极限挖掘载荷下挖掘机铲斗轻量化设计

孙浩然; 任志贵; 刘菊蓉; 冯明豪; 李佳豪

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极限挖掘载荷下挖掘机铲斗轻量化设计

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为研究如何在满足强度要求的前提下降低铲斗的质量,提出一种基于连续挖掘轨迹和极限挖掘力的铲斗轻量化设计方法。基于连续轨迹理论选定当挖掘机器人动臂处于主挖区内,由铲斗、斗杆液压缸交替挖掘的4段轨迹作为研究前提,计算并分析了连续轨迹上极限挖掘力的数值变化规律;使用APDL语言建立铲斗参数化模型,以极限挖掘力为外载荷研究铲斗结构强度的变化规律;以铲斗质量和应力为优化目标建立铲斗结构优化模型,使用遗传算法对铲斗进行优化。结果表明:铲斗液压缸挖掘时铲斗的应力、变形明显大于斗杆挖掘;优化后铲斗的质量减少了5.27%、最大应力减少了6.23%,验证了优化方法的可行性。

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来源
《机床与液压》 |2022年第12期|64-69|共6页
作者
孙浩然; 任志贵; 刘菊蓉; 冯明豪; 李佳豪;
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作者单位

陕西理工大学机械工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类挖掘机;
关键词
挖掘机器人; 铲斗; 极限挖掘力; 强度分析; 轻量化;

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