移动式转载车装载装置的虚拟开发

发布时间：2017-09-05 17:39

  本文关键词：移动式转载车装载装置的虚拟开发

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【摘要】：水泥、化肥、粮食、面粉、饲料、农副产品和矿产品等散装物料多数采用袋包装运输,这些产品销售产量大。而目前我国袋装物料的搬运和装卸主要是靠人工来完成,不仅劳动强度大,工作效率低,而且在粉尘的工作环境下,危害工人的身心健康。因此,由自动化装载装置代替人工搬运袋装物料就成为一种合理的选择。根据火车敞车的装载特点,“袋装物品敞车装载装置的虚拟开发”就是在这样的背景下提出来的。本文以甘肃省项目为依托,对转载车装载机构完成了初步的设计,并进行了虚拟建模和模态仿真。 所完成的主要工作包括：分析了火车敞车装载装置的工作要求,确定了装载机构的运动形式和规律。装载机构主要由伸缩机构,抓取机构和移动小车组成,完成袋装物料的抓取、提升和放置等操作,最后完成装车任务。选择装载机构中所有机构的液压驱动,本课题采用Pro/E对所有的零部件三维造型,虚拟装配,对其进行干涉验证,修正机构设计中的缺陷,完成装载机构的虚拟设计。 对装载机构的模型简化后,导入运动学仿真软件ADAMS中,确定抓取机构在抓取过程中的数学模型,然后对抓取机构作运动学分析,得出转载机构中抓取机构的位移速度和加速度的曲线图。对移动式转载车装载机构的合理性进行验证。从抓取机构抓取过程,某些构件之间的接触力的分析,得出接触点受力曲线,验证了装载机构满足设计和使用要求。 最后,对装载机构的主要受力部件短横杆和手爪做有限元的分析,得出抓取机构和手抓的应力图和应变分析图,两个主要受力部件的受力变形的最大位移从中可以得出,用于以后的生产和制造。受力部件的固有频率和振型,可以在模态云图中得到,为装载机构动力源液压缸的选择提供主要参数。 本文通过对袋装物品敞车装载装置的研究,丰富了转载机械的应用,同时也为移动式转载车抓取机构的研发和应用提供了理论依据。
【关键词】：袋装物品 敞车 装载装置 虚拟设计 ADAMS
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH243;TP391.7
【目录】：

• 目录5-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 插图索引10-12
• 附表索引12-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 国内外相关研究综述14-19
• 1.2.1 装载机构设计理论与方法的研究现状14
• 1.2.2 装卸设备的研究状况14-19
• 1.3 虚拟样机技术综述19-21
• 1.3.1 虚拟样机技术研究现状19
• 1.3.2 虚拟样机技术的应用概况19-21
• 1.4 论文的研究目标、内容与意义21-23
• 第2章 移动式转载车的工作原理及装载机构的设计23-36
• 2.1 引言23
• 2.2 装载装置的设计计算23-24
• 2.2.1 装载装置承载能力的计算23-24
• 2.2.2 装载机构尺寸设计24
• 2.3 转载车敞车装载机构的工作原理24-25
• 2.3.1 移动式转载车的工作原理24-25
• 2.3.2 转载车抓取机构的工作原理25
• 2.4 装载机构的总体设计25-32
• 2.4.1 转载车车体的设计26-27
• 2.4.2 转载车抓取机构的设计27-31
• 2.4.3 转载车伸缩臂机构的设计31-32
• 2.5 装载机构动力部分设计32-35
• 2.5.1 动力源的选择32-33
• 2.5.2 液压缸参数的设计33-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第3章 移动式转载车装载机构的虚拟建模36-45
• 3.1 移动式转载车虚拟建模概述36
• 3.2 移动式转载车装载机构的几何建模36-38
• 3.3 移动式转载车装载机构虚拟装配38-44
• 3.3.1 虚拟装配方法概述38-39
• 3.3.2 虚拟装配过程39-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 移动式转载机装载机构的运动学分析45-54
• 4.1 仿真分析的概述45
• 4.2 机构建模45-47
• 4.2.1 模型的数据转换与建立45-46
• 4.2.2 模型的简化46
• 4.2.3 模型的物理特性46
• 4.2.4 模型约束的添加和检验46-47
• 4.3 机构运动仿真结果分析47-53
• 4.3.1 机构运动仿真47-48
• 4.3.2 抓取机构位移变化分析48-49
• 4.3.3 抓取机构速度与加速度变化分析49-51
• 4.3.4 抓取机构部分接触力分析51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 移动式转载装载机构的动态特性分析54-60
• 5.1 有限元分析流程54-55
• 5.2 有限元模型的建立55-56
• 5.2.1 有限元模型网络的划分55
• 5.2.2 外部载荷施加55-56
• 5.3 抓取机构的静力分析56-58
• 5.4 抓取机构的模态分析58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 结论与展望60-62
• 结论60-61
• 展望61-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：799363