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矿用蓄电池搬运车动力学分析及机架优化设计
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  • 英文篇名:Dynamics Analysis and Frame Optimization of Mine Battery Handling Vehicle
  • 作者:何景强
  • 英文作者:HE Jing-qiang;CCTEG Taiyuan Research Institute;
  • 关键词:蓄电池支架搬运车 ; 动力学分析 ; 有限元分析 ; 结构优化 ; 轻量化设计
  • 英文关键词:battery support carrier;;dynamic analysis;;finite element analysis;;structural optimization;;lightweight design
  • 中文刊名:MKSJ
  • 英文刊名:Coal Engineering
  • 机构:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司;
  • 出版日期:2019-07-20
  • 出版单位:煤炭工程
  • 年:2019
  • 期:v.51;No.499
  • 基金:中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项项目资助(2018QN032)
  • 语种:中文;
  • 页:MKSJ201907036
  • 页数:5
  • CN:07
  • ISSN:11-4658/TD
  • 分类号:170-174
摘要
基于虚拟样机技术对某型蓄电池支架搬运车进行了多体动力学分析,获得了车辆满载平路、满载爬10°坡、满载低速通过深100mm沟壕路面三种典型工况下的运动学及动力学相关参数及各部件的受力状态。并以最恶劣的第三种过壕沟路面工况仿真结果为载荷依据,在有限元软件中对整车机架进行了强度分析,找出了前、中、后三段机架设计的缺陷部位,并通过增加结构性筋板、减小板材厚度、加开减重孔的方式减小了应力集中,提高了机架的结构强度,在满足使用要求及材料许用应力的前提下三个机架总减重达22%。该车经过一年多的煤矿井下工业性试验,机架强度完全满足现场使用要求,为同类车型的动力学分析及结构优化设计提供了参考依据。
        Based on the virtual prototyping technology,the multi-body dynamics analysis of a battery support carrier vehicle is carried out in three typical working conditions,including full-load driving on flat road and full-load climbing 10° slope,and passing 100 mm trench. Kinematics and dynamics parameters of the three working conditions are analyzed. Based on the worst simulation results of the third condition,the strength of the whole frame is analyzed in the finite element software,and the defective parts of the front,middle and rear frame are found out. The stress concentration is reduced by increasing the structural stiffener plate,reducing the thickness of the plate and opening the weight reducing hole. The structural strength of the rack is improved,and the total weight loss of the three racks is 22% under the premise of meeting the service requirements and allowable stress of the materials. After more than one year of industrial test in coal mine,the frame strength fully meets the requirements of field use,which provides references for dynamic analysis and structural optimization design of similar vehicles.
引文
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