基于ANSYS的1t固定車箱式礦車輕型化研究.pdf

1、礦車屬于標(biāo)準(zhǔn)窄軌車輛,主要用來(lái)裝載煤炭(礦石)或矸石,以及其他散狀物料,是礦山生產(chǎn)中必不可少的運(yùn)輸車輛。礦車本身屬無(wú)動(dòng)力車輛,在礦山所使用的礦車主要有兩種方式,一種是用電機(jī)車牽引一組礦車在平巷軌道上運(yùn)行,另一種是用絞車牽引一串礦車在傾斜的井筒中或巷道中的軌道上運(yùn)行。由于絞車鋼絲繩鉤頭能力以及電機(jī)車牽引力等的限制,所能牽引的礦車數(shù)量是有限的。因此,在礦車載重一定的前提下,礦車自重越大,所能牽引的礦車數(shù)量越少,機(jī)車或串車運(yùn)輸、提升能力越小,

2、運(yùn)輸、提升效率越低。顯然,對(duì)礦車進(jìn)行輕型化研究具有重大的實(shí)用意義。
　　 本文以1t固定車箱式礦車為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)礦車自重及其重心位置對(duì)其運(yùn)行特性的影響分析,提出了礦車輕型化方案。以軸的輕型化為研究?jī)?nèi)容,根據(jù)礦車典型運(yùn)行工況軸的受力特征,運(yùn)用ANSYS軟件建立礦車車軸的三維有限元分析模型,分別進(jìn)行了實(shí)心軸、整體空心軸和局部空心軸的應(yīng)力和變形分析,在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下,給出了空心段軸的最佳內(nèi)徑,對(duì)軸的輕型化實(shí)用設(shè)計(jì)提供參考。

3、以車箱的輕型化為研究?jī)?nèi)容,根據(jù)礦車典型運(yùn)行工況車箱的受力特征,分別通過(guò)減小原車箱壁厚并進(jìn)行局部加強(qiáng)和材料替換法來(lái)實(shí)現(xiàn)車箱的輕型化。運(yùn)用ANSYS軟件分別建立了原Q235材料和替換后的16Mn材料礦車車箱的三維有限元分析模型,分析了車箱的應(yīng)力分布規(guī)律及變形情況,確定了16Mn材料礦車車箱的合理壁厚,以及減薄后Q235材料車箱強(qiáng)度和剛度的加強(qiáng)方式以及需要加強(qiáng)的部位,并對(duì)加強(qiáng)后的車箱進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度校核,為車箱的輕型化實(shí)用設(shè)計(jì)提供參考。