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装砖机四杆导向装置模态及瞬态分析,

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发表于 2018-9-12 08:52:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
装砖机四杆导向装置模态及瞬态分析

孙少强1,杨荣松1,2,张益铭1,陈志亮1 (1.四川大学制造科学与工程学院,四川 成都〓610065)(2.重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室,重庆〓400065)摘要:为了进一步研究装砖机导向装置在工作过程中受到外力干扰时的应力应变状况以及力学性能,通过Pro/E构建了导向装置的三维模型,运用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,得到其前6阶固有频率和振型。对导向装置受启动惯性力和冲击力作用进行了瞬态分析,得到其应力、变形变化规律和应力、变形最大时刻云图,其最大变形在导向杆最下端分别为0.818 9mm/m和2.660 0mm/m,最大应力在导向杆与导向套接触处分别为15.21MPa和48.00MPa,整个机构的最大应力为149.99MPa,变形和应力均符合要求。验证了装砖机导向装置结构设计的合理性和安全性。关键词:装砖机;四杆导向装置;模态分析;瞬态分析中图分类号:TH16;TH243〓文献标识码:A〓文章编号:2095-509X(2018)07-0029-05
 近年来,国内在烧结砖制砖工艺和装备上有了长足的进步,制砖设备的很多工序实现了机械化和自动化,制砖工艺也达到了较高的自动化程度。然而,砖坯经隧道窑烧结成形后,成品砖装车仍主要靠人工手持砖夹装车,作业强度大、重复操作多且效率低。尽管有一些简单改装的夹砖、抱砖和装砖机,但多是通过人工操作手柄和电器开关来控制液压缸、气缸作业,或者是将叉车改装成带有夹砖和抱砖的装置来完成装车或堆放,对砖的堆放有特别的要求,占用场地大,作业效率也不理想。目前还没有较为成熟的产品用于烧结砖成品自动装车,为此,根据市场需求设计开发了自动化程度较高的烧结砖装砖机。四杆导向装置是装砖机的重要部件,若导向杆变形将直接影响装砖机升降作业。由于装砖机工作环境恶劣,工况复杂,在工作过程中极易受到货物质量、小车运动过程中加减速等惯性载荷以及运动中可能会遇到障碍而产生较大的横向冲击载荷作用。四杆导向装置中导向杆为细长杆件,在受到横向载荷时极易产生较大的应力和变形,影响机构的正常运动和现场人员的安全,因此对四杆导向装置的安全可靠性,结构刚度、强度进行分析验证十分必要。 本文主要对装砖机四杆导向装置进行模态分析,对其在自重、惯性扭矩和横向冲击载荷复合作用时进行瞬态分析,获得四杆导向装置的固有频率和振型以及导向杆应力、应变云图,通过研究导向杆的应力及应变状况,来验证其结构设计的合理性和可靠性,为装砖机进一步优化提供参考。
1〓装砖机总体概况 装砖机主要由小车驱动装置、升降液压缸、小车架、四杆导向装置、旋转夹紧装置和横梁支架等组成,其结构简图如图1所示。控制装置通过控制旋转夹紧装置夹、放砖块,升降液压缸带动四杆导向装置升降以及驱动小车沿横梁移动来完成砖块的搬移和装车。四杆导向装置中导向杆与上下连
.....基金项目:工业物联网与网络化控制教育部重点实验室开放基金项目(2016F02);四川大学-泸州战略合作资金项目(2014CDLZ-G21)作者简介:孙少强(1990—),男,河北邢台人,四川大学硕士研究生,主要研究方向为工业机器人传动、机械设计等(文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系木工机械论坛客服QQ:2980918915,电话025-360)更多关注,请扫码
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