优化机械式矿用挖掘机回转平台结构的ANSYS仿真研究

本文主要探讨了机械式矿用挖掘机回转平台的结构优化问题。作者首先针对挖掘机回转平台构建了两种简化结构模型，分别是具有上、下盖板的封闭式实腹结构（原结构模型）和去除上、下盖板的简化结构模型。这两种模型的选择基于实际工程中的考量，简化结构旨在减少计算复杂性，同时保持平台的基本功能。 在建立力学模型时，研究者考虑了关键部件如A型架、动臂、平衡箱和车体的影响，将它们的作用力等效转移到支撑点上，以简化计算。平台被简化为一个由纵横交叉梁构成的封闭型箱形梁结构。卷筒轴的扭矩传递忽略，其作用力等效到固定支座上。平衡重则由平台止口和上部焊接部位分担，其具体力值在图1中有详细说明。 在有限元计算方面，作者使用ANSYS软件对两种结构模型的强度和刚度进行了详细的分析。通过比较计算结果，目标是确定哪种结构设计在满足工程性能要求的同时，能提供更好的经济效益和耐用性。这种优化对于确保回转小齿轮的正常传动以及平台上其他机械装置的稳定运行至关重要。 通过力学模型的约束条件设定，包括对平台中央枢纽轴的x、y、z方向力的处理以及前端下部环轨与支滚接触范围的考虑，研究人员能够获得更精确的结构行为预测。文章最终强调了对挖掘机回转平台结构优化的重要性，这不仅关乎设备的性能表现，也直接关系到整体矿山作业效率和安全。 本研究通过数值模拟和结构分析，旨在找到一种在力学性能和经济性之间取得平衡的回转平台设计方案，为机械式矿用挖掘机的设计改进提供了理论依据。