气动膜片式码垛机夹持装置的设计与分析

发布时间：2017-04-08 05:09

  本文关键词：气动膜片式码垛机夹持装置的设计与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：砖坯码垛机是粉煤灰砖生产过程中一种重要的机械设备,它完成砖坯的夹持、搬运、码垛等工序。码垛主要是将砖坯通过码垛机整齐地码放到托盘上,码到一定高度时通过轨道将托盘运输到养护窑进行养护,砖坯养护是生产的必要过程,也是成品砖质量好坏的关键。 码垛机的核心部件是夹持装置,它与砖坯进行接触,靠摩擦力克服重力将砖坯提升进行码垛,现有码垛机码出的砖垛整齐、紧密。然而砖垛在进入养护窑的运输过程中,当码垛的层数过高时,由于行驶过程中速度突变、导轨不平等原因,上层侧边的砖坯就会发生脱落,既造成了产品的损伤又降低了生产效率。并且现有夹持装置为刚性结构,在对砖坯进行夹持的过程中容易损伤棱角,对产品造成损伤。因此在不降低砖坯质量的前提下,如何增加砖垛的层数,并且使整个砖垛运输稳定、可靠提出了更高的要求。 在速度突变情况下为了使整个砖垛运输过程能保持稳定,并且夹持过程中减少对砖坯的损伤,设计了一种新型的气动膜片式码垛机夹持装置。对码垛机夹持机构进行改进设计,将原有接触机构更换为气动膜片,实现与砖坯柔性接触夹持,避免砖坯棱角的破损,装置中间部分的夹板采用活动结构,通过增加一个横向移动机构(小行程气缸)使间隔砖层产生一个转角实现层与层之间交错排列,每块砖坯受压于上层的两块砖坯,限制了其自由运动,从而提高整个砖垛在运输过程中的稳定性,且增加了码垛的层数,提高了工作效率。 在对现有码垛机夹持过程及原理进行详细阐述的基础上,提出了新型的气动膜片式码垛机夹持装置,运用Ansys对核心元件气动膜片的充气过程以及接触状态进行模拟仿真,得出气动膜片在充气状态下的变形情况与接触状态下的受力情况,以及充气压力与接触面积两者之间的关系曲线。通过分析可知气动膜片在工作过程中变形状态良好,与砖坯接触的过程符合实际情况,达到了预期效果。.在建立理论基础上,通过试验进行实际验证,结果表明交错排列的砖垛在速度突变情况下能够保持良好的稳定性,验证了新型码垛机夹持装置的可行性,为进一步改进设计提供了理论依据。
【关键词】：码垛机 夹持装置 气动膜片 Ansys 接触
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH246
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 本文研究背景及意义9-10
• 1.2 码垛机技术发展现状10-16
• 1.2.1 研究现状10-12
• 1.2.2 国外码垛机器人应用现状12-13
• 1.2.3 国内码垛机器人发展状况13-16
• 1.3 码垛机发展趋势16-18
• 1.4 码垛机夹持装置分析18-19
• 1.5 主要研究内容19-21
• 第二章 粉煤灰砖码垛机夹持装置理论分析21-31
• 2.1 弹性力学概述21-23
• 2.1.1 弹性力学基本内容21-22
• 2.1.2 弹性体的形变势能和外力势能22-23
• 2.2 橡胶材料相关理论23-25
• 2.3 接触理论分析25-27
• 2.3.1 接触理论研究25-26
• 2.3.2 Hertz接触-假设26-27
• 2.4 橡胶膜片的应用27-29
• 2.5 本章小结29-31
• 第三章 气动膜片式码垛机夹持装置结构设计与分析31-47
• 3.1 码垛机夹持装置原理分析31-33
• 3.2 气动膜片式码垛机夹持装置原理分析33-36
• 3.3 气动膜片式夹持装置结构设计36-42
• 3.3.1 砖垛分析36-37
• 3.3.2 结构改进37-42
• 3.4 气动膜片式夹持装置效果分析42-45
• 3.4.1 效果分析42-43
• 3.4.2 受力分析43-45
• 3.5 本章小结45-47
• 第四章 气动膜片的有限元分析47-67
• 4.1 有限元分析方法及软件介绍47-49
• 4.1.1 有限元方法介绍47-49
• 4.1.2 Ansys有限元方法49
• 4.2 Ansys有限元接触分析理论49-50
• 4.2.1 Ansys接触概述49-50
• 4.2.2 Ansys接触分类50
• 4.3 面面接触分析50-53
• 4.3.1 面面接触的内容介绍50-51
• 4.3.2 面面接触问题分析步骤51-53
• 4.4 气动膜片式有限元分析53-66
• 4.4.1 气动膜片自由状态分析53-59
• 4.4.2 气动膜片接触状态分析59-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 试验与分析67-71
• 5.1 码垛机码垛试验67-68
• 5.2 码垛试验结果分析68-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 总结71
• 6.2 展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士期间发表论文目录78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：292124