本文關(guān)鍵詞：40m高單立柱巷道堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

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【摘要】：巷道堆垛起重機(jī)（堆垛機(jī)）是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的關(guān)鍵設(shè)備。近年來(lái)，隨著物資需求的擴(kuò)大，，以及土地資源越來(lái)越緊張，高度超過(guò)30m，最高達(dá)40m高的倉(cāng)庫(kù)需求已經(jīng)出現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)高度達(dá)到40m的堆垛機(jī)，使其具有較好動(dòng)態(tài)性能，滿足大高度大容量立體倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)要求和高效的出入庫(kù)要求，具有重要的意義。 本文根據(jù)歐洲物料搬運(yùn)協(xié)會(huì)FEM標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于堆垛機(jī)設(shè)計(jì)的要求和原則，依據(jù)材料力學(xué)的相關(guān)理論，先計(jì)算出40m高堆垛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如立柱、下橫梁和載貨臺(tái)等截面的慣性距要求，再結(jié)合中國(guó)可用的材料，設(shè)計(jì)出堆垛機(jī)各結(jié)構(gòu)的截面，完成堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)和理論力學(xué)的計(jì)算。 通過(guò)經(jīng)典力學(xué)相關(guān)公式和Inventor的有限元分析模塊，分別計(jì)算堆垛機(jī)各主要結(jié)構(gòu)的靜態(tài)應(yīng)力和整機(jī)結(jié)構(gòu)的固有頻率。計(jì)算結(jié)果表明，堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)靜態(tài)應(yīng)力的安全系數(shù)在8倍以上；理論計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的第一階固有頻率為0.957Hz，與Inventor計(jì)算的第一階固有頻率0.97Hz十分接近。說(shuō)明基于Inventor的結(jié)構(gòu)有限元分析是可行的。 對(duì)堆垛機(jī)的典型運(yùn)行工況：運(yùn)行加減速、緊急制動(dòng)和碰撞緩沖器進(jìn)行了分析。對(duì)典型運(yùn)行工況建立了慣性力系，對(duì)不同工況下的慣性力系的有限元模型進(jìn)行計(jì)算，得到應(yīng)力分布狀態(tài)。同時(shí)對(duì)正常運(yùn)行加減速造成的立柱底部應(yīng)力的變化進(jìn)行了疲勞分析。結(jié)果表明，40m高的堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)滿足15年且工作級(jí)別為E8的使用壽命要求。 最后探討了提高堆垛機(jī)動(dòng)態(tài)性能的方法。以堆垛機(jī)立柱質(zhì)量不變?yōu)槟繕?biāo)，用開孔方法減少筋板和腹板的質(zhì)量，同時(shí)增大立柱的截面尺寸，得到較大的截面慣性距，可以將帶筋板筋條的立柱結(jié)構(gòu)的固有頻率從0.95Hz提高到1.01Hz，使其滿足堆垛機(jī)的動(dòng)態(tài)剛性要求，即固有頻率應(yīng)大于1Hz的要求。 該項(xiàng)研究工作對(duì)高度超高30m的堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：堆垛機(jī) 40m高單立柱 Inventor軟件 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH246
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究的目的和意義12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展情況13-15
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和步驟15-17
• 第二章 40m 高堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)簡(jiǎn)化計(jì)算17-29
• 2.1 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)靜態(tài)剛性的關(guān)鍵參數(shù)17-19
• 2.1.1 立柱結(jié)構(gòu)在靜態(tài)時(shí)頂部允許的變形17-18
• 2.1.2 下橫梁結(jié)構(gòu)在靜態(tài)時(shí)允許的下繞度變形18
• 2.1.3 載貨臺(tái)水平框架下繞度變形在 X 向的表征值18-19
• 2.2 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)19-23
• 2.2.1 立柱結(jié)構(gòu)截面的設(shè)計(jì)20
• 2.2.2 下橫梁結(jié)構(gòu)截面的設(shè)計(jì)20-21
• 2.2.3 載貨臺(tái)結(jié)構(gòu)截面的設(shè)計(jì)21-23
• 2.3 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)靜應(yīng)力簡(jiǎn)化計(jì)算23-24
• 2.3.1 立柱結(jié)構(gòu)底部前后側(cè)表面的最大靜應(yīng)力的簡(jiǎn)化計(jì)算23
• 2.3.2 下橫梁結(jié)構(gòu)的最大靜應(yīng)力簡(jiǎn)化計(jì)算23-24
• 2.3.3 載貨臺(tái)水平框架根部靜應(yīng)力簡(jiǎn)化計(jì)算24
