拆除机的液压剪优化设计研究

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2019.01.018

现代制造工程 ›› 2019, Vol. 460 ›› Issue (1): 94-99.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2019.01.018

拆除机的液压剪优化设计研究

路家兴^1,2, 王瑜^1,2, 文治国^1,2, 李炯^1,2, 唐浩源^1,2

1 中国地质大学(北京)工程技术学院,北京 100083;
2 国土资源部深部地质钻探技术重点实验室,北京 100083

收稿日期:2018-03-18 出版日期:2019-01-20 发布日期:2019-02-15
通讯作者: 王瑜,通信作者,工学博士,副教授,博士生导师,中国地质大学(北京)地质工程专业负责人,国际石油工程师协会(SPE)会员,中国地质学会会员和中国力学学会会员,主要从事地质工程和机械工程领域的教学与科研工作。E-mail:2102170066@cugb.edu.cn
作者简介:路家兴,硕士研究生,主要从事地质工程装备方面的科学研究。
基金资助:
国家自然科学基金面上资助项目(41672366);北京市自然科学基金面上资助项目(8182048)

Design and analysis of concrete crushers driven by hydraulic cylinder

Lu Jiaxing^1,2, Wang Yu^1,2, Wen Zhiguo^1,2, Li Jiong^1,2, Tang Haoyuan^1,2

1 School of Engineering and Technology,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;
2 Key Laboratory on Deep Geo-Drilling Technology of the Ministry of Land and Resources,Beijing 100083,China

Received:2018-03-18 Online:2019-01-20 Published:2019-02-15

摘要/Abstract

摘要： 目前,国内1～5 t挖掘机和拆除机适用的拆除剪工具头尚处空白,而此类拆除剪工具头是国内拆除机器的主要设备之一,需要了解其工作机理才能更好地进行优化设计,因此,设计了一个拆除机上的液压剪物理样机,其结构依据物理特征和力学特性进行设计;在ANSYS Workbench软件中分析得到剪刀体在固定载荷作用下的结构总变形云图和应力云图,分析剪刀体的应力分布情况和引发疲劳破坏的原因,得知其把柄、剪刃和剪刀体前端处产生应力集中,易引起结构的疲劳破坏,从结构和材料两方面对其进行优化设计,其剪刀体前端优化首次采用可更换套件,分析结果表明,优化后剪刀体强度更大,结构更为合理,使用寿命更长。

关键词: 液压缸, 液压剪, 应力分析, 设计研究

Abstract: At present,the domestic application of 1～5 t of demolition and removal of excavator machine tool head cut is still blank,and this kind of demolition cut tool head is one of the main equipments of domestic dismantling machine,these need to know its working mechanism to optimize the design.Therefore,it is designed a hydraulic dismantling machine on shear physical prototype,its structure was designed based on the physical characteristics and mechanical properties.The scissors body is gotten deformation nephogram and stress in a fixed load structure by ANSYS Workbench software.By analyzing the stress distribution of the scissors body and the causes of fatigue damage,it is found that the stress concentration is easy to cause fatigue damage to the structure at the handle, cutting edge and the front end of the scissors body.The structure and material of the scissors are optimized,and the replaceable kit is used for the first time.In the end,the results show that the optimized scissors have higher strength,more reasonable structure and longer service life.

Key words: hydraulic cylinder, hydraulic shear, stress analysis, design research

中图分类号:

TP 391.7

路家兴, 王瑜, 文治国, 李炯, 唐浩源. 拆除机的液压剪优化设计研究[J]. 现代制造工程, 2019, 460(1): 94-99.

Lu Jiaxing, Wang Yu, Wen Zhiguo, Li Jiong, Tang Haoyuan. Design and analysis of concrete crushers driven by hydraulic cylinder[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2019, 460(1): 94-99.

参考文献 17

[1]	孙德明.液压剪机械拆除施工的特点及应用[J].装备技术,2015(6):12-20.
[2]	王儒,王常文,孟俊瑜,等.浅谈移动式水下型液压剪设备在海洋平台拆除工程中的应用[J].中国水运(下半月),2015(4):1-9.
[3]	陈占巧.节能环保大型拆除机械[J].建筑机械,2011(7):46-47.
[4]	宋晓林.中国小型挖掘机的现状与未来.首届中国工程机械出口与发展论坛论文集[C].北京:《交通世界》杂志社,2007:121-129.
[5]	李哲.颠覆性设计阿特拉斯·科普柯CC3300型液压剪[J].今日工程机械,2013(10):73.
[6]	胡子玉.基于ARM的嵌入式PLC运行系统和剪板机数控系统的研发及应用[D].合肥:合肥工业大学,2017:15-25.
[7]	朱云.冶金设备[M].2版.北京:冶金工业出版社: 2013:257-258.
[8]	于天祁.冷剪机设计[EB/OL].(2013-12-30)[2017-12-13]https://wenku.baidu.com/view/1d5cddb8cc22bcd126ff0ce8.html.
[9]	刘鸿文.材料力学实验[M].2版.北京:高等教育出版社,2011:35-56.
[10]	鱼赟.牛顿第三定律的理解及应用[J].科学大众(科学教育),2012(12):32.
[11]	王强,刘营营,杨晋穗,等.JCL-3×1800液压剪板机机架的有限元分析及结构改进[J].机床液压,2010,38(18):14-16.
[12]	魏周玲,傅波,卫平.基于ANSYS Workbench的15 000 kN液压剪板机机体结构设计[J].锻压装备与制造技术,2014(5):26-28.
[13]	王耀.液压摆式剪板机机架有限元分析[D].上海:同济大学,2006:2-16.
[14]	LIU Y,SAPUTRA A A,WANG J,et al.Automatic polyhedral mesh generation and scaled boundary finite element analysis of STL models[J].Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,2017(58):43-68.
[15]	张岩.ANSYS Workbench 15.0有限元分析从入门到精通[M].北京:机械工业出版社,2014:13-15.
[16]	高山铁,刘鑫.挖掘机改装液压剪后出现故障解决方法[J].工程机械维修,2016(11):76.
[17]	BAUMBACH,JIM.Shea Stadium'sdemolition is complete[J].Newsday,(Melville,NY),2009(2): 2-10.

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Design and analysis of concrete crushers driven by hydraulic cylinder

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[1]	谭青，姚之威，夏毅敏，史余鹏，张玉敏. 不同形式阀口对数字液压缸性能影响的研究[J]. 现代制造工程, 2020, 473(2): 131-137.
[2]	张爱荣. 摆线针轮传动啮合力计算及有限元分析[J]. 现代制造工程, 2019, 460(1): 85-88.
[3]	詹合林, 朱冰冰, 岳增柱, 陈清利. 车用70 MPa压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶的应力分析[J]. 现代制造工程, 2018, 459(12): 114-118.
[4]	胡悦, 胡军科, 吴志鹏, 程阳, 贺峰. 具有功率回收功能的液压缸试验设计及研究[J]. 现代制造工程, 2017, 438(3): 130-134.