基于ANSYS Workbench多瓣抓斗顎板的有限元分析.pdf

1、抓斗是一種廣泛應(yīng)用于裝卸散貨的抓取裝置，憑借其結(jié)構(gòu)獨特的靈巧性、可靠性以及穩(wěn)定的工作方式，與其它取物裝置相比具有明顯的優(yōu)點。隨著抓斗的快速發(fā)展，它的種類也變得越來越多。抓斗主要廣泛應(yīng)用于港口、礦山和廢料廠等。抓斗按其形狀分為雙瓣抓斗和多瓣抓斗。在工程作業(yè)中，多瓣抓斗因其顎板結(jié)構(gòu)的特殊性，它的用途往往要大于雙瓣抓斗。目前，國內(nèi)的學者和專家對雙瓣抓斗的研究較多，通過對國內(nèi)外抓斗分析的資料和文獻的閱讀可知，過去的研究往往是對挖泥船抓斗、耙剪式

2、抓斗、疏浚抓斗和籽棉抓斗等這類雙顎板抓斗的研究較多，而對多瓣抓斗的分析是少之又少。
　　多瓣抓斗是抓斗中比較特殊的裝置，顎板因其吃料較深，可抓取顆粒較大的散貨，通常為廢鋼、煤炭、礦石等。由于顎板結(jié)構(gòu)的特殊性，可以在比較惡劣的工作條件下進行作業(yè)。因此顎板結(jié)構(gòu)特性的好壞直接關(guān)系到整個抓斗工作裝置中的抓取效果。
　　本文以三維設(shè)計軟件 SolidWorks和有限元分析軟件 ANSYS Workbench為設(shè)計平臺，以斗容0.7m3

3、的多瓣抓斗為設(shè)計原型，結(jié)合抓斗在實際工況中的作業(yè)，對抓斗的一個顎板進行有限元分析，最終實現(xiàn)抓斗顎板在 ANSYS Workbench的優(yōu)化設(shè)計。本文的主要研究有以下幾個方面：
　　1、從理論方面對抓斗的工作原理進行分析，并選取需要的物料及電機。通過對抓斗顎板的力學分析，選取偏載和滿載兩種工況，并對其進行載荷的相關(guān)計算。為下一步對抓斗顎板的有限元分析奠定了理論基礎(chǔ)。
　　2、應(yīng)用SolidWorks軟件建立了多瓣抓斗的三維模型

4、，對抓斗顎板在偏載和滿載兩種工況的條件下進行強度校核，為抓斗優(yōu)化設(shè)計進行鋪墊。
　　3、研究顎板的動態(tài)特性和薄弱環(huán)節(jié)對其進行約束模態(tài)的分析，得到相應(yīng)的頻率和振型，確定容易發(fā)生斷裂的位置。通過顎板在滿載的工況下對其穩(wěn)定性進行研究，并改進顎板的結(jié)構(gòu)，從而提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
　　4、為了提高抓斗顎板的結(jié)構(gòu)和工作特性，應(yīng)用ANSYS Workbench本身自帶的優(yōu)化設(shè)計模塊對抓斗顎板進行拓撲優(yōu)化設(shè)計和尺寸優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)相應(yīng)的優(yōu)化