【正文】 梁不受扭矩作用，故空心截面的性價比優(yōu)于實心的矩形和圓截面。 []? —— 梁的設(shè)計許可應(yīng)力 。 通過借助 ANSYS軟件的分析，選取 ? 鋼為立柱截面。 i —— 截面的 回轉(zhuǎn)半徑 。開始計算時，可以不考慮2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 共 44 頁 軸力 p的作用，只根據(jù)彎曲強度條件選取出抗彎截面系數(shù) W，其計算為 : max[]MW ?? （ ） 式中 ： W—— 立柱截面系數(shù) 。 2 2 2 21 212 2 2 5 5 5 53 2 2 2 5 5 5 5 ) 5582 2 2 nm m mmF a bXlk N m?? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? （ ++ () 2 2 2 22 212 2 2 5 5(3 2 2 2 5 5 5 5 5 2 2 2 nm m mmF a bXlNm?? ? ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ??） () 解出 1X 和 2X 之后，可以用靜定平衡方程解出剪力。 f —— 鋼材的抗拉、抗壓強度值 。因此，立柱將受到軸向壓力和彎矩作用，不受扭矩和剪力。 1)恒荷載 ： 貨架自重。同時在一定程度上也受到貨架結(jié)構(gòu)造型的影響。 根據(jù)自定設(shè)計流程，結(jié)合現(xiàn)有的一組設(shè)計參數(shù)，實現(xiàn)自用設(shè)計流程研究，并借助 SolidWorks 軟件建立貨架的實體模型。 目前立體貨架大多采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計， 由于剛架自身的結(jié)構(gòu)特點，使得在設(shè)計立體貨架時，設(shè)計人員需要考慮一些特殊的結(jié)構(gòu)因素。是最簡單也是最廣泛使用的貨架。 (9)封閉式移動貨架 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁 共 44 頁 封閉式移動貨架當不需要存取貨物時， 所有 貨架移動到一起后，全部封閉，并可全部鎖住。閣樓上一般采用輕型小車或托盤牽引小車作業(yè)。 (3)重力式貨架 重力式貨架的每一個貨格就是一個具有一定坡度的存貨滑道。行間有供堆垛機械進行作業(yè)運行的巷道。 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 5 頁 共 44 頁 設(shè)計流程如下 ： 1） 貨架選型 ： 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 條例規(guī)定 :在鋼結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件 及其連接中，不宜采用 ： 厚度小于 4mm 的鋼板 。承重結(jié)構(gòu)的鋼材通常宜采用《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700— 88)規(guī)定的 Q235 鋼和《低合金結(jié)構(gòu)鋼》 (GB1591— 88)規(guī)定的 16錳鋼。 3）、用 VB 軟件 對 SolidWorks 的二次開發(fā)技術(shù)，用 SolidWorks 建立物流倉儲設(shè)備立體貨架參數(shù)化模型，開發(fā)程序計算出各個參數(shù)，實現(xiàn)所有零部件和總裝的參數(shù)化驅(qū)動與工程圖生成。為了解決這些問題，本文采用基于對象的分析方法，通過研究常見貨架形式的組成部件和共同特性，運用三維參數(shù)化設(shè)計實現(xiàn)產(chǎn)品系列設(shè)計。由于技術(shù)設(shè)備落后和經(jīng)費不足等原因，我國自動化立體倉庫的發(fā)展速度遠趕不上實際需要。 自動化立體倉庫的出現(xiàn)和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)以后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。