全自动水泥装车机主机关键零部件结构分析与优化
本文关键词:全自动水泥装车机主机关键零部件结构分析与优化 出处:《湖北工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:全自动水泥装车机是一种针对车厢码垛形式的设备,能够广泛应用于化工,粮食包装,建材等多行业。能够实现袋装水泥从生产线到卡车车厢的自动化码垛过程,可极大的提高生产效率。因此对全自动水泥装车机的研究有着重要意义。本文以全自动水泥装车机及其关键零部件为研究对象,采用ANSYS Workbench为工具建立有限元模型,对水泥装车机的关键零部件进行了静力学分析,模态分析。分析计算了主机机架、码垛装置侧翼板、闸门驱动连杆等重要零件的强度、刚度性能以及主机机架和码垛装置的模态性能。通过对关键零部件的有限元分析结果相关参数的细致研究,发现其存在的薄弱点和可能在装车机工作过程中导致的问题,然后针对这些问题对关键零部件进行优化设计,得到一种新的优化结构,并对新的优化结构进行验证分析。以期望提升装车机整机的工作性能。通过对主机关键零部件的各项性能参数进行分析,发现了关键零部件:主机机架在普通工况和在极限工况下可能出现的刚度不足等问题。同时结合主机机架质量过重的问题对机架作了拓扑优化设计,得到了新的优化方案。并得到了优化方案后的各项性能参数,验证了其可行性。通过对侧翼板静力学分析结果的研究,得到了其在优化空间内的多组设计点,并对其中一种最优设计点进行了验证。还通过对闸门驱动连杆的静力学分析得到了其不能满足使用要求的结论并提出了驱动连杆的优化方案。本研究表明,第一代水泥装车机主机的一些关键零部件不能完全满足装车机的多工况工作要求,基于有限元法针对这些关键零部件所提出的优化方案对于提高装车机关键零部件的工作性能有较高的可行性与实用意义。可以为实际生产提供理论指导和实践支持。
[Abstract]:Automatic cement loading machine is a kind of equipment for the car stacking form, can be widely used in chemical, food packaging, building materials and other industries. Automatic palletizing process can realize the bagged cement from the production line to the truck, can greatly improve production efficiency. So the research of automatic cement loading machine has important significance. The automatic cement loading machine and its key parts as the research object, the finite element model is established by using ANSYS Workbench as a tool, the key parts of cement loading machine are analyzed by static analysis, modal analysis. The calculation of main frame, stacking device flank plate, gate drive rod and other important parts of the strength and stiffness properties as well as the host frame and stacking device modal properties. Detailed research based on the finite element analysis of the key parts of the relevant parameters, find the weak points of its existence And may result in the loader working process problems, aiming at the problems of the key parts of optimization design, a new optimization structure, and optimization of the new structure are presented. In order to enhance the performance of loading machine. Through the analysis of the parameters of the key parts of the host, found the key parts: the host frame in normal condition and may occur in extreme conditions of the stiffness problems. Combined with the host frame quality heavy topology optimization design of the frame, a new optimization scheme is obtained. The performance parameters are obtained after optimization scheme, through the research to verify its feasibility. On the right flank plate static analysis results, obtained in the optimization of multiple design point in space, and in which an optimal design scheme is verified. Through the gate The static analysis of connecting rod of gate drive obtained can meet the requirements of the conclusion and put forward the optimization scheme of driving link. This study shows that the first generation of cement loading machine for some key parts can not fully meet the requirements of multiple working loading machine, the feasibility and practical significance of optimization scheme of finite element method to solve these key parts the higher to improve the performance of the key parts of the loading machine based on can provide theoretical guidance and practical support for the actual production.
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ172.687
【参考文献】
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,本文编号:1380858
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