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水平垃圾压块机结构改进设计与有限元分析

肖丽媛  
【摘要】:水平垃圾压块机是城市生活垃圾转运站的关键压块设备。它借助于液压系统的驱动把垃圾压缩成块,能增大垃圾转运量,提高转运效率。然而,目前很多水平垃圾压块机存在结构不合理,可靠性较低等问题。本文根据水平垃圾压块机的实际工作情况,对其结构进行了分析与设计,并对各关键机构利用有限元分析来进行优化改进。 首先,根据垃圾压块机的功能特性和工作要求,计算出推压头的尺寸并进行强度校核。因不同的推压头形状对垃圾的压实度有较为显著的影响,故使用UG软件对推压头进行了三种形状的三维建模。这为后面对推压头进行有限元分析和优化改进奠定基础。 其次,在正常工作情况下,对锁紧机构的原理和实际工作要求进行分析后,找出影响锁紧机构工作性能的关键变量,然后对模型进行改进设计,确定模型的最佳机构,使最小的锁紧油缸驱动力能产生最大的锁紧力。将几种不同形式的举升机构进行分析,得出最优化结构,并对其液压系统进行仿真。 最后,根据垃圾压块机的技术参数和各部件的受力情况,计算出在正常工作情况下,各部件所受到的载荷大小。分析各部件的运动情况,确定其主要的受力面。然后将用UG软件建立的各部件的三维模型导入ABAQUS中进行有限元分析。对三种形式的推压头进行有限元分析,获得了各自应变和应力的大小以及分布位置,以确定最优化的结构。对锁紧机构针对改进前后的机构进行对比分析,根据应力应变分布云图对锁紧钩进行优化改进设计。对箱体进行优化改进,使其在满足条件的情况下尽可能节约成本。优化设计后的分析结果显示模型符合刚度和强度要求。


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