升降平板框架运输车车架优化设计

《升降平板框架运输车车架优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、升降平板框架运输车车架优化设计王景洲程俊峰周玉忠申亮宝山钢铁股份有限公司运输部上海201900摘要：采用UG软件建立车架参数化模型，采用ANSYS软件进行仿真计算，获得优化前后车架最大应力和变形分布规律及其静载、动载下的强度、刚度特性，通过对比分析，验证了升降平板框架运输车车架优化方案的可行性，并对后续设计方案的改进提出建议。为解决车架立柱轴横梁根部开裂问题提供了理论依据。关键词：平板框架运输车；车架；优化设计；对比分析中图分类号：U463文献标识码：A文章编号：1001—0785(2010)03—0024—03Abstract：Thispaperbuildstheliftplatform

2、cartiervehicle’ScarriageparametricmodelwithsoftwareUGandcon．ductssimulationcalculationbysoftwareANSYStoobtainthemaximumstressofpreandpostoptimizationofthecarriage．deformationdistributionpattern，itsstaticanddynamicloadstrength，rigidity；andthroughcomparativeanalysis，thefeasi—bilityofoptimizationsche

3、meofthecarriageisverifiedandthesuggestionsofimprovementtosubsequentdesignschemeisputforward．Itprovidestheoreticalbasisforresolvingcrackproblemoftherootofcrossbeamofcolumnaxisofthecarriage．Keywords：platformcartiervehicle；carriage；optimaldesign；comparativeanalysis考虑后期分析计算的方便性，尽量突出关键受力1引言部位，如边梁、主横梁和油

4、箱、发动机、驾驶室升降平板框架运输车具有承载吨位大、自升吊装部位，忽略辅助梁结构，并对非主要部位进降等特点，已在工程大件搬运和钢铁产成品运输行简化。车架优化前后的模型如图1、图2所示。中得到广泛应用。车架是平板运输车各零部件的安装载体，承受车辆载重及运动中的冲击负荷。现场使用发现，由于车辆长期处于重载工况运行，且装载集中性强，立柱轴横梁根部易发生焊缝开裂，机械加工及装配定位工艺复杂，修复困难。从车架结构上分析，开裂发生的原因是由于车架采用局部镶嵌式横梁结构，缺乏整体连续性。因图1优化前车架三维模型此，优化车架结构，将原车架拼接式横梁改为整体箱形横梁，可改善立柱轴悬挂部位的受力状况，降低车架

5、故障的发生率，提高车辆运行可靠性，延长车辆使用寿命。车架优化方案1：原局部嵌入式结构改为整体箱形横梁，取消原车架边梁前后端工字梁；方案2：在方案1的基础上增设箱形横梁纵向加强板。为验证方案的可行性，对设计车图2优化后车架三维模型架结构进行对比分析。2．2有限元模型的建立2．2．1车架结构形式与基本参数2车架模型的建立车架外形尺寸(长×宽×高)：18000mm×2．1参数化模型的建立3000mm×400inn。车架主结构由工字形边梁、根据车架平面图，利用UG软件进行车架的三箱形横梁、箱形纵梁、辅助横梁、辅助纵梁、发维建模。由于车架结构复杂，因此在建模过程中动机吊装梁、油箱吊装梁、驾驶室吊装梁

6、等组成，一24一《起重运输机械》2010(3)车辆设6轴线，沿车架纵向均匀布置，采用立柱梁的中部。由于纵梁宽度小，集中加力会造成局轴与旋转支撑悬挂机构连接，车辆额定载荷部节点应力集中，故均匀加载在上平面上；同时，1372kN。车架主结构全部采用低合金高强度结构钢为了模拟车架上的分散载荷，兼顾实际受力的不Q345D，钢材规格包括：15toni、20mm、25nlnl钢板均匀性，中间净载荷以集中力的形式加在各横梁和100rain方钢。材料密度7．8×10一t／ⅡⅡn，弹性模的中间位置，其中2纵梁各受力343kN，中间横量2．10×105MPa，屈服极限380MPa，泊松比0．27。梁受力686

7、kN。车架静载荷分布如图4所示。2．2．2单元选用与网格划分车架整体选用体单元来离散为有限元模型。由于车架尺寸较大，划分生成的网格数目大，网格有限元模型优化前包含211203个实体单元，优化后包含153217个实体单元。2．2．3边界条件的确定根据车辆运动实际情况，立柱轴是车辆的主要受力部位，车辆静态时为纯受压载荷，升降过图4车架载重静载荷分布程中承受压载，车辆在行驶中还承受振动载荷，因此车架各轴端面与孔的6个自由度实施