升降式输送机的研制与应用研究

发布时间：2017-08-31 03:02

  本文关键词：升降式输送机的研制与应用研究

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【摘要】：阴极铜是一种在各个领域有非常广泛的应用重要的工业原材料。国内铜冶炼企业大多引进国外技术及设备,在提高设备自动化水平的同时,生产效率亦得到明显提高,但阴极铜包装目前既不成熟,而且无可靠的专用设备进行高效作业。多数企业的阴极铜包装作业,大都依旧采用简单的手工进行作业,不仅体力劳动强度大,而且影响生产效率的提高。与此同时,进口设备成本高昂,国外设备配置形式与企业管理制度不相匹配。因此,对目前的阴极铜板材包装设备进行自动化升级,尤其是阴极铜自动包装机组的研制更是十分迫切,以此适应行业对今后发展的要求。升降式输送机是阴极铜自动包装机组的关键设备,将包装作业的各个工序串联起来,使机组的各个单元形成一个整体,代替了原有叉车在各个包装加工工位间的转运,完成物料在各个包装加工工位间自动输送,而各个工序采用PLC自动控制完成。升降式输送机的工作特点有：工作节奏快,负载重,升降正反转频繁,输送起动制动频繁。基于上述特点,关键技术问题有如下两点：1.需要保证其升降同步性,滚珠丝杠升降机间的连接采用U型连动方式,以避免不必要的偏载等附加载荷；2.输送起动制动过程会不可避免地产生侧向力,需要设置合理的起动制动驱动方式,同时设计导向支撑机构使该侧向力得以平衡。本文首先通过对阴极铜包装加工工位的设计,确定升降式输送机关键技术参数,讨论升降式输送机升降同步及输送方案,完成对升降式输送机的总体设计；建立输送机输送动力学模型,求得输送机输送动量方程,提出一种梯形速度输送驱动方式,其能够大大减小输送过程产生的侧向力；进而建立升降式输送机简化模型,在Adams中进行动力学分析,研究其不同输送驱动方式下的动力学特性,最后在ANSYS Workbench中对输送机机架进行静态结构分析,讨论其强度应力、刚度变形等参数,提出滚珠丝杠升降机与输送机机架连接处侧向力方向上,设计导向支撑机构增加约束,使该侧向力得以平衡,以减小侧向力对滚珠丝杠升降机的冲击,对升降式输送机更为科学合理的设计具有参考意义。实践表明：U型连动方式能够保证升降式输送机的升降同步性,三角形速度输送驱动方式能够大大减小输送过程产生的侧向力,设计导向支撑轮能够平衡输送过程的侧向力,以减小对滚珠丝杠升降机的冲击,证明了上述研究的正确性。
【关键词】：升降式输送机 升降同步 U型连动 侧向力 导向支撑
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB486
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 课题背景12-14
• 1.2 升降式输送机的设计背景14-15
• 1.3 课题研究的核心和意义15-16
• 1.3.1 阴极铜自动包装机组的关键技术问题15-16
• 1.3.2 阴极铜自动包装机组的意义16
• 1.4 国内外研究现状16-21
• 1.4.1 升降技术与应用研究16-18
• 1.4.2 输送机技术与应用及动力学特性研究18-19
• 1.4.3 链及滚珠丝杠研究19-21
• 1.4.4 铜包装相关研究21
• 1.5 研究发展趋势21-22
• 1.6 课题研究内容与研究方法22
• 1.7 本章小结22-24
• 第二章 阴极铜自动包装机组工位设计24-36
• 2.1 引言24
• 2.2 阴极铜包装要求24-26
• 2.3 阴极铜自动包装机组工位设计26-35
• 2.3.1 整形机组工位设计26-31
• 2.3.2 打包机组工位设计31-34
• 2.3.3 入库输送机组工位设计34-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 升降式输送机的设计36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 升降式输送机的设计要求36-38
• 3.2.1 升降式输送机功能设计37-38
• 3.2.2 升降式输送机参数设计38
• 3.3 升降传动机构的选择38-40
• 3.4 输送传动机构的选择40-41
• 3.5 升降式输送机主要参数的计算41-48
• 3.5.1 滚珠丝杠升降机参数的计算41-46
• 3.5.2 输送链参数的计算46-48
• 3.6 升降同步性设计48-50
• 3.7 升降式输送机的设计50-51
• 3.8 本章小结51-52
• 第四章 输送机输送过程侧向力研究52-70
• 4.1 引言52
• 4.2 输送过程动量方程52-56
• 4.2.1 输送机输送过程动量方程建立53-54
• 4.2.2 输送机输送过程动量方程分析54-56
• 4.3 虚拟样机技术及Adams软件简介56-57
• 4.3.1 虚拟样机技术56-57
• 4.3.2 Adams软件简介57
• 4.4 升降式输送机虚拟样机建模与仿真57-62
• 4.4.1 升降式输送机动力学问题57-58
• 4.4.2 升降式输送机虚拟样机模型基本假设58
• 4.4.3 升降式输送机虚拟样机简化模型58-61
• 4.4.4 输送过程侧向力可控速度输送驱动方式61-62
• 4.5 输送机输送过程侧向力分析62-69
• 4.5.1 输送机输送过程侧向力分析62-68
• 4.5.2 输送机输送过程侧向力结论68-69
• 4.6 本章小结69-70
• 第五章 输送机机架静态结构分析与侧向支撑70-82
• 5.1 引言70
• 5.2 输送机机架结构设计70-71
• 5.3 有限元法及ANSYS workbench简介71-74
• 5.3.1 有限元法理论基础71-72
• 5.3.2 线性静态结构分析72-73
• 5.3.4 有限元法应用范围及分析步骤73
• 5.3.5 ANSYS Workbench简介73-74
• 5.4 输送机机架静态结构分析74-78
• 5.4.1 有限元分析前处理74-76
• 5.4.2 输送机机架静态分析76-78
• 5.5 输送机机架侧向支撑设计78-80
• 5.5.1 导向支撑机构设计78-79
• 5.5.2 导向支撑轮实际模型79-80
• 5.6 本章小结80-82
• 第六章 结论与展望82-86
• 6.1 结论82
• 6.2 本文的创新点82-83
• 6.3 展望83-86
• 致谢86-88
• 参考文献88-94
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文、专利94

【参考文献】

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本文编号：763050