基于Ansys Workbench的矿井架空乘人装置驱动轮支架的有限元分析.pdfVIP

基于 AnsysWorkbench的矿井架空乘人装置 驱动轮支架的有限元分析 李 锐 侯友夫 中国矿业大学机 电工程学院 徐州 221116 摘 要：应用参数化设计软件Pro／E对架空乘人装置的驱动轮支架进行三维建模 ，将建好的模型导入Ansys Workbench软件进行有限元分析，并以此为依据对驱动轮支架进行改进设计，再对改进后的支架进行有限元分 析。改进前后的有限元分析结果对比显示 ，改进后的零件机械性能得到提高，为提高矿井架空乘人装置的可靠 性提供了参考。 关键词：矿井架空乘人装置 ；驱动轮支架 ；AnsysWorkbench；有限元分析；改进设计 中图分类号：TD526 文献标识码 ：A 文章编号：1001—0785 (2011)11—0045—03 Abstract：Thepaperperformsthree·dimensionalmodelingofdrivewheelbracketofcoal—miningmanned—ropewaywith parametricdesignsoftwarePro／E，carriesoutfiniteelementanalysisbyimportingthebuiltmodelintoAnsysWorkbench， appliesimproveddesigntothedrivewheelbracketbasedontheanalysisandthenconductsfiniteelementanalysisoftheim— provedbracket．Thecomparisonoffiniteelementanalysisresultsbeforeandaftertheimprovementshowsthatthemechani- ca1perfomr anceoftheimprovedpart8isenhanced．Itprovidesareferenceforimprovingthereliabilityofcoal—miningmall- ned-ropeway． 一 Keywords：coal—miningmanned-ropeway；drivewheelbracket；AnsysWorkbench；finiteelementanalysis；im- proveddesign 行改进，改进后的结构安全可靠性更高，从而达 0 引言 到改进设计的 目的。 矿井架空乘人装置也叫矿井架空人车，是一 1 有限元概念 种煤矿辅助运输装置，主要用于煤矿井下人员的 输送，也可用于井下物料运输。矿井架空乘人装 有限元分析将求解域看成是由许多称为有限 置如图1所示，其基本原理是将钢丝绳安装在驱 元的小的互连子域组成。对每一单元假定 1个合 动轮、托绳轮、压绳轮、迂 回轮上并经张紧装置 适的近似解，然后推导求解总的满足条件 (如结 拉紧后，由驱动装置输出动力，带动驱动轮和钢 构的平衡条件)，从而得到问题的解。这个解是近 丝绳运行，从而实现矿工或物料输送。矿井架空 似解，而不是准确解，因为实际问题被较简单的 人车缩短了煤矿职工上下井的时间，降低了工作 问题所代替。由于大多数实际问题难 以得到准确 强度。驱动轮支架 8是矿井架空乘人装置的关键 解，而有限元分析不仅精度高，而且能适应各种 零件，对其进行有限元分析，并根据分析结果进 场合，因而成为行之有效的工程分析手段。随着 计算机技术的快速发展和普及，有限元方法近几