松土器有限元分析及结构改进.pdfVIP

学兔兔 第 1期 (总第 176期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．1 2013年 2月 MECHANICAI ENGINEERING ＆ AUT()MATI()N Feb， 文章编号：1672—6413(2013)01—0038—03 松土器有限元分析及结构改进 郑彦波，张福生，张高峰 ，张 涛 (太原科技大学 机械工程学院，liJ西 太原 030024) 摘要：松土器是推土机的主要工作装置之一，针对松土器工作中3种典型工况在 SolidWorksSimulation中进 行有限元分析；通过对计算结果的分析，找出松土器受力时超过许用应力的区域，提出了改进意见。对修改后 的模型重新进行有限元分析，分析结果显示改进后的结构在受力时其关键部位没有出现超过许用应力的现象。 关键词：松土器 ；有限元分析 ；结构改进 中图分类号 ：TU623．3 文献标识码 ：A 1 概述 体且与左、右托架简化为一体零件。 一 般来说松土器都作为辅助工作装置，以提高推 土机的利用效率 ，但是在一些土石方工作现场，松土器 用来疏松坚硬的土壤或者破碎需要返修的路面，这时 松土器就作为主工作装置被使用。这类松土器代替传 统的打眼放炮施工，可以提高施工的安全性和作业效 率 ，并降低生产成本，因此松土器越来越大型化、专业 化，使用也越来越普遍 。 本文基于 SolidWorks软件建立松土器三维实体 简化模型，在 Simulation插件 中进行有限元分析，根 据分析结果提出改进意见，并对 改进后的结构进行分 析验证 。 2 有限元模型的建立 1一左右托架；2一连接架；3～横梁 ；4一齿杆 ；5一角度油缸 ；6—5t降油缸 图 l 松土器结构 松土器主要由托架、连接架 、横梁 、松土齿 、角度油 依照实际尺寸和简化原则利用 SolidWorks建立 缸及升降油缸组成 ，它们之间用销钉进行连接 ，如图 1 实体模型；按照安装要求进行实体装配。 所示。其中松土齿包括齿杆 、护板和齿间镶块。松土 3 载荷分析及确定 深度采用升降油缸进行调节 ，角度油缸可以调整松土 推土机松土器有 3种典型工况 ：第一种工况为松 角度，使松土阻力减小。 土器匀速前进 ；第二种工况为松土器强制入土；第三种 整个推土机松土机构由若干零件组成，若对整个 工况为松土器强制出土。 机构进行分析，运算量非常大。因此 ，在不影响仿真结 3．1 松土器匀速前进工况 果的前提下，对模型进行如下简化 ：①将横梁 、连接架 推土机在水平面上匀速向前行驶 ．也即松土器匀 和左、右托架做成一体以代替实际焊接件 ；②去除实际 速向前松土，同时将松土器固定在最大松土深度进行 松土器中无需分析的零件和不重要的特征，如销钉 、小