滚筒式翻板机的运动分析

论文摘要

在铜板、钢板、镍板和其他有色金属冶炼过程中,为了加工、包装或运输的方便,有一道工序是对产品进行水平状态和铅垂状态的转换。而人工翻板由于劳动强度大,翻板效率低和可操作性差等缺点已不再适应产品批量化生产的需要。随着市场对产品质量和生产效率的不断提高,各种各样的翻板机不断被研发出来。本文以某铜业有限公司的电铜滚筒式翻板机为研究对象,多体系统动力学为理论基础,虚拟样机技术为技术平台,建立滚筒式翻板机工作装置的三维化模型,然后将三维模型导入到机械系统动力学分析软件——ADAMS中进行动力学仿真分析。论文详细的叙述了多体系统动力学的相关理论,并针对滚筒式翻板机的重心位置和受力情况进行了分析；利用Solid Edge软件建立了翻板机的实体模型并成功导入到ADAMS软件,添加适当的约束和载荷后,创建了滚筒式翻板机的虚拟样机,利用ADAMS软件对虚拟样机进行动力学运动仿真,分析翻板机在不同翻转速度的条件下对板件滑移的影响,模拟实际工况得出较优的速度、加速度和翻板过程中的其他特征参数,验证了滚筒式翻板机的翻板效率较高,翻板质量较好；通过滚筒式翻板机的样机进行试验,得出实际生产中,翻板机的翻转速度和板件散落情况的规律,并和模拟仿真的结果进行对比、分析,验证仿真结果的准确性。通过试验研究,得到了电解镍板的滑动摩擦因素,为进一步研究翻板机提供了有效参考依据。论文为翻板机的设计和研究提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 铜的冶炼技术
• 1.1.2 铜的电解精炼
• 1.2 课题来源及研究的意义
• 1.2.1 课题来源
• 1.2.2 课题研究的意义
• 1.3 课题研究的现状
• 1.4 课题研究的主要内容
• 第二章 多体系统动力学理论基础
• 2.1 研究机械动力学的意义
• 2.2 多刚体系统运动
• 2.2.1 坐标变换
• 2.2.2 固定在动坐标系上点的速度和加速度
• 2.2.3 平面运动学的研究
• 2.2.4 平面动力学的研究
• 2.3 翻板机的力学分析
• 2.3.1 翻板机重心位置变化
• 2.3.2 翻板机受力分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 虚拟样机技术和ADAMS软件
• 3.1 虚拟样机技术
• 3.1.1 虚拟样机技术概述
• 3.1.2 传统设计与虚拟样机技术设计的比较
• 3.1.3 虚拟样机技术的应用
• 3.2 ADAMS软件
• 3.2.1 ADAMS软件基本模块
• 3.2.2 ADAMS软件进行虚拟样机设计的过程
• 3.3 本章小结
• 第四章 滚筒式翻板机的运动仿真分析
• 4.1 创建模型
• 4.2 添加约束
• 4.3 施加载荷
• 4.3.1 库仑摩擦力
• 4.3.2 赫兹接触理论
• 4.3.3 添加接触力
• 4.4 添加驱动
• 4.5 仿真结果分析
• 4.6 翻板时间为8S仿真结果分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 翻板过程试验研究
• 5.1 引言
• 5.2 滚筒式翻板机翻板过程试验
• 5.2.1 试验目的
• 5.2.2 试验器材
• 5.2.3 试验方案
• 5.2.4 试验结果与分析
• 5.3 滑动摩擦系数的测量试验
• 5.3.1 试验目的
• 5.3.2 试验器材
• 5.3.3 试验原理及方案
• 5.3.4 试验结果与分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 论文存在的不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表学术论文情况