此外，還配有自動安全消防監(jiān)控系統(tǒng)，它是機電一體化和現(xiàn)代信息技術(shù)在物資流通領(lǐng)域應(yīng)用的一個重要分支 [1]。與發(fā)達國家比，我國在自動化程度、信息處理、可靠性等方面還有很大的差距，所以一些大型的工程往往被國外廠商所承攬。③貨架設(shè)計結(jié)果幾乎全為工程二維平面圖，雖然不影響設(shè)計和生產(chǎn)，但是不能更好地體現(xiàn)貨架的三維設(shè)計效果，造成銷售人員和客戶的溝通困難 [4]。本專題主要利用 SOLIDWORKS 軟件的三維建模 功能，建立貨架的實體模型，實現(xiàn)模型驅(qū)動。 2) 材料選擇 :鋼貨架承重結(jié)構(gòu)的鋼材，應(yīng)根據(jù)其重要性、荷載特征、連接方法、使用環(huán)境等具體情況選擇其鋼號和材質(zhì)。 貨架相對應(yīng)的托盤，尺寸要求長 25O0mm 寬 1500mm 高 100mm。 貨架簡介與選型 貨架簡介 貨架布局一般為矩陣網(wǎng)狀閣式，成單行式或多行式。其側(cè)面間隙，考慮在原始位置貨物的停放精度，堆垛機的停位精度，堆垛機及貨架的安裝精度等 ； 貨物支承的寬度必須大于側(cè) 面間2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 6 頁 共 44 頁 隙，免得貨物一側(cè)處于無支承狀態(tài)。閣樓樓板上一般可放輕泡及中小件貨物或儲存期長的貨物，可用叉車、輸送帶、提升機、升降臺提升貨物。貨架的前后設(shè)有安全分線開關(guān)，一遇障礙物整個貨架立即停止。 橫梁式貨架的介紹 橫梁式貨架是最流行、最經(jīng)濟的一種貨架形式、安全方便，適合各種倉庫，直接存取貨物。 貨架選型分析 桁架和剛架是工程中典型的兩種結(jié)構(gòu)，他們的基本區(qū)別是 ： 桁架的所有結(jié)點雖然都是鉸接點，但由于桿布置方面的原因，也能保持幾何不變性 ； 剛架則不同，它是通過剛結(jié)點來維持幾何不變性的。同時，斜桿鉸接形式使桿件截面設(shè)計趨于簡單，若采用超靜定結(jié)構(gòu)，只有預(yù)先假定截面尺寸才能求出內(nèi)力，然后 再根據(jù)內(nèi)力重新設(shè)計桿件截面，若設(shè)計截面與假定截面相差過大，則需要重新計算。對于給定尺寸的貨物單元，貨位尺寸取決于單元四周需要留出空隙的大小。其結(jié)構(gòu)形狀如下圖 22 所示 : 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁 共 44 頁 圖 22 橫梁式 貨架的結(jié)構(gòu)簡圖 貨架載荷與工況分析 依據(jù)《貨架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ CECS23:90）的 條，貨架上的載荷可以分為恒載荷、貨架活載荷、豎向沖擊載荷、水平載荷、以及風載、屋面活載荷 (或雪載 )和地震作用。 立柱的受力情況 [5][6] 立柱主要是軸向受壓，力學模型為如下圖 23: 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁 共 44 頁 立柱橫梁貨物 貨物 貨物 貨物PM 圖 23 立柱受力情況 由于貨物不直接加載在立柱上，而是加載在橫梁上。 A—— 構(gòu)件的截面面積 。 因 為 1X 和 2X 與 nF 呈線性關(guān)系，即可利用疊加得出結(jié)果 1X 和 2X 。 立柱橫梁MP 圖 28邊排立柱的受力圖 可以預(yù)見，立柱的危險截面在橫梁和立柱的交點處。 0l —— 構(gòu)件的計算長度 。 分析提取參數(shù) ： 受力后的變形量、應(yīng)力和應(yīng)變。 彎曲正應(yīng)力的強度條件為 ： max[]MW ?? （ ） 若將其改寫成： max []MW?? 式 中 ： maxM —— 梁可承受的最大彎矩 。由此可知，圓截面和矩形截面在中性軸附近 聚集較多的材料，使其未能充分發(fā)揮作用。 模擬對象 ： 取與橫梁等長的各類型鋼作為橫梁 。 