2.整体方案的图解
由于实际中海绵的规格大小尺寸不一,同时,考虑到成本问题,将海绵进行分块处理。然后将其连接固定起来,使用时根据海绵的大小调节支架上的螺栓来满足使用要求。
在整个吸附过程中,总体吸附机构对海绵的平稳性是至关重要的。因为真空吸盘与海绵的贴合部分在吸附过程中,若受力不均匀或支架与冲压后的钢板发生弯曲变形,将使海绵的贴合部分产生高低不平,从而使真空吸附机构在吸附海绵的过程中,气体的泄漏量增加,吸附效果下降,以致在以后的吸附过程中,真空吸附机构的性能会下降。所以为了保证真空吸附机构能够对海绵有理想的吸附效果,同时使吸附机构的性能能够更好地发挥,我们必须对钢板进行强度校核。
在整体方案的设计中,为了更好地、形象地表达海绵真空吸附机构的内部结构,进行真空吸附机构三文图的绘制。
海绵的真空吸附机构由三块相同尺寸大小的真空吸盘组成。用于床垫的海绵的尺寸是大小不一的。对于双人床垫,其大小尺寸规格为2×2.1m。若将海绵真空吸附机构的整体尺寸大小与上述的海绵尺寸取相同值,即为2×2.1m。同时各真空吸盘之间的距离是可变的,吸盘的长度为2米,宽度为400毫米,各个真空吸盘和冲压钢板连接,将冲压钢板包覆在真空吸盘上。这样清晰明了的表达了整体的机构。
调节距离的时候,我们只调节支架上的螺栓,真空吸盘之间的距离可以改变,能够满足要求。
用三根支架连接不锈钢钢板,每根支架与钢板用螺栓连接。连接螺栓是可拆的,并且不会破坏被连接件,所以可以长期的使用与更换。
整体图如下:
图2.1 海绵真空吸附机构
上图为真空吸附的图例,从图中可以看出,这种真空吸附机构简单明了,并且使用与自动化要求,也满足使用需求。
上面的三视图为本课题设计的海绵真空吸附机构的整体设计图,从图中,我们可以看 出,各个真空吸盘之间是用钢板和螺栓连接固定的。在整个连接过程中采用了很多钢板,其目的是便于固定和连接。
2.2 用ANSYS进行力学分析
2.2.1 真空吸盘厚度的计算
真空吸盘的底板厚度我们初步定为3毫米,根据其受力情况,然后用ANSYS分析其受力变形的情况,明确3毫米厚度是不是符合要求。
海绵重力G=4×164.6=658.4N,三块底板共同承受海绵重力,中间底板承受海绵的重量。
真空吸盘受到海绵的重力。用有限元对真空吸盘的受力变形做一分析,具体分析如下。
带小孔底板若板厚为4mm时,采用四面体网格划分,结果如下:
图2.2 划分网格结果
海绵的自重的大小可参照上表,对于四层海绵的自重为G=4F=4×164.6=658.4N,三块底板共同承受海绵的重力,中间承受海绵的重量为:
G^,=G ([400+(2100-3×400)/4×2])/2100=266.495N
吸盘受力的面积是S=0.4×2=0.8m2
海绵的重力均布在底板上,压强为= =333.119Pa
则孔板的受力图如下:
图2.3 孔板的受力
板的四个周围平面与其他部分焊接,可视为固接,对其进行设置,计算后分析总体变形,其变形图如下:
图2.4 孔板的受力变形图
由上面的分析可知,3mm钢板的真空吸盘的变形很小为0.1%,符合要求,对于真空吸盘的上下盖都用同样的厚度的同为3毫米。
2.2.2用 ANSYS分析钢板和支架厚度
1.钢板
在海绵真空吸附机构中,为了保证使用灵活性,真空吸盘间的距离必须能够随着客户的需求进行自由移动。 海绵真空吸附机构设计+CAD图纸+ANSYS力学分析(8):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_1366.html