论文部分内容阅读
目前的斗轮挖掘机一般均是大型的、适用于大型露天煤矿和煤炭开采工程表土剥离等,在小型煤矿的采挖，治理江、河、湖污染工程和城市建设等场地上，大型斗轮挖掘机作业不灵活，比重大、料场占地面积大而且浪费物力和财力。为解决这个问题设计了小型斗轮挖掘机，小型斗轮挖掘机具有结构简单、比重小、作业灵活、配重低和作业稳定好等特点。该机主要由斗轮机构、配重机构、回转机构、斗轮臂、排料臂、行走机构等部分组成。斗轮机构完成挖掘和取料等任务,各部件的运动分别通过各自的油缸驱动来实现,姿态多样而灵活。配重机构和回转机构能够保证整机的稳定性和灵活性。斗轮机构是取料的关键部件；配重机构是维持小型斗轮挖掘机重心稳定的关键部分，它可以提高小型斗轮挖掘机不同工况下的稳定性。回转机构起到带动斗轮机构和配重臂在水平面内转动的作用。因此，论文主要完成了对斗轮机构、回转机构及配重机构进行的设计及相关结构的分析工作。首先，研究了斗轮挖掘机的分类、组成、大型斗轮挖掘机的整体功能和结构之后，为设计小型斗轮挖掘机奠定良好的基础。其次，研究了小型斗轮挖掘机的结构特点，重点对其关键机构—斗轮机构、回转机构及配重机构作设计分析。由于小型斗轮挖掘机结构相对复杂，相关结构设计内容较多，论文只对斗轮机构、配重机构及回转机构进行设计。按照计算出的尺寸画出二维图和三维图，为下一步的有限元分析做好准备。由于配重机构对小型斗轮挖掘机能否稳定工作起到关键作用，且小型斗轮挖掘机配重臂为改进的滑动配重臂，即由固定配重改为滑动配重。为了检验滑动配重机构设计的合理性及平衡效果利用ANSYS对小型斗轮挖掘机结构进行了建模与有限元分析。由于小型斗轮挖掘机的斗轮机构挖掘时受到的是周期性挖掘力，当转速频率与整机的固有频率接近时可能会引起共振，对整机是极其危险的。因此，应用ANSYS的动力学分析求解出整机的固有频率，验证了机构设计的合理性，避免了小型斗轮挖掘机的共振问题。