基于ansys大容量箕斗结构设计及优化

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1、ADissertationinMechanicalManufacturingandAutomationIUllIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIllMIIIIIIll／IIIlY2505551StructuraldesignandoptimizationoflargecapacityskipB15asedonANSYSQAN3Y3Candidate：HuangYakunSupervisor：ZhangXinSchoolMechanicalEngineeringAnHuiUniversityofScien

2、ceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塞筮堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：埤日期：丝辱年jE'月斗日学位论文版权使用授权书本学位论文

3、作者完全了解塞筮堡王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞筮堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名袭叶导师签名：签字日期：hf妒嘲叫咱签字日期：步哆辞／月笋日摘要捅要提高矿井的生产率是煤炭工业生产的重要环节之一，因此利用提高提升容器的运

4、动速度，加快其加速和减速的过渡过程，缩短提升容器的装载和卸载时间，采用容量大、重量轻的提升容器等来提高矿井生产率具有很大的潜力。但是现行的煤矿提升系统由于以往设计条件的限制，还存在着提升设备的部分安全系数不是十分科学，提升容器的制造材料消耗及使用不够合理等问题。为了使煤矿的提升设备结构更加合理，提出了“基于ANSYS的大容量箕斗的结构设计及优化”的课题。本文就对该课题煤矿提升容器箕斗斗箱的结构进行设计及优化。首先，本文阐述了箕斗的工作原理，然后对箕斗的主要组成部件进行简要的概述，并对煤矿大容量箕斗的现状以及发展趋

5、势作了说明，同时结合国内外研究大容量箕斗的经验得出，煤矿发展大容量箕斗的必要性。最终决定从箕斗在运行过程中出现的一些故障，如卸载不畅、中下部变形等问题入手，提出大容量箕斗的结构参数不合理，需要对其进行结构尺寸参数优化，以得到更加合理的箕斗结构参数，这在一定程度上为大容量箕斗的结构优化奠定了良好的基础。其次，介绍了箕斗斗箱的基本结构，并在粉体力学的基础上对设置加强筋的斗箱进行力学理论分析。主要是从煤的密度为常数和线性函数两方面对箕斗斗箱壁进行压力分析和数值计算，最终得出两种斗箱壁的压力公式，比较可知，煤的密度变化对

6、斗箱壁的受力有一定的影响。然后，在ANSYS有限元软件中建立箕斗斗箱的模型，并对其加载求解，得出箕斗的静力学分析结果。结果验证了大容量箕斗的初始设计能够很好的满足其工作要求，但是也发现了大容量箕斗的初始设计在结构上有很大的优化空间，为了得到更加合理的结构参数，本文决定从结构上对大容量箕斗进行结构优化。最后，从正交试验和ANSYS自带的优化模块分别对大容量箕斗进行结构优化，两种方法的优化得到了较一致的结果。对大容量箕斗的设计过程优化评价，并总结了大容量箕斗的优化设计流程，为以后大容量箕斗的其他部件及类似煤矿机械优化

7、设计提供了理论指导。图[57】表[18】参[54】关键词：大容量；煤的密度函数；有限元分析；优化设计分类号：TD444；安徽理工大学硕士学位论文AbstractImproveproductivityofmilleisoneoftheimportantlinkofcoalindustrialproduction,SOincreasethehoistingcontainermovementspeed,speedupthetransitionprocessofaccelerationanddeceleration,Sh

8、ortentheascensionofcontainerloadingandunloadingtime，usethelargecapacity，lightweightcontainertoenhancethemineproductivityhasgreatpotential．Butduetopreviousdesignconstraints，thepartliftinge