立体仓库堆垛机平稳特性研究

发布时间：2017-05-12 23:00

  本文关键词：立体仓库堆垛机平稳特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技的进步，立体仓库堆垛机的平稳特性研究日益受到人们的关注。立体仓库堆垛机运行时的振动会引起设备定位不准确、运行不平稳、货物不安全等问题，严重时还能造成堆垛机及其零部件的损坏。所以，本文主要针对立体仓库堆垛机的平稳特性进行研究。 通过有限元分析软件对立体仓库堆垛机的主要机构门架和行走机构的驱动轴进行结构静力分析，观察其在X、Y、Z三个方向上的变形量，以确保设备加载后定位准确，运行平稳。再分别对其进行模态分析，提取出门架和行走机构驱动轴前10阶的固有频率和各阶振型。为避免主要机构固有频率和各个零件的工作频率相吻合而引起共振提供了设计依据，，进而有效地降低了立体仓库堆垛机的振动幅值。 针对堆垛机的驱动单元——永磁同步电机的平稳特性问题进行了较深入的研究。利用ANSYS软件分析其磁场空载时和加载后的变化，提取出气隙中随位置变化的径向磁通密度、切向磁通密度、径向电磁力密度和切向电磁力密度波形。在此基础上计算了转子旋转一周的磁场变化，提取出随时间变化的径向磁通密度、切向磁通密度、径向电磁力密度和切向电磁力密度波形。通过数值积分计算出每个时刻切向力的数值变化，从而获得永磁同步电机转矩脉动的变化规律。 影响立体仓库堆垛机平稳特性的主要原因之一是电动机的转矩脉动。提出了通过改变电动机的设计参数可以削弱永磁电动机转矩脉动的方法。通过对4极48槽和6极54槽永磁电机的转矩脉动进行有限元分析，发现合理的极槽配合和极弧系数可以降低转矩脉动。本文还以6极54槽永磁电机为模型，研究了不同的气隙长度对转矩脉动的影响。发现转矩脉动随着气隙的增大开始降低较快，后来降低较慢，其“拐点”即为气隙长度的最佳值。采取上述措施，可有效地削弱电动机的转矩脉动，提高了立体仓库堆垛机运行的平稳性。
【关键词】：立体仓库堆垛机 平稳特性 转矩脉动 永磁电机
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH246
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 立体仓库堆垛机的研究背景与意义10-13
• 1.2 立体仓库堆垛机的国内外发展现状13-15
• 1.3 本课题的研究内容及意义15-17
• 第二章 堆垛机平稳特性理论17-27
• 2.1 堆垛机的结构静力分析概述17
• 2.2 堆垛机的模态分析理论17-19
• 2.3 永磁电机的转矩脉动理论19-27
• 2.3.1 转矩脉动产生的原因20
• 2.3.2 永磁同步电机电磁场分析的有限元分析理论20-22
• 2.3.3 永磁同步电机的电磁力分析理论22-24
• 2.3.4 转矩脉动的抑制方法24-27
• 第三章 立体仓库堆垛机的结构平稳特性研究27-40
• 3.1 立体仓库堆垛机的基本结构27-29
• 3.2 立体仓库堆垛机门架的平稳特性研究29-33
• 3.2.1 立体仓库堆垛机门架的结构静力分析29-31
• 3.2.2 立体仓库堆垛机门架的模态分析31-33
• 3.3 立体仓库堆垛机行走机构驱动轴的平稳特性研究33-38
• 3.3.1 立体仓库堆垛机行走机构驱动轴的结构静力分析34-36
• 3.3.2 立体仓库堆垛机行走机构驱动轴的模态分析36-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 立体仓库堆垛机驱动系统永磁电机的转矩脉动计算40-48
• 4.1 永磁同步电机空载电磁场的计算分析40-43
• 4.1.16 极 54 槽永磁同步电机的模型40-42
• 4.1.2 永磁同步电机的空载电磁场分析42-43
• 4.2 永磁同步电机电磁场的负载分析计算43-45
• 4.3 永磁同步电机电磁场的动态分析计算45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 立体仓库堆垛机驱动电机转矩脉动的削弱方法研究48-58
• 5.1 极槽配合对驱动电机转矩脉动的影响48-52
• 5.2 极弧系数对驱动电机转矩脉动的影响52-54
• 5.3 气隙长度对驱动电机转矩脉动的影响54-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 结论58-59
• 参考文献59-61
• 在学研究成果61-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：361002