单位文秘网 2021-07-06 08:15:48 点击: 次
摘 要:打捆机升降台又称为举升平台,其功用可概括托起材料,使材料到达一定位置,进行打捆动作的设备,其采用液压缸和连杆机构配合的方式实现并完成动作,其优点为传动平稳、惯性小、动作灵敏和简化机构等,主要结构由液压缸、连杆机构和升降辊组成。由于升降台托起的材料重量很大,因此其升降辊的强度是整体研究的重点内容。本研究主要是在理论分析结果的基础上,利用SolidWorks软件进行虚拟建模和有限元仿真分析,从而确定设计的合理性。
关键词:升降辊;SolidWorks;虚拟样机设计;强度仿真分析
前言
钢铁行业目前正向着连续化、自动化的方向发展,质量和效率都成为其行业竞争的基础,则实现快速有效的自动包装功能成为其关键要素。自动化的包装设备不仅可以替代老旧的手动包装,而且可以大大地提高其整体生产效率,提高产品的质量,因此钢铁行业应用自动化包装设备代替人工手工包装已经成为了钢材生产包装行业发展的必然趋势[1]。本文利用理论计算和虚拟仿真技术相结合,保证了分析结果的可靠性和合理性[2]。
1 升降机构理论设计
2 SolidWorks虚拟样机设计
SolidWorks软件是一个基于特征、参数化、实体建模的设计工具。利用SolidWorks软件进行虚拟建模,其主要是先利用零件模块进行模型的零件建模,之后,利用其所建好的零件模型通过装配模块实现整体模型的装配构建,为分析做准备[5]。
2.1 零件建模步骤
A、建立草图;B、通过草图特征形成三维实体模型;C、通过应用特征对已经建立的三维实体模型进行修改和完善。
2.2 零件装配步骤
3 基于SolidWorks软件的有限元分析
3.1 参数设定
3.2 添加模拟分析条件
3.3 分析结果
从图3可以确定,升降辊的最大应力值为95.8MPa,而设计中所采用的主要材料的屈服极限为460MPa,根据分析结果,其最大的等效应力远小于其材料的屈服极限[7],因此,从分析结果上看,本研究的升降机构升降辊强度符合要求。
4 结束语
SolidWorks模拟设计及仿真分析能力的应用,使得升降机构的设计可以摆脱传统机械设计存在的弊端,使得设备样机的加工制造可以在设计更加成熟和完善的前提下进行。对虚拟样机进行性能仿真分析可以避免反复制造物理样机进行测试所带来的种种困难。同时,在进行三维虚拟建模的同时还可以生成所有设计尺寸的系统化参数统计表,这对于同类型产品的设计具有重大的参考价值,可以大大减少同类型设备设计的工作量。
参考文献
[1]唐荻,米振莉,陈雨来.轧钢技术的现状和新发展[J].钢铁.2008.
[2]姜士湖,闫相祯.虚拟样机技术及其在国内的应用前景[J].机械,2003.
[3]刘延俊,关浩,周德繁.液压与气压传动[M].北京:高等教育出版社.
[4]陆宁,樊江玲.机械原理[M].北京:清华大学出版社,2012.
[5](美)DS SolidWorks 公司著,陈超祥等主编,杭州新迪数字工程系统有限公司编译.SolidWorks零件与装配体教程[M].北京:机械工业出版社,2010.
[6](美)DS SolidWorks 公司著,陈超祥等主编,杭州新迪数字工程系统有限公司编译.SolidWorks Simulation基础教程[M].北京:机械工业出版社,2010.
[7]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社,2005.
作者简介:齐谦柱(1972),男,鞍山铁塔制造总厂机械分厂,工程师,研究方向:机械加工、铸造工艺。
李东华(1972),男,辽宁科技大学机械工程与自动化学院工程训练中心,工程师,研究方向:数控编程与加工。
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