立體倉庫巷道式堆垛機(jī)設(shè)計(jì).doc
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1 緒論 1.1 本課題研究的背景及意義 我國現(xiàn)在正處于工業(yè)化、城市化發(fā)展的高速期,未來一段時(shí)間內(nèi),土地資源和勞動(dòng)力資源將會(huì)成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸,鑒于此,建造立體倉庫是未來企業(yè)發(fā)展趨勢,自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流中的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)合理化的關(guān)鍵。它具有空間利用率高,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理,實(shí)時(shí)自動(dòng)結(jié)算庫存貨物種類和數(shù)量等許多優(yōu)點(diǎn),對(duì)加快物流速度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本很重要,已開始應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)。 堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫中最重要的搬運(yùn)、起重、堆垛設(shè)備,對(duì)立體倉庫的出入庫效率有決定性影響,是立體倉庫能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵設(shè)備之一。而我國在堆垛機(jī)制造技術(shù)上和世界發(fā)達(dá)國家有很大差距,鑒于我國未來物流業(yè)發(fā)展的廣闊空間,堆垛機(jī)技術(shù)落后必將成為限制我國自動(dòng)化立體倉庫發(fā)展的瓶頸,使我國在國際物流業(yè)競爭中處于不利地位。鑒于以上因素,發(fā)展堆垛機(jī)技術(shù)有積極意義。 1.2 有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 有軌巷道堆垛起重機(jī)是隨著立體倉庫的出現(xiàn)而發(fā)展起來的專用起重機(jī),通常簡稱為堆垛機(jī)。其主要用途是在高層貨架倉庫的巷道內(nèi)沿軌道運(yùn)行,將位于巷道口的貨物存入貨格,或者相反,取出貨格內(nèi)的貨物運(yùn)送到巷道口,完成出入庫作業(yè)。 20世紀(jì)70年代初期,我國開始研究采用巷道式堆垛機(jī)的立體倉庫,1980年我國第一座自動(dòng)化立體倉庫在北京汽車制造廠投產(chǎn),從此自動(dòng)化立體倉庫在我國得到了迅速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到目前已建成三百余座。堆垛機(jī)做為立體倉庫中最重要的起重運(yùn)輸設(shè)備,也得到了較快的發(fā)展。 早期的堆垛機(jī)是在橋式起重機(jī)的起重小車上懸掛一個(gè)門架,利用貨叉在立柱上的上下運(yùn)動(dòng)及立柱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來搬運(yùn)貨物,通常稱之為橋式堆垛機(jī)。1960年左右在美國出現(xiàn)了巷道堆垛機(jī),這種堆垛機(jī)是在地面的導(dǎo)軌上行走,利用貨架上部的導(dǎo)軌防止傾倒。隨著立體倉庫的發(fā)展,巷道堆垛機(jī)逐漸替代了橋式堆垛機(jī)。 隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展,堆垛機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛,技術(shù)性能越來越好,高度也在不斷增加,到1970年實(shí)現(xiàn)了由貨架支承的高度為40米的堆垛機(jī)。堆垛機(jī)的運(yùn)行速度也不斷提高,目前堆垛機(jī)水平運(yùn)行速度可達(dá)200m/min,起升速度高達(dá)120m/min,貨叉伸縮速度達(dá)50m/min。2004年國際物流綜合展覽會(huì)上推出的超高效能巷道堆垛機(jī)“H-V1”,走行速度500m/min,加減速0.5G,處理能力每小時(shí)500箱,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化立體倉庫存取效率的飛躍。 80年代初期,巷道堆垛機(jī)的運(yùn)行能力主要由機(jī)械的速度模式來決定,速度控制是將子母電機(jī)或變極電機(jī)進(jìn)行復(fù)合,機(jī)械式地進(jìn)行速度切換來控制高速、低速運(yùn)行。因此,最高行走速度不超過100m/min,最高升降速度不超過20m/min,在高速化上受到了制約。于是,在速度控制方面采用了直流電機(jī)的電壓切換控制方式,使巷道堆垛機(jī)的最高行走速度達(dá)到125m/min,最高升降速度達(dá)到30m/min。但是,伴隨高速化的另一個(gè)重要問題是停止,為了滑動(dòng)停止就必須降到很低的速度。當(dāng)進(jìn)行速度切換時(shí),由于急加減速而形成的或是由于制動(dòng)停止而引起的沖擊,誘發(fā)了機(jī)械的振動(dòng)。 現(xiàn)代堆垛機(jī)多使用變頻調(diào)速,速度控制更加平穩(wěn),解決了變速時(shí)的沖擊問題,但是在堆垛機(jī)制動(dòng)器抱閘停止時(shí),也會(huì)產(chǎn)生沖擊,在堆垛機(jī)機(jī)架較高的情況下,造成機(jī)架晃動(dòng),目前只能通過改善控制減小沖擊,尚無更好的解決辦法。 目前,我國巷道堆垛機(jī)的性能參數(shù)和可靠性有待進(jìn)一步提高。國產(chǎn)堆垛機(jī)的質(zhì)量相對(duì)國外堆垛機(jī)而言差距較大,為使國產(chǎn)堆垛機(jī)趕超國際水平,應(yīng)加強(qiáng)自主研究和開發(fā)。 1.3 本課題設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 此堆垛機(jī)用于機(jī)械加工工廠的毛坯、零件倉庫,倉庫貨架總高度為10m,貨物單元長、寬尺寸為1200x1000mm,額定負(fù)載800kg,最高行走速度120m/min,最高升降速度30m/min,最高貨叉速度30m/min,首層貨架高度600mm,負(fù)載單元器具為托盤或貨箱,貨叉數(shù)為雙貨叉,每小時(shí)出入庫20次,平均工作周期3min。