【正文】 矩為: I2= m4 堆垛機(jī)在運(yùn)行中根據(jù)當(dāng)前位置與存儲(chǔ)在PLC中的目的地址相比較，選擇一條適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行曲線到達(dá)目的貨位，因此在運(yùn)行中的加速度并不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并且每選擇一條運(yùn)行曲線時(shí)，堆垛機(jī)在運(yùn)行時(shí)的加速度變化是不同的，而頂端的撓度f=f1+f2=1+2與堆垛機(jī)運(yùn)行時(shí)的加速度有關(guān)，由此可知，立柱頂端的撓度在加速度達(dá)到最大即a=，撓度最大。將以上數(shù)據(jù)帶入公式，可得: =其中，C 1 = C2 。 1= 2 =根據(jù)堆垛機(jī)的制造和組裝要求，要求堆垛機(jī)下橫梁的水平彎曲，其中B為主從動(dòng)輪距。由（427）下橫梁彎曲撓度的最大值在中間位置x= m時(shí)有: v()=由上式結(jié)果可知: f中點(diǎn)= v() B/1000=4885/1000=即:堆垛機(jī)在調(diào)速以后以最大的加速度運(yùn)行時(shí)，下橫梁的水平彎曲在控制范圍之內(nèi)，不影響堆垛機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。堆垛機(jī)啟動(dòng)以后，在達(dá)到最大加速度以前，一直是以非勻加速運(yùn)行的，所以在運(yùn)行過程中，其立柱的振動(dòng)的振幅也是不停的改變。當(dāng)加速度達(dá)到最大時(shí)，立柱柱端的振幅也最大，對此時(shí)柱端進(jìn)行振動(dòng)分析，得出最大振幅，用以解決在提升速度以后引起的振動(dòng)問題。建立堆垛機(jī)振動(dòng)模型，并解決其振動(dòng)問題。由于雙立柱堆垛機(jī)的兩個(gè)立柱在運(yùn)行過程中以共同的頻率，共同振幅的振動(dòng)的，所以在本文僅對其中一個(gè)立柱進(jìn)行振動(dòng)分析，該立柱相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁.堆垛機(jī)是由無窮多個(gè)質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性系統(tǒng)，并且在構(gòu)件的連接處采用彈性阻尼隔振技術(shù)，求解這樣的多自由度系統(tǒng)有一定的難度。為了簡化計(jì)算，把堆垛機(jī)簡化成理想狀態(tài)下的單質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。 圖47堆垛機(jī)振動(dòng)模型由上一節(jié)可知，把堆垛機(jī)立柱簡化為懸臂梁，并根據(jù)材料力學(xué)知識(shí)我們可以得知，懸臂梁的靜撓度S在外力P的作用下為: （428）此時(shí)，懸臂梁起彈簧的作用，自由端產(chǎn)生的靜變形所需要的力就是梁的彈簧系數(shù)k, （429） 圖48懸臂梁根據(jù)梁端的振動(dòng)微分方程： （430）得出立柱的振動(dòng)頻率為: （431） (432)其中，m39。為懸臂梁在自由端的等效質(zhì)量。 換算質(zhì)量系統(tǒng)與原來的多質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)具有相同振形和相同的頻率。換算質(zhì)量在工程中經(jīng)常用的有兩種方法:剛度法和能量法。 能量法的換算原理為具有換算質(zhì)量的系統(tǒng)于原多質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)在振動(dòng)時(shí)的最大動(dòng)能相同。假定梁自由振動(dòng)的振動(dòng)形式和懸臂梁在自由端加一集中靜載荷時(shí)的靜撓度曲線一樣。在梁端在載荷P的作用下，懸臂梁自有端的撓度為:,在截面X處的撓度為: ,在自由振動(dòng)中，梁各點(diǎn)的振幅仍然近似按比例，即: (433) 其中為梁的自由端的振幅。設(shè)質(zhì)量m的自由振動(dòng)可以表示為.而梁的振動(dòng)可以表示為: (434) 全梁動(dòng)能的最大值為: (435) 所以， ，帶入公式(432)得出立柱懸臂梁的振動(dòng)頻率為: （436）在以下前提條件下，本課題選用的系統(tǒng)仿真為懸臂梁的彎曲振動(dòng)，即:梁的各截面的中心軸在同一平面內(nèi)，且在此平面內(nèi)作彎曲振動(dòng)，在振動(dòng)過程中仍應(yīng)用平面假設(shè)，不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和剪切變形的影響，同時(shí)截面繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與橫向位移相比可以忽略不計(jì)。 圖49梁的振動(dòng)模型以表示梁的橫向位移，它是截面橫截面積的x和時(shí)間t的函數(shù)，以f(x, t)表示作用于梁上的單位長度的橫向力。系統(tǒng)的參數(shù)是單位體積質(zhì)量，橫截面積A（x），彎曲強(qiáng)度, E為彈性模量，橫截面對垂直于x和Y軸且通過橫截面形心的軸的慣性矩。取微段d x，如上圖所示，用Q（x, t）表示剪切力，M(x, t)表示彎矩。在鉛直方向Y方向的運(yùn)動(dòng)方程為: （437）簡化方程得： （438）微段的轉(zhuǎn)動(dòng)方程為:(439)簡化方程得: (440)將上式帶入公式，可得: (441)由材料力學(xué)知識(shí)得知: (442)綜合以上公式得: (443)這就是梁的振動(dòng)微分方程，其中包括四階空間導(dǎo)數(shù)和二階時(shí)間導(dǎo)數(shù)。 連續(xù)系統(tǒng)的振動(dòng)問題同離散系統(tǒng)的振動(dòng)問題在處理上有相同的地方，連續(xù)系統(tǒng)中的各點(diǎn)同時(shí)到達(dá)最大幅值，又同時(shí)離開平衡位置。