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芦苇打包机结构设计及压缩机构的仿真分析

范子胜  
【摘要】:随着国民经济的高速发展和社会文明建设程度的不断提高,我国纸及纸板、畜牧产品以及人造板(建筑业)的需求量与日俱增,芦苇作为这些产业的原料之一,有着巨大的市场。我国芦苇资源丰富,每年产量大约有130万吨左右,但由于苇区距厂区距离较远,且芦苇运输亏吨现象严重,造成其运输成本居高不下,使得芦苇资源不能够有效利用。研究开发一种能够满足芦苇粗、长、硬特性以及适应野外作业环境的芦苇打包机成为解决其产业化利用的前提之一。论文通过分析已有压缩理论以及国内外打包机研究现状,根据芦苇压缩特性以及应力松弛特性进行了芦苇打包机的结构设计以及压缩机构的仿真分析。 论文在分析打包机发展趋势和芦苇特性的基础上,确定了芦苇打包机整体方案:采用机械式的方捆打包原理,压缩由偏置式曲柄滑块机构实现,通过粉碎输送装置可以对长、粗、硬的芦苇进行直接粉碎输送,通过自动打结装置实现自动化捆包,最终实现芦苇打包的功能,并对其进行了结构设计;在进行芦苇压缩特性以及应力松弛特性试验的前提下分析了其压缩理论,确定了压缩、应力松弛模型;在确定整机结构的情况下,根据整机结构要求以及技术指标要求,重点对压缩机构进行了尺寸计算与设计,并利用Solidworks软件对其进行三维建模以及干涉、质量特性分析。 利用ADAMS软件建立压缩机构的仿真模型,将压缩试验以及应力松弛试验得到的应力模型加载到活塞体运动过程中,对活塞体进行运动学仿真,分析其位移、速度、加速度变化情况;对压缩机构的铰接处进行动力学仿真,分析活塞固定轴、连杆、曲柄受力变化规律,确定其最大受力,以便对其进行校核。在ANSYS软件里建立压缩机构每一构件的模型,对其进行材料特性、约束的设定以后,加载ADAMS仿真分析得到的每一构件所受最大应力,对其进行应力、应变分析,验证了压缩机构设计尺寸、结构参数以及选材的合理性。


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