气动膜片式码垛机夹持装置和膜片有限元分析.pdf

学兔兔 务l 匐 化 气动膜片式码垛机夹持装置及膜片有限元分析 Pneumatic diaphragm clamping device of stacker crane and finite element analysis of diaphragm 郭 益，姚平喜，成建平 GUO Yi，YAO Ping-Xi，CHENG Jian．ping (太原理工大学机械工程学院，太原030024) 摘 要：提出了一种气动膜片式码垛机夹持装置，既减少砖坯棱角破损，又方便地使砖坯偏转一个角 度，实现层与层之间的交错排列，提高砖垛的稳定性；使用Ansys分析了气动膜片变形过程及 与砖坯的接触状态；通过试验验证了改进后砖垛的稳定性。 关键词：码垛机；气动膜片；夹持装置；Ansys 中图分类号：TH1 22 文献标识码：A 文章编号：1009-01 34(201 3)04(下)-01 23-03 Doi：1 0．396~l／J．Issn．1 009-01 34．201 3．O4(下)．35 0 引言 1结构改进 在粉煤灰砖生产过程中砖坯码垛机是一种重 码垛机码垛过程中夹持装置是很重要的机械 要的设备，它完成砖坯的夹持、搬运、码垛等工 部分n】，夹持装置在气缸作用下与砖坯接触，靠摩 序。现有码垛机夹持装置为刚性结构，在对砖坯 擦力克服砖坯重力将其提升进行码垛。对现有的 进行夹持的过程中容易损伤棱角，但码出的砖垛 夹持结构进行改进，在夹持装置部分用气动膜片 整齐、紧密，如图1所示。码垛好的砖坯在进入 代替气缸，充了气的膜片变形与砖坯接触实现夹 养护窑的运输过程中，上层侧边的砖坯由于行驶 持功能并进行码垛，其中气动膜片与砖坯之间用 过程中速度的变化、导轨不平等原因，常常会脱 的间距为3ram。气动膜片原材料为橡胶，橡胶材 落，既限制了码垛的层数又对运输过程中的平稳 料具有良好的弹性性能和拉伸能力，为典型的超 性提出了更高的要求。 弹性材料 】，是气动膜片的最佳材料。图2是改进 装置的结构图。 1．进气131；2．夹板2：3．气动膜片 图l 原码垛机码垛效果图 4．砖坯；5．夹板1：6．进气132 为了使整个砖垛在速度突变状态下也能保持 图2 夹持装置结构图 稳定，对码垛机夹持机构进行改进设计，使用气 从图2可知，当压力气体同时从进气口l和进 动膜片夹持装置实现柔性夹持，避免砖坯棱角的 气口2进入夹板2和夹板1的气腔时，气动膜片在 破损，中间夹板采用活动结构，通过增加一个横 气压作用下膨胀变形与砖坯接触，对砖坯产生压 向移动机构 (小行程气缸)使间隔砖层产生一个