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)堆垛機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括門架結(jié)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、貨叉伸縮機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)出更合理堆垛機(jī)門架結(jié)構(gòu),在保證其強(qiáng)度及剛度條件下盡量減輕整機(jī)重量,同時(shí),設(shè)計(jì)出能減輕堆垛機(jī)制動(dòng)時(shí)晃動(dòng)的輔助天軌制動(dòng)裝置和更加簡單可靠的斷繩保護(hù)裝置。 2 堆垛機(jī)總體方案的確定 堆垛機(jī)工作于立體倉庫貨架之間,為節(jié)省空間,加大有限空間存貨量,現(xiàn)代立體倉庫貨架間距做的很窄而高度很高。堆垛機(jī)在此環(huán)境下工作,決定其整體結(jié)構(gòu)高而窄,為防止傾倒,將堆垛機(jī)行走軌道設(shè)計(jì)成上下雙軌,下部地軌起支撐和引導(dǎo)作用,上部天軌可支持堆垛機(jī)直立行走,保證不發(fā)生傾倒事故。 高而窄的結(jié)構(gòu)也造成堆垛機(jī)沿高度方向剛度不足,在起停過程中振動(dòng)嚴(yán)重,會(huì)延長定位時(shí)間,影響效率,也會(huì)造成堆垛機(jī)定位不準(zhǔn)確,無法正常工作。為減輕剛度不足造成的影響,堆垛機(jī)設(shè)計(jì)中要非常注意機(jī)構(gòu)的動(dòng)剛度。 2.1 有軌巷道堆垛機(jī)門架結(jié)構(gòu)選型 按傳統(tǒng)門架結(jié)構(gòu)形式堆垛機(jī)可分為雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)和單立柱有軌巷道堆垛機(jī): (1)雙立柱有軌巷道堆垛機(jī) 雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)由兩根立柱、上橫梁、下橫梁和帶貨叉的載貨臺(tái)組成,立柱、上橫梁和下橫梁組成一個(gè)長方形的框架,一般稱為機(jī)架。這種堆垛機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是強(qiáng)度和剛性都比較好,能快速起、制動(dòng),并且運(yùn)行平穩(wěn)。一般用在起升高度較高、起重量較大和水平運(yùn)行速度較高的立體倉庫中,其缺點(diǎn)是自重較大。 (2)單立柱有軌巷道堆垛機(jī) 圖2.1 雙立柱有軌巷道堆垛機(jī) 單立柱有軌巷道堆垛機(jī)的機(jī)架由一根立柱、下橫梁和上橫梁組成。立柱多采用型鋼或焊接制作,立柱上附加導(dǎo)軌。整機(jī)重量較輕,消耗材料少,因此制造成本相對(duì)較低,但剛性稍差。由于載貨臺(tái)和貨物對(duì)立柱有偏心作用,以及行走、制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的水平慣性力作用,使單立柱有軌巷道堆垛機(jī)在使用上有較大的局限性。不適于起重量大和水平運(yùn)行速度高的堆垛機(jī)。 圖2.2 單立柱有軌巷道堆垛機(jī) 通過對(duì)比分析,本設(shè)計(jì)中堆垛機(jī)應(yīng)用于機(jī)械零件及毛坯的搬運(yùn),受力較大。單立柱堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)剛度小,設(shè)計(jì)大剛度門架較困難。且本設(shè)計(jì)針對(duì)加大倉庫存貨量的中型倉庫,庫高為10米,單立柱結(jié)構(gòu)做到10米高,會(huì)顯著提高成本,不夠經(jīng)濟(jì)。故本設(shè)計(jì)采用雙立柱有軌巷道堆垛機(jī),這種堆垛機(jī)強(qiáng)度和剛性都比較好,能快速起、制動(dòng),并且運(yùn)行平穩(wěn)。用在起升高度較高、起重量較大和水平運(yùn)行速度較高的立體倉庫中,符合本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求。 2.2 貨叉伸縮機(jī)構(gòu) 2.2.1 貨叉結(jié)構(gòu) 貨叉伸縮機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)存取貨物的執(zhí)行機(jī)構(gòu),置于堆垛機(jī)載貨臺(tái)上,可以橫向伸縮以便向兩側(cè)貨格送入或取出貨物。一般按叉子的數(shù)量分為單叉貨叉,雙叉貨叉和多叉貨叉,其中多叉貨叉多用在特長貨物的堆垛。 由于工作需要,堆垛機(jī)貨叉在收回狀態(tài)下的長度要小于巷道的寬度,但伸展后的長度卻要大大長于巷道寬度。為了從結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求,必須采用多級(jí)伸縮式貨叉,目前最常用的是3級(jí)直線差動(dòng)式貨叉。底叉固定在載貨臺(tái)上,動(dòng)力裝置安裝在底叉上,通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)中叉相對(duì)底叉運(yùn)動(dòng),中叉和上叉之間裝有直線差動(dòng)機(jī)構(gòu),使中叉相對(duì)底叉運(yùn)動(dòng)時(shí),上叉相對(duì)中叉以2倍速運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)大距離伸叉的要求。 2.2.2 中叉板的驅(qū)動(dòng) 中叉的運(yùn)動(dòng)是通過安裝在底叉板或載貨臺(tái)上的電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的,傳動(dòng)方案有齒輪齒條傳動(dòng)和鏈條傳動(dòng)。 1.齒輪齒條式伸縮叉 如圖2.3,電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)構(gòu)安裝在載貨臺(tái)上,齒條固定在中間叉上,齒輪固定在載貨臺(tái)中部,驅(qū)動(dòng)齒條從中點(diǎn),向左或向右移動(dòng)大約自身長度的的一半。