立体库堆垛机运行系统优化研究

针对立体库堆垛机的立柱在加减速变化时易出现挠度变形的问题,以单立柱堆垛机为研究对象,基于挠度理论,分析影响立柱产生挠度形变的主要因素;将立柱简化为悬臂梁,推导立柱顶端的摆动方程,并建立Simulink仿真模型;以系统运行效率和稳定性为评价指标,采用遗传算法对堆垛机的速度控制曲线进行多目标优化,并对优化后的速度控制曲线进行仿真分析。研究表明,在堆垛机水平和竖直方向运行到最大距离工况下,优化后的堆垛机运行时间由12.5 s减少至11.621 s,系统的运行效率提升7.03%;最大振幅由5.99 mm减少至5.08 mm,在提高运行效率的前提下,系统的运行稳定性提升了15.2%,降低了堆垛机在运行过程中的挠度形变,验证了优化方法的可行性,可为堆垛机的设计研究提供参考依据。

45 m超高堆垛机立柱结构设计与仿真验证

立柱结构是超高堆垛机设计的核心部件,为解决45 m超高堆垛机立柱截面设计和立柱刚度、振动等性能指标设计,文中采用经典公式估算和有限元仿真验证相结合的方法完成某超高堆垛机立柱结构设计开发。首先应用经典工况和受力分析,初步计算基本性能参数并设计立柱截面参数和工程化数据设计,然后基于3D设计数据开展详细有限元仿真验证各项性能参数并优化结构设计。两者对比结果表明,工程估算方法虽与有限元仿真值有一定偏差,但在前期无结构数据阶段仍可有效指导结构设计,有限元分析方法更贴合产品实际运行状态,能够更详细地验证超高堆垛机立柱的主要性能指标,为堆垛机立柱结构设计提供完整的验证结果。

堆垛机柱脚焊接接头疲劳寿命分析及优化

为了探究工作条件下堆垛机柱脚焊接接头的疲劳寿命问题,对堆垛机柱脚焊接接头进行了动载荷作用下的疲劳寿命分析,并对影响疲劳危险焊缝疲劳强度的相关尺寸进行了优化。首先,建立了含柱脚焊缝的堆垛机柱脚有限元模型,并使用典型受力模式下的静力学分析与焊线处结构应力分析,确定了柱脚危险焊缝位置;然后,建立了含柱脚危险焊缝的堆垛机有限元模型,采用动力学分析得到了动载荷作用下危险焊缝的疲劳载荷谱,并采用结构应力法求解得到了动载荷作用下的危险焊缝疲劳寿命;最后,针对危险焊缝疲劳强度较低的情况,使用响应面优化法对影响柱脚环形焊缝疲劳强度的尺寸进行了优化。研究结果表明:柱脚环形焊缝为柱脚疲劳危险焊缝;在极端工况下,堆垛机危险焊缝疲劳寿命为27.14 y,可以满足堆垛机设计使用年限;优化后的危险焊缝结构应力较优化前降低了15%,危险焊缝疲劳强度得到了较大提高。

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。

基于正矢平方型曲线加减速算法的堆垛机立柱振幅研究

目的为了提高堆垛机运动的平稳性,解决传统S型曲线加减速算法中加加速度不连续而影响堆垛机立柱瞬时振幅的突变冲击问题,新提出一种正矢平方型曲线加减速算法。方法通过推导堆垛机立柱结构的振动方程,构造以正矢平方函数为核心的加减速算法模型,搭建Simulink振动仿真模型,之后与传统S型、正矢型曲线加减速算法一起代入Simulink振动模型进行对比仿真,再对立柱振幅结果进行分析。结果正矢型曲线加减速算法的振幅比传统S型曲线加减速算法的约减小了2.6%,正矢平方型曲线加减速算法的振幅比传统S型曲线加减速算法的大约减小了4.2%。结论所述正矢平方型加减速算法的速度、加速度、加加速度曲线皆连续。基于该算法的堆垛机兼顾平稳性的同时,立柱振幅更小,与其他算法相比,控制结果更优。

