本文關(guān)鍵詞：散糧進(jìn)出倉裝備升降機(jī)構(gòu)有限元分析

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【摘要】：目前，糧食在進(jìn)倉過程中存在著許多問題，諸如破碎率高、自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象嚴(yán)重、粉塵濃度大等，這已經(jīng)成為了一個(gè)熱點(diǎn)問題。雖然人們針對(duì)這些問題，對(duì)進(jìn)倉設(shè)備進(jìn)行了一定的改進(jìn)，但是效果仍然不顯著。本文針對(duì)目前糧食進(jìn)倉過程出現(xiàn)的諸多問題，提出了一套新的進(jìn)倉設(shè)備，即剪叉式升降裝置，通過氣缸的伸縮使其實(shí)現(xiàn)升降功能，，可以有效的緩解糧食和雜質(zhì)的自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象，降低糧食破碎率。 本文通過多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS以及有限元分析軟件Hyperworks，將動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)以及有限元方法運(yùn)用到分析過程中，通過對(duì)剪叉式升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析、靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，為實(shí)際設(shè)計(jì)提供了一定的科學(xué)依據(jù)。 （1）根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理，對(duì)糧食的下落過程建立動(dòng)力學(xué)方程，推導(dǎo)出糧食入倉時(shí)下落深度與剪叉機(jī)構(gòu)下部的布糧器旋轉(zhuǎn)速度關(guān)系方程，運(yùn)用MATLAB軟件，對(duì)糧食分級(jí)過程進(jìn)行了仿真，由此可以更加清楚的說明研究剪叉式升降機(jī)構(gòu)的必要性；通過對(duì)剪叉式升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力情況的分析，推導(dǎo)出各個(gè)鉸接點(diǎn)處銷軸的力學(xué)模型，利用虛功原理計(jì)算出氣缸的最大推力，為后續(xù)仿真分析提供了理論依據(jù)。 （2）通過三維實(shí)體建模軟件Pro/E建立剪叉式升降機(jī)構(gòu)的三維幾何模型，運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS，對(duì)剪叉式升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，由此可以得到剪叉式升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中的一些曲線，如升降平臺(tái)的質(zhì)心位移曲線、質(zhì)心的速度曲線，以及鉸接點(diǎn)處銷軸的受力變化曲線。通過對(duì)位移和速度曲線分析，確定了平臺(tái)產(chǎn)生波動(dòng)的原因，由于波動(dòng)很微小，對(duì)整個(gè)升降機(jī)構(gòu)的影響不大，在正常范圍之內(nèi)。通過對(duì)各銷軸的受力曲線的分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了理論計(jì)算的準(zhǔn)確性，這為下一步的動(dòng)力學(xué)分析提供了依據(jù)。 （3）對(duì)剪叉式升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析，結(jié)果顯示，剪叉式升降機(jī)構(gòu)的最大應(yīng)力表現(xiàn)在與氣缸連接的支撐耳托上，最大應(yīng)力值為58.87MPa，小于材料的屈服極限，由此證明了結(jié)構(gòu)的可靠性；同時(shí)，對(duì)剪叉式升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，提取了其前十階固有振型，分析結(jié)果為剪叉式升降機(jī)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)提供了一定的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：剪叉式升降機(jī)構(gòu) 受力分析 動(dòng)力學(xué)仿真分析 靜態(tài)分析 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH211.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究的目的及意義10-11
• 1.2 升降機(jī)構(gòu)的種類及應(yīng)用11-12
• 1.3 剪叉式升降機(jī)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 課題研究的內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 2 剪叉式升降機(jī)構(gòu)的模型建立及相關(guān)理論16-33
• 2.1 研究剪叉式升降機(jī)構(gòu)建模及相關(guān)理論的必要性16-22
• 2.1.1 散糧下落過程中的動(dòng)力學(xué)分析16-21
• 2.1.2 MATLAB 仿真21-22
• 2.2 剪叉式升降機(jī)構(gòu)的概述22-23
• 2.3 剪叉式升降機(jī)構(gòu)整體力學(xué)分析23-25
• 2.4 剪叉式升降機(jī)構(gòu)氣缸最大推力的計(jì)算25-27
• 2.5 剪叉臂各鉸接點(diǎn)銷軸的受力分析27-29
• 2.6 剪叉臂的校核29-31
• 2.7 鉸接點(diǎn)銷軸的校核31
• 2.8 本章小結(jié)31-33
• 3 剪叉式升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真分析33-47
• 3.1 ADAMS 軟件簡(jiǎn)介33-34
• 3.2 剪叉式升降機(jī)構(gòu)三維模型的建立34-35
• 3.3 剪叉式升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真35-46
• 3.3.1 模型的導(dǎo)入35
• 3.3.2 施加約束和驅(qū)動(dòng)35-36
• 3.3.3 添加載荷36-37
• 3.3.4 仿真結(jié)果及分析37-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 剪叉式升降機(jī)構(gòu)的有限元分析47-64
• 4.1 有限元方法簡(jiǎn)介47-48
• 4.2 有限元分析軟件 Altair Hyperworks 簡(jiǎn)介48-49
• 4.2.1 有限元前處理平臺(tái)48
• 4.2.2 有限元分析求解器48-49
• 4.2.3 仿真工具以及流程自動(dòng)化和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)49
• 4.3 Hypermesh 軟件簡(jiǎn)介49
• 4.4 剪叉式升降機(jī)構(gòu)整體靜力學(xué)分析49-57
• 4.4.1 靜力學(xué)分析的過程49-51
• 4.4.2 模型的導(dǎo)入51
• 4.4.3 連接處的模擬51-52
• 4.4.4 幾何清理52
• 4.4.5 單位的統(tǒng)一和定義材料屬性52-53
• 4.4.6 網(wǎng)格劃分53-54
• 4.4.7 載荷的添加和邊界條件的創(chuàng)建54-55
• 4.4.8 剪叉式升降機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析55-57
• 4.5 剪叉式升降機(jī)構(gòu)的自由模態(tài)分析57-63
• 4.5.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)57-58
• 4.5.2 剪叉機(jī)構(gòu)自由模態(tài)分析58-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 結(jié)論64-65
• 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀學(xué)位期間取得的成果71-72
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1075999