液压凿装机掘进臂扒岩载荷分析及结构优化

简介

为改善液压凿装机掘进臂结构性能、减轻结构质量,依据经验法确定了扒岩作业工作载荷。应用Creo软件建立掘进臂整体三维模型,导入ADAMS软件中进行动力学仿真,获取结构各铰点所受载荷。应用ANSYS软件对掘进臂的大臂、小臂进行有限元分析,结果表明结构存在较大应力集中,整体刚度较大。以减轻结构质量为目标,结构强度为约束条件,应用变密度法分别对大臂、小臂结构进行拓扑优化,优化后的大臂、小臂分别减重10%、7%,最大应力分别降低38%、17%,结构的安全系数分别由1.5提高到1.82和2.01。满足了工作要求,实现了结构轻量化,可为实际的工程应用提供参考。