基于有限元法的螺旋式环保机具仿真研究

相对常规清淤工程，生态清淤施工有挖泥精度高、减少底泥扰动、高挖掘浓度等要求。针对这一生产需求，研发出一款螺旋式环保机具。该机具挖掘的泥浆浓度理论上大于60%,满足施工要求。根据设计要求，机具关键结构的强度和刚度应满足所有作业工况需求，但无法通过数学计算直接进行验算。利用有限元法分析复杂结构，采用整体建模方法构建机具仿真模型，并采用枚举法分析各作用力，模拟不同工况下的应力和形变，评估机具的强度和刚度。研究表明，机具各结构强度和刚度均满足作业需求；同时发现，深度缸和调向缸的上、下铰点存在位移差，螺旋刀组轴远、近马达侧的变形量也不同；最后提出可通过设计万向节来实现液压缸变形补偿，以防出现液压缸结构损坏。