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某铰接式胶轮车车架静动态特性研究

万志帅  
【摘要】:随着我国工业技术的进步及设备专业化的发展,矿业采集中各种专业设备的使用越来越广。由于机械设备在场矿应用环境较民用普通机械更为恶劣,因此对设备静动态特性进行深入研究,对于设备动态设计具有重要意义。 以太原煤炭科学院生产的WC5E(B)防爆胶轮车为研究对象,以多体动力学理论为基础,针对该车在平路、左右颠簸路、矩形坑路等8种路况,采用虚拟样机技术进行仿真,提取车架与各附件连接处时间历程载荷。应用有限元技术,对该车在满载弯曲、弯曲扭转等工况做了静态结构分析,并对车架进行了自由模态与约束模态分析。 静态分析结果表明:车速在7km/h时,经过左右颠簸路面及矩形坑路面时,其货斗与车架连接部位受力最为严重;胶轮车车架安全系数达到1.5以上,静态结构强度符合设计要求;提取矩形坑路面和左右颠簸路面这两种恶劣路况时的受力峰值加载到车架进行分析,发现在补水箱位置应力集中严重,为结构薄弱环节,用户反馈此处常出现裂纹验证了静态分析结果。 动态分析结果表明:在通过平路、左右颠簸路面等情况时,路面激励频率较低,不会引起车架共振,但在以二档车速通过碎石路面时,路面的最大激励频率与车架一、二阶固有频率接近,故该车型过碎石路面时应当适当降低车速,改进设计时应予以重视。发动机频率超过车架第十阶固有频率,一般不会引起共振。 研究结果有利于全面了解WC5E(B)铰接式防爆胶轮车静动态特性,也为未来产品改进设计、升级提供了科学依据。


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