堆垛机立柱的优化设计-论文.pdf

《堆垛机立柱的优化设计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、聂学俊，等：堆垛机立柱的优化设计设施与设备doi：lO．3969~．issn．1005—152X．2014．08．123堆垛机立柱的优化设计聂学俊’，岳森峰，雷培莉。(1．北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048；2．北京起重运输机械设计研究院，北京100007；3．北京化工大学经济管理学院，北京100029)【摘要】堆垛机是自动化立体仓库中应用最广泛的货物搬运设备，立柱是保证堆垛机上所有部件正常工作的重要支撑部件。以某型号堆垛机为例，建立堆垛机立柱的有限元模型，按照实际工况进行边界条件和载荷

2、的施加，利用ANSYS进行有限元分析计算，得出堆垛机工作中立柱的变形情况；根据计算结果，提出一种优化立柱结构的设计方案；经过重新计算，结果证明立柱结构优化方案合理可行。[关键词】堆垛机；立柱；有限元分析；结构优化[中图分类号]TH246；F253【文献标识码】A【文章编号]1005—152X(2014)08—0389—02OptimalDesignofSupportingColumnsofStackingMachinesNieXuejun，YueSenfeng2，LeiPeili(1．Schoolof

3、Material＆MechanicalEngineering，BeijingUniversityofIndustry＆Commerce，Beijing1000482．BeijingMaterialsHandlingResearch[nstitate．Beijing100007；3．SchoolofEconomics＆Management，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029．China)Abstract：Inthispaper，with

4、acertainmodelofstackingmachineastheexample，webuihthefiniteelementmodelofthesupportingcolumnsofthemachinetodescribethedistortionofthecolumnsduringtheoperationofthestackingmachineandinviewofthecalculationresult，proposedanoptimizedsolutionofthecolumnstruct

5、ure，which，throughrecalculation，wasprovedtobefeasibleandreasonable．Keywords：stacker；supportingcolumn；finiteelementanalysis；structuraloptimization1引言2堆垛机立柱的理论分析堆垛机是自动化立体仓库中应用最广泛的货物搬运设某型号堆垛机受力分析如图1所示，图1(a)中：G。为立柱备，是物流仓储系统中最重要的设备之一。它在立体仓库高重量，G为载货台重量，G为货叉重量，

6、G为垂直驱动装置重层货架的巷道内来回运行，将位于巷道口的货物存人货架的量，G4为水平驱动系统重量，G为电器控制柜重量，Q为载荷重货格，或者取出货格内的货物运送到巷道口。目前国内堆垛量，T为提升力。图(b)为堆垛机立柱刚度分析图。机存在质量较重、结构相对不稳定、立柱变形较大、启动制动当载货台满载且处于立柱最高位置时，在偏心力矩的不平稳等结构方面的问题。这些问题会导致堆垛机存取货定作用下，堆垛机立柱顶部的挠度主要有三部分叠加而成[21：位精度不准，轻则影响出入库的准确度，重则引起货架或者堆(1)在顶部作用

7、力矩作用下，立柱端部水平位移fo；垛机的倒塌，造成严重的后果u。(2)在力矩的作用下，下滚轮截面转角0，引起的端部本文利用力学理论计算和有限元分析对堆垛机运行时立水平位移；柱结构的应力应变进行了分析，保证立柱在堆垛机各种工作(3)下横梁和立柱连接处的截面转角0，引起的顶部水平工况下变形符合国家标准的基础上，对立柱截面形状进行了位移。改进设计，提出了一种直角梯形截面的优化方案。此结构优堆垛机立柱顶部的总挠度f=fo+，其中，f0按式(1)化方案可以减轻立柱的重量，既能使堆垛机快速轻便地工作，计算。又能降

8、低堆垛机工作过程中的能耗，绿色环保。=[(H一h2)／(2Ela)+MH(a+b3)]／(SE1B)(1)【收稿日期]2014—01—16【基金项目】北京市教委科技面上基金项目(KM201110011009)[作者简介】聂学俊(1965一)，女，湖南人，博士，副教授，研究方向：先进制造技术与过程控制；岳森峰(1991一)，男，河南人，北京工商大学硕士研究生，研究方向：先进制造技术与过程控制。--389——设施与设备物流技术2014年第33卷第8期(总第3