设计-有限元分析--板结构有限元分析实例详解1一结构设计结构有限元分析结构设计

  内容提示：HEBEINONGJI新闻•视界豳 I 摘 要:为提升我国成品粮智能仓储装备的科. 了穿梭车车体 、 X/Y 向行路机构 、 换向机构 、 存取货物 杆等关键零部件 , 利用 ANSYS 软件对其进行了可靠性 1 优化效果明显 。关键词:四向穿梭车 ; 结构设计 ; 有限元分析化面向成品粮立体仓库的四向穿梭车结构设计与有限元分析牛红宾 1 李丽彳张毓兰彳武照云 11 、 河南工业大学机电工程学院 2 、 河南职业技术学院汽车与交通学院 3 、 郑州财经学院智能工程学院引言粮食作为保障民生的重要资源 ， 是维系国家安全 和社会稳定的重要战略物资 ， 成品粮仓库是粮食仓储 ...

  HEBEINONGJI新闻视界豳 I 摘 要:为提升我国成品粮智能仓储装备的科. 了穿梭车车体 、 X/Y 向行路机构 、 换向机构 、 存取货物 杆等关键零部件 , 利用 ANSYS 软件对其进行了可靠性 1 优化效果明显 。关键词:四向穿梭车 ; 结构设计 ; 有限元分析化面向成品粮立体仓库的四向穿梭车结构设计与有限元分析牛红宾 1 李丽彳张毓兰彳武照云 11 、 河南工业大学机电工程学院 2 、 河南职业技术学院汽车与交通学院 3 、 郑州财经学院智能工程学院引言粮食作为保障民生的重要资源 ， 是维系国家安全 和社会稳定的重要战略物资 ， 成品粮仓库是粮食仓储 的重要载体 ， 直接决定了成品粮的存储与流通能力 。 然 而长期以来 ， 我国大多数成品粮仓库都是依靠叉车或 人工搬运的方式来进行作业的 ， 占地面积大 、 空间利用率 不高 、 存取效率低等问题很突出 。我国成品粮立体仓库建设刚刚起步 ， 粮仓中较为 常见的自动搬运粮食货物的机械装备是堆垛机和穿梭 车 。 近年来 ， 四向穿梭车以工作可靠 、 易于控制等优点 而逐渐兴起 ， 四向穿梭车可在横纵向交叉轨道上任意 行驶 ， 运动灵活 。 通过集成路径规划 、 穿梭车调度等技 术 , 能极大的提升货物存取效率 。目前大部分学者聚焦的是穿梭车的作业调度冋, 进行结构设计与有限分析得较少 。 陈光明等人 ［ 峻计了 带有盘形凸轮与弹簧配合顶升结构的四向穿梭车 。 李 鑫等人固通过丝杠转动进行顶升 , 实现了穿梭车载物台 的升降 。 刘叶艳附对烟草自动备货补货系统穿梭车的 结构可以进行了有限元分析及优化设计 。 设计结构稳健且 工作可靠的四向穿梭车机械结构是对提升我国成品粮 仓储技术水平具备极其重大意义 。本文以成品粮立体仓库为应用背景 ， 设计了一种 能轻松实现行走 、 换向 、 双工位存取货物功能的四向穿梭 车机械结构 ， 并对其关键零部件进行了有限元分析与 优化设计 O 作者简介:牛红宾 ， 男 ， 1979 年出生 ， 河南荥阳人 ， 硕士 研究生 ， 讲师 ， 研究方向:粮油机械 、 数字化设计 。通讯作者 ： 李丽 ， 女 ， 1982 年出生 ， 安徽无为人 ， 硕士研 究生 ， 副教授 ， 研究方向 ： 车辆设计 、 人机一体化智能系统 。基金项目 ： 河南省高等学校重点科研项 ( 20B210001); 河南省科技攻关计划项目 ( 2 )1 功能需求及总体设计思路成品粮立体仓库中的四向穿梭车用于搬运盛放在 托盘里的粮袋 ， 因此要有行路机构 。 为实现在轨道上四 向行走 ， 要设计换向机构 。 工作时通过传感器等检测 位置信号等 、 控制管理系统控制四向穿梭车精确行走到货 物存放处 ， 通过存取货物机构取放货物 。 因为不一样的种类 粮食密度不一 、 作业调度时装载量等会变化 ， 因而四向 穿梭车的机械机构要能适应工作时不同载重 、 不同高 度总车重心变化 ， 并且具有非常好的搬运平稳性 。 因此, 其整体机械结构包括车体 、 X/Y 向行路机构 、 换向机 构 、 存取货物机构四个部分叫根据成品粮仓的特定需求 ， 四向穿梭车机械系统 设计主要包括:功能需求分析 、 方案论证 、 零部件设计 与选型 、 三维模型的建立 、 关键零部件的有限元分析和 结构优化 。 图 1 所示为四向穿梭车机械系统模块设计的技 术路线图 。I 四向穿梭车机械系统 I11 动作要求 1 ; X/Y 向行走 换向动作 1 存取货物1111 方案论证 1 ;驱动方案一 ： 前轮驱动 方案 一 ： 升降车体换向 方案 一 ： 夹抱机构存取货1 驱动方案二 ： 后轮驱动 方案二 ： 旋转车轮换向 方案二 ： 顶升机构存取货11方案评估 方案评估 方案评估1111 方案选择 1 ;11 前轮驱动 111 升降车体换向 111 夹抱机构存取货 1-11 原理分析 1 ; 1 工作原理分析 1111设计计算 ! 1 运用现代设计办法来进行机械结构设计 、 计算及零部件选型 1111优化分析 1 1 关键零部件的可翕性设计与尺寸优化设计 1110模型建立 ； 基于 SoUdworfcs 的四向穿梭车三维模型的建立图 1 四向穿梭车机械结构设计的技术路线 机械结构设计四向穿梭车机械结构包括车体 、 行路机构 、 换向机 构 、 存取货物机构四个部分 。2022 年 5 月上 何鼻衣祂 7