兴龙吸排车关重件设计与fea分析(附件)
本设计是以兴龙物料吸排车关重件为研究对象，根据兴龙HYG5290GXW型干式物料吸排车的有关参数，对物料吸排车的关重件（罐体、车架、走台等）进行设计。应用CATIA建立罐体、车架、走台的三维模型；利用AutoCAD绘制罐体、车架、走台的工程图；其次导入ANSYS中建立有限元模型，分析罐体在结构自重和额定载荷物料静载工况下的位移和应力分布；此外，还分析了车架在满载静止工况和制动工况下的应力和位移分布。通过有限元分析结果确定罐体和车架满足强度、刚度的使用要求。本次设计对其它专用车设计也有借鉴意义。关键词 物料吸排车，关重件，有限元
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3 本文的主要研究内容 2
2 兴龙物料吸排车关重件的设计 3
2.1 本次设计的技术要求 3
2.2 罐体的结构设计 3
2.3 走台的参数确定 11
2.4 车架的结构设计 12
3 基于吸排车的罐体、走台和车架的3D与2D建模 19
3.1 罐体的3D建模与工程图绘制 19
3.2 走台的3D建模与工程图绘制 27
3.3 车架的3D建模与工程图绘制 28
4 基于ANSYS的吸排车关重件结构静力分析 32
4.1 罐体的有限元分析 32
4.2 车架的有限元分析 35
结论 38
致谢 39
参考文献 40
1 引言
1.1 课题研究的目的和意义
目前，国内电厂、钢厂、水泥厂等在生产中产生的粉粒物料在收集、运输、倾倒等方面存在成本高，效率低，环境污染大等问题。另外，由于国内劳动力成本快速提高，劳动者劳动保护意识的加强，对提高空气质量，降低排放气体颗粒度，提高劳动效率的物料运输车有着迫切的需求。
但是传统的物料运输车会对环境造成严重的污染，因为传统的物料运输车都使用传统方式设计生产,而且车辆运输,除尘灰的排放,原料仓卸料三个环节罐体都是露天的。一些物料吸排车使用喷水加 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
湿等方式为了减少所产生的废弃物对环境的污染,但却促使水资源大量的减少,不仅仅如此，大量污水的产生也是一个对环境污染的突出重要问题。
因此近年来研究出一种新型的车辆：物料吸排车。物料吸排车的作用就是将散装的物料迅速安全地运送到固定罐体或容器中，且能自动卸货，它的优点就是避免对环境造成污染、减少损耗。目前物料吸排车已经成为专用车中应用较广、发展较为迅速的专用车品种之一。目前，国内外也已经对物料吸排车的设计进行了很多的研究，而作为物料吸排车中的关键部件，一定是主要的研究对象之一。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
湖北福田是北汽福田汽车集团的专用车制造企业。为解决广大沼气用户清除沼渣沼液的难题,公司联合武汉理工大学开展了专门的调研和开发。湖北福田试制出了HFV5060GZXBJ型沼气池吸污车，如图1.1所示。此车配备真空泵可实现抽吸或排泄作业，还配有该公司专利技术的罐体内搅拌系统可实现搅拌沼渣混合物作业，便于排泄。
图1.1 吸污车 图1.2 5140TXC型真空吸尘车
武汉高华特种车辆制造有限公司，生产的多功能5140TXC型真空吸尘车，见图1.2所示。该车适用于冶金、电力、化工、煤炭、采矿、码头运输等行业，用于各工况下近百种粉尘、粉粒物料的收集、转运、输送。该车的底盘型号是DFL1140B2，罐体排灰方式采用了举升自卸式，吸灰方式采用真空抽吸。真空泵的型号是TS56，驱动方式选择的是独立发动机，型号为康明斯6BT5.9，最大扭距520，负压吸料距离为500m,且干湿料均可抽吸。
美国HiVac公司新研制出的负压吸尘UVT3000吸尘车，见图1.3所示。在第一时间推向了中国，该车过滤分离方法采用独特设计，物料进入罐体后经过多级分离净化，实现彻底气料分离。该车还采用先进的GLOBAL液压振打料斗，使排料更加彻底。