• 2.4 立柱結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)頻率的近似計(jì)算24-25
• 2.5 立柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算25-27
• 2.5.1 立柱結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算25-26
• 2.5.2 立柱結(jié)構(gòu)的歐拉臨界力計(jì)算26
• 2.5.3 雙向壓彎構(gòu)件的整體彎曲屈曲穩(wěn)定性簡(jiǎn)化計(jì)算26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-29
• 第三章 40m 高堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算分析29-56
• 3.1 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu) 3D 有限元建模29-32
• 3.1.1 Inventor 介紹29
• 3.1.2 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)有限元建模的工程簡(jiǎn)化29-32
• 3.2 有限元法和 Inventor 的應(yīng)力分析設(shè)置32-36
• 3.2.1 有限元分析概述32-34
• 3.2.2 應(yīng)力分析的設(shè)置34-36
• 3.3 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)的有限元靜應(yīng)力分析36-42
• 3.3.1 載貨臺(tái)位于立柱頂部時(shí)的整機(jī)靜應(yīng)力分析36-40
• 3.3.2 載貨臺(tái)位于立柱頂部時(shí)且貨叉伸出時(shí)的靜應(yīng)力分析40-42
• 3.3.3 載貨臺(tái)位于立柱中間且貨叉伸出時(shí)立柱的變形值42
• 3.4 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)的有限元振動(dòng)模態(tài)分析42-47
• 3.4.1 模態(tài)分析概述42-43
• 3.4.2 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析43-46
• 3.4.3 堆垛機(jī)的共振分析46-47
• 3.5 典型工況下的平衡力系及等效靜應(yīng)力分析47-53
• 3.5.1 慣性力和動(dòng)態(tài)平衡47-48
• 3.5.2 堆垛機(jī)的典型工況及平衡力系48-50
• 3.5.3 典型工況下的堆垛機(jī)應(yīng)力分析50-53
• 3.6 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞分析53-54
• 3.7 本章小結(jié)54-56
• 第四章 40m 高堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)56-66
• 4.1 立柱改進(jìn)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題56-58
• 4.1.1 立柱結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)問(wèn)題57
• 4.1.2 立柱結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)問(wèn)題57-58
• 4.2 立柱結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案58-59
• 4.2.1 立柱結(jié)構(gòu)的加筋設(shè)計(jì)改進(jìn)方案58-59
• 4.2.2 立柱結(jié)構(gòu)腹板兩側(cè)開孔的設(shè)計(jì)改進(jìn)方案59
• 4.3 立柱帶筋板結(jié)構(gòu)的有限元分析計(jì)算59-65
• 4.3.1 立柱帶筋板結(jié)構(gòu)模型比較59-61
• 4.3.2 立柱帶筋板結(jié)構(gòu)模型的模態(tài)分析比較61-63
• 4.3.3 立柱帶筋板優(yōu)化結(jié)構(gòu)模型的應(yīng)力分析63-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 結(jié)論66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 研究方法總結(jié)和應(yīng)用67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論文71-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 何榕;達(dá)朗伯原理和慣性力[J];安徽教育學(xué)院學(xué)報(bào);2005年03期

2 韓俊平;葉紅;;Inventor應(yīng)力分析與機(jī)械零件設(shè)計(jì)[J];廣西輕工業(yè);2008年07期

3 杜善義;章繼峰;張博明;;先進(jìn)復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)(AGS)應(yīng)用與研究進(jìn)展[J];航空學(xué)報(bào);2007年02期

4 江瑋;郁鼎文;馮平法;;加筋板結(jié)構(gòu)靜態(tài)性能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2008年02期

5 閻淑芳;用達(dá)朗伯原理求解碰撞問(wèn)題[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2003年01期

6 王小玲;;基于Inventor應(yīng)力分析標(biāo)準(zhǔn)化零部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)探究[J];煤礦機(jī)械;2010年08期

7 秦國(guó)柱;侯媛彬;;單立柱堆垛機(jī)立柱撓度分析與Matlab仿真[J];工礦自動(dòng)化;2009年10期

本文編號(hào)：655676