重载AGV轻量化设计研究.pdfVIP

学兔兔 I 訇 似 重载AGV轻量化设计研究 Research on lightweight of heavy load AGV 刘国刚 LIU Guo-gang (机械科学研究总院，北京100044) 摘 要：以某型载荷为1 5吨的重载AGV为研究对象，主要对占车体重量比例最大的车架进行了轻量化设 计。运用Creo Parametric建立车架参数化三维模型，并与ANSYS Workbench实现对接， 对车架进行静态有限元分析。然后基于ANSYS Workbench的优化设计功能，以车架总重量 为目标函数，各焊接型材厚度为优化变量，对车架进行优化设计。最后对轻量化设计实际效 果进行评价，为重载AGV轻量化设计提供了可借鉴的思路。 关键词：AGV； 车架；有限元；轻量化 中图分类号：TH22 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 4)05(下)-01 01-03 Ooi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．2014．05(下)．28 0 引言 自动导航车 (Automated Guided Vehicles， 做了适当的简化：略去对车架整体变形和内力分 AGV)又名无人搬运车，出现于20世纪50年代， 布影响较小的非承载构件口 ；忽略纵横梁上的非连 是一种自动化的无人驾驶的智能化搬运设备，属 接孔，以更好地保证有限元网格重量；忽略半径 于移动式机器人系统，能够沿预先设定的路径行 较小的曲面倒角。 驶，是现代工业自动化物流系统如计算机集成制 造系统 (CIMS)中的关键设备n】。10-40吨级别的 重载AGV代表着国内AGV研发的先进技术水平， 对提高重载领域物流自动化水平，减轻人的劳动 强度，提高生产效率，缩短物流周期，提升经济 图1某型15T重载AGV 图2重载AGV车架三维模型 效益都具有重要的现实意义。 车架主要由矩形管和板材焊接而成，材料均 重载AGV轻量化是研发设计中的一个很有意 为Q235。经测量，车架长10524mm，宽2000mm， 义的方面。在满足安全性能的前提下，重载AGV 总重5220kg。本模型对其中重要的梁与支撑板进 越轻，则运行动力性越好，对地面要求与损坏也 行了参数化建模，将矩形管的壁厚以及焊接板的 会越小。从节能减排角度看，重载AGV轻量化还 厚度作为参数，共计8个参数。 可减少能耗，从而降低企业运营成本与对环境的 污染。本文以某型载重为15T的重载AGV为研究对 2 静态有限元分析 象，运用ANSYS Workbench的优化设计功能对其 将模型导入ANSYS Workbench中，对车架进 进行优化，为重载AGV的轻量化设计提供一个可 行静态有限元分析。首先进行分析前处理：采用 借鉴的思路。 自由划分的形式对车架进