图1.3 UVT3000型吸尘车 图1.4 WZJ5254GXY吸引压送罐车
武汉市政环卫机械有限公司生产的WZJ5256GXY吸引压送罐车（全进口配置），如图1.4所示。该车采用了VS230型空气机，空气机的具体参数为：最大压力值196kpa，额定转速900r/min。软启动控制柜选型是XL，额定电压是380V。真空泵的型号是ASE200VT,最大真空度78.4kpa。
首秦金属材料有限公司的丁汝才、郭向东等人，对管道气力输送原理和吸排车运输炼铁重力除尘以及干法除尘的工艺进行研究。将管道气力输送运用在物料吸排车上，它利用真空泵产生负压,将粉状散料吸入吸排车罐体内,再把吸排车开到指定地点,用空气压缩机产生正压,将物料通过管道压送到指定原料料仓内(原料料仓必须密闭并带有除尘器,以便气料分离,排放出干净空气),是全环保、全密闭的散料输送方式,实现了生产的封闭循环。
1.3 本文的主要研究内容
本文通过参考国内外物料吸排车的结构及工作原理的基础上，选择罐体、车架、走台的结构形式、材料，确定罐体、车架、走台的参数，对关重件结构进行设计，要求建立罐体、车架、走台的三维模型；要求绘制出罐体、车架、走台的工程图。并将罐体、车架的三维模型导入有限元软件中，进行网格划分形成有限元模型，利用ANSYS分析罐体在空载静止及装满三种不同物料工况时的应力和位移分布。运用ANSYS分析车架在满载静止和制动工况下的应力、位移分布，得到应力、位移分布图，根据有限元结果分析罐体和车架是否满足强度和刚度的要求。
2 兴龙物料吸排车关重件的设计
物料吸排车是将各类物料的收集、运输、倾卸、除尘等工序集合为一体的专用功能的车辆。物料吸排车主要是由吸粉装置、排料系统、牵引车头、车架等结构所组成。其中吸粉装置主要是由真空泵、罐体总成、液压装置、气路系统和相关附件组成。
物料吸排车中，罐体总成承载着整个吸粉装置，是吸排车中的最重要的部件之一。此外，罐体总成内部还设有流化床、多孔板等装置，可以将吸入的粉粒物料进行流化，使粉粒物料成为悬浮的状态，再经排料管排出。此外车架也是吸排车中重要的部件之一，它承载着整个罐体总成的重量，所以就要求车架有较好的强度和刚度。因此，本文主要针对罐体总成和车架进行了设计与分析。
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3 本文的主要研究内容 2
2 兴龙物料吸排车关重件的设计 3
2.1 本次设计的技术要求 3
2.2 罐体的结构设计 3
2.3 走台的参数确定 11
2.4 车架的结构设计 12
3 基于吸排车的罐体、走台和车架的3D与2D建模 19
3.1 罐体的3D建模与工程图绘制 19
3.2 走台的3D建模与工程图绘制 27
3.3 车架的3D建模与工程图绘制 28
4 基于ANSYS的吸排车关重件结构静力分析 32
4.1 罐体的有限元分析 32
4.2 车架的有限元分析 35
结论 38
致谢 39
参考文献 40
1 引言
1.1 课题研究的目的和意义
目前，国内电厂、钢厂、水泥厂等在生产中产生的粉粒物料在收集、运输、倾倒等方面存在成本高，效率低，环境污染大等问题。另外，由于国内劳动力成本快速提高，劳动者劳动保护意识的加强，对提高空气质量，降低排放气体颗粒度，提高劳动效率的物料运输车有着迫切的需求。
但是传统的物料运输车会对环境造成严重的污染，因为传统的物料运输车都使用传统方式设计生产,而且车辆运输,除尘灰的排放,原料仓卸料三个环节罐体都是露天的。一些物料吸排车使用喷水加 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
湿等方式为了减少所产生的废弃物对环境的污染,但却促使水资源大量的减少,不仅仅如此，大量污水的产生也是一个对环境污染的突出重要问题。
