双立柱堆垛机立柱挠度模型及其参数优化

针对当前双立柱堆垛机立柱顶端挠度计算模型精度不高、立柱优化算法效率低等问题,以XHF-B系列1-5T双立柱堆垛机为例,提出了一种新的立柱顶端挠度计算模型和立柱参数优化方法。首先,基于微元法的思想,建立了新的立柱顶端挠度计算模型;然后,对立柱进行了影响参数分析,建立了立柱挠度优化模型,并在此基础上,采用粒子群算法(PSO)对其进行了求解;最后,采用ANSYS Workbench软件,对优化后的双立柱堆垛机进行了有限元分析,并结合有限元分析结果,对理论模型的正确性进行了验证。研究结果表明:堆垛机立柱参数优化后,立柱顶端挠度为8.6199 mm,降低了74.8%,优化效果显著;有限元分析结果显示的立柱顶端挠度为9.1597 mm,与理论计算吻合度为94.1%,验证了立柱挠度优化模型的正确性,可为堆垛机设计提供理论依据。

液压支架立柱挠度的因次分析与仿真研究

以液压支架立柱挠度为对象,联合运用因次分析技术与流固耦合数值仿真技术对其进行研究。首先,通过因次分析推导出立柱挠度与缸体弹性模量、截面模量、计算长度、缸体内部初撑力、乳化液液体黏度和密度,以及弯矩(外载荷与偏心距的乘积)等7个因素之间的无量纲关系式。然后,选取φ230 mm、φ250 mm、φ500 mm三种缸径的双伸缩立柱,进行基于FEM和SPH的流固耦合仿真分析。将双伸缩立柱按照外径不同分解为3段,得到每一段的挠度仿真值。以各段挠度的仿真值作为已知量,通过多元线性回归分析,求解出了挠度无量纲关系式中的未知量。结果表明:立柱挠度随初撑力和截面模量增大而减小,随弯矩和计算长度的增大而增大。增大初撑力,有利于减小工作阻力波动对立柱挠度的影响。所推导出的挠度关系式亦可用于求解单伸缩和三伸缩立柱的挠度。

堆垛机立柱动态挠度计算与控制仿真

针对堆垛机立柱在惯性力作用下会产生挠曲变形及摆动的问题,通过对堆垛机结构进行简化,建立立柱的二维模型受力分析图,利用工程力学和材料力学的有关知识详细分析了立柱的动态挠度特性及摆动特性,建立了堆垛机立柱的动态挠度数学模型及摆动方程,得出速度和加速度是影响堆垛机立柱动态挠度和摆动的主要因素;在此基础上借助Matlab软件,分别采用多档调速曲线控制方法和S型速度曲线控制方法对堆垛机的速度、加速度及振幅进行仿真分析。研究结果表明:采用多档调速曲线控制方法时,运行过程中会因速度和加速度的突变而引起堆垛机运行不稳定,而采用S型速度曲线控制方法能够有效减小堆垛机在运行过程中对立柱产生的不稳定冲击,可实现速度的平稳过渡,从而验证了采用S型速度曲线控制方法在减小立柱变形和冲击等方面具有明显的优势。