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原文传递 60t矿用自卸车关键技术研究

论文题名：	60t矿用自卸车关键技术研究
关键词：	矿用自卸车;通过性;油气悬架;整车性能
摘要：	矿用自卸车是大型工程、矿场的重要无轨运输工具，由于工作环境恶劣复杂，对其关键部件和整体性能都有较高要求。本文以矿用自卸车的车厢和车架为重要研究部件，以车辆的通过性和平顺性为整车性能研究对象，对矿用自卸车的关键技术进行分析研究。本文所做的主要工作如下: 　　 1、对矿用自卸车越障时不同受力状况进行分析，进而对矿用自卸车的整车通过性能分垂直越障、水平越障、爬坡性能等三种不同的越障性进行越障通过性能分析。最后得出，在不考虑车辆离去角、渐进角等几何参数限制条件的情况下，车辆的垂直越障性与其前轴悬距有关，水平越障性与垂直越障性有关，爬坡性能与车辆滚动阻尼和道路的附着系数值有关。　　 2、参照矿用自卸车的总体布置参数，绘制出矿用自卸车车厢三维结构模型，材料选用Q235，安全系数取1.2，许用应力值为196Mpa。根据工地、矿场环境条件的复杂性，对矿用自卸车在工作过程中可能会出现的工况分承载性能和集中载荷作用两种工况进行仿真分析。把所得到最大应力值与车厢结构材料许用应力值比较，承载性结果显示，取车厢动载荷系数为1.3，满足预设额定载荷60吨承载强度要求;集中载荷作用结果显示，不论集中载荷加载在底板还是前挡板部，材料Q235都可以满足所需要具有的强度。　　 3、在研究分析矿用自卸车行驶平顺性能的时候，以重要减振部件——油气悬架系统为研究对象，建立了结构模型并进行了仿真分析，同时对影响油气悬架刚度的一些因素进行了分析探讨。经分析可知，油气悬架的刚度在静止状态下只有油气悬架的系统结构有关;在运动状态下与液压缸活塞的位移成非线性相关，与活塞的运动速度无关。在输入一定的正弦激励信号后，经仿真分析后得到的结果显示，矿用自卸车的油气悬架加速度始终都小于9.8m/s2，说明油气悬架具有良好的减振性能。　　 4、参照矿用自卸车的总体布置参数，绘制出矿用自卸车车厢三维结构模型。车架采用整体式车架，材料选用Q345高强度结构钢，安全系数1.5，许用应力值230MPa，设计额定载重60吨。根据工地、矿场环境条件的复杂性，对车架分别进行约束条件下的模态分析和不同工况条件的运载性能分析。模态分析显示，车架的一阶频率23.017Hz，第二阶频率90.036Hz，可以有效避开发动机怠速转动频率53.33Hz。运载性能分水平工况、右前轮悬空、左后轮悬空、右前左后同时悬空四种工况进行分析，结果显示车架所受最大应力工况是右前左后轮同时悬空，其值136Mpa，小于Q345的许用应力230MPa。　　 5、对矿用自卸车前推连杆组合式举升机构进行了模型简化，并根据运动机理推导出关键点变化中的几何关系和力学关系方程。建立了以关键点坐标值为变量，最大举升力系数和油压波动系数加权为目标函数，总体布置空间和几何运动约束为约束条件的数学模型，通过仿真分析和优化，使矿用自卸车在同等卸载条件下所需油缸的推力最大值下降了10.1％，液压系统的油压波动系数下降了10.7％，降低了最大推力值和油压波动系数，起到了较好的优化效果。
作者：	张金瑞
专业：	车辆工程
导师：	张三川
授予学位：	硕士
授予学位单位：	郑州大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文