棚车带式双向装载装置的虚拟设计

【摘要】在我国运输业,铁路运输占有重要地位,尤其是20世纪90年代以后,铁路运输量呈逐年递增趋势。棚车作为铁路运输中的重要运输工具,其装载效率直接影响着火车站的货运能力和成本。目前,国内棚车装载的手段大多仍然停留在人力搬运和叉车装载阶段,效率低、成本高、搬运环境差等问题突显。近几年在山东和江苏的几家公司设计并生产了一些棚车装载机,在一定程度上解放了人力,提高了效率,但效果仍然不够明显,并没有真正体现机械化作业的高效性。因此本课题的研究意义在于提出一种专门针对棚车装载的新型装载装置,在现有装载装置的研究基础之上,进一步提高装载效率、解放人力,达到协同工作的目的。本文以P70型号棚车为研究对象,设计以可伸缩带式输送机为核心部件的棚车带式双向装载装置,用于将货物直接由棚车外运送到棚车内部两端。主要对可伸缩带式输送机的伸缩结构进行设计,它由齿轮齿条伸缩机构和滑轮组机构组成,大大提高了伸缩架伸缩效率。运用三维设计软件Pro/E完成各零件的实体建模并进行虚拟装配。然后进行静态干涉检验,保证各零件间的位置关系正确,最终完成装载装置的虚拟设计。对装载装置模型进行简化,导入动力学仿真软件ADAMS中,对伸缩机构的工作过程建立数学模型,进行运动学仿真分析；输出伸缩机构工作过程中的位移、速度和加速度仿真曲线图,分析并验证伸缩机构的合理性。再通过对驱动力进行优化,最终验证并选取满足工作需要的动力源。使用Workbench软件对伸缩机构进行动态分析,得到主要受力零件的应力应变图,分析其强度和刚度是否满足使用要求；再对可伸缩带式输送机进行模态分析,得到其六阶振型图及位移变形图,分析其合理性,为生产提供根据。本文通过对棚车带式双向装载装置的研究,设计出全新的棚车袋装、箱装货物装载装置,通过可伸缩带式输送机的双向装载,将现有装载装置的效率提高了一倍。又通过新型伸缩机构的设计使得可伸缩带式输送机的体积大大减小,使其适用范围更加广泛。
【作者】王皓；
【导师】李有堂；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】棚车；双向装载；可伸缩带式输送机；虚拟设计；ADAMS；

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