【摘 要】
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近年来,我国经济水平和工业自动化程度不断提高,特别是生产过程自动化和物流仓储配送自动化的快速发展,自动化仓储系统成为必不可少的部分,其中自动化立体仓库的地位至关重要。堆垛机作为自动化立体仓库中不可空缺的核心设备,其整体性能、可靠性、安全性和工作效率直接关系着自动化立体仓库的运行效率。本文以双立柱重载有轨巷道堆垛机为研究对象,首先介绍了双立柱重载有轨巷道堆垛机的结构设计和主要技术参数,并运用经典力学
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近年来,我国经济水平和工业自动化程度不断提高,特别是生产过程自动化和物流仓储配送自动化的快速发展,自动化仓储系统成为必不可少的部分,其中自动化立体仓库的地位至关重要。堆垛机作为自动化立体仓库中不可空缺的核心设备,其整体性能、可靠性、安全性和工作效率直接关系着自动化立体仓库的运行效率。本文以双立柱重载有轨巷道堆垛机为研究对象,首先介绍了双立柱重载有轨巷道堆垛机的结构设计和主要技术参数,并运用经典力学理论分析了堆垛机金属结构的受力和变形情况,分析结果表明立柱和下横梁的挠度均在许可范围之内。第二,利用Solidworks软件建立了堆垛机三维模型,并导入ADAMS软件中构建堆垛机多刚体运动学仿真模型,仿真了正常工况中存取货的完整流程,得到了运动状态响应曲线;通过仿真不同加速度下堆垛机的运动过程,得到行走轮与地轨的接触力曲线以及堆垛机实际行走距离和行走轮旋转角度换算的位移对比,分析行走轮的打滑情况;通过仿真不同摩擦系数下堆垛机的水平运动,分析其位移和速度响应曲线;通过仿真堆垛机碰撞橡胶缓冲器的过程,分析堆垛机在此情况下的受力状态。第三,运用ANSYS APDL与ADAMS软件相结合建立刚柔耦合动力学仿真模型,研究不同加速度下立柱的摆幅情况。第四,利用ANSYS Workbench软件进行有限元分析,通过静力学、瞬态动力学和模态分析进一步验证了堆垛机结构的安全性。最后,经过实物样机试验分析堆垛机的运动特性,验证了运动仿真的正确性。综合结果表明,采用钢制行走轮的双立柱重载有轨巷道堆垛机水平行走加速度建议控制在0.6 m/s~2以下,行走轮与地轨间应避免有润滑油,建议其静摩擦系数应保持在0.2以上。在正常工况下,堆垛机金属结构的应力和变形在许可范围之内,运行是安全的,但在发生碰撞急速停止的情况下,堆垛机金属结构包括上横梁、下横梁和立柱的应力和变形均超过许可值,应避免发生此类情况。
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