斗輪堆取料機上部工作裝置的靜動態(tài)特性研究.pdf

1、斗輪堆取料機是當今最大的高效散料連續(xù)裝卸機械，主要應用在一些散料裝卸的大型港口、發(fā)電廠、熱電廠等場所完成散料（煤炭、礦石等）的堆取工作。斗輪機上部工作裝置是其重要組成部分，本文以DQL800/1600.40型斗輪堆取料機的上部工作裝置為研究對象，通過對其靜態(tài)特性和動態(tài)特性的研究，驗證了結構設計的合理、保證機器的工作效率以及對斗輪機正常運行具有重要的意義。
　　對研究對象斗輪堆取料機首先進行運動學分析，將斗輪機簡化為三自由度的機械手

2、臂，通過D-H法建立其運動學方程和求解雅各比矩陣，確保斗輪在指定位置以合理速度取料。動力學分析方面，結合變幅液壓缸受力特點，計算了變幅運動中各構件動能和勢能，以及系統(tǒng)總體動能和勢能，建立了拉格朗日形式的斗輪機變幅機構動力學方程。
　　運用ADAMS和ANSYS軟件平臺聯(lián)合建立前后拉桿的柔性體模型，然后在ADAMS中完成斗輪機剛體模型和剛柔耦合模型的建立，施加相應約束和定義驅動。針對剛體模型進行運動學仿真，分析斗輪機俯仰運動和回轉運

3、動的運動特性。針對剛柔耦合模型進行動力學仿真，分析斗輪機俯仰運動、回轉運動和大車行走運動過程中的驅動力，同時對水平位置和上極限位置兩種典型取料工況下關鍵鉸接點受力情況和臂架速度、加速度和位移的變化規(guī)律，充分了解上部工作裝置的動態(tài)特性，求解動載系數(shù)和驗證斗輪機傾覆安全系數(shù)。除此之外運用ADAMS/Vibration模塊考察了上部工作裝置的振動性能，找出了引起機器發(fā)生共振的頻率，避免了工作過程中發(fā)生共振。
　　將UG建立好的片體模型導

4、入到HyperMesh中建立斗輪機臂架系統(tǒng)的有限元模型，針對斗輪機空載和超載兩種典型載荷工況下的三種工作狀態(tài)，結合動力學仿真分析結果，分析其剛度和強度，找出工作過程中危險部位，驗證結構符合剛度和強度要求，同時可為疲勞分析奠定基礎。
　　利用靜力學分析找出斗輪機工作的最危險工況和薄弱部位，結合ADAMS軟件平臺和ANSYS Workbench對前臂架和斗輪軸進行疲勞分析。從動力學仿真結果獲得隨機載荷和Matlab獲得對稱循環(huán)載荷，基