前叉可以從中間叉的中點(diǎn),在鏈條或鋼絲繩驅(qū)動(dòng)下向左或向右伸出比自身稍長的長度。 圖2.3 齒輪齒條式伸縮叉伸縮機(jī)構(gòu) 2.鏈條鏈輪式伸縮叉 如圖2.4,固定叉安裝在載貨臺(tái)上,固定貨叉、中、上叉之間由鏈輪鏈條進(jìn)行連接,電動(dòng)機(jī)通過驅(qū)動(dòng)鏈輪由鏈條帶動(dòng)中間叉運(yùn)動(dòng),從固定叉中點(diǎn)向左或向右伸縮,在中叉向左或向右伸縮時(shí),由另外兩條鏈帶動(dòng)上叉以三倍速度伸縮。 圖2.4 鏈條式貨叉伸縮機(jī)構(gòu) 分析以上兩方案,鏈條式貨叉伸縮機(jī)構(gòu)采用鏈輪鏈條執(zhí)行動(dòng)作,鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)整體尺寸較大,由圖中也可以看到,鏈條數(shù)較多,空間布置不便,容易造成鏈條間的干涉,傳動(dòng)中有一定的速度波動(dòng),貨叉位置控制難以做到很精確,不利于檢測。齒輪齒條式貨叉伸縮機(jī)構(gòu)采用齒輪齒條執(zhí)行動(dòng)作,速度平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單緊湊,齒輪齒條耐用度高,減少維修輔助時(shí)間。鑒于以上優(yōu)點(diǎn),本設(shè)計(jì)采用齒輪齒條式貨叉伸縮機(jī)。 2.3 起升機(jī)構(gòu) 2.3.1 起升機(jī)構(gòu)形式 起升機(jī)構(gòu)通過支架用螺栓固定在立柱下端,本設(shè)計(jì)可參考方案有電動(dòng)葫蘆起升機(jī)構(gòu),卷揚(yáng)機(jī)起升機(jī)構(gòu)以及鏈條起升機(jī)構(gòu)。 1.電動(dòng)葫蘆起升機(jī)構(gòu) 圖2.6吊鏈?zhǔn)狡鹕龣C(jī)構(gòu) 鋼絲繩由電動(dòng)葫蘆卷筒引出,通過上橫梁的兩個(gè)固定滑輪與載貨臺(tái)上的動(dòng)滑輪連接,如圖2.5.電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)應(yīng)用很廣泛,但在調(diào)速方面,市場上目前暫無可調(diào)頻調(diào)速的電動(dòng)葫蘆,需要專廠定制,且市場成熟度不是很好,在一定程度上增加成本。由于本設(shè)計(jì)中堆垛機(jī)對(duì)定位要求很高,電動(dòng)葫蘆由于調(diào)速上的缺陷難以做到很精確定位,市場上現(xiàn)有的產(chǎn)品升降速度也不能滿足任務(wù)要求,故不采用。 2.吊鏈?zhǔn)狡鹕龣C(jī)構(gòu) 圖2.5 電動(dòng)葫蘆起升機(jī)構(gòu) 采用鏈輪與鏈條起升,該形式在結(jié)構(gòu)上由于升降電機(jī)裝置上置,使堆垛機(jī)重心上移,增加了不穩(wěn)定因素。鏈傳動(dòng)本身不穩(wěn)定,工作中產(chǎn)生振動(dòng)和脈動(dòng),且工作一段時(shí)間吊鏈伸長量超標(biāo)(5%),必須更換,增加了成本和輔助時(shí)間,對(duì)于高度較高的堆垛機(jī)設(shè)備不是最合理的選擇,本設(shè)計(jì)不采用。 3.卷揚(yáng)機(jī)起升機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)可采用專業(yè)起重用調(diào)頻調(diào)速電機(jī),通過直連式或聯(lián)軸器與減速器軸連接,輸出軸上安裝卷筒,卷筒是非標(biāo)件,可根據(jù)具體起升高度自行設(shè)計(jì)。根據(jù)市場上現(xiàn)有堆垛機(jī)設(shè)備調(diào)查,目前市場上巷道堆垛機(jī)多采用這種升降裝置,故本設(shè)計(jì)采用,其結(jié)構(gòu)如圖2.6。鋼絲繩3纏繞在卷筒8上,由卷筒引出后通過上橫梁的固定滑輪2與載貨臺(tái)上的動(dòng)滑輪10連接,卷筒在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),通過控制電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速可以準(zhǔn)確控制載貨臺(tái)位置。 1-機(jī)架 2-定滑輪 3-鋼絲繩 4-電動(dòng)機(jī) 5-支座 6-聯(lián)軸器 7-減速器 8-卷筒 圖2.6 卷揚(yáng)機(jī)起升機(jī)構(gòu) 2.3.2 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的布置方案 卷揚(yáng)機(jī)典型布置方案有3種,如圖2.7。(a)圖采用的是平行軸圓柱齒輪減速器,它將電動(dòng)機(jī)和卷筒布置在減速器的同側(cè),這種布置型式結(jié)構(gòu)最緊湊,整套機(jī)構(gòu)外形尺寸最小。但它要求減速器的中心距具有一定的數(shù)值。 (b)圖采用的也是平行軸圓柱齒輪減速器,它將電動(dòng)機(jī)和卷筒布置在減速器的兩側(cè),這種布置型式適用于減速器的中心距不夠大,整套機(jī)構(gòu)的寬度尺寸不受限制的情況。 (c)圖采用的是直交軸的減速器,它是在整套機(jī)構(gòu)的長度尺寸不受限制的情況下采用的一種布置型式。 圖2.7 卷揚(yáng)機(jī)布置形式 鑒于巷道堆垛機(jī)的工作環(huán)境限制,選擇圖(a)的布置形式,其結(jié)構(gòu)緊湊,也便于安裝。 2.3.3 安全機(jī)構(gòu) 為了保證堆垛機(jī)正常工作,確保載貨臺(tái)上人員、貨物的安全,當(dāng)載貨臺(tái)工作中發(fā)生斷繩事故時(shí),必須自動(dòng)可靠地將載貨臺(tái)及時(shí)停止,避免發(fā)生溜車或墜車事故 因此,載貨臺(tái)必須裝有安全機(jī)構(gòu)。這種安全機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求是敏度高、作用可靠、沖擊小、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等。 2.4 行走機(jī)構(gòu) 行走機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),一般由電動(dòng)機(jī),聯(lián)軸器,制動(dòng)器,減速器和行走車輪組成。