本文關(guān)鍵詞：有軌巷道式堆垛機機械結(jié)構(gòu)的研究

  更多相關(guān)文章： 堆垛機 機械結(jié)構(gòu) 多體系統(tǒng) ANSYS有限元分析 ADAMS動力學仿真

【摘要】：自動化立體倉庫是現(xiàn)代物流的重要組成部分,堆垛機作為自動化立體倉庫的重要的設(shè)備,其機械強度、剛度、固有頻率和阻尼等機械性能將直接影響到堆垛機的運動狀態(tài)和效率。如何提高堆垛機的性能已經(jīng)成為重要的研究方向,而堆垛機機械結(jié)構(gòu)性能主要體現(xiàn)在堆垛機的高速、重載、減振和結(jié)構(gòu)輕型化等方面。為使堆垛機達到高速、高效運行以及運動過程中振動較小的目的,本文從某機務段立體倉庫的實際要求出發(fā),通過使用ANSYS有限元軟件和ADAMS動力學軟件對堆垛機的機械結(jié)構(gòu)展開深入研究。主要完成了堆垛機力學建模、靜力和模態(tài)分析、動力學方程推導和動力學仿真工作。首先,通過對雙立柱巷道堆垛機進行結(jié)構(gòu)建模和受力分析,得出加速度變化和立柱撓度的關(guān)系,即水平運行加速度大小和平順性影響著立柱的振幅變化,同時進行固有頻率計算和穩(wěn)定性計算。其次,采用ANSYS有限元軟件對立柱、下橫梁、貨叉組裝體進行了靜力和模態(tài)分析,再通過與理論值以及堆垛機設(shè)計安全手冊相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比分析,得出設(shè)計值符合要求,并提出了相應的優(yōu)化方案。再次,根據(jù)一般多體動力學理論,建立了堆垛機動力學模型,再根據(jù)牛頓第二定律推導出橫向和垂向動力學方程,在此推導的堆垛機耦合動力學方程是后續(xù)進行堆垛機剛?cè)狁詈蟿恿W仿真的理論基礎(chǔ)。最后,采用ADAMS軟件建立了堆垛機的虛擬樣機,對堆垛機進行了動力學仿真,仿真研究了堆垛機工作的實際情況和運行過程中振幅和加速度的關(guān)系,仿真結(jié)果比較直觀的反映出堆垛機工作的實際情況。由于水平運行加速度以大小和變化平順性程度兩種形式影響著立柱的振幅變化,通過仿真加速度曲線的比較,正弦型加速度曲線能夠減小堆垛機的振幅。將此種方法應用到堆垛機的設(shè)計中,能夠及時發(fā)現(xiàn)問題,縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,提高工作效率。
【關(guān)鍵詞】：堆垛機 機械結(jié)構(gòu) 多體系統(tǒng) ANSYS有限元分析 ADAMS動力學仿真
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH692.3;TH246
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 堆垛機的概述9-13
• 1.1.1 堆垛機的分類10-11
• 1.1.2 堆垛機的組成11-13
• 1.2 堆垛機機械結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 剛?cè)狁詈蟿恿W研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 多體系統(tǒng)動力學理論體系及求解的發(fā)展14-16
• 1.3.2 剛?cè)狁詈辖＜夹g(shù)的研究進展16
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容16-18
• 2 堆垛機機械構(gòu)件受力計算18-31
• 2.1 立柱撓度計算18-23
• 2.1.1 立柱本身所受力產(chǎn)生的撓度19-20
• 2.1.2 下橫梁變形產(chǎn)生的立柱撓度20-22
• 2.1.3 立柱變形的總撓度22-23
• 2.2 立柱穩(wěn)定性計算23-25
• 2.3 堆垛機立柱固有頻率計算25-28
• 2.4 立柱振幅與加速度變化關(guān)系28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 堆垛機機械結(jié)構(gòu)有限元分析31-46
• 3.1 有限元法概述31-32
• 3.2 ANSYS簡介32-33
• 3.3 堆垛機的靜力與模態(tài)分析33-45
• 3.3.1 立柱靜力與模態(tài)分析34-38
• 3.3.2 下橫梁的靜力與模態(tài)分析38-41
• 3.3.3 貨叉的靜力與模態(tài)分析41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 4 堆垛機剛?cè)狁詈蟿恿W理論46-55
• 4.1 堆垛機動力學建模46-51
• 4.1.1 剛體和柔性體簡介47-49
• 4.1.2 堆垛機動力學模型的簡化與建立49-51
• 4.2 堆垛機動力學方程建立與推導51-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 5 堆垛機動力學仿真55-72
• 5.1 ADAMS軟件簡介55
• 5.2 ADAMS動力學建模及動力學分析原理55-60
• 5.2.1 多體建模理論55-56
• 5.2.2 ADAMS軟件動力學分析的數(shù)學原理56-60
• 5.3 堆垛機動力學仿真過程及分析60-68
• 5.3.1 堆垛機虛擬樣機的建立60-63
• 5.3.2 堆垛機動力學仿真63-66
• 5.3.3 貨叉動力學仿真66-68
• 5.4 堆垛機動力學仿真分析及優(yōu)化68-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 總結(jié)與展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-76
• 攻讀學位期間的研究成果76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 金琦淳;胡元;崔吉;;自動化立體倉庫中堆垛機的設(shè)計[J];制造業(yè)自動化;2012年08期

2 趙菲菲;;ANSYS在力學分析過程中的應用[J];價值工程;2011年31期

3 陳猛;劉曉芳;;基于三次加速度曲線的巷道式堆垛機仿真分析[J];起重運輸機械;2008年04期

4 孫軍艷;曹西京;孫軍帥;;有軌巷道式堆垛機的動力學模型研究[J];噪聲與振動控制;2007年02期

5 王磊;李珊;周陶勇;;基于ANSYS的幾種建模方法的探討[J];現(xiàn)代機械;2006年03期

6 孫軍艷,曹西京,湯建明,董良;堆垛機的有限元模態(tài)分析[J];輕工機械;2005年02期

7 馬維金,熊詩波;自動化立體倉庫巷道堆垛機的振動測試與工作模態(tài)分析[J];中國機械工程;2004年04期

8 劉錦陽,洪嘉振;剛-柔耦合動力學系統(tǒng)的建模理論研究[J];力學學報;2002年03期

9 洪嘉振,蔣麗忠;柔性多體系統(tǒng)剛-柔耦合動力學[J];力學進展;2000年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 高浩;車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W仿真方法及仿真平臺研究[D];西南交通大學;2013年

2 劉鑄永;剛—柔耦合系統(tǒng)動力學建模理論與仿真技術(shù)研究[D];上海交通大學;2008年

3 周奇才;基于現(xiàn)代物流的自動化立體倉庫系統(tǒng)（AS/RS）管理及控制技術(shù)研究[D];西南交通大學;2002年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 龔秋生;堆垛機的機械結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計研究[D];沈陽理工大學;2013年

2 李陽;自動化立體倉庫及其堆垛機研究[D];哈爾濱理工大學;2012年

3 張歡歡;自動化立體倉庫的若干關(guān)鍵技術(shù)與仿真[D];浙江大學;2008年

4 趙波;自動化立體倉庫堆垛機運行系統(tǒng)的研究[D];吉林大學;2007年

，

本文編號：700583