本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的立體庫堆垛機(jī)貨叉建模與分析

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【摘要】：立體倉庫是一種集信息、儲存、管理于一體的高技術(shù)密集型機(jī)電化產(chǎn)品。堆垛機(jī)是其關(guān)鍵設(shè)備,而伸縮貨叉是堆垛機(jī)存取貨物的關(guān)鍵裝置。本文以太原剛玉物流工程有限公司生產(chǎn)的單立柱巷道式堆垛機(jī)貨叉為主要研究對象,研究貨叉結(jié)構(gòu)及在工作時變形和振動,對于解決多級貨叉的整體剛性差,在運(yùn)行過程中和存取貨物時的振動和沖擊,從而引起定位精度不準(zhǔn),平穩(wěn)性能差、存取貨物時間較長等問題有重要的實(shí)際應(yīng)用價值。 文中采用三級直線差動式貨叉的機(jī)構(gòu)原理作為水平伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動形式,引入虛擬樣機(jī)技術(shù),建立堆垛機(jī)貨叉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型,分析工作原理。應(yīng)用有限元技術(shù),對堆垛機(jī)貨叉系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不同階段的力學(xué)特性建立數(shù)學(xué)模型。以運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)方法理論為基礎(chǔ),用ANSYS10.0軟件進(jìn)行建模和仿真,節(jié)省了大量資金和人力物力。最后,運(yùn)用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法對立體倉庫堆垛機(jī)貨叉重要部件進(jìn)行力學(xué)分析及優(yōu)化。具體內(nèi)容包括： (1)應(yīng)用ANSYS10.0軟件建立齒輪齒條傳動的三級直線差動式貨叉系統(tǒng)的模型,并分析其運(yùn)行特性。 (2)應(yīng)用ANSYS10.0軟件對單立柱有軌堆垛機(jī)貨叉在承載狀態(tài)下,伸出不同階段,進(jìn)行了系統(tǒng)的力學(xué)分析,為貨叉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安全驗(yàn)證提供理論依據(jù)。 (3)應(yīng)用ANSYS10.0軟件對堆垛機(jī)貨叉進(jìn)行模態(tài)分析,提取幾階固有頻率和振型,為避免貨叉在運(yùn)行過程中和取存貨時發(fā)生共振或出現(xiàn)有害的振型和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化等提供重要的模態(tài)參數(shù)。 (4)應(yīng)用ANSYS10.0軟件對堆垛機(jī)貨叉進(jìn)行諧響應(yīng)分析,計(jì)算出結(jié)構(gòu)在幾種頻率下的響應(yīng)并得到貨叉在垂直方向上的位移對頻率的曲線。為設(shè)計(jì)人員驗(yàn)證其設(shè)計(jì)能否成功地克服共振、疲勞及其他受迫振動所引起的有害效果,從而控制相應(yīng)激振力的頻率,避開該振型下的共振提供重要依據(jù)。 (5)應(yīng)用ANSYS10.0軟件對貨叉系統(tǒng)建立優(yōu)化模型,進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,為相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供優(yōu)化應(yīng)用范例。
【關(guān)鍵詞】：立體倉庫 堆垛機(jī)貨叉 力學(xué)分析 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH246
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景及意義9-12
• 1.1.1 我國物流的現(xiàn)狀9-10
• 1.1.2 解決問題的方法10-12
• 1.2 立體庫在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與前景12-15
• 1.2.1 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 立體庫的應(yīng)用前景14-15
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)15-19
• 1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容15-18
• 1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 立體庫及堆垛機(jī)貨叉系統(tǒng)簡介19-37
• 2.1 立體庫簡介19-23
• 2.1.1 立體庫的概念19-20
• 2.1.2 立體庫的組成20-21
• 2.1.3 立體庫的功能21-22
• 2.1.4 立體庫的使用意義22-23
• 2.2 堆垛機(jī)貨叉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)23-26
• 2.2.1 堆垛機(jī)貨叉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)23-25
• 2.2.2 堆垛機(jī)貨叉機(jī)構(gòu)的工作原理25-26
• 2.3 立體庫貨叉的運(yùn)動特性26-36
• 2.3.1 貨叉的運(yùn)動特點(diǎn)26-27
• 2.3.2 貨叉的速度曲線分析27-29
• 2.3.3 貨叉伸縮的運(yùn)行曲線參數(shù)計(jì)算29-34
• 2.3.4 貨叉系統(tǒng)的速度曲線的離散模型34-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 貨叉系統(tǒng)的建模及力學(xué)分析37-50
• 3.1 有限元法及有限元軟件簡介37-40
• 3.1.1 有限元法介紹37-38
• 3.1.2 ANSYS10.0軟件簡介38-40
• 3.2 建立貨叉系統(tǒng)有限元模型40-42
• 3.3 對模型施加載荷和求解42-49
• 3.3.1 貨叉位移為300mm的仿真模型加載與求解42-44
• 3.3.2 貨叉位移為400mm的仿真模型加載與求解44-46
• 3.3.3 貨叉位移為500mm的仿真模型加載與求解46-48
• 3.3.4 貨叉位移為600mm的仿真模型加載與求解48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 貨叉系統(tǒng)的模態(tài)與諧響應(yīng)分析50-75
• 4.1 模態(tài)分析理論50-54
• 4.1.1 模態(tài)分析理論概述50-51
• 4.1.2 模態(tài)分析基本方程的建立51-52
• 4.1.3 模態(tài)提取方法52-53
• 4.1.4 模態(tài)分析步驟53-54
• 4.2 主要激振力頻率計(jì)算54-55
• 4.3 模態(tài)分析55-71
• 4.3.1 貨叉存取貨流程55-58
• 4.3.2 算法及命令流58-67
• 4.3.3 模態(tài)分析結(jié)果67-71
• 4.4 諧響應(yīng)分析71-74
• 4.4.1 諧響應(yīng)分析理論71-72
• 4.4.2 諧響應(yīng)分析方法72-73
• 4.4.3 諧響應(yīng)分析計(jì)算73-74
• 4.5 本章小結(jié)74-75
• 第五章 貨叉結(jié)構(gòu)優(yōu)化75-87
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)75-81
• 5.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)及步驟75-76
• 5.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型76-77
• 5.1.3 貨叉結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型77-81
• 5.2 優(yōu)化模型的靜態(tài)分析81-83
• 5.3 優(yōu)化模型的模態(tài)分析83-85
• 5.4 優(yōu)化模型的諧響應(yīng)分析85-86
• 5.5 本章小結(jié)86-87
• 第六章 結(jié)論87-89
• 6.1 主要結(jié)論87-88
• 6.2 研究展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-91
• 在學(xué)期間的研究成果91-92
• 致謝92

【參考文獻(xiàn)】

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4 陳猛;甘仲平;張力;;巷道堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)仿真分析[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2007年06期

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本文編號：893648