新型揭蓋及清掃機(jī)械人結(jié)構(gòu)分析與導(dǎo)輪預(yù)緊力計(jì)算.pdf

1、隨著我國煉焦工業(yè)的飛速發(fā)展，煉焦機(jī)械設(shè)備也迎來了更高的挑戰(zhàn)，那就是如何提高工作效率、減少成本、改善操作環(huán)境、降低勞動(dòng)強(qiáng)度等。尤其是焦?fàn)t頂蓋的加揭蓋與爐頂清掃作業(yè)，操作環(huán)境惡劣，維修困難，急需設(shè)計(jì)一種啟蓋—清掃—閉蓋的自動(dòng)化，揭蓋與清掃作業(yè)一體化的新型焦?fàn)t爐頂加煤口揭蓋及清掃機(jī)裝置。
　　本文針對(duì)某新型焦?fàn)t爐頂加煤口揭蓋及清掃機(jī)械人在復(fù)雜工況下的彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形和結(jié)構(gòu)振動(dòng)等復(fù)雜靜動(dòng)態(tài)力學(xué)問題，采用Pro/E、HyperMesh和A

2、NSYS聯(lián)合建模分析方法，建立了該機(jī)械人系統(tǒng)的有限元模型?？紤]接觸非線性，數(shù)值計(jì)算了該機(jī)械人結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、變形、應(yīng)力、導(dǎo)輪預(yù)緊力和振動(dòng)模態(tài)。討論了不同導(dǎo)輪預(yù)緊力對(duì)機(jī)械人的彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形和接觸應(yīng)力，以及受載導(dǎo)輪與軌道間的接觸狀態(tài)。最后，通過計(jì)算得到的機(jī)械人振動(dòng)模態(tài)特征，分析了機(jī)械人的振動(dòng)特性。
　　本文研究得到了如下結(jié)論:
　　(1)該機(jī)械人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)符合橫移、升降、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)與力的傳遞要求，結(jié)構(gòu)型式合理。

3、r>　　(2)該機(jī)械人存在彎曲振動(dòng)模態(tài)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)。機(jī)械人工作頻率為0.5Hz～1Hz，遠(yuǎn)離最小固有頻率14.88Hz，因此，整體不存在共振現(xiàn)象，運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)。
　　(3)在無導(dǎo)輪預(yù)緊力工況下，該機(jī)械人的變形方式主要為彎曲變形，同時(shí)伴隨有輕微扭轉(zhuǎn)變形;機(jī)械人整體最大應(yīng)力為98.6MPa，無明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象;導(dǎo)輪與軌道間存在不接觸的不利狀態(tài)，接觸狀態(tài)不穩(wěn)定，因此，需要施加導(dǎo)輪預(yù)緊力。
　　(4)綜合考慮不同預(yù)緊力工況下該機(jī)

4、械人彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形和受載導(dǎo)輪與豎直軌道間的接觸狀態(tài)，計(jì)算出導(dǎo)輪合理的預(yù)緊力為15KN。
　　(5)在導(dǎo)輪預(yù)緊力為15KN時(shí)，該機(jī)械人的變形方式主要為彎曲變形，同時(shí)伴隨有輕微扭轉(zhuǎn)變形;機(jī)械人最大應(yīng)力為152MPa，無明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象;在揭蓋和空載狀態(tài)下，四對(duì)導(dǎo)輪均與軌道接觸，接觸狀態(tài)穩(wěn)定，運(yùn)行平穩(wěn)。
　　本文研究有如下創(chuàng)新點(diǎn):
　　(1)得到了該機(jī)械人變形和應(yīng)力分布分析和量值，評(píng)估了該機(jī)械人強(qiáng)度和剛度性能。