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下載手機APP 前言鎳板的燙洗是鎳的電解加工過程中比較重要的工藝，包括授板、抽棒、翻板、燙洗、出料五個工序。鎳板起重吊具能實現(xiàn)鎳板的堆垛、入槽、出槽和運輸功能，在整個燙洗工藝過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。因其工作環(huán)境惡劣，多粉塵，滿載率高，且運行過程中容易產(chǎn)生較大的振動和沖擊，從而影響設音的使用壽命，還有安全隱患，因此對其進行振動特性分析是至關重要的。本文借助于SolidEdge和收稿曰期：2013-10-25；修訂曰期：2013-11-29：程顯（1989-），昆明理工大學碩士研究生。研究方向：礦冶裝備數(shù)字化設計與制造。
ANSYSWorkbench的無縫連接，在對1.5t鎳板起重吊具靜載分析的基礎上進行模態(tài)分析，得到起重吊具的前6階固有頻率及振型，為其結構動態(tài)特性分析，故障珍斷和優(yōu)化設計提供科學依據(jù)。
1鎳板起重吊具的結構和工作原理鎳板起重吊具主要由鉗腿、導向桿、上橫梁、導向輪、液壓缸和下橫梁等組成。液壓缸一端通過螺栓連接在上橫梁上，另一端通過液壓座和下橫梁連接；在上橫梁的四個角分別布置供移動整個裝置的導向輪，下橫梁兩端分別對稱連接著鉗腿，導向桿通過螺母固定在下橫梁上。穿過鎳板吊耳的導電棒均勻放置在鉗腿上表面，如圖工作時，下橫梁通過導向桿的輔助導向作用，在液壓缸的驅動下做垂直方向的運動，實現(xiàn)鎳板的起重運輸功能。上橫梁在導向輪的導向作用下沿導軌做水平運動，從而實現(xiàn)整個起重吊具的水平移動。實際上，導向輪在起重吊具的力學分析中只起支撐作用，故只需對導向輪建模，而不需要對建模。
模型的簡化工作芫成后，將其按照Parasolid塍輸出‘（。Xt>柿密度為7850kg/m3，彈1鶘1通GPa，泊松比為3.采用自動網(wǎng)格劃分方法，對可掠的實體采用掃掠方法劃分為六面體網(wǎng)格，對不掠的實體采用協(xié)調(diào)分片算法劃分為四面體網(wǎng)格。同時對重要的部位（如鉗腿>采用軟件中的Si命令來進f格的細化，劃頒格后節(jié)點數(shù)為162747，單元數(shù)為68113，*小邊長1-4mm.網(wǎng)格劃分的*終結果如2所示。
2建立三維實體模型利用三維設計軟件SdWEdge對鎳板起重吊具進行實體咄型，建模時應綜合考慮生產(chǎn)車間導電棒的長度、電鎳板的規(guī)格等因素。對1.5t鎳板起重吊具建模，采用自下而上的裝配方法，通過空間定位約束將鉗腿、導向桿、上橫梁、導向輪、液壓缸和下橫梁裝配到一起。
3有限元模態(tài)分析3.1有限元模型的建立所示的起重吊具上橫梁相關零件較多，為了提高計算精度，減少計算量，在符合結構主要力學特曲的前提下，對行如ra化魏（1>因導電棒和鎳板不屬于起重吊具結構部件，在越只是為了提高視覺塍和闡述工作原理，應當去掉，并在分析時用施加在鉗腿內(nèi)側上表面的均布力對其進滴效靴（幻為了方便的劃分網(wǎng)格，去掉對應力影響不大倒角、角、螺栓和螺母等微小結構；（3>由于導向輪在起重吊具的力學分析中只起支撐作用，可以用等效支撐的方式對其簡化，即在導向輪的安裝位置處施加固定約束。
3.2基于預載荷的模態(tài)分析街腿內(nèi)側域面承腠板和導電棒的勤G=15kN，因導電棒均勻放置在鉗腿上，遂將鉗腿內(nèi)側找面荷為均布力在導向輪的安裝位置處添加固定約束（Fixedsupport），然后在鉗腿內(nèi)側上表面施加均布力P=250kPa，求解。3所示為靜力分析應力云圖和總變形云，*大應力和*大變形分別為5mm，都是在需用范圍之內(nèi)的。
將模態(tài)分析模塊拖入起重吊具靜力分析的結果中，進行有預載荷狀態(tài)下的模態(tài)求解，計算得到了鎳板起重吊具的前6階固有頻率及其振型，見表1；振型云如國4~9所示。
表1前6階模態(tài)分析結果固有頻率/*大變形量/*大變形位置田腿中下部田腿下部田腿內(nèi)側承載處田腿下鵬角處田腿上鵬角處是鎳板起重吊具的3階振型，下橫梁有較大的波浪形穹曲現(xiàn)象，鉗腿和下橫梁在垂直方向上左右擺動，*大變形量發(fā)生在鉗腿內(nèi)側承載處。
fwiritaufieterwder模態(tài)固有頻率/*大變形量/*大變形位置由表1并結合各階振型云圖可知：（1>是鎳板起重吊具的1階振型，下橫梁在水平方向上繞液壓缸輕微扭曲竄動，*大變形量發(fā)生在鉗腿中下部。
是鎳板起重吊具的2階振型，下橫梁發(fā)生輕度穹曲現(xiàn)象，鉗腿和下橫梁在垂直方向上前后擺動，*大變形量發(fā)生在鉗腿下部。
是鎳板起重吊具的4階振型，下橫梁發(fā)生較大的弓形變形，兩個鉗腿繞下橫梁中心線做張合擺動，*大變形量發(fā)生在鉗腿下部拐角處。
是鎳板起重吊具的5階振型，導向桿、下橫梁和鉗腿均發(fā)生較大程度的穹曲變形，和3階振型相比，鉗腿和下橫梁在垂直方向上左右擺動的幅度更大。*大變形量發(fā)生在鉗腿上部拐角處。
是鎳板起重吊具的6階振型，鉗腿和下橫梁均有較大的扭曲變形，兩者分別在各自的平面內(nèi)做扭轉運動。*大變形量發(fā)生在鉗腿下部兩邊沿。
由此可見，鎳板起重吊具的固有頻率隨著階次的增大而增大，其固有振型主要分為擺動和扭轉兩類。該吊具的第1、6階振型主要是扭曲，設計時液壓缸和下橫梁以及鉗腿和下橫梁的安裝應當加固；第2、3、4、5階振型主要是不同方向的擺動，應當通過優(yōu)化設計或者在下橫梁和鉗腿上增加肋板來提高系統(tǒng)的剛度。
4結論通過建立鎳板起重吊具的三維實體模型和有限元模型，對其進行有預載荷的模態(tài)分析，得到了起重吊具的前6階固有頻率及振型。
在對鎳板起重吊具進行設計研發(fā)時，有必要對其進行模態(tài)分析。研究發(fā)現(xiàn)，擺動和扭轉是鎳板起重吊具的主要振型，下橫梁和鉗腿是吊具的薄弱環(huán)節(jié)。
通過預載荷下鎳板起重吊具的模態(tài)分析，確定了起重吊具的薄弱環(huán)節(jié)，為進一步優(yōu)化吊具結構、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性提供了理論
