本文關鍵詞：氣動膜片式碼垛機夾持裝置的設計與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磚坯碼垛機是粉煤灰磚生產(chǎn)過程中一種重要的機械設備,它完成磚坯的夾持、搬運、碼垛等工序。碼垛主要是將磚坯通過碼垛機整齊地碼放到托盤上,碼到一定高度時通過軌道將托盤運輸?shù)金B(yǎng)護窯進行養(yǎng)護,磚坯養(yǎng)護是生產(chǎn)的必要過程,也是成品磚質(zhì)量好壞的關鍵。 碼垛機的核心部件是夾持裝置,它與磚坯進行接觸,靠摩擦力克服重力將磚坯提升進行碼垛,現(xiàn)有碼垛機碼出的磚垛整齊、緊密。然而磚垛在進入養(yǎng)護窯的運輸過程中,當碼垛的層數(shù)過高時,由于行駛過程中速度突變、導軌不平等原因,上層側邊的磚坯就會發(fā)生脫落,既造成了產(chǎn)品的損傷又降低了生產(chǎn)效率。并且現(xiàn)有夾持裝置為剛性結構,在對磚坯進行夾持的過程中容易損傷棱角,對產(chǎn)品造成損傷。因此在不降低磚坯質(zhì)量的前提下,如何增加磚垛的層數(shù),并且使整個磚垛運輸穩(wěn)定、可靠提出了更高的要求。 在速度突變情況下為了使整個磚垛運輸過程能保持穩(wěn)定,并且夾持過程中減少對磚坯的損傷,設計了一種新型的氣動膜片式碼垛機夾持裝置。對碼垛機夾持機構進行改進設計,將原有接觸機構更換為氣動膜片,實現(xiàn)與磚坯柔性接觸夾持,避免磚坯棱角的破損,裝置中間部分的夾板采用活動結構,通過增加一個橫向移動機構(小行程氣缸)使間隔磚層產(chǎn)生一個轉角實現(xiàn)層與層之間交錯排列,每塊磚坯受壓于上層的兩塊磚坯,限制了其自由運動,從而提高整個磚垛在運輸過程中的穩(wěn)定性,且增加了碼垛的層數(shù),提高了工作效率。 在對現(xiàn)有碼垛機夾持過程及原理進行詳細闡述的基礎上,提出了新型的氣動膜片式碼垛機夾持裝置,運用Ansys對核心元件氣動膜片的充氣過程以及接觸狀態(tài)進行模擬仿真,得出氣動膜片在充氣狀態(tài)下的變形情況與接觸狀態(tài)下的受力情況,以及充氣壓力與接觸面積兩者之間的關系曲線。通過分析可知氣動膜片在工作過程中變形狀態(tài)良好,與磚坯接觸的過程符合實際情況,達到了預期效果。.在建立理論基礎上,通過試驗進行實際驗證,結果表明交錯排列的磚垛在速度突變情況下能夠保持良好的穩(wěn)定性,驗證了新型碼垛機夾持裝置的可行性,為進一步改進設計提供了理論依據(jù)。
【關鍵詞】：碼垛機 夾持裝置 氣動膜片 Ansys 接觸
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH246
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 本文研究背景及意義9-10
• 1.2 碼垛機技術發(fā)展現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國外碼垛機器人應用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 國內(nèi)碼垛機器人發(fā)展狀況13-16
• 1.3 碼垛機發(fā)展趨勢16-18
• 1.4 碼垛機夾持裝置分析18-19
• 1.5 主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 粉煤灰磚碼垛機夾持裝置理論分析21-31
• 2.1 彈性力學概述21-23
• 2.1.1 彈性力學基本內(nèi)容21-22
• 2.1.2 彈性體的形變勢能和外力勢能22-23
• 2.2 橡膠材料相關理論23-25
• 2.3 接觸理論分析25-27
• 2.3.1 接觸理論研究25-26
• 2.3.2 Hertz接觸-假設26-27
• 2.4 橡膠膜片的應用27-29
• 2.5 本章小結29-31
• 第三章 氣動膜片式碼垛機夾持裝置結構設計與分析31-47
• 3.1 碼垛機夾持裝置原理分析31-33
• 3.2 氣動膜片式碼垛機夾持裝置原理分析33-36
• 3.3 氣動膜片式夾持裝置結構設計36-42
• 3.3.1 磚垛分析36-37
• 3.3.2 結構改進37-42
• 3.4 氣動膜片式夾持裝置效果分析42-45
• 3.4.1 效果分析42-43
• 3.4.2 受力分析43-45
• 3.5 本章小結45-47
• 第四章 氣動膜片的有限元分析47-67
• 4.1 有限元分析方法及軟件介紹47-49
• 4.1.1 有限元方法介紹47-49
• 4.1.2 Ansys有限元方法49
• 4.2 Ansys有限元接觸分析理論49-50
• 4.2.1 Ansys接觸概述49-50
• 4.2.2 Ansys接觸分類50
• 4.3 面面接觸分析50-53
• 4.3.1 面面接觸的內(nèi)容介紹50-51
• 4.3.2 面面接觸問題分析步驟51-53
• 4.4 氣動膜片式有限元分析53-66
• 4.4.1 氣動膜片自由狀態(tài)分析53-59
• 4.4.2 氣動膜片接觸狀態(tài)分析59-66
• 4.5 本章小結66-67
• 第五章 試驗與分析67-71
• 5.1 碼垛機碼垛試驗67-68
• 5.2 碼垛試驗結果分析68-71
• 第六章 總結與展望71-73
• 6.1 總結71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文目錄78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 付鐵;李金泉;陳懇;丁洪生;;一種新型高速碼垛機械手的設計與實現(xiàn)[J];北京理工大學學報;2007年01期

2 李金泉;段冰蕾;李忠明;;新型碼垛機器人工作空間及影響系數(shù)分析[J];北京郵電大學學報;2011年06期

3 李曉剛;劉晉浩;;碼垛機器人多功能末端執(zhí)行器的設計[J];包裝工程;2011年07期

4 高攀,黃放;有限元方法的發(fā)展狀況和應用[J];電機技術;1999年02期

5 郭萬泉;橡膠膜片有效面積的測定及其影響因素[J];航空制造技術;2003年10期

6 劉鋒;朱艷峰;李麗娟;黃小清;;橡膠類材料大應變硬化的本構關系[J];華南理工大學學報(自然科學版);2006年04期

7 劉飛飛,繆周;重型桶裝物品搬運碼垛機器人的設計與研究[J];機床與液壓;2004年06期

8 汪木蘭,張崇巍,饒華球,張思弟;多關節(jié)機器人通用體系結構的研究[J];機床與液壓;2005年02期

9 李成偉;朱秀麗;，

本文編號：292124