矿用高强度圆环链制动状态下的力学特性分析_图文

1、 力学特性很有参考价值。圈1圆环链负荷一伸长特性围(2材料模型及载荷模型的建立本文所研究内容是圆环链负荷一伸长特性曲线中塑性变形直至完全破断的曲线段,故可按材料非线性对问题加以处理,认为位移和应变无限小,应力和应变的关系是非线性的。采用Von.Mises屈服准则,将圆环链的受力看作是各向同性材料的微小应变问题,按经典双线性随动强化塑性材料来分析。如图2,链环1的材料为优质合金结构钢,例如常用的材质23C州iMnMo,其弹性模量E=210GPa,屈服极限盯。=0.92GPa,切线模量E。=0.56GPa,泊松比卢=0.3,密度D=7.8×10。6kg,II蛐3,抗拉强度达为900一13

2、00MPa(耶270一380。链环2材质与链环l相同,本文中通过有限元程序直接把它定义为无约束刚体。图2圆环链有限元模型.1.链环22.链环1(3计算模型的建立计算模型采用批X126圆环链为例加以描述。为方便计算,假设链环各横截面均为半径相等的圆形,其几何尺寸如图3所示。皑图3+34X126圆环链尺寸根据链环对中各链环自身受力情况,利用LS/DYNA程序处理两链环接触一碰撞界面,采用对称罚函数法,每一步先检查各从节点是否穿透主界面,没有穿透则对该从节点不作处理。如果穿透,则在该从节点与被穿透主表面之间引入一个较大的界面接触力,其大小与穿透深度、主片刚度成正比。按照所给定几何尺寸建立有限元模型,

3、由于两链环接触区域存在应力集中,把两链环接触各自接触表面离散成单元尺寸较小的单元,其他区域离散成尺寸稍大的单元,以便可减小模型的单元总数。同时,要简化积分单元和防止沙漏的出现。通过指定单元尺寸,将实体模型离散成9000个节点和6200个单元,圆环链有限元模型如图2所示。2计算结果分析为便于对链环制动(俗称卡链瞬间的负荷状态进行动力学分析,在有限元分析中,求解时间设定为t=10瞄。通过LS一们A分析可以捕捉到圆环链制动时的整个详细过程。圆环链在制动状态下的动力学特性主要表现为制动瞬间链环材质对速度、加速度、冲击能量等因素的时间(动态响应历程。(1制动的速度和加速度变化制动时链环1受到链环2的冲击

4、,链环2的加速度大小和链环1对链环2的反作用力成正比,所以在制动状态下,链环2对链环l的冲击加速度是反映圆环链力学性能的一个重要指标。由有限元分析得到的加速度一时间曲线(图4可知,在链环2与链环l刚开始接触时,加速度急剧增加。大约在I=0.2m8时达到峰值,约为13.2IIl,孑,然后开始降低,在t=2Ills时,加速度为零。这是因为在制动瞬间,链环1对链环2的阻力急剧增加,迅速达到峰值之后,随即反弹,链环1对链环2的作用力继续逐渐减小,直至为零。Nqliilt/s圈4加速度一时间曲线有限元分析得到的冲击速度一时间曲线如图5所示。由图5可以看出,速度是近似线性减小的,在t=0.22Iris时速度衰减到零,随即出现反弹。同时由图4及图5还可以看出,冲击加速度达到零的时间比冲击速度达到匀速的时间要晚,这是因为冲击速度达到零并出现反弹时,链环2继续受到链环l 的作用力,直到两者分离。 矿用高强度圆环链制动状态下的力学特性分析作者:申进杰, SHEN Jin-jie作者单位:煤炭科学研究总院,太原研究院,太原,030006刊名:煤矿机械英文刊名:COAL MINE MACHINERY年,卷(期:2008,29(12参考文献(4条1.GB/T 12718-2001.&