【正文】 下橫梁由四塊鋼板焊接而成，鋼板選用公稱厚度為 50mm 的熱軋鋼板。 C——— 軸承的額定動載荷，單位 N 22 所以 3 36660 6 0 6 3 . 6 4 0 0 0( ) 2 . 4 8 11 0 1 0hnLCP ??? ? ? 故動負荷 ? ?( ) 2. 48 1 15 42 38 26CC P N CP? ? ? ? ?，安全 （ 3）繩端固定裝置計算 根據(jù)鋼絲繩直徑為 6mm，選擇壓板固定裝置并將壓板的繩槽改用 40?? 梯形槽。 （壽命） 堆垛機工作時間按 8h/日， 300 日 /年， 1個工作循環(huán)為 100s，開動率為 ，壽命按 10 年計算，則 ? ? ? ?51 0 3 0 0 3 6 0 0 8 0 . 7 / 1 0 0 6 1 0? ? ? ? ? ? 循 環(huán) 16 第 3 章 堆垛機起升機構的設計 起升機構的總體選型 起重量 300pC kg? ，起升速度 v=，接電持續(xù)率 JC=25%，起升高度 H=8m 堆垛機工作級別根據(jù)堆垛機使用條件的兩個重要數(shù)據(jù) —— 載荷狀態(tài)和利用等級來劃分，是堆垛機設計的依據(jù)，現(xiàn)由設計原始數(shù)據(jù)和堆垛機實際運行情況選定三個參數(shù)如下： 利用等級 T4，載荷情況 L2，工作級別 M4 采用單聯(lián)滑輪組，此時： m=n m—— 滑輪組倍率 n—— 懸掛物品撓性件分支數(shù) 起升機構以省力鋼絲繩滑輪組作為執(zhí)行構件，選取懸掛物品撓性件分支數(shù) n為 2，滑輪組倍率 m為 2 鋼絲繩最大靜拉力為 : m a x 0 30 0 1 15022 1 8QSNqa ? ?? ? ??? Q—— 起升載荷（ N），gCp，2/ pC—— 起升質(zhì)量，即起重量（ kg） qa—— 滑輪組分支數(shù) q—— 滑輪組倍率 a—— 滑輪組鋼絲繩卷入卷筒根數(shù) 0?—— 機構總效率，取為 本機構中 q=2,a=1 依據(jù)最大靜拉力選擇 67? 型的鋼絲繩，鋼絲強度極限MPai 1570?? 取選擇系數(shù) C= 鋼絲繩直徑為 m a x 0 . 0 9 9 1 5 0 2 3 . 8 4d C S m m? ? ? 取 mmd 6= 鋼絲繩的最小破斷拉力 0 KN? （纖維芯鋼絲繩），鋼絲繩的安全系數(shù)為0m a x1000 1 0 0 0 8 .3 4 5 .5 5 4 .51502Fn S ?? ? ? ?，滿足要求 17 取彎曲頻率系數(shù)12 ?h，卷筒的工作級別系數(shù)161 ?h，滑輪的工作級別系數(shù)181 ?， 卷筒最小直徑 mmdhhD d 96611621min ?????， 滑輪最小直徑 mmc 1081821min 設計采用齒輪連接盤式的單層卷繞單聯(lián)卷筒 取以繩槽底測量的卷筒直徑（即卷筒名義直徑） 140dD mm? ，則以鋼絲繩圈中心測量的卷筒直徑為 146mm 卷筒為標準槽形的卷筒，槽距 t=7mm，則總長 2 8 10 00( 6) ( 6) 7 28 73. 14 14 6dqHL t m mD? ??? ? ? ? ? ?? 取 L=300mm，滿足要求 卷筒槽形的槽底半徑 R＝ 卷筒壁厚 0 . 0 2 ( 6 ~ 1 0 ) 0 . 0 2 1 4 0 ( 6 ~ 1 0 ) 8 . 8 ~ 1 2 . 8D? ? ? ? ? ? ? 取mm10? 卷筒強度計算： cpPFA ??? ?? max1/1 (31) 其中 max 1502FN? ， ?A ， mm10?? ， P=7mm 材料為鑄造碳鋼 ZG270— 500，則 M P ascp 1 3 522 7 02 ??? ?? /1 15020. 