基于Ansys Workbench的堆垛机立柱动态性能分析及改进

基于Ansys Workbench协同仿真及优化的解决方案,建立了某型堆垛机立柱结构的有限元分析模型;以提高其固有频率为目标,进行了外壁开孔形式及开孔尺寸参数的优化设计,在提高了结构动刚度的同时减小了堆垛机质量。

基于响应面法的高层堆垛机变截面立柱轻量化设计

为了增强水平方向的稳定性,高层堆垛机立柱结构普遍设计的较粗大,以至于整机能耗有所增加。文中以21 m高层堆垛机为例,通过结构受力分析建立了变截面立柱的有限元模型,分析发现该型号立柱结构存在较大轻量化设计空间。结构尺寸的敏感性分析显示,立柱的变形主要取决于立柱横截面宽度与长度,而立柱翼板的厚度对质量和固有频率有较大影响。以此为基础,采用响应面法对立柱结构进行轻量化设计,在确保立柱刚度、强度基本稳定的基础上,将立柱的整体质量降低了约20%,一阶固有频率也有所提升。

箱形单立柱有轨巷道堆垛机立柱机构研究

文中对物流仓储自动化立体仓库中的核心设备-箱形单立柱有轨巷道堆垛机和方管双立柱有轨巷道堆垛机的关键承载结构立柱结构进行了力学分析,基于有限元分析软件分析了2种结构危险工况下的最大挠度,将2种结构的力学分析数据、质量、成本等因素进行对比,明确了箱形单立柱有轨巷道堆垛机在力学性能和经济性上的优势,为有轨巷道堆垛机高安全性和高稳定性研究提供了参考方向和新的思路。

双立柱式堆垛机结构分析

现代堆垛机正朝着多样化、高速化和高层化的趋势发展。为了适应这种发展趋势,堆垛机越来越多采用双立柱结构形式。文中通过对一种双立柱式堆垛机结构进行传统力学计算研究与有限元分析以及对试验数据进行分析对比,探索了一种双立柱式堆垛机的结构分析方法,为双立柱堆垛机的设计提供了参考。

转弯过程中堆垛机的结构仿真分析

单立柱堆垛机在行驶过程中,立柱受各种复杂惯性力作用产生挠曲变形及摆动,影响堆垛机的运行效率和可靠性,相较于直线行驶,堆垛机在转弯时立柱产生的挠曲变形和摆动更加剧烈,在立柱所能承受的最大刚度[f]≤H/1000范围内,堆垛机承载能力大幅下滑,整体运载性能下降。以某型号单立柱堆垛机为例进行分析,建立堆垛机在转弯过程中立柱的挠度数学模型,分析立柱变形的主要影响因素,对堆垛机进行结构简化,建立仿真模型,并提出增加立柱壁厚和底部横截面长度两种结构优化方案,通过ansys软件进行仿真分析,得出了两套优化方案并进行了分析比较。结果表明:两套方案均能有效地增加单立柱堆垛机立柱的刚度,提升堆垛机在转弯过程中的承载能力,为单立柱堆垛机结构设计和优化提供了相应的技术支持和理论基础。

堆垛机立柱的优化设计

堆垛机是自动化立体仓库中应用最广泛的货物搬运设备,立柱是保证堆垛机上所有部件正常工作的重要支撑部件。以某型号堆垛机为例,建立堆垛机立柱的有限元模型,按照实际工况进行边界条件和载荷的施加,利用ANSYS进行有限元分析计算,得出堆垛机工作中立柱的变形情况;根据计算结果,提出一种优化立柱结构的设计方案;经过重新计算,结果证明立柱结构优化方案合理可行。

