HGCS100卧式垃圾压缩站结构分析与优化

摘要

HGCS100 卧式垃圾压缩站是一种集成了 PLC 远程控制系统、能够高效完成垃圾收集、压实和转运等全部作业的垃圾压缩设备，工作时隐埋于地下，全封闭作业，因此操作环境更加洁净舒适。国内某环境技术公司根据产品现状，为进一步提高产品性能和竞争力，与燕山大学合作研究，共同实现对 HGCS100 卧式垃圾压缩站结构的优化与改进。　　本文首先根据卧式站实际结构形式，基于ANSYS软件中的参数化设计语言，建立卧式垃圾压缩站的参数化有限元模型；其次，分析倒入箱体内的松散垃圾被压实成块的整个压缩过程，对广西大学陈树勋教授提出的Eggshell压缩垃圾载荷模型进行改进，推导出适用于 HGCS100 卧式站压缩箱体结构形式的压力载荷模型；然后确定满载压缩工况为卧式站压缩箱体的最危险工况，并在该工况下进行应力测试实验，再根据实验测试数据修正箱体压力载荷模型；最后，对卧式站整机进行结构有限元分析，并根据有限元分析结果，分析现有压缩箱体各部分结构出现严重变形的原因，并确定加强改进方案；对存在较大安全裕度的推头、前门等部件，在满足结构强度的前提下进行轻量化，并实现减重10.8%。　　本文所进行的研究内容，对卧式垃圾压缩站的结构设计提供了新思路，提出的优化及改进方案在提高产品性能和企业经济效益方面都具有重要的现实意义。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景及意义

1.2.1课题研究背景

1.2.2 课题研究意义

1.3 垃圾压缩设备的研究现状及发展趋势

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.3.3 垃圾压缩设备的发展趋势

1.4 课题研究内容

第2章 卧式垃圾压缩站整机参数化建模

2.1 卧式垃圾压缩站产品介绍

2.2 建立卧式站有限元模型

2.2.1 建模方法选择

2.2.2 模型简化处理

2.2.3 结构分析单元类型选择

2.2.4 材料属性设置

2.2.5 装配关系处理

2.2.6 完成整机及各部件有限元模型

2.3 本章小结

第3章 卧式垃圾压缩站箱体载荷模型开发

3.1 卧式站压缩箱体模型分析

3.2 压缩箱体内部载荷分析

3.2.1 垃圾压缩载荷

3.2.2 垃圾自重载荷

3.2.3 垃圾挤入载荷

3.2.4 箱体压力载荷模型

3.3 箱体载荷模型的参数

3.4 本章小结

第4章 卧式站压缩箱体应力测试实验

4.1 概述

4.2 测试方法及原理

4.2.1 测试方法

4.2.2 测试原理

4.3 应力测试过程

4.3.1 测试仪器

4.3.2 工况选取

4.3.3 测试点位置选择

4.3.4粘贴应变片的步骤

4.3.5 实验测试

4.3.6 数据处理

4.4 确定箱体载荷模型参数

4.5 本章小结

第5章 卧式站结构分析及优化

5.1 卧式站结构分析

5.1.1 工况选择

5.1.2 模型位移约束

5.1.3 模型载荷施加

5.1.4 结构静力分析结果

5.2 现有卧式站结构改进

5.2.1 严重变形的原因分析

5.2.2 确定改进方案

5.3 卧式站结构优化

5.3.1 结构优化设计理论概述

5.3.2 卧式站结构优化

5.3.3优化改进结果

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