75 13 .4 13 510 7 cpM P a M P a??? ? ? ? ??，滿足要求 鑄鋼卷筒應進行退火處理，不得有裂紋，表面上不得有影響使用性能和有損外觀的顯著缺陷（如氣孔、疏松、夾渣等）。 nH 為堆垛機全高。 ③載貨臺升降性能 載貨臺的升降額定速度應符合設計要求，誤差應小于 5%? ，在速度換檔時不能有強烈的振動，并有良好的制動性能，其停準精度小于 10mm? 。此外，對組裝后的堆垛機框架必須嚴格檢查各種尺寸。 （ 3）為了防止堆垛機停止時產(chǎn)生沖擊和振動，必須采用緩沖器減振 緩沖器采用橡膠、 工程塑料或液壓方式。 對通用零部件的要求： （ 1）對鏈條鏈輪的要求 堆垛機載貨臺頻繁地上下運動主要是靠鏈輪和鏈條來完成的。溫度較低時相對濕度可以高一些 （ 2）堆垛機工作環(huán)境的污染等級應在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。堆垛機設計重量是整機總質(zhì)量中，除去潤滑劑的堆垛機質(zhì)量。 10mm，以及噪音要求等。改進貨叉結構，合理選材，提高工藝手段，是減少貨叉下?lián)隙?，保證堆垛機工作性能的重要措施。 （ 2）堆垛機的尺寸參數(shù)。 電氣傳動設備采用變頻調(diào)速，具有較好的調(diào)速性能。一般允許誤 差為 30 一 40 mm，檢測元件采用對射或反射式光電傳感器。安裝在傳動軸軸端的齒輪通過中叉齒條板把動力傳遞給中叉，使 中叉以一定的速度相對于下叉運動，而安裝在中叉連接板上的雙嚙合齒輪以中叉速度與中叉一起運動，雙嚙合齒輪下面與下叉齒條板上的齒條嚙合，上面與上叉齒條板上的齒條嚙合，下叉齒條板不動，那么上叉齒條板則以二倍于中叉的速度向前運動。 貨叉的伸縮可以采用齒輪齒條傳動或者鏈輪鏈條傳動，本設計采用齒輪齒條傳動，齒輪齒條傳動具有結構簡單，傳動關系清晰等優(yōu)點。 由于驅(qū)動裝置裝在堆垛機下下部，容易維修保養(yǎng)。卷筒為與減速器配合的自制卷筒，通過齒輪連接盤與減速器的低速軸齒輪軸端相連。這種電動機具有錐形轉(zhuǎn)子，通電時，轉(zhuǎn)子在磁拉力作用下產(chǎn)生一定的軸向位移，使尾部的錐形盤式制動器同時打開。 (3)具備安全保護措施 。 6 第二，論述本設計采用的方法、原理及可行性，進行結構設計、運動學計算和強度計算。 (4) 各電氣傳動機構應同時滿足快速、平穩(wěn)和準確。 ① 直線運行型堆垛機 直線運行型堆垛機只能在巷道內(nèi)直線軌道上運行，不能自行轉(zhuǎn)換巷道。 ① 懸掛型有軌巷道堆垛機 懸掛型有軌巷道堆垛機懸掛在巷道上方的軌道上運行，其運行機構安裝在堆垛機門架的上部。立柱多采用型鋼或焊接制作，立柱上附加導軌。 另外，為了更好的模擬貨物在自動化立體倉庫各倉儲單元內(nèi)存儲的物流過程，研究提高物流效率以及堆垛機性能和作業(yè)效率方法，許多物流研究中心業(yè)紛紛建立起來。堆垛機是立體倉庫中最重要的起重運輸設備，可大大提高倉庫的面積和空間利用率，是自動化倉庫的主要 設備，是代表立體倉庫特征的標志。其主要途徑是變單層庫房為多層庫或立體庫 。堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的起重堆垛設備，它能夠在自動化立體的巷道中來回穿梭運行，將位于巷道口的貨物存入貨格；或者相反取出貨格內(nèi)的貨物運送到巷道口。 本文詳細論述了在現(xiàn)代大多數(shù)企業(yè)中普遍使用的雙立柱堆垛機的設計方案，文章的重點放在其三個部件：升降機構、行走機構、貨叉伸縮機構的設計上。我國自 70 年代以來多層庫有了較快的發(fā)展 ， 立體庫也有一定的發(fā)展。