大型矿用挖掘机挖掘阻力分析及铲斗结构优化

摘要

大型矿用挖掘机的工作过程实际上就是挖掘机的铲斗部分与被挖掘物料间相互作用的过程,铲斗的结构及状态直接影响到挖掘机整机所受的载荷.目前铲斗存在着阻力大、冲击大、满斗率低等问题,大大的限制了挖掘机的工作效率.通过对WK-55大型矿用挖掘机铲斗的三维建模,运用EDEM软件对其进行离散元仿真分析.研究了不同物料参数对大型矿用挖掘机挖掘阻力的影响.为提高大型矿用挖掘机的工作效率,对斗齿结构进行优化设计.挖掘阻力优化前的峰值为15.82kN,而优化后的峰值为14.26kN,降低了9.86％.挖掘质量优化前的峰值为30.07kg,而优化后的峰值为50.02kg,提高了66.35％.结果表明,经过优化的大型矿用挖掘铲斗结构更加合理.