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        淺析堆垛機(jī)貨叉機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

        2016-12-31 00:00:00陳旭
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年16期

        摘 要:隨著現(xiàn)代化大生產(chǎn)和新興網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的發(fā)展,我國(guó)物流行業(yè)發(fā)展迅速,自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的應(yīng)用使得企業(yè)的生產(chǎn)物流速度大大提高。堆垛機(jī)是實(shí)現(xiàn)物資搬運(yùn)的載體,它在高層貨架巷道中往返運(yùn)動(dòng),將貨物存入或取出,從而實(shí)現(xiàn)物資的流動(dòng)。因此堆垛機(jī)的研究對(duì)我國(guó)物流行業(yè)的發(fā)展都具有十分重要的意義。

        關(guān)鍵詞:物流;堆垛機(jī);貨叉機(jī)構(gòu)

        堆垛機(jī)的主要機(jī)械動(dòng)作有:轉(zhuǎn)運(yùn)車巷道運(yùn)輸行走,貨物周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)提升下落,貨叉伸縮向立體貨架存物取貨。其中,貨叉的自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)難度最大。

        1 貨叉的主要結(jié)構(gòu)

        貨叉伸縮機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu),安裝在載貨臺(tái)上,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是能夠雙向伸出,以便向兩側(cè)貨格送入(取出)貨箱??s回后,貨叉連同載貨臺(tái)一起隨大車在巷道內(nèi)運(yùn)行。貨叉根據(jù)其數(shù)量不同可分為單叉貨叉、雙叉貨叉和多叉貨叉。最常用的是前兩種,多叉貨叉多用于特長(zhǎng)貨物的堆垛。

        圖1 貨叉的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

        貨叉一般采用三級(jí)直線差動(dòng)式伸縮貨叉,見圖1。貨叉裝置采用三級(jí)差動(dòng)齒輪齒條結(jié)構(gòu),由上叉、中叉、下叉(固定叉)及起導(dǎo)向作用的滾針軸承等組成,以減少巷道寬度,且使之具有足夠的伸縮行程。貨叉的結(jié)構(gòu)形式有兩種:齒輪—齒條方式和鏈輪—鏈條方式。由于齒輪齒條傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,緊湊,一般采用齒輪齒條傳動(dòng)。

        2 貨叉機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)、減速器的確定

        貨叉電機(jī)的選擇是否合理將直接影響到堆垛機(jī)的運(yùn)行效果。貨叉電機(jī)容量太大,將直接導(dǎo)致貨叉振動(dòng)。容量太小,則不能完成裝載單元的存取作業(yè)。因此,應(yīng)正確選擇貨叉電機(jī)十分重要。

        已知條件:行走速度V=16m/min=0.27m/s,滾動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.15,貨叉部分重力

        W=6150N,貨重1200N。

        行走阻力R=(6150+1200)×0.15=1102.5N

        動(dòng)力傳動(dòng)效率η=0.9(齒輪減速電機(jī))×0.9(鏈條)×0.9(齒條)=0.73

        最高時(shí)速時(shí)需要?jiǎng)恿Γ?/p>

        P=1102.5×0.27/0.73=0.41kW

        由于巷道的約束,貨叉裝置要求體積小,重量輕。故采用帶電機(jī)的擺線針減速器XWDY-0.75-8115-2。

        3 最優(yōu)貨叉伸縮速度

        根據(jù)平均單作業(yè)周期與速度的關(guān)系,在貨架尺寸確定后,可采用下面的計(jì)算公式來選擇貨叉的速度。

        圖2 貨叉升降臺(tái)應(yīng)力分析

        由應(yīng)力分析圖可以看出,升降臺(tái)應(yīng)力最大處集中在升降臺(tái)底面與立柱滑動(dòng)接觸面的銜接處。因此應(yīng)改善銜接處結(jié)構(gòu),盡量大圓角過渡,焊接去應(yīng)力處理等以緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象。

        5 結(jié)束語

        文章對(duì)堆垛機(jī)貨叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、減速器的確定、最優(yōu)貨叉伸縮速度的選擇及貨叉升降臺(tái)變形進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析研究。闡明了了貨叉升降臺(tái)的最大應(yīng)力集中地方,對(duì)貨叉結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考,對(duì)堆垛機(jī)的改型升級(jí)也有一定的借鑒意義。

        參考文獻(xiàn)

        [1]吉國(guó)宏.自動(dòng)化倉(cāng)庫堆垛機(jī)設(shè)計(jì)[M].北京:人民鐵道出版社,1979.

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