基于接触力模型的立轴搬运位姿仿真分析

某船舶柴油机公司立轴铸件生产中,RGV小车负责铸型立轴的转运。由于铸件是Φ1.4mX5.25m的竖立柱体,其高径比大,要确保搬运过程中铸件绝对不能出现倾倒的情况,因此需要综合考虑影响立轴稳定性的各种因素。首先根据达朗贝尔原理,得到惯性力,建立立轴的等效静力模型,推导获得立轴滑移或者倾倒时的临界加速度,但该方法是以刚体模型为基础,没有考虑物料的特性以及接触的状态,与工程实践有较大的误差。因此,本文在此模型基础上研究影响立轴稳定性的主要因素,包括加速度、摩擦系数、初始倾斜角以及质心偏移量等,建立立轴—托盘的接触力模型;并采用UGNX软件中的Motion模块,开展其运动位姿的仿真分析,获得了单因素下RGV小车的临界加速度,以及多因素下允许的临界值。该接触力模型为物料搬运位姿安全性问题分析提供了一种可行的方法。