建筑用卷揚機的建模分析與結構優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著科學技術和計算機技術的飛速發(fā)展,當今的工程機械產品正朝著模塊化、系列化的方向迅猛發(fā)展。與此同時,信息化、電子化、智能化的水平也在不斷提高,而且這幾個方面已經高度地融合、交叉在一起,彼此間的界限也越來越模糊。產品的可靠性、安全性將會越來越受到企業(yè)、用戶以及社會的高度重視。
　　 在這樣的發(fā)展背景和發(fā)展趨勢下,對卷揚機結構的合理性和實用性兩方面提出了新的要求。在確保安全生產的基礎上,如何實現(xiàn)企業(yè)利益的最大化始終是企業(yè)最為關注的。

2、然而,在卷揚機的傳統(tǒng)設計過程中,設計人員主要依據(jù)個人的或者沿用前人總結的經驗和結論,再結合一些相關的經驗公式,進行簡化計算和靜力分析,然后完成初步的設計,并根據(jù)設計出的參數(shù)進行樣機的試制,這樣直接導致了產品的設計周期長,投入成本高,設計質量及產品的競爭力都缺乏保證。基于此,本文以南通力威機械有限公司的卷揚機研制為背景,對于卷揚機的核心零部件進行了研究與優(yōu)化,改進了公司現(xiàn)有的JM12.5型卷揚機的相關設計參數(shù)。在保證產品運行性能、運行效率

3、以及安全性的基礎上,較大幅度的節(jié)約人力、財力和物力,提高產品的市場競爭力和占有率。本文的主要工作如下:
　　 (1)對卷揚機的主體結構進行理論計算,總結出關于卷筒、制動盤及聯(lián)軸器受力的計算公式,為后續(xù)的有限元分析提供相關的參數(shù)依據(jù)。
　　 (2)利用德國維設計軟件Pro/E對卷揚機的主體結構進行模塊化設計,建立了卷揚機的三維實體樣機模型,并利用ADAMS對其進行了運動學仿真,獲得其運行時的相關參數(shù)。
　　 (3)

4、利用ANSYS workbench 13.0對卷揚機的主要零部件進行有限元分析,得到其應力和位移云圖,根據(jù)應力及其分布情況分析卷揚機結構的合理性。
　　 (4)提出了卷揚機卷筒、制動盤及聯(lián)軸器的新設計方案,并對其進行反向驗證,得出合理的模型結果,為以后的實際生產提供重要的參考依據(jù)。
　　 (5)在MATLAB軟件中搭建卷揚機的控制系統(tǒng)模型,將模糊控制與傳統(tǒng)的PID控制相結合,對于現(xiàn)有的卷揚機控制方法進行改進,并對系統(tǒng)運行