井下胶轮车车架加强筋结构分析

张娜

（山西天地煤机装备有限公司，山西 太原 030006）

井下电驱动无轨胶轮车质量过大，需要足够的动力才能实现其应有的机动性，在不稳定的路面行驶时，车架结构易出现变形、开裂等损伤[1-2]。本文通过实验和有限元分析方法，对比不同类型加强筋结构的应力和应变情况，得到较合适的加强筋结构，为设计人员对矿用车辆车架安全设计提供一定的参考依据。

1 加强筋有限元仿真分析

三维模型建立：

利用Solidworks 软件建立一矿用电驱动胶轮车车架的加强筋三维有限元模型，其尺寸图如图1 所示，三种加强筋长度均为600mm。

图1 U 型、T 型、L 型三种不同的加强筋模型

分别进行加强筋网格划分、边界条件的施加及接触设置得到3 种不同类型的加强筋的静力学强度分析计算结果如下：T 型筋计算结果：

从T 型筋的变形图2 和表1 中可以看出，加入T 型筋板后车架最大变形处在顶板上，最大变形量为3.5969mm。

图2 T 型筋静力学计算结果

表1 T 型筋计算结果

U 型筋计算结果：

从U 型筋的变形图3 和表2 中可以看出，最大变形处也在顶板上，最大变形量为3.4128mm。

图3 U 型筋静力学计算结果

表2 U 型筋计算结果

L 型筋计算结果：

从L 型筋的变形图4 和表3 中可以看出，最大变形处在L型筋上，最大变形量为6.2975mm。

图4 L 型筋静力学计算结果

表3 L 型筋计算结果

2 加强筋应力载荷测试

为便于将有限元分析结果进行对比，设计了简单筋板结构的应力测试系统，实验原件有：车架试验板件、支撑板，支撑板的目的是做筋板的支撑，支撑板有足够空间容纳试件和加强筋的变形，T 形筋模型如图5 所示。……