8m3矿用挖掘机工作装置优化设计及结构强度分析

机械式矿用挖掘机在露天采矿中应用非常广泛,工作装置是挖掘机的重要组成部分,工作装置各参数的尺寸决定着挖掘机工作性能的发挥,同时其刚度、强度对挖掘机整体可靠性有较大的影响,本文结合8m3机械式矿用挖掘机工作装置的基本参数,运用MATLAB优化工具箱对其进行优化,同时运用ANSYS有限元软件对其进行分析,并提出合理的结构改进方案,从而达到工作装置各参数的优化及结构改进的目的。 本文主要研究内容有以下几方面: 1、结合8m3矿用挖掘机工作装置研究各参数间的相互关系,并对其进行结构分析,建立合理的数学模型,同时选取合适的优化参数,建立优化目标函数。 2、通过对目标函数的分析处理,选择合适的优化方法及优化工具,即利用MATELAB遗传算法工具箱对8m3矿用机械式单斗挖掘机工作装置各参数进行合理的优化,再选取挖掘机工作时的几种工况,对优化结果进行全面科学的分析,通过比较得出最优结果。 3、根据8m3矿用挖掘机工作装置各参数的基本尺寸建立有限元模型,运用ANSYS软件对其进行静力学分析,通过分析优化前动臂和斗杆的受力情况,找到动臂和斗杆受力最大的位置,并提出合理的结构改进方案,再对优化改进后的模型进行静力学分析,通过改进前后结果的对比,证明本文采用的挖掘机工作装置优化及结构改进的方法是合理性。