本文研究的内容源于长沙凯瑞重工机械有限公司研究项目“BGC45抱罐车结构优化”。针对项目的研究任务和国内外研究现状，本论文采用理论研究、计算机仿真分析，与试验研究相结合的研究手段。以抱罐车为研究对象，在三维软件Pro/E中建立抱罐车的三维几何模型，并应用有限单元法基本理论;在大型商用有限元分析软件ANSYS中建立抱罐车整车、后车架和工作大臂的有限元模型，采用有限元方法对抱罐车的后车架和工作大臂的静强度进行了详细的研究;并运用电阻应变测试技术对抱罐车的主要受力部件进行了试验研究。
　　 本论文的主要研究内容为:
　　 (1)在抱罐、运输和倒罐三种工况下，研究后车架和工作大臂的结构强度是否满足设计要求;
　　 (2)在结构强度满足设计要求的前提下改进结构，并分析改进后的结构强度;
　　 (3)对抱罐车的主要受力部件进行应力测试，从而验证理论计算。
　　 本文运用有限元理论对抱罐车结构进行了强度分析，并对车架和工作大臂进行了改进优化，总结出抱罐车的受力变形特点，为抱罐车的结构设计和优化提供了参考依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 抱罐车发展现状

1．2．1 国外抱罐车发展现状

1．2．2 国内抱罐车发展现状

1．3 课题研究的主要内容及意义

1．3．1 课题研究的意义

1．3．2 课题研究的内容

第二章 抱罐车动力学分析

2．1 抱罐车ADAMS仿真模型

2．2 抱罐车仿真结果

2．2．1 抱罐车抱罐和倒罐过程仿真

2．2．2 抱罐车转向性能分析

2．2．3 抱罐车加速制动性能分析

2．2．4 抱罐车爬坡性能分析

2．3 本章小结

第三章 抱罐车应力场与强度分析

3．1 抱罐车后车架和工作大臂结构有限元模型

3．1．1 简化模型

3．1．2 网格生成

3．1．3 模型生成

3．1．4 约束条件和载荷的处理

3．2 有限元计算结果

3．2．1 原模型计算结果

3．2．2 改进方案和改进后计算结果

3．3 本章小结

第四章 抱罐车测试与分析

4．1 测试方案

4．1．1 试验设备

4．1．2 测试原理

4．1．3 测试点安排及贴片分布

4．1．4 测试方案

4．2 测试过程

4．2．1 静态测试

4．2．2 动态测试

4．3 数据处理与分析

4．3．1 静态分析

4．3．2 动态分析

4．3．3 强度分析

4．3．4 试验结果与有限元计算对比

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