基于ANSYS的轻型矿车车箱优化设计.pdf

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1、2014年第3期工业仪表与自动化装置·l9·基于ANSYS的轻型矿车车箱优化设计曲芳，宁姗，张艳，管晓光，杨德生(1．黑龙江科技大学实训中心，哈尔滨150022；2．东北农业大学工程学院，哈尔滨150030)摘要：针对某矿业集团下属各矿使用量最大并主要运输煤矸石或矿石的1t固定车箱式矿车车箱，以高强轻质为研究目标，根据矿车车箱在平巷运输轨道上减速制动碰撞这一危险工况下的受力情况，给出了具体的轻型化方案。在已减薄壁厚的矿车车箱最大变形位置处，采用2种不同形式的局部加强钢筋，进行车箱的局部结构优化，利用大型有限元分析软件ANSYS进行分析，最终证明光圆加强钢筋的形式为最佳优化方案。对矿用车

2、辆的轻型化问题进行了有益的探讨，为矿车的轻型化设计奠定了理论基础。关键词：轻型车箱；局部加强钢筋；比较；选用中图分类号：TD524文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)03—0019—04OptimaldesignofalightweightminecarcoachbasedonANSYSQUFang，NINGShan，ZHANGYan，GUANXiaoguang，YANGDesheng(1．CenterofEngineeringTrainingandPractice，HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology，Harbin

3、150022，China；2．EngineeringInstitute，NortheastAgricultureUniversity，Harbin150030，China)Abstract：Theboxtypeminecarcarriagecar1tfixedinaMiningGroupmineusethelargestandmaintransportcoalgangueorore，withhighlightastheresearchobject，accordingtotheminecarcarri-ageinroadtransporttrackbrakingcollisionforc

4、eofthisdangerousworkingcondition，givesthelight—weightconcretescheme．Inreducingwallthicknessoftheminecarcarriagemaximumdeformationposi—tion，usingtwodifferentformsoflocalreinforcement，localoptimizationstructureofthecarriage，wasan—alyzedbyusingthefiniteelementanalysissoftwareANSYS，finallyprovedthat

5、lightroundsteelreinforce—mentintheformoftheoptimalscheme．Thelightofminevehiclewasdiscussed，laidthetheoreticalfoundationforthelight—dutydesignofminecar．Keywords：lightweightcoach；partialribs；compare；selection用系数高，车体质量轻，整车寿命适中，价格和使用0引言维护成本低。矿山中输送煤、矿石和废石等散状物料的窄轨某矿业集团下属各矿目前使用量最大的Q235铁路搬运车辆统称为矿车。因此，矿车

6、运输成为了材质1t固定车箱式矿车，其自身质量为630kg，车矿井运输的重要方式11。近年来，从事矿山机械研箱质量为210kg，占整个矿车质量的33．3％。车箱究的工作者们研制出适用于井下运输的新型轻质矿减重，主要考虑结构优化或材质替换。根据矿车车车，为新型矿车的实用性设计提供了理论参考j。箱在井下运输轨道上减速制动碰撞这一危险工况的所谓轻型矿车，也称为通用型矿车。其整车重量利受力情况，给出了具体的轻型化方案。即采用高强铝合金LY12一CZ材料替代原矿车材料Q235，并收稿日期：2013—08—27在壁厚由4．5mm减薄至4mm的矿车车箱最大变基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目(1

7、2533057)；黑形位置处增加局部加强钢筋。共采用2种不同形式龙江科技大学教学研究项目(JY13—193)；黑龙江科技大学教学研的局部加强钢筋，进行车箱的局部结构优化。借助大究项目(JY13一l87)型有限元分析软件ANSYS进行分析，校核车箱的强作者简介：曲芳(1983)，女，哈尔滨人，博士生，讲师，研究方向为机械设计及理论，焊接自动化理论，农业机械化工程。度和刚度，最终选用光圆加强钢筋的形式作为最优方·22·工业仪表与自动化装置2014年