双立柱堆垛机自动控制设计中的问题探讨

对立体仓储中的关键设备堆垛机的自动控制方式、主要任务等做了阐述;对位置检测、速度控制、定位方法、安全防护等问题提出自己的观点。

单立柱堆垛机机架的力学分析与结构优化

机架是巷道堆垛机的重要组成部分,承担了绝大部分载荷和惯性力,其中立柱受到应力集中和挠度影响最大.因此,堆垛机立柱的力学性能影响着整机的安全及运行效率.通过Solidworks建立单立柱堆垛机机架模型,结合ABAQUS对模型进行静力分析和模态分析,从理论上验证设计方案的合理性、可靠性和安全性.在静力分析结果的基础上,针对不足之处对立柱结构提出3种优化措施.经比较选定优化方案:立柱高度和壁厚保持不变,纵向截面上底减小为0.56,m,下底增大为0.68,m.优化后,机身增重0.8%,,最大应力增大1.1%,,立柱挠度减小了11.4%,,刚度性能显著提高.

堆垛机速度控制与立柱动态挠曲变形分析

采用多体动力学分析方法并应用欧拉-伯努利梁受载挠曲变形公式,利用叠加原理得到立柱动态挠曲变形公式,建立立柱振动微分方程,分析立柱变形影响因素。应用Simulink建立立柱变形与振动仿真分析模型并求解,得到立柱变形参数与堆垛机运行时间关系曲线,将模型分析结果同有限元分析结果进行比较。采用三种不同的速度控制曲线分析堆垛机速度控制方式对立柱变形产生的影响,揭示了堆垛机在运行过程中影响立柱变形的主要因素,从而确定较为优化合理的堆垛机速度控制方式。

双立柱堆垛机常见故障及维护保养分析

双立柱堆垛机是现代物流核心设备之一,它主要负责自动化立体仓库中货物的出入库,减少了仓库人员的作业强度,提高了货物的周转效率。本文在分析了双立柱堆垛机基本结构基础上,分析了双立柱堆垛机常见故障,并提出了双立柱堆垛机日常维护保养要求,为堆垛机的使用管理提供了一定的参考。

基于Workbench的侧式悬臂堆料机来料车立柱的有限元分析

立柱是堆料机来料车的主要承载部件,需要结构设计合理,通过对破坏的立柱进行有限元分析,对结构进行了改进,使受力合理,设备安全可靠,从而提高整个设备的可靠性和寿命。

圆形料场堆取料机柱体制作要点分析

圆形料场堆取料机是一种用于煤矿、电厂、港口等仓储及转载工艺的大型、连续、高效、环保的装卸设备,其最关键的部件是柱体。它不仅承载着圆形料场堆取料机机身的重量,更是分别实现上部堆料机与下部取料机等旋转的基础。该柱体承受载荷大,结构复杂,加工精度要求高,是整机制作的关键。剖析了柱体各重要零件工艺要点,总结了制作过程中重点控制的细节,为保证整机平稳运行奠定基础。

40m高巷道堆垛机立柱结构分析

随着我国物流行业的高速发展,超高型自动化立体仓库的需求越来越大,然而有轨巷道堆垛机的高度是制约超高型立体仓库发展的主要原因之一。通过对堆垛机立柱结构的正向分析,从单立柱的结构性能分析和双立柱稳定性分析,充分应用控制变量的方法,统计出立柱性能分布的一般规律,阐述了堆垛机立柱的使用性能,并利用有限元软件Ansys对计算结果进行对比。给出了立柱性能的分析曲线,为设备选型和设计提供了计算方法和理论依据。

门式斗轮堆取料机龙门架门腿结构受力分析

门腿作为门式斗轮堆取料机龙门架结构的基础支撑部件,其设计的合理性对设备的安全稳定至关重要,根据其结构及载荷特点,对其进行静力学分析,进一步明确对其强度、稳定性的参数校核,为同类产品的设计提供理论依据。

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。