铁路除沙车集沙铲集沙过程有限元模拟研究

吴文江, 李晨阳, 赵晓孟

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2017.02.12

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 30 ›› Issue (02) : 68 -71+76. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2017.02.12

铁路除沙车集沙铲集沙过程有限元模拟研究

吴文江, 李晨阳, 赵晓孟

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摘要

铁路除沙车是课题组研发的用于沙漠地区铁道线路除沙的专用设备,集沙装置是铁路除沙车的重要组成部分,在进行集沙工作时,集沙装置的集沙铲承受了较大的阻力。为了研究集沙铲工作时的受力情况和功耗情况,根据集沙铲和积沙的各自特点,建立了沙土模型、积沙结构模型和集沙铲模型,对集沙铲切割积沙的过程进行了有限元动力学分析。由仿真结果可知,集沙铲在旋转速度300 r/min,进给速度3 km/h的额定工况下,其最大应力为71.45 MPa,最大切割阻力为6 500 N,最大切割功耗在14～18.5 kW之间,集沙铲叶片下边缘和外侧边角处存在应力集中。研究结果为铁路除沙车集沙铲结构的优化和驱动马达的选型提供了理论依据。