一種包裝機八桿機構式灌裝開袋裝置的動力學分析
本文關鍵詞:一種包裝機八桿機構式灌裝開袋裝置的動力學分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在包裝機上設計了一種適用于黃皮紙袋(單層袋)或者紙塑復合袋(雙層袋)的八桿機構式灌裝開袋裝置,實現(xiàn)了黃皮紙外袋和塑料薄膜內袋的同步開袋和封袋,從而解決了單層袋/雙層袋灌裝包裝生產線設計中如何同步開袋順利灌裝難題。本研究針對包裝機灌裝開袋裝置的基本功能及設計要求,將模擬仿真和實驗相結合,對本裝置的設計方法及動力學特性進行了分析,對多桿機構裝置的機械設計提供了一定參考價值。主要研究內容如下:(1)研究了紙塑復合袋包裝機的工藝流程,分析了本裝置動作的基本機理,結合平面連桿機構特性,建立了八桿機構式灌裝開袋裝置動力學模型,推導了八桿機構運動學和動力學方程。(2)研究了八桿機構式灌裝開袋裝置特點,分析了八桿機構優(yōu)化設計的方法,建立了以機構相位角最小值為目標函數(shù)的優(yōu)化模型,運用MATLAB確定了八桿機構設計尺寸,并在ADAMS中建立了虛擬機構模型,驗證了優(yōu)化設計結果的合理性。(3)研究了八桿機構末端左右吸盤動作同步對機構設計的重要性,構建了虛擬樣機,進行了虛擬模型在SolidWorks Motion中的動力學仿真,得到了不同速度下的左右吸盤動力特性曲線,分析了末端開袋吸嘴速度和加速度特征,驗證了灌裝開袋裝置的末端左右吸盤動作同步性符合技術要求。(4)分析了裝置提速過程中對末端吸盤的影響,運用了SolidWorks Simulation對關鍵零件進行應力仿真,計算出了相應的應力、應變和安全系數(shù),證明了本裝置機械設計的穩(wěn)定性,排除了提速對末端沖擊的影響。
【關鍵詞】:八桿機構 優(yōu)化設計 動力學模型 仿真
【學位授予單位】:湖北工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TB486
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-12
- 1.1 課題來源及背景8-9
- 1.2 課題研究的目的和意義9
- 1.3 論文相關領域國內外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3.1 多桿機構優(yōu)化設計研究9-10
- 1.3.2 多桿機構動力學分析研究10-11
- 1.4 本文的研究內容11-12
- 第2章 包裝機八桿機構動力學分析12-30
- 2.1 八桿機構在包裝機中的設計應用12-16
- 2.1.1 灌裝開袋裝置介紹12-13
- 2.1.2 灌裝開袋裝置的構型設計13-16
- 2.2 八桿機構運動學模型的構建16-25
- 2.2.1 驅動模塊運動學分析18-20
- 2.2.2 右吸盤模塊運動學分析20-22
- 2.2.3 左吸盤模塊運動學分析22-25
- 2.3 八桿機構動力學模型的構建25-29
- 2.4 本章小結29-30
- 第3章 包裝機八桿機構的優(yōu)化設計30-40
- 3.1 優(yōu)化變量和目標函數(shù)30-31
- 3.2 約束條件31-34
- 3.2.1 灌裝開袋裝置機構構型設計指標31-33
- 3.2.2 自變量及約束33-34
- 3.3 基于遺傳算法目標函數(shù)最小值優(yōu)化34-36
- 3.4 基于ADAMS的優(yōu)化模型驗證36-39
- 3.5 本章小結39-40
- 第4章 八桿機構式灌裝開袋裝置的仿真及分析40-56
- 4.1 基于SolidWorks的三維模型構建40-41
- 4.2 基于SolidWorks Motion的動力學仿真及分析41-50
- 4.2.1 動力學仿真模型的構建41-47
- 4.2.2 動力學仿真結果分析47-50
- 4.3 基于SolidWorks Simulation的有限元分析50-54
- 4.3.1 有限元模型的構建50-52
- 4.3.2 有限元仿真結果分析52-54
- 4.4 本章小結54-56
- 第5章 八桿機構式灌裝開袋裝置的實驗結果分析56-59
- 第6章 總結與展望59-61
- 6.1 總結59-60
- 6.2 展望60-61
- 參考文獻61-64
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