双立柱式堆垛机三级货叉刚度建模与优化

摘要

堆垛机的多级货叉在叉取货物时易产生较大的变形,为了解决多级货叉取货的精度问题,基于力学理论与有限元方法,对多级货叉进行了末端刚度建模与优化设计。首先,提出了一种堆垛机的整体结构与工作原理,详细地分析了货叉组件的结构与多级直线差动式货叉的工作原理;其次,基于理论力学与材料力学建立了货叉组件的力学模型,并求解了货叉在多组载荷下的挠度值;然后,建立了货叉组件的有限元模型,求解出了货叉组件的刚度并与理论计算结果进行了对比,验证了理论计算的准确性;最后,对货叉组件进行了参数优化,选取了三级货叉的最优截面参数,并完成了优化后货叉组件的静力学有限元分析。研究结果表明:优化后的三级货叉整体刚度提升了14.5%,在实际应用中效果良好。