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 共 44 頁 圖 213 立柱與橫梁的連接 側(cè)面斜桿的設(shè)計 采用冷彎空心矩形 鋼 (GB/T6728—— 2021)70 30 3??mm， 其結(jié)構(gòu)見圖 214 圖 214 側(cè)面斜桿尺寸 框架拉桿的確定 由于貨架是背靠背設(shè)計的，兩排貨架屬于對稱結(jié)構(gòu)，使 用框間拉桿可以平衡兩排貨架所受的相反力，增加貨架的穩(wěn)定性。 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 共 44 頁 圖 217 實體模型 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 共 44 頁 第三 章 SolidWorks 建模過程 各部件設(shè)計 （ 1） 通過第二章的貨架選型及尺寸的設(shè)計，畫出各個部件，下圖為貨架的立柱整體圖 31和局部大圖 32。 圖 311 底座整體圖 （ 9） 貨架的螺栓、螺母、彈簧墊片整體圖 312，上層為 M8，下層為 M10。再插入零部件 —— 短梁，然后短梁與草圖裝配。 9) 插入零部件 —— 托盤支撐桿，使之與橫梁裝配，然后添加方程式 D1凸臺 拉伸2托盤支撐桿 .part=D2草圖 14 8。筆者在初次驅(qū)動時，貨架出現(xiàn)散架。 根據(jù)對回轉(zhuǎn)式立體庫設(shè)計和開發(fā)的要求，以及 SolidWorks 提供的強大的二次開發(fā)功能，本課題選擇 SolidWorks 軟件作為此次二次開發(fā)的平臺。 ModelDoc2 對象屬于模型層，是 SldWorks 的子對象。 圖 41 SolidWorks API 對象 程序代 碼 SolidWorks 提供了多種工具的開發(fā)接口，包括目前人們常用的 VBA, Delphi,VC++等。如下圖 43 所示。短梁長 (D1基準面 3).SystemValue = Atn(400 / (K 40)) 39。(D1局部線性陣列 2).SystemValue = i 1 End If If b Then q = i + 1 39。盡量避免尺寸參數(shù)間的關(guān)聯(lián)和制約關(guān)系，需要修改的尺寸參數(shù)必須獨立標注，尺寸標注的名稱可通過查閱其屬性獲得。貫徹軟件工程思想，根據(jù)物流倉儲設(shè)備立體貨架各零件之間的尺寸相關(guān)性計算得到零件和裝配體的尺寸參數(shù)，在 SolidWorks 上建立物流倉儲設(shè)備立體貨架的零件和裝配體的 模型。本人基于 SolidWorks 和 VB 軟件開發(fā)的立體貨架參數(shù)化，可實現(xiàn)系列化貨架的快速生成。 2021 屆畢 業(yè)設(shè)計說明書 第 42 頁 共 44 頁 參考文獻： [1] 韓書銀，萬德安．大型高層立體倉庫貨架系統(tǒng)的有限元分析．山西科技， 2021（ 1）： 112 [2] 康小波．自動化立體倉庫計算機輔助設(shè)計軟件研究． 西安： 西北工業(yè)大學，碩士學位論文， 2021 [3] 王轉(zhuǎn)，梅寶興，程國全．基于全參數(shù)化建模的工業(yè)貨架設(shè)計分析系統(tǒng)．中國機械工程， 2021,17（ 15）： 420 [4] 令狐克志，王轉(zhuǎn)，程國全． Inventor API 在貨架參數(shù)化三維造型中的應(yīng)用．機 械工程與自動化， 2021（ 1）： 26 [5] 劉鴻文．材料力學，上冊 .第 3版 .北京 :高等教育出版社， [6] 劉鴻文．材料力學，下冊 .第 3版 .北京 :高等教育出版社， [7] 成大先 ． 機械設(shè)計手冊一常用工程材料 ． 化學工業(yè)出版社， 2021 [8] 成鳳文 .基于 SolidWorks的機械零件參數(shù)化設(shè)計 .現(xiàn)代制造工程 .2021 (2 ):18～ 19， 46 [9] 江洪，李仲興，邢啟恩 編著 .SolidWorks2021二次開發(fā)基礎(chǔ)與實例教程 .北京 :電子工業(yè)出版社 . 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