按運(yùn)行機(jī)構(gòu)所在位置的不同分為地面運(yùn)行式和上部運(yùn)行式,由于上部運(yùn)行式堆垛機(jī)的天軌設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求高,制造難度大,增加了倉庫頂棚成本,行走驅(qū)動(dòng)在頂部使堆垛機(jī)重心上移,增加不穩(wěn)定因素,維修不便。行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)地面布置利用地軌支撐驅(qū)動(dòng)輪,很容易保證剛度,成本較低,維修方便,結(jié)構(gòu)合理。本設(shè)計(jì)采用地面驅(qū)動(dòng)形式,主動(dòng)輪和從動(dòng)輪沿設(shè)在地面上的單軌運(yùn)行,結(jié)構(gòu)圖如2.8所示。 圖2.8 行走機(jī)構(gòu) 堆垛機(jī)的頂部用兩組水平輪固定在上橫梁的工字鋼導(dǎo)上,如圖2.9。上橫梁和立柱焊接在一起,下橫梁用槽鋼和鋼板拼焊,行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),主從動(dòng)車輪,電器柜等都裝在它的上面。 圖2.9 天軌機(jī)構(gòu) 行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)形式如圖2.10,圖a采用一般臥式減速器,減速器輸出軸通過聯(lián)軸器連接驅(qū)動(dòng)輪,整體尺寸較大。圖b采用套裝式減速器,減速器提供空心軸孔,驅(qū)動(dòng)輪軸直接插入減速器空心軸孔中,車輪組安裝時(shí)較簡便,并能使運(yùn)行機(jī)構(gòu)整體布置緊湊。主動(dòng)車輪通過鍵與軸連接,減速器底座用螺栓固定在下橫梁一側(cè)的底座上,輸入側(cè)通過電機(jī)連接盤與電機(jī)殼相連。同時(shí)可將車輪軸通過帶偏心法蘭依靠螺栓固定在下橫梁端頭兩側(cè)板上,利用帶孔偏法蘭心可調(diào)整被動(dòng)車輪輪心與軌面距離,從而達(dá)到調(diào)整立柱對(duì)軌道的垂直度。 行走車輪在鋪設(shè)于地面的單軌上行走,為防止走行輪行走中產(chǎn)生脫軌現(xiàn)象,本設(shè)計(jì)安裝側(cè)面導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)。在下橫梁兩端頭部設(shè)置清軌器和聚氨脂緩沖器,減少碰撞時(shí)的沖擊力。 圖2.10 行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)形式 (a) (b) 由于堆垛機(jī)的高窄結(jié)構(gòu),當(dāng)堆垛機(jī)下部行走機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí),慣性力的作用會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)方向出現(xiàn)點(diǎn)頭擺動(dòng)。由于車體的擺動(dòng),在停車過程中會(huì)產(chǎn)生定位誤差,既影響準(zhǔn)確尋址定位,又會(huì)產(chǎn)生震動(dòng),增加噪音,造成機(jī)體的損傷。隨著堆垛機(jī)運(yùn)行速度的提高,制動(dòng)帶來的擺動(dòng)幅度會(huì)越來越大,因此消除慣性、減小擺動(dòng)顯得尤為重要。此外,由于天軌與導(dǎo)輪之間存在間隙,又無夾緊定位,停車存取作業(yè)時(shí),由上導(dǎo)輪間隙產(chǎn)生的角傾斜,加大了貨叉作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的下?lián)稀R朔陨喜蛔?,堆垛機(jī)停車過程必須即制即停,并且保持足夠的剛度,從而減小作業(yè)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng),克服上部導(dǎo)輪間隙造成的傾斜,減小貨叉的下?lián)?,提高定位精度? 根據(jù)堆垛機(jī)運(yùn)行停車制動(dòng)產(chǎn)生點(diǎn)頭擺動(dòng)的機(jī)理分析,要有效避免點(diǎn)頭擺動(dòng),必須實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)下部與上部同步制動(dòng)。目前國內(nèi)制造的有軌巷道堆垛機(jī)尚無同步制動(dòng)裝置。為解決堆垛機(jī)制動(dòng)時(shí)的沖擊問題,需要設(shè)計(jì)同步夾緊制動(dòng)裝置。 3 貨叉伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 直線差動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1.1 伸縮叉尺寸確定 根據(jù)使用要求,確定貨叉長度為1000mm,貨叉伸出量為1100mm,由結(jié)構(gòu)特點(diǎn)初步設(shè)計(jì)貨叉各段尺寸如下圖3.1所示。 圖3.1 貨叉尺寸參數(shù) a=650mm b=350mm c=200mm d=350mm e=100mm l=900mm l=550mm l=650mm l=1150mm 3.1.2 中叉速度確定 由圖2.3可知,當(dāng)中叉相對(duì)于底叉運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)滑輪和定滑輪構(gòu)成動(dòng)滑輪組。根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn),當(dāng)動(dòng)滑輪以速度V相對(duì)于定滑輪運(yùn)動(dòng)時(shí),也就是中叉板相對(duì)于底叉板運(yùn)動(dòng)速度為V時(shí),動(dòng)滑輪與上叉板之間的鋼繩就會(huì)以近似于2V的速度相對(duì)于動(dòng)滑輪運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)上叉板以近似于2V的速度相對(duì)于中叉板運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了速度和行程的倍增,最終上叉板相對(duì)于底板實(shí)現(xiàn)3倍速的運(yùn)動(dòng)。