氣動膜片式碼垛機(jī)夾持裝置的設(shè)計(jì)與分析
本文關(guān)鍵詞:氣動膜片式碼垛機(jī)夾持裝置的設(shè)計(jì)與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:磚坯碼垛機(jī)是粉煤灰磚生產(chǎn)過程中一種重要的機(jī)械設(shè)備,它完成磚坯的夾持、搬運(yùn)、碼垛等工序。碼垛主要是將磚坯通過碼垛機(jī)整齊地碼放到托盤上,碼到一定高度時(shí)通過軌道將托盤運(yùn)輸?shù)金B(yǎng)護(hù)窯進(jìn)行養(yǎng)護(hù),磚坯養(yǎng)護(hù)是生產(chǎn)的必要過程,也是成品磚質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。 碼垛機(jī)的核心部件是夾持裝置,它與磚坯進(jìn)行接觸,靠摩擦力克服重力將磚坯提升進(jìn)行碼垛,現(xiàn)有碼垛機(jī)碼出的磚垛整齊、緊密。然而磚垛在進(jìn)入養(yǎng)護(hù)窯的運(yùn)輸過程中,當(dāng)碼垛的層數(shù)過高時(shí),由于行駛過程中速度突變、導(dǎo)軌不平等原因,上層側(cè)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(jié)構(gòu),在對磚坯進(jìn)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(gè)磚垛運(yùn)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(gè)磚垛運(yùn)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(shè)計(jì)了一種新型的氣動膜片式碼垛機(jī)夾持裝置。對碼垛機(jī)夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),將原有接觸機(jī)構(gòu)更換為氣動膜片,實(shí)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(jié)構(gòu),通過增加一個(gè)橫向移動機(jī)構(gòu)(小行程氣缸)使間隔磚層產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)層與層之間交錯(cuò)排列,每塊磚坯受壓于上層的兩塊磚坯,限制了其自由運(yùn)動,從而提高整個(gè)磚垛在運(yùn)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(jī)夾持過程及原理進(jìn)行詳細(xì)闡述的基礎(chǔ)上,提出了新型的氣動膜片式碼垛機(jī)夾持裝置,運(yùn)用Ansys對核心元件氣動膜片的充氣過程以及接觸狀態(tài)進(jìn)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(guān)系曲線。通過分析可知?dú)鈩幽て诠ぷ鬟^程中變形狀態(tài)良好,與磚坯接觸的過程符合實(shí)際情況,達(dá)到了預(yù)期效果。.在建立理論基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證,結(jié)果表明交錯(cuò)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(yàn)證了新型碼垛機(jī)夾持裝置的可行性,為進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:碼垛機(jī) 夾持裝置 氣動膜片 Ansys 接觸
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)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(jī)技術(shù)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(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
- 1.2.3 國內(nèi)碼垛機(jī)器人發(fā)展?fàn)顩r13-16
- 1.3 碼垛機(jī)發(fā)展趨勢16-18
- 1.4 碼垛機(jī)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(jī)夾持裝置理論分析21-31
- 2.1 彈性力學(xué)概述21-23
- 2.1.1 彈性力學(xué)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(guān)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(shè)26-27
- 2.4 橡膠膜片的應(yīng)用27-29
- 2.5 本章小結(jié)29-31
- 第三章 氣動膜片式碼垛機(jī)夾持裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析31-47
- 3.1 碼垛機(jī)夾持裝置原理分析31-33
- 3.2 氣動膜片式碼垛機(jī)夾持裝置原理分析33-36
- 3.3 氣動膜片式夾持裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-42
- 3.3.1 磚垛分析36-37
- 3.3.2 結(jié)構(gòu)改進(jìn)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(jié)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(jié)66-67
- 第五章 試驗(yàn)與分析67-71
- 5.1 碼垛機(jī)碼垛試驗(yàn)67-68
- 5.2 碼垛試驗(yàn)結(jié)果分析68-71
- 第六章 總結(jié)與展望71-73
- 6.1 總結(jié)71
- 6.2 展望71-73
- 參考文獻(xiàn)73-77
- 致謝77-78
- 攻讀碩士期間發(fā)表論文目錄78
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:292124
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