用數(shù)學(xué)語言講，系統(tǒng)振動(dòng)的位移函數(shù)Y(x} t)在時(shí)間上和空間上是分離的，即，位移函數(shù)可以用下面的式子表達(dá): 式中，Y(x)表示梁的振動(dòng)位形，只依賴于變量；F(t)表示梁的振動(dòng)規(guī)律，只以來于變量。將式帶入，并由波動(dòng)方程得: （444）本模型中梁的單位體積、橫截面積，橫截面對中心主軸的慣性矩都為常數(shù)，所以方程可以簡化為: （445）單獨(dú)考慮立柱頂端的振動(dòng)時(shí)，此時(shí)頂端的振動(dòng)為單自由度，振幅函數(shù)為: （446）由此確定立柱頂端的振幅在加速度最大時(shí)，即: 柱端振幅最大， （447）式中:A max—加速度最大時(shí)立柱頂端的撓度。V max—堆垛機(jī)運(yùn)行最大速度:兩者之間的相對誤差為:在堆垛機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，堆垛機(jī)運(yùn)行速度提高到240m/min以后，立柱的振動(dòng)振幅控制在安全范圍之內(nèi)。1結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)從門架設(shè)計(jì)以及幾個(gè)主要重點(diǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)著手，分析了堆垛機(jī)的運(yùn)行機(jī)理。論文首先從堆垛機(jī)的特點(diǎn)及組成形式開始，接著分析門架的受力情況及推導(dǎo)出門架的彎矩及撓度關(guān)系式，再設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，最終設(shè)計(jì)出了滿足承受重載，高而窄的雙立柱門架；詳細(xì)重點(diǎn)設(shè)計(jì)了行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先列出了行走機(jī)構(gòu)的常見傳動(dòng)方案，并通過計(jì)算完成行走機(jī)構(gòu)各個(gè)部件的選型并確定了尺寸及電機(jī)、減速器的選取，最終設(shè)計(jì)出了滿足條件、靈活、適用、簡捷、方便的行走機(jī)構(gòu)，并繪制出了行走機(jī)構(gòu)零件圖和裝配圖；最后對堆垛機(jī)運(yùn)行過程中的整體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析計(jì)算。 本次設(shè)計(jì)，囊括了大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的方方面面，是我在以后的學(xué)習(xí)工作之前，對各個(gè)學(xué)科課程的一次深入的綜合性的練習(xí)，鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，并為以后的工作學(xué)習(xí)打下良好的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)是對四年以來學(xué)習(xí)的總結(jié)，并鍛煉了總體設(shè)計(jì)的能力。由于本人能力有限，以及時(shí)間上的倉促，設(shè)計(jì)中難免有考慮不周與設(shè)計(jì)不正確的地方，希望各位老師能夠給予諒解，并提出您的寶貴建議，我將不勝感激！ 致謝致謝能順利完成本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，首先與我的指導(dǎo)老師田老師的悉心教導(dǎo)是分不開的，在此，我先向田老師致以我深深的謝意！本次論文設(shè)計(jì)從論文的選題、撰寫、修改直到打印完成自始自終都是在田老師的悉心指導(dǎo)和勉勵(lì)下完成的。田老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)使我受益非淺；田老師一絲不茍的鉆研精神，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，執(zhí)著忘我的工作作風(fēng)，獨(dú)樹一幟的思維方式，無時(shí)無刻不在影響著我，讓我終身難忘。他的言傳身教，將永遠(yuǎn)指導(dǎo)著我今后的學(xué)習(xí)和工作。感謝機(jī)械教研室的諸位老師，在進(jìn)行畢業(yè)論文工作中所給予的幫助，他們的不倦教誨和點(diǎn)撥是我今日點(diǎn)滴知識(shí)的來源。感謝圖書館、資料室、微機(jī)室的各位老師的關(guān)心和幫助。還要感謝我的學(xué)友和朋友對我的關(guān)心和幫助，他們的啟發(fā)和友愛互助的精神給予我論文寫作極大的幫助。最后，再次向他們表示忠心的感謝！參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) [1] 吳國棟 張會(huì)民： QTL10 堆垛機(jī)設(shè)計(jì)與研究 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào) ,1998,12 [2] 宋章領(lǐng) 沈敏德 薛云娜 堆垛機(jī)貨叉靜態(tài)撓度計(jì)算 山東輕工學(xué)院 [3] 陳滌新 堆垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 北京起重機(jī)械研究所 2002（1）[4] 陳娟 鐘永彥堆垛機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn) 梧州學(xué)院學(xué)報(bào) 18（6） [5] 華為實(shí) 基于DEL TA機(jī)構(gòu)的堆垛機(jī)機(jī)器人 四川輕工學(xué)院 34[6] 徐菱 老楊建 王金諾 基于PCL的堆垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 西南交通大學(xué)10012265 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