貨叉的伸叉速度為V,則中叉的運(yùn)行速度 3.2 各叉導(dǎo)向軸承徑向載荷計(jì)算 各叉板在相互運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)保持穩(wěn)定的導(dǎo)向支撐連接關(guān)系,本設(shè)計(jì)采用滾動(dòng)軸承和凹槽組成的滾動(dòng)副。貨叉在長度方向有2個(gè)支撐點(diǎn),能形成懸臂支撐關(guān)系,可以承受載荷。圖3.2給出了貨叉最大伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)各叉板之間的連接支撐關(guān)系,此時(shí)各支撐點(diǎn)處的徑向載荷為最大。 1.固定叉 2.中叉 3.上叉 4.滑輪1 5.滾輪 6.繩索 7.滑輪2 圖3.2 貨叉支撐結(jié)構(gòu) 如圖3.2所示,貨物和活動(dòng)叉板部分的當(dāng)量載荷為Q,為最大載荷的1.25倍,根據(jù)靜力平衡關(guān)系可以求得導(dǎo)向軸承B、C、D、E處的徑向載荷分別為 對(duì)于支撐點(diǎn)數(shù)大于2的情況,考慮到凹槽加工誤差的因素,可以仍按靠近貨物端的2個(gè)點(diǎn)來計(jì)算,結(jié)果偏安全。實(shí)際結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)向軸承為沿叉兩側(cè)對(duì)稱布置,因此導(dǎo)向軸承的徑向載荷 [7] 式中K為載荷均衡系數(shù),與加工和裝配精度有關(guān),一般取K=1.5~1.7。 使中叉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力 式中f為滾動(dòng)軸承摩擦阻力系數(shù),f=0.02 3.3 中叉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)形式見圖2.3,采用漸開線直齒圓柱齒輪和齒條傳動(dòng),小齒輪直接安裝在減速電機(jī)的輸出軸上,根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和強(qiáng)度分析確定小齒輪分度圓直徑為d1 =63mm 則 (1)小齒輪轉(zhuǎn)速 (2)小齒輪(減速電機(jī)輸出軸)轉(zhuǎn)矩 確定減速電機(jī)的輸出扭矩T和輸出轉(zhuǎn)速n。減速電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為,輸出扭矩 電機(jī)功率 式中,為總傳動(dòng)效率。 減速器采用型號(hào)R17,輸出轉(zhuǎn)速54r/min,輸入功率0.18kw,最大扭矩30N.m 電動(dòng)機(jī)選擇Y801-4,額定功率0.55kw,額定轉(zhuǎn)速1390r/min。 3.4 伸縮貨叉的撓度與強(qiáng)度 3.4.1 前叉的受力分析 載荷在區(qū)間產(chǎn)生的反力有、,在E點(diǎn)的傾斜角為,擾度為,受力分析如圖3.3所示。 圖3.3 前叉受力變形圖 由,當(dāng)時(shí),有 其中為單個(gè)貨叉受力,按載重增加25%作為試驗(yàn)載荷。 由得: 設(shè)計(jì)貨叉的抗彎截面系數(shù)應(yīng)大于 上叉設(shè)計(jì)如下:材料為Q235 圖3.4 上叉截面尺寸 由于上叉跨度短,在支撐附近有很大載荷,故進(jìn)行彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度校核。 中性軸以上部分截面對(duì)中性軸靜矩 滿足彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度。 , ,有 當(dāng)時(shí) 3.4.2 中間叉受力分析 圖3.5 中間叉總體受力變形圖 因載荷的作用,在間產(chǎn)生反力、,設(shè)點(diǎn)的傾角為,擾度為 當(dāng)時(shí), 設(shè)計(jì)選擇矩形空心型鋼,由得 由此選擇型鋼尺寸如圖3.6。 圖3.6 中間叉截面尺寸 因時(shí),, 則 求時(shí)的傾斜角 根據(jù)圖3.7 圖3.7 中間叉前端受力變形圖 把段作為剛性,點(diǎn)作為固定端考慮,并設(shè)由于在中叉產(chǎn)生的反力為和,而由這些反力作用在叉子前端產(chǎn)生的擾度為和,則 在時(shí) 其次] 當(dāng)時(shí), 所以 因此,設(shè)載貨臺(tái)和立柱為剛性時(shí),伸縮貨叉工作的總擾度為 4 堆垛機(jī)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 升降機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)起重鋼絲繩(以最大靜載荷計(jì)算) 鋼絲繩最大拉力 —堆垛機(jī)最大起升載荷 —起升滑輪組倍率 —滑輪組總效率 鋼絲繩破段拉力 n—安全系數(shù),取5 根據(jù)破段拉力選擇鋼絲繩:鋼繩6x19 B類同向 d=8mm[4] (2)滑輪選擇 根據(jù)起升鋼絲繩直徑確定滑輪尺寸,滑輪為標(biāo)準(zhǔn)件,滑輪輪徑D與鋼繩直徑d比: 選取滑輪的軸徑d=50mm,輪徑D=200mm (3)卷筒選擇 采用單層繞線卷筒,卷筒直徑 —鋼繩中心計(jì)算的卷筒最小直徑 —鋼繩直徑 h—起升系數(shù)(中級(jí)) 為縮短卷筒長度,選取卷筒的直徑為D=250mm,鋼繩中心計(jì)算的卷筒直徑為=263mm 卷筒繞線長度 H—堆垛機(jī)最大起升高度 t—繩槽節(jié)距 —附加安全圈數(shù) 卷筒總長度 —固定繩頭長度,取25mm —工藝長度,取80mm。 (4)制動(dòng)器 制動(dòng)器的制動(dòng)力矩 —制動(dòng)安全系數(shù),取1.6—卷筒至制動(dòng)器軸傳動(dòng)比 —傳動(dòng)效率 制動(dòng)器選擇制動(dòng)力矩 4.2 升降機(jī)構(gòu)的電機(jī)減速器的選取 考慮電機(jī)在一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間最長的情況,即載貨臺(tái)由低端將貨物送到最高層然后返回,速度圖簡化如下: 有速度圖和負(fù)載情況求出的電機(jī)負(fù)載圖為 負(fù)載持續(xù)率 等效功率 Ca—起動(dòng)惡化系數(shù),查得0.75 把等效功率轉(zhuǎn)化為=25%的功率 電動(dòng)機(jī)選擇: 電動(dòng)機(jī)YZR160M1-6型,額定功率6.3KW,額定轉(zhuǎn)數(shù)921r/min 卷筒轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)至卷筒傳動(dòng)比為 5 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 主動(dòng)行走輪直徑的確定 行走輪用球墨鑄鐵,鋼軌選用30Kg/m型輕軌 由最大接觸應(yīng)力公式 式中, —最大輪壓,17500N; b—輪與軌道接觸線長,60mm; —分別為行走輪與鋼軌彈性模量,=162GPa ,=210GPa; —分別為行走輪與鋼軌泊松比,=0.29 =0.3; —行走輪半徑,選擇150mm 鑄鐵的抗壓強(qiáng)度<合格 取車輪直徑為 5.2 運(yùn)行阻力計(jì)算 (1)有軌巷道堆垛機(jī)的運(yùn)行時(shí)的靜阻力 有軌巷道堆垛機(jī)沿軌道直線運(yùn)行時(shí),行走輪與軌道之間以及行走輪與軸承之間,都存在著摩擦阻力。