掘进机后支撑的有限元分析.pdf

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1、企业技术开发2012年5月第31卷第13期V0l-31No．13TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTE曼垦Mav3囝l2掘进机后支撑的有限元分析王菊，郭向飞，廉浩，董苗苗(北方重工煤矿机械分公司，辽宁沈阳110141)摘要：文章主要介绍了掘进机的后支撑与后本体连接部分，并通过有限元分析，确认连接处以及后支撑相关件的应力是否满足设计要求。关键词：掘进机；后支撑；有限元分析中图分类号：TD421．5文献标识码：A文章编号：1006—8937(2012)13-0033—02Finiteelementanalysissupportintheboringmach

2、ineWANGJu，GUOXiang-fei，LIANHao，DONGMiao—miao(CoalMinesofNo~hernChinaHeavyMachineryBranch，Shenyang，Liaoning110141，China)Abstract：Thearticleintroducestheboringmachineaftersuppo~andpost-bodyconnectionpart，bythefiniteelementanalysis，confirmconnectionpartandaftersupporttherelevantpartsofthestre

3、sstowhethermeetthedesignrequirements．Keywords：boringmachine；aftersupport；finiteelementanalysis为313．8kN；螺栓为M36，拧紧力矩2400N·m，预紧力为1后支撑分析333．3kN。掘进机是具有截割、装载、转载煤岩，并能自行以机3有限元分析械方式破落煤岩的掘进设备。掘进机主要由截割机构、装载机构、运输机构、本体架、后支撑和回转台等九部分组3．1几何模型成。本文重点分析后支撑与后本体连接部分，整机正常依据在Pro，e里已建好的后支撑模型将其存为．igs格工作时，后支撑悬挂，不起支

4、撑作用，此时，后本体与后式，导入到Ansys=~。模型里面包含大量的焊接件。在建模支撑连接处受力不大；当机器需要维修时，后支撑和前过程中，焊缝处按连续结构处理，去掉了对计算结果影铲板需要撑起整台机器，此时，后本体与后支撑连接处响不大的附属件。经简化后，后支撑的简化实体模型，如受力很大，属于危险工况。这里主要针对后一种情况进图1所示。有限元模型的单元类型选择三维实体单元行分析，通过有限元分析确认连接处以及后支撑相关件Solid92。后支撑的构件材料主要有两类，其中，和后本体的应力是否满足设计要求。直接相连的连接板材料为Q345，其余构件材料均为Q235。后支撑和后本体通过螺栓

5、连接在一起，螺栓预紧力后本体与后支撑连接螺栓为10．9级，屈服强度为900MPa，导致局部应力很大，使得后支撑处应力分布不明显，为此抗拉强度1000MPa以上。对后支撑分为两部分进行分析。首先，对螺栓连接部分做简化处理，将后本体与后支撑按照连续结构处理，利用该模型计算可以得到后支撑的整体应力分布规律；然后，在后本体与后支撑连接部分建立接触单元，同时建立螺栓模型，按照拧紧力矩设置预紧力，使其符合实际情况。2边界条件掘进机整机重量为120t，根据前后支撑点的距离关系得出铲板承受重量为58．8t，后支撑承受重量为61．2t。图1后支撑的几何模型后支撑与本体联接又两类螺栓分别是M3

6、0和M36，螺栓3．2有限元模型及分析预紧力计算：当螺栓为M30，拧紧力矩1883N·m，预紧力由于结构对称，只需要划分一半网格即可，焊接板多，收稿日期：2012—02—12模型较大且结构复杂，在总体上尽量保证单元接近于正作者简介：王菊(1979一)，女，辽宁沈阳人，大学本科，工程师，研究方向：机械设计。四面体，在连接板处建立接触单元。在划分网格时，对接