因此近年来研究出一种新型的车辆：物料吸排车。物料吸排车的作用就是将散装的物料迅速安全地运送到固定罐体或容器中，且能自动卸货，它的优点就是避免对环境造成污染、减少损耗。目前物料吸排车已经成为专用车中应用较广、发展较为迅速的专用车品种之一。目前，国内外也已经对物料吸排车的设计进行了很多的研究，而作为物料吸排车中的关键部件，一定是主要的研究对象之一。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
湖北福田是北汽福田汽车集团的专用车制造企业。为解决广大沼气用户清除沼渣沼液的难题,公司联合武汉理工大学开展了专门的调研和开发。湖北福田试制出了HFV5060GZXBJ型沼气池吸污车，如图1.1所示。此车配备真空泵可实现抽吸或排泄作业，还配有该公司专利技术的罐体内搅拌系统可实现搅拌沼渣混合物作业，便于排泄。
图1.1 吸污车 图1.2 5140TXC型真空吸尘车
武汉高华特种车辆制造有限公司，生产的多功能5140TXC型真空吸尘车，见图1.2所示。该车适用于冶金、电力、化工、煤炭、采矿、码头运输等行业，用于各工况下近百种粉尘、粉粒物料的收集、转运、输送。该车的底盘型号是DFL1140B2，罐体排灰方式采用了举升自卸式，吸灰方式采用真空抽吸。真空泵的型号是TS56，驱动方式选择的是独立发动机，型号为康明斯6BT5.9，最大扭距520，负压吸料距离为500m,且干湿料均可抽吸。
美国HiVac公司新研制出的负压吸尘UVT3000吸尘车，见图1.3所示。在第一时间推向了中国，该车过滤分离方法采用独特设计，物料进入罐体后经过多级分离净化，实现彻底气料分离。该车还采用先进的GLOBAL液压振打料斗，使排料更加彻底。
图1.3 UVT3000型吸尘车 图1.4 WZJ5254GXY吸引压送罐车
武汉市政环卫机械有限公司生产的WZJ5256GXY吸引压送罐车（全进口配置），如图1.4所示。该车采用了VS230型空气机，空气机的具体参数为：最大压力值196kpa，额定转速900r/min。软启动控制柜选型是XL，额定电压是380V。真空泵的型号是ASE200VT,最大真空度78.4kpa。
首秦金属材料有限公司的丁汝才、郭向东等人，对管道气力输送原理和吸排车运输炼铁重力除尘以及干法除尘的工艺进行研究。将管道气力输送运用在物料吸排车上，它利用真空泵产生负压,将粉状散料吸入吸排车罐体内,再把吸排车开到指定地点,用空气压缩机产生正压,将物料通过管道压送到指定原料料仓内(原料料仓必须密闭并带有除尘器,以便气料分离,排放出干净空气),是全环保、全密闭的散料输送方式,实现了生产的封闭循环。
1.3 本文的主要研究内容
本文通过参考国内外物料吸排车的结构及工作原理的基础上，选择罐体、车架、走台的结构形式、材料，确定罐体、车架、走台的参数，对关重件结构进行设计，要求建立罐体、车架、走台的三维模型；要求绘制出罐体、车架、走台的工程图。并将罐体、车架的三维模型导入有限元软件中，进行网格划分形成有限元模型，利用ANSYS分析罐体在空载静止及装满三种不同物料工况时的应力和位移分布。运用ANSYS分析车架在满载静止和制动工况下的应力、位移分布，得到应力、位移分布图，根据有限元结果分析罐体和车架是否满足强度和刚度的要求。
2 兴龙物料吸排车关重件的设计
物料吸排车是将各类物料的收集、运输、倾卸、除尘等工序集合为一体的专用功能的车辆。物料吸排车主要是由吸粉装置、排料系统、牵引车头、车架等结构所组成。其中吸粉装置主要是由真空泵、罐体总成、液压装置、气路系统和相关附件组成。
物料吸排车中，罐体总成承载着整个吸粉装置，是吸排车中的最重要的部件之一。此外，罐体总成内部还设有流化床、多孔板等装置，可以将吸入的粉粒物料进行流化，使粉粒物料成为悬浮的状态，再经排料管排出。此外车架也是吸排车中重要的部件之一，它承载着整个罐体总成的重量，所以就要求车架有较好的强度和刚度。因此，本文主要针对罐体总成和车架进行了设计与分析。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/1186.html