為了簡化計(jì)算,假定全部載荷作用在一個(gè)行走輪上,其受力情況如圖5.1所示。 由彎矩平衡條件得: 及 考慮其它阻力的附加阻力,乘以一個(gè)系數(shù)即 圖5.1 行走輪受力 式中 —驅(qū)動(dòng)力矩(MPa); —堆垛機(jī)的額定起重量和自重之和(N); —行走輪滾動(dòng)摩阻系數(shù); 、—分別為車輪直徑和軸徑(mm); —軸承摩擦系數(shù)。 由[2]P119查得: 滾動(dòng)阻力系數(shù) ,軸承摩擦系數(shù),附加阻力系數(shù),代入上式中: 當(dāng)有軌巷道堆垛機(jī)在室內(nèi)運(yùn)行時(shí),風(fēng)阻力和軌道斜坡阻力較小,經(jīng)常忽略不計(jì);所以有軌巷道堆垛機(jī)的靜阻力等于其摩擦阻力。 于是計(jì)算得到滿載時(shí)的運(yùn)行阻力為350N。 5.3 行走電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 有軌巷道堆垛機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)的功率,是根據(jù)堆垛機(jī)滿載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的靜阻力進(jìn)行計(jì)算。按照運(yùn)行靜阻力、運(yùn)行速度計(jì)算機(jī)構(gòu)的靜功率。靜功率(kw)的計(jì)算公式為 —運(yùn)行機(jī)構(gòu)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的靜阻(N); —堆垛機(jī)的運(yùn)行速度(m/min)取120m/min計(jì)算; 查[14]表31-27選用電動(dòng)機(jī)Y100L2-4,轉(zhuǎn)速1430r/min,質(zhì)量38kg 5.4 減速器的選擇 車輪的轉(zhuǎn)數(shù): 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比: 根據(jù)傳動(dòng)比初選擇減速器型號(hào)為:FA37,輸出轉(zhuǎn)速128r/min,傳動(dòng)比11.08,輸入功率3kw。 F系列斜齒輪硬齒面減速機(jī)具有體積小、傳遞扭矩大的特點(diǎn);傳動(dòng)效率高,耗能低,性能優(yōu)越。 5.5 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間,是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)力矩,減去電動(dòng)機(jī)軸上靜阻力矩后,將剩余力矩克服堆垛機(jī)起動(dòng)過程中的慣性阻力矩計(jì)算,所以起動(dòng)時(shí)間由下式確定: ([2]P123式4-78) 式中 -許用起動(dòng)時(shí)間,對(duì)堆垛機(jī)??; -電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻力矩; -電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)力矩; -驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù),取; 對(duì)于Y型電機(jī),計(jì)算得 啟動(dòng)時(shí)間超出許用起動(dòng)時(shí)間0.2s,考慮到起動(dòng)時(shí)間過短產(chǎn)生過大晃動(dòng)影響,可以認(rèn)為此起動(dòng)時(shí)間合格。 5.6 制動(dòng)時(shí)間計(jì)算 堆垛機(jī)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)時(shí)間的取決于制動(dòng)器選擇是否合理,由下式計(jì)算制動(dòng)時(shí)間 式中-制動(dòng)器制動(dòng)力矩; -制動(dòng)器數(shù),??; -制動(dòng)軸上的靜阻力矩; ; -電動(dòng)機(jī)軸與制動(dòng)器軸之間的傳動(dòng)比; -制動(dòng)器軸與行走輪軸之間的傳動(dòng)比; -傳動(dòng)總效率,取0.96; -車輪直徑; -對(duì)于堆垛機(jī)的許用制動(dòng)時(shí)間與行走距離及停車精度有關(guān),取 由得, 制動(dòng)器選擇規(guī)格制動(dòng)力矩,制動(dòng)時(shí)間5.9s 6 堆垛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 雙立柱機(jī)架由兩根立柱和上下橫梁組成一個(gè)平面框架,具有良好的整體剛度,在門架上安裝卷揚(yáng),走行等機(jī)械裝置,由于走行起動(dòng),停止及加速減數(shù)時(shí)產(chǎn)生的慣性力,門架在通道的縱向發(fā)生撓曲,整個(gè)門架成為振動(dòng)體,其柱端振動(dòng)較大。同樣,在通道的垂直方向,立柱由于貨叉作業(yè)時(shí)的彎矩作用而發(fā)生彎曲,使伸長的伸縮叉的前端撓度增大,影響正常定位。為防止柱端振動(dòng)和撓度超限而影響定位,需對(duì)門架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。 