矿用无轨胶轮车失速保护系统分析与优化

"该文介绍了矿用无轨胶轮车失速保护系统的受力部件——尾钩制动装置的静力分析和优化设计过程。通过ANSYS Workbench进行有限元分析，对结构在静载下的变形和应力分布进行了研究，并进行了优化设计。静加载试验和实际制动试验验证了模拟的准确性，同时分析了试验结果差异的原因。" 文章详细探讨了矿用无轨胶轮车的安全问题，特别是由于刹车失灵或其他原因导致的速度失控情况，这些事故可能导致严重的人员伤亡和财产损失。为解决这一问题，文中提出了一种新的失速保护系统，该系统能在车辆失控时提供稳定拉力，帮助车辆减速直至停止。 失速保护系统的核心是尾钩制动装置，它由控制杆、控制系统、尾钩、阻拦绳索和吸能器等组件构成。在速度失控时，司机操作控制杆，尾钩制动装置放下，抓住阻拦绳索，缓冲钢丝绳通过吸能器作用，逐步减缓车速，确保车辆平稳停下。其中，尾钩制动装置承受着巨大的制动力和冲击力，其力学特性直接影响整个保护系统的可靠性。 在进行有限元分析前，首先在UGNX软件中建立了尾钩制动装置的三维模型，简化了对分析影响较小的细节。接着，使用四面体网格单元进行网格划分，确保了模型的精度和无畸变。材料属性设定为Q345钢，这是一种常见的高强度钢材，适用于承受较大负荷的结构件。 ANSYS Workbench的有限元分析结果显示了结构在静载下的整体变形和应力分布，这些数据为优化设计提供了基础。通过对分析结果的解读和优化，提升了尾钩制动装置的性能和安全性。为了验证模拟的准确性，进行了静加载试验和实际制动试验，虽然存在一定的试验结果差异，但总体上确认了有限元模拟的可靠性。 此外，文章还分析了试验结果与模拟结果之间的差异可能源于实际工况的复杂性和模拟假设的简化。这些分析有助于进一步改进设计，提高系统的稳定性和可靠性。 该研究通过详细的静力分析和优化设计，为矿用无轨胶轮车的失速保护系统提供了重要的技术支持，旨在减少矿山安全事故，保障作业人员的生命安全和设备的正常运行。