臺灣博碩士論文加值系統

垃圾壓縮儲存櫃係目前大廈收集垃圾常用之設備，為增加單一垃圾櫃之垃圾
儲存量，此類設備均裝設有垃圾壓縮機構，為了減小壓縮機構伸縮佔用空間，一
般均以剪刀臂的形式設計，再利用液壓缸產生需要的推力，類似千斤頂或是伸降
工程車的剪刀臂設施。惟此類壓縮剪刀臂在進行壓縮時，會出現桿件挫曲的狀況，
使得維修人力疲於奔命，因此如何改良剪刀臂之剛性兼顧設計成本，消除使用時
挫曲的狀況，係本研究之主要目的。
本研究針對某市售壓縮設備內部剪刀臂桿件，依其尺寸利用電腦輔助軟體進
行桿件受力分析，並與實際破壞狀況比較，找出桿件破壞可能原因，結果顯示桿
件因垃圾軟硬度不一，所產生的受力不均勻狀況，其反作用力加諸於桿件所產生
之變形係導致破壞的原因。本研究透過有限元素分析軟體ANSYS-Workbench 模擬
剪刀臂設備在各種不均勻的受力情況下所產生不同的變形狀況，再經由對其單一
桿件抗壓模擬測試，探討以不同的桿件尺寸、桿件厚度及桿件寬度等參數，找出
修正剪刀臂受力改善之因子，以此兩種桿件改善尺寸與原設計進行比對，增加桿
件的寬度及厚度對於改善破壞均具成效，而以本研究之案例模擬分析結果，桿件
厚度增加4 mm 或增寬10mm 均可改善破壞之問題。

Garbage compression storage cabinet is commonly used for garbage collection in the mansion currently . In order to increase the storage capacity for a single garbage cabinet,
such device is constructed with compression tool to save storage space, and always designed with scissor arm mechanism to reduce the retractable space. The required
thrust is generated by the hydraulic force. It is similar with the scissors arm facilities of jack or hoist. When such compression scissor arm is working, the buckling of arm is
sometimes happened, and it always exhausts the maintenance manpower. Hence, how to improve the rigidity of scissor arm under considering the costs is the purpose of this study.
Focusing on the scissor arm of a commercially available compression device, the dimensions of arms are adopted into the computer-aided stress analysis software to analyze the stress and strain distribution for identifying the possible causer of buckling.
The results show that the main reason causing the damage of rod is the reaction force coming from the uneven hardness of garbage. In this research, the finite element analysis software is applied to similar the deformation of the compression system in various non-uniformed reaction force distributions. And then, test of compressive resistance for single rod is simulated with various dimensions of its thickness or width to improve the rigid in comparison with the original design.According to the results of the example in this research, increasing thickness or width would be effectively to improve the rigidity of rod, 4mm for thickening and 10mm for broadening.

摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章、緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的 4
1.4 研究方法與流程 5
1.5 論文架構 6
第二章、基本理論與模擬軟體介紹 8
2.1 結構有限元素法分析 8
2.2 ANSYS-WORKBENCH 軟體簡介 9
2.2.1 軟體模組 9
2.2.2 ANSYS 軟體分析類型 10
2.3 ANSYS-WORKBENCH 基本操作 10
第三章、剪刀臂模型參數設計 17
3.1 剪刀臂尺寸與參數設定 17
3.1.1 材料參數 18
3.1.2 網格收斂性分析 18
3.2 模擬受力型態設定 19
3.3 新型剪刀臂桿件模型建構 19
第四章、結果與討論 21
4.1 剪刀臂各種受力型態最大變形量模擬分析 21
4.2 新型桿件之受力分析 23
4.3 新型剪刀臂與原剪刀臂分析比較 30
第五章、結論與未來展望 32
5.1 結論 32
5.2 未來展望 33
參考文獻 34

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