堆垛機(jī)門架的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù): 上下梁(槽鋼22a,上、下各兩根) 立柱(槽鋼22a,兩根組焊成立柱) 上梁及附件質(zhì)量 貨臺(tái)、貨物、附件總質(zhì)量 卷揚(yáng)裝置的質(zhì)量 立柱的單位長度的平均質(zhì)量 作用在門架上的慣性力: 上梁及附件 貨臺(tái)、貨物、附件 圖6.1 作用于框架結(jié)構(gòu)的慣性力 卷揚(yáng)裝置 (為加速減速時(shí)的加速度, ) 下梁中心線到-的重心高度 立柱的中心距 立柱AB、DC的斷面慣性矩 上下梁BC、AD的斷面慣性矩 立柱的剛度 上下梁的剛度 剛度比 縱彈性模量 —上梁與下梁端部的偏轉(zhuǎn)角 —因構(gòu)件兩端變位產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)位移 —由構(gòu)件的中間載荷在桿端產(chǎn)生的彎矩,稱為載荷項(xiàng)。 堆垛機(jī)作業(yè)類型: 按起重機(jī)作業(yè)性質(zhì)定為Ⅲ型(經(jīng)常起吊額定重量貨物,使用不很頻繁工作有規(guī)則) 載荷系數(shù):固定載荷系數(shù)φ=1.2(軌道無接縫,V>90m/min),移動(dòng)載荷系數(shù)ψ=1.4。 6.1 水平載荷產(chǎn)生的彎矩計(jì)算 將圖6.1中作用于框架結(jié)構(gòu)的慣性力,分解為如圖6.2所示(a)、(b),用角變位移進(jìn)行計(jì)算。 作出作用于框架結(jié)構(gòu)的慣性力圖解 圖6.2 門架受力變形分析 圖(a)中各項(xiàng)的角變位移方程式: 其中載荷項(xiàng): = = 由節(jié)點(diǎn)的彎距平衡方程列a圖平衡方程組: (1) (2) (3) (4) (5) 由上面(1)、(2)、(3)、(4)、(5)組成方程組,利用高斯消元法求解增廣矩陣如下表6-1 表6-1 a圖方程組增廣矩陣 值 式(1) 1 12 5 0 -3 0 式(2) 12 1 0 5 -3 0 式(3) 0 5 12 1 -3 式(4) 5 0 1 12 -3 式(5) 1 1 1 1 -4 求解程序見附錄??汕蟪? 再帶入前列各角變位移方程式,可求出上下梁內(nèi)力 立柱彎矩 ,,, 圖b 分析計(jì)算 固端彎距(載荷項(xiàng)) 列出角變位移方程式: 由節(jié)點(diǎn)的彎距平衡方程列b圖平衡方程組: (1) (2) (3) (4) 有隔離體靜力平衡方程式: (5) 由上面(1)、(2)、(3)、(4)、(5)組成方程組,利用高斯消元法求解方程組增廣矩陣矩陣如下表6-2。 表6-2 b圖方程組增廣矩陣 值 式(1) 12 1 0 5 -3 式(2) 1 12 5 0 -3 式(3) 0 5 12 1 -3 0 式(4) 5 0 1 12 -3 0 式(5) 1 1 1 1 -4 解上面各式,可求出 代人角變位移方程得上下梁彎矩: 立柱彎矩 由水平載荷產(chǎn)生的彎距,可由圖(a)、圖(b)疊加得出: 走行停止時(shí)發(fā)生振動(dòng)門架立柱上端的線變位 : (值容許范圍一般在2.5—5cm,符合要求) 6.3 行走車輪的反力產(chǎn)生彎矩計(jì)算 受力分析圖如6.3示,其中V為車輪反力。 列出角變位移方程式: 圖6.3 行走輪受力分析圖 行走車輪反力: 固定端彎矩: = - = - 則 且由 由水平載荷產(chǎn)生的彎矩與行走車輪反力產(chǎn)生的彎矩的和彎矩為: 由于立柱和上下梁采用同種材料,只需校核最大彎矩所在截面的強(qiáng)度,其抗彎截面系數(shù) 門架結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求。 6.4 計(jì)算叉取作業(yè)產(chǎn)生的彎矩 由于貨叉作業(yè),在門架上及與走行方向成直角的方向增加了彎矩,產(chǎn)生了擾度。該變形造成貨叉在伸出時(shí)變形,應(yīng)考慮其大小。 貨叉完全伸出產(chǎn)生彎矩: 門架傾斜角: 由于立柱變形產(chǎn)生的貨叉尖端下沉: 則貨叉伸出后尖端總下沉量為貨叉自身變形量與立柱變形產(chǎn)生的貨叉尖端下沉之和,即 當(dāng)托盤貨架進(jìn)深為110時(shí),值應(yīng)控制在10-15以內(nèi),滿足。([3]P129) 由貨叉外伸產(chǎn)生的彎矩相比前兩類彎矩影響較小,而且堆垛機(jī)不會(huì)在貨叉伸出的情況下走行,所以可以認(rèn)為最大彎矩為水平載荷產(chǎn)生的彎矩與行走車輪的反力產(chǎn)生的彎矩的合成彎矩,門架強(qiáng)度可由此最大彎矩校核。 7 制動(dòng)機(jī)構(gòu)和安全機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.1 制動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 該裝置由鉗口、支架、底座、連桿、推桿、電磁鐵、磨擦片組成,結(jié)構(gòu)如圖7.1所示。 1-上導(dǎo)軌 2-鉗口 3-支板 4-連桿 5-推桿 6-電磁鐵 7-支座 圖7.1 天軌制動(dòng)裝置 該裝置通過支座7固定在堆垛機(jī)上橫梁,當(dāng)堆垛機(jī)下部行走輪系執(zhí)行制動(dòng)時(shí),電磁鐵6通電,推動(dòng)推桿5,將連桿4推到死點(diǎn),制動(dòng)鉗2夾緊上導(dǎo)軌1,將堆垛機(jī)位置固定。連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)可靠,可保證隨機(jī)夾持導(dǎo)軌,穩(wěn)固機(jī)身。當(dāng)行走機(jī)構(gòu)釋放制動(dòng)時(shí),電磁鐵同時(shí)斷電,同步制動(dòng)裝置在彈簧力拉動(dòng)下,使連桿脫離死點(diǎn),夾緊鉗松開。鉗口會(huì)提前張開不會(huì)影響正常運(yùn)行,該制動(dòng)裝置采用常開式,即通電后制動(dòng)工作,斷電后保持常開,可減小能耗??紤]導(dǎo)向與運(yùn)行的平穩(wěn),同步制動(dòng)裝置也可同時(shí)安裝導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)。為緩解制動(dòng)產(chǎn)生的過高剛度,避免制動(dòng)扭矩對(duì)堆垛機(jī)機(jī)身以及磨擦片的損傷,在磨擦片前后設(shè)置彈性橡膠,以緩沖制動(dòng)沖擊。 7.2 安全機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)在參考其他設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上提出一種彈性裝置的堆垛機(jī)安全機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖7.2所示。 