外文翻译重量优化和物料节省的滚筒输送系统的设计与分析

重量优化和物料节省的滚筒输送系统的设计与分析Suhas M. Shinde* and R.B. Patil*Jawaharlal Nehru College of Engineering, Aurangabad, (M.S.)International Journal on Emerging Technologies 3 摘要多年来，大量的工作已经完成，并仍在继续巨大的努力，以减轻重量应用成本。 目前的趋势是提供符合严格的重量/成本有效的产品要求。 本文的目的是研究现有的输送机系统和优化关键部件如辊，轴，用于底盘和支撑的C形通道，以最小化组件和材料的总重量保存。关键词优化设计，APDL编程，材料处理系统。I引言A输送机 输送机系统是一种常见的机械部件处理从一个位置移动材料的设备到另一个。输送机在应用中特别有用涉及重或笨重材料的运输。输送系统允许快速和高效的运输对于各种各样的材料，这使得它们非常受欢迎在材料处理和包装行业1 。 许多种类的输送系统可用并且使用根据不同行业的不同需求。那里是链式输送机（地板和架空）。 链输送机由封闭轨道，I型梁，拖缆，释放系统，手推车。 输送系统使用广泛的各种行业由于他们提供许多好处4 。输送机能够安全地运输材料一级到另一级，当由人做劳动将是艰巨和昂贵的。他们可以安装在几乎任何地方，是很多比使用叉车或其他机器移动更安全材料。他们可以移动所有形状，大小和权重。 此外，许多具有先进的安全特性以帮助预防事故。有多种选项可用于运行输送系统3，包括液压，机械和全自动化系统，其装备适合个人需求。输送系统通常在许多中使用行业，包括汽车，农业，计算机，电子，食品加工，航空航天，制药，化学，瓶装和罐头，印刷整理和包装。虽然可以传达各种各样的材料，一些最常见的包括食物，如豆类和螺母，瓶和罐，汽车部件，废金属，药丸和粉末，木材和家具以及谷物和动物饲料3。许多因素在准确选择中很重要的输送机系统。重要的是要知道如何输送机系统将被预先使用。一些个人有助于考虑的区域是所需的输送机操作，如运输，累积和分拣，材料尺寸，重量和形状以及装载位置和拾取点需要6（图1）。B输送系统的类型- 重力输送系统- 动力皮带输送系统- 气动输送系统- 振动输送机系统- 柔性输送系统- 垂直输送系统和螺旋输送机- 活辊输送系统II问题定义 这个项目的目的是重新设计现有的重力辊式输送机系统通过设计关键部件（辊，轴，轴承和框架），以最小化总重量组装并节省大量的材料。重力辊输送机必须输送350公斤负荷，30英寸在地面上倾斜4度。 如图2所示辊式输送机组件。III本研究的目的以下是研究的目标：1.研究现有的辊式输送机系统及其设计。2.现有滚柱输送机的几何建模7。使用ANSYS生成参数模型参数设计语言（APDL）程序。4.执行线性静态，模态，瞬态和现有辊式输送机的优化分析。5.关键输送机零件的重量修改优化。6.进行改进设计分析装载条件。7.对重量的新解决方案的建议优化。IV现状研究的范围1.检查现有输送机系统的设计。2.仿真方法应用于优化参数web厚度，法兰厚度，腹板高度，滚子厚度和轴直径。3. ANSYS APDL代码应用于线性静态，模态，瞬态和优化分析。线性静态分析的150个模拟。模态分析的150个模拟。6.输送机总成的重量优化减少。7.现有和优化设计之间的比较。V 现有组件的研究输送系统A现有输送机总重量B几何建模C有限元建模D静态结构分析静态分析计算稳定负载的影响条件，同时忽略惯性和阻尼效应，例如由时变负载引起的效应。然而，静态分析可以包括稳定惯性负载（例如重力和旋转）。辊式输送机的设计和分析2,4,8重量优化和材料节省（速度）和时间变化的负载可以近似为静态等效负载（如静态等效风和地震负载通常在许多建筑规范中定义）。选择元素并应用材料属性。静态分析确定位移，应力，应变和力组件由不引起显着的lodes引起惯性和阻尼效应。稳定的负载和响应条件;即负载和结构的响应假设相对于时间缓慢变化。临界负载条件：负载作用在任何四个辊上因此考虑350 kg负载最大作用在四个辊上偏转，检查最大应力值是否存在设计。E.静态分析的过程包括这些任务1.构建模型2.设置解决方案控制3.设置其他解决方案选项4.施加负载5.解析分析6.查看结果静态分析结果：- 重量=模型的重量为203.1公斤- 最大偏转图如图1所示图 7。- 最大应力图 8。F模态分析模态分析结果：从结果清楚地看出，第三模态形状将在垂直方向上具有最大运动。 所以第三固有频率应大于激励频率。第三固有频率为54.34Hz。VI 需要优化作为C通道和辊的安全因素是非常高在这个组件中有减轻重量的范围。A关键参数的选择法兰宽度。法兰厚度。网页高度。网幅厚度。滚子外径。滚轮厚度。B模拟的APDL代码形成“Do循环”以计算临界的影响参数对各种因素如最大挠度，应力，重量，第一，第二和第三自然频率。对于每个参数25进行模拟。总共进行了150次模拟。VII 优化设计选择可用的类似于优化设计。为机箱选择ISJC 100和ISJC 75 C通道和支撑。滚筒外径为60 mm，滚筒厚度5毫米。VIII结果优化设计的效果：IX 结论现有设计计算显示了安全系数是非常大的要求，并有一个范围以减轻重量。减少重量的关键参数是C-通道，辊外径和辊厚度。虽然挠度的值，应力更多的情况的优化设计，但它是允许的。30.931的重量减少归因于优化设计。参考文献1 Alspau gh M .A., La test Developmen ts i n BeltConveyor Technology MINExpo 2004, Las Vegas, NV,USA. September 27, (2004).2 Masood S.H. , Abbas B., Sha yan E. a nd Kara A. Aninvestigation into design and manufacturing of mechanical conveyors Systems for food processing, Springer-VerlagLondon Limited (2004).3 Nazzal Nazzal and EI-Nashar Ahmed. Survey of ResearchIn Modeling Conveyor-Based Automated Material HandlingSystems In wafer fabs Proceedings of the Winter SimulationConference (2007).4 Chun-Hsiung Lan, The design of a multi-conveyor systemfor profit maximization International Journal Adv ManufTechnol, 22: 510-521(2003).5 Usher John , John, R. a nd Taylor G. Don Availa bili tymodeling of powered roller conveyors.6 Espelage, W, Wanke E. Movement minimization for unitdistances in conveyor flow shop processing.7 Sek imot o C. Developmen t of Con cept Design CADSystem, Energy and Mechanical Research Laboratories,Research and Development Center, Toshiba Corporation.8 WANG Ying and ZHOU Chen A Model and an analyticalmethod for conveyor system in distribution centers, J SystSci Syst Eng., 19(4): 408-429 (De