基于有限元法的堆取料机俯仰液压缸静力学分析

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任何液压系统的设计，除了应满足主机在动作和性能方面规定的种种要求外 ，还必须符合质量和体积孝成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维护方便等-些公认的普遍设计原则。遵循此原则对悬臂式斗轮堆取料机俯仰结构进行设计。悬臂式斗轮堆取料机俯仰结构有整体俯仰结构和非整体俯仰结构两种形式，此设计中采用常用的整体俯仰结构。同时整体俯仰机构有机械和液压两种形式。其中液压变幅具有体积孝结构简单、维修量孝工作可靠等优点，被广泛采用。本文即采用液压形式来俯仰变幅机构满足工作要求。俯仰装置简图如图 1所示。

心转盘图 1 俯仰装置简图在整体俯仰系统中，油缸是既受拉也受压力的俯仰系统。该装置由双作用液压缸、带关节轴承的铰座等组成。在双作用液压缸的系统中，在整个俯仰角度范围内油缸的力是在变化的，在使用中往往会由于设计、制造或使用不当，很容易发生爆裂、扭曲、折断以及其他失效，造成严重的损失，所以对俯仰液压缸的各个参数进行校核是十分必要。

1 俯仰液压缸静力学分析本文对悬臂式斗轮堆取料机俯仰机构液压系统液压缸的强度进行分析探讨，采用有限元结构分析及优化理论针对俯仰机构液压系统液压缸进行了设计分析，以达到优化结构、减兄部应力及减轻重量的目的。

工作过程中，液压缸整体长度、受力以及内部油压- 直处于变化中。液压缸由于重力而产生的弯曲变形，以及由于液压缸内部复杂结构而在工作中产生的应力、应变不均匀都可能使液压缸失效。因此，有必要分析此液压缸在整个工作过程中整体长度、所受载荷以及内部压力随起竖角度变化情况，利用有限元软件找出液压缸最易失效的状态，从而确定其强度和刚度是否满足要求〃模为了简化分析，将缸筒和活塞杆视为固连。液压缸主要参数如表 1所示。

表 1 液压缸主要参数活塞杆直径 缸筒内径 行程 最大工作压力(mm) (mm) (mm) (MPa)280 360 1664 16收稿 日期 ：2012-06.21基金项 目：河北势学技术研究与发展计划项 目(10213947)；河北势技支撑计划项目(12227109D)作者简介：肖艳军(1976-)，男，河北南皮人，讲师，硕士，主要从事智能控制方面科研和教学工作。