圖7.2 安全機(jī)構(gòu) 如圖示,載貨臺(tái)在自重作用下使彈簧壓產(chǎn)生一定形變,彈簧組件下端接觸制動(dòng)爪,當(dāng)鋼絲繩斷裂時(shí),載貨臺(tái)失重下滑,滑輪失去鋼繩拉力使彈簧恢復(fù)原型,向下壓制動(dòng)爪,通過合理選擇彈簧剛度,將對(duì)制動(dòng)爪產(chǎn)生足夠的壓力,通過杠桿作用將制動(dòng)片緊壓立柱,在摩擦力作用下制動(dòng)片相對(duì)立柱上移,產(chǎn)生楔塊效應(yīng),將載貨臺(tái)制動(dòng)。在更換鋼繩后只要鋼繩上拉,制動(dòng)力自行消失,恢復(fù)正常工作。在正常工作過程中,制動(dòng)爪在自重作用下遠(yuǎn)離立柱,不會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干擾。 彈簧選擇:(參考[6]彈簧設(shè)計(jì)P608.表4.1-6) 最小工作載荷 最大工作載荷 彈簧工作行程 (根據(jù)結(jié)構(gòu)自定) 彈簧端部結(jié)構(gòu)形式及支承圈數(shù) (選擇兩端并緊磨平式) 實(shí)驗(yàn)載荷 或,計(jì)算 查表取近似值 彈簧中頸 簧絲直徑 節(jié)距 實(shí)驗(yàn)載荷下的變形量 工作圈數(shù) 查標(biāo)準(zhǔn)系列 剛度 總?cè)?shù) 彈簧內(nèi)徑 彈簧外徑 彈簧自由高度 壓并高度 最小工作載荷作用下彈簧高度 最大工作載荷作用下彈簧高度 實(shí)際工作行程 銷軸的抗剪強(qiáng)度校核 銷軸受剪力 銷軸橫截面上切應(yīng)力為 滿足強(qiáng)度要求(軸銷材料為20鋼) 式中-軸銷的橫截面積。 8 總結(jié)與展望 針對(duì)立體倉庫貨物搬運(yùn)不便的問題,本設(shè)計(jì)對(duì)立體倉庫專用堆垛機(jī)進(jìn)行研究,分析了堆垛機(jī)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了能夠適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)中物料搬運(yùn)的雙立柱巷道堆垛機(jī),重點(diǎn)對(duì)其機(jī)架、升降機(jī)構(gòu)、貨叉伸縮機(jī)構(gòu)、水平行走機(jī)構(gòu)四部分進(jìn)行分析設(shè)計(jì),本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要做了以下工作: (1)對(duì)門架結(jié)構(gòu)受力變形情況利用角變位移法進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算,為選材及焊接方式提供依據(jù),計(jì)算過程中采用了C語言編程求解多元方程組,編寫了高斯消元法的程序,簡化計(jì)算過程,提高求解精度; (2)水平行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加天軌制動(dòng)機(jī)構(gòu),可以提高制動(dòng)穩(wěn)定性,減少制動(dòng)停車時(shí)間; (3)升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了斷繩保護(hù)機(jī)構(gòu),可以保證堆垛機(jī)在工作中發(fā)生斷繩事故后載貨臺(tái)可靠制動(dòng); (4)對(duì)升降機(jī)構(gòu)、貨叉伸縮機(jī)構(gòu)和水平行走機(jī)構(gòu)的工作載荷分析計(jì)算,選擇動(dòng)力源,設(shè)計(jì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 由于時(shí)間和條件限制,本設(shè)計(jì)中還有不足,可以從以下兩方面完善: (1)門架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用先選材料后計(jì)算受力的方法,由于堆垛機(jī)自重載荷影響,很難做到精確計(jì)算,精確選材。在設(shè)計(jì)方法可以嘗試開發(fā)出設(shè)計(jì)軟件,用已有的產(chǎn)品作為數(shù)據(jù)庫資料調(diào)用,能有效減少設(shè)計(jì)時(shí)間,避免手動(dòng)多次試算的弊病。同時(shí),可以利用有限元分析,設(shè)計(jì)出更可靠、更合理的門架結(jié)構(gòu)。 (2)在控制上考慮較少,利用現(xiàn)代成熟的自動(dòng)控制技術(shù),可以大幅度提高堆垛機(jī)工作的性能。 參考文獻(xiàn) [1] 邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997 [2] 田奇主編.倉儲(chǔ)物流機(jī)械設(shè)與設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.4 [3] (日)吉國宏.自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)設(shè)計(jì)[M].第一機(jī)械工業(yè)部第四設(shè)計(jì)院《堆垛機(jī)設(shè)計(jì)》翻譯組譯.北京:人民鐵道出版社,1979 [4] (日)本田早苗主編.裝卸機(jī)械設(shè)計(jì)[M].周耀坤譯.北京:中國鐵道出版社,1982 [5] 劉鴻文主編.材料力學(xué)[M].第四版.北京:高等教育出版社,2004.1 [6] 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.4 [7] 沈敏德 陳照強(qiáng) 范維華 宋章領(lǐng).有軌巷道堆垛機(jī)3級(jí)直線差動(dòng)式貨叉機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].山東輕工業(yè)學(xué)院《起重運(yùn)輸機(jī)械》.2009(7):22-24 [8] 劉昌祺,董良.自動(dòng)化立體倉庫的設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004 [9] 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