球磨机更换衬板机械手虚拟样机设计及性能分析
The Virtual Prototype Design and Performance Analysis of the Manipulator for Ball Mill Liner Replacement
球磨机是矿料碎磨作业的主要设备,球磨机里面的衬板极易被磨损破坏掉.在实际工程中,衬板也是球磨机中更换量最大的零部件之一,更换的周期短且每更换一次都要花很长时间,导致磨机的停机率加长,这样经常更换衬板加大了工人的劳动强度并且无法保证工人的人身安全.本文结合某公司球磨机更换衬板机械手的开发与研究,对换衬机械手进行了虚拟样机设计,并对关键零部件进行强度与刚度校核.首先利用Solidworks软件根据设计要求,建立换衬机械手的虚拟样机.通过Solidworks的设计模块构建机械手的零件模型,然后利用装配模块对机械手进行虚拟装配同时进行干涉检验;并且针对实际工程设计中的需要,建立模型的爆炸视图,初步确立机械手的重心等等;利用Solidworks的motion模块,对机械手进行运动仿真,确保整个运动的准确性.运用ANSYS对机械手的关键零部件进行分析,主要对主梁和关键的轴进行强度和刚度的校核.对整个主梁结构的力学分析是基于机械手更换衬板的过程中,且吊臂处于最大伸长位置的最危险的工况条件.由于起升绳索是弹性系统,在机械手吊起衬板的过程中存在较大的动载荷,因此对主梁的分析分为静载荷和动载荷两部分.对轴的分析主要是校核抗弯、抗扭、抗剪切的强度,通过理论计算和有限元分析结果进行对比,说明结构设计的合理性,能够满足使用要求.
- 作者：
- 水磊
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 专业名称：
- 机械设计及理论
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 黄秋波
- 中图分类号：
- TD453；TP241
- 关键词：
- 机械手；虚拟装配；运动仿真；有限元分析
- Manipulator；Virtual Assembly；Motion Simulation；Finite ElementAnalysis