钢丝绳试验台结构设计与强度分析

论文摘要

钢丝绳是工程中应用极广的一种挠性构件,广泛应用于矿产、冶会、交通、建筑、旅游等国民经济的主要行业和部门。钢丝绳的性能直接关系到人民群众的切身利益和生命财产的安全。要防止因为钢丝绳的失效造成的安全事故,除了控制钢丝绳的设计和制造质量外,做好钢丝绳机械性能的栓验工作也是极为重要的。本文以寻找合适的钢丝绳的机械性能检验方法为出发点,提出了研制新型钢丝绳试验台的设计方案。本文首先分析了传统的钢丝绳试验机的结构特点,总结出传统试验机般存在施加载荷较小、钢丝绳预紧调节不便、模拟现实工况较差等缺点,并针对这些缺点提出了新型钢丝绳试验台的设计方案,确定了试验台双飞轮驱动、双卷筒联动的运行方式及预紧滑轮立式分布、卧式螺旋加载的结构特点。接着详细介绍了飞轮机组、横移卷筒轴系、冲击卷筒轴系、推力滑轮机组和加载机构等试验台主要部件的具体设计方案,完成了试验台的整体设计。最后应用大型有限元分析软件ANSYS对试验台中力学性能要求较高的加载机构和推力滑轮机组进行了强度和刚度分析,得出各主要部件的应力分布及变形云图。本文的研究成果一定程度上可促进钢丝绳检验技术与器械的发展与完善,对钢丝绳检验设备的研制具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 钢丝绳的主要失效形式
• 1.3 钢丝绳机械性能检验方法
• 1.3.1 钢丝绳拆股试验
• 1.3.2 钢丝绳整绳拉伸试验
• 1.3.3 钢丝绳疲劳试验
• 1.4 钢丝绳疲劳试验机的发展状况
• 1.5 课题研究的意义
• 1.6 课题研究的内容
• 第2章 钢丝绳试验台方案设计
• 2.1 试验台设计方案的选择
• 2.1.1 设计方案1
• 2.1.2 设计方案2
• 2.1.3 方案比较
• 2.2 试验台的优越性
• 2.3 本章小结
• 第3章 钢丝绳试验台结构设计
• 3.1 试验台整体结构设计要求
• 3.2 试验台横移系统结构设计
• 3.2.1 飞轮1机组
• 3.2.2 横移卷筒轴系
• 3.2.3 推力滑轮机组
• 3.2.4 加载机构
• 3.3 试验台冲击系统结构设计
• 3.3.1 飞轮2机组
• 3.3.2 冲击卷筒轴系
• 3.3.3 冲击车
• 3.3.4 冲击轨道
• 3.4 钢丝绳试验台整体结构
• 3.5 试验台功能特点
• 3.6 本章小结
• 第4章 试验台加载机构有限元分析
• 4.1 结构分析有限元法
• 4.2 试验台加载机构有限元分析
• 4.2.1 加载机构模型简化
• 4.2.2 加载机构有限元建模
• 4.2.3 计算结果与分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 试验台推力滑轮机组有限元分析
• 5.1 推力滑轮机组有限元分析
• 5.1.1 推力滑轮机组模型结构简化
• 5.1.2 推力滑轮机组有限元建模
• 5.1.3 计算结果与分析
• 5.2 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