堆垛機的功能是堆垛機接受計算機指令后，能在高層貨架巷道中來回穿梭，把貨物從巷道口出人庫貨臺搬運到指定的貨位中，或者把需要的貨物從倉庫中搬運到巷道口出人庫貨臺，再配以相應的轉(zhuǎn)運、輸送設備通過計算機控制實現(xiàn)貨物的自動出人庫。山東大學現(xiàn)代物流控制實驗中心是目前我國第一個現(xiàn)代的物流控制實驗室，在物流調(diào)度、物流控制、機械手揀選控制和機器視覺的綜合研究和開發(fā)應用方面目前處于國內(nèi)領先地位。整機重量較輕，消耗材料少，因此制造成本相對較低，但剛性稍差。在地面鋪設導軌，使門架下部的導向輪以一定的間隙夾在導軌的兩側 ，從而防止堆垛機運行時產(chǎn)生擺動和傾剎。只能通過其他輸送設備轉(zhuǎn)換巷道，直線運行型堆垛機可以實現(xiàn)高速運行，能夠滿足出入庫頻率較高的立體倉庫作業(yè)，應用最為廣泛。 (5) 配備可靠的安全裝置，控制系統(tǒng)應具有一系列連鎖保護措。 第三，堆垛機的工作方式及貨物識別控制原理。(4)在滿足強度、剛度和可靠 性的前提下，盡量減小堆垛機各部分的重量，以減小提升功率和行走時的摩擦阻力 。斷電時，磁拉力消失，制動器在彈簧作用下又重新上閘，使電動機很快地停住。此卷筒的特點是卷筒軸不受轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩，為封閉式傳動，不易受外界環(huán)境干擾。 堆垛機機架的設計 上橫梁是由四塊鋼板焊接而成的箱形結構，其與立柱間通過焊接聯(lián)結在一起。 貨叉裝置采用二級直線式伸縮貨叉，叉體體積小、剛性大，且具有超載保護功能。 當電動機反向時中叉與上叉則反方向運動，從而實現(xiàn)貨叉的雙向存取貨物。 （ 3）載貨臺上還設有檢測貨叉是否回位、貨叉上有無貨物和貨位中有無貨物的裝置。 控制設備采用可編程序控制器，具有可靠性高 ，抗干擾能力強等特點。堆垛機的尺寸參數(shù)較多，例如起升高度、下降深度、整機全長、最低貨位極限高度等。 （ 4）堆垛機的噪音。這就要求電機減速機的可靠性非常高。輪壓是一個車輪傳遞到軌道或地面上的最大垂直載荷。 13 （ 3）堆垛機工作環(huán)境的污染等級應在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。為此要求采用短節(jié)距精密滾子鏈。要求緩沖器能承受堆垛機以 70％的額定載荷運行速度的撞擊。要求導軌之間平行度誤差小于 6mm。 ④動載荷試驗 在堆垛機調(diào)試過程中，必須進行動載荷試驗，試驗載荷為 nG ， nG 時堆垛機的額定起重量。 ⑦堆垛機的無故障率 S 為了確保自動化立體倉庫的正常運行，要求堆垛機的無故障率大于 97％。 選擇以繩槽底測量的直徑為 220mm 的標準滑輪。雙頭螺柱的直徑 M6 已知卷筒長度計算中采用的附加圈數(shù) 0 2Z? ，繩索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù) ? 。上橫梁也由四塊鋼板焊接而成，鋼板選用公稱厚度為 20mm 的熱軋鋼板。立柱鋼板選用公稱厚度為 25mm 的熱軋鋼板，法蘭盤鋼板也選用公稱厚度為 25mm 的熱軋鋼板，螺栓選用 M30 高強度螺栓。右軸承的外座圈固定，內(nèi)座圈與軸一同旋轉(zhuǎn)，應按照額定動負荷來選擇 ① .左端軸承 軸承的額定靜負荷 0 0 0C nP? (33) 式中 0C —— 額定靜負荷 0P —— 當量靜負荷 0n —— 安全系數(shù)，取 0 ? 選用調(diào)心球軸承，型號為 1205，軸承的額定靜負荷 0 3300CN? ，左軸承的當量靜負荷 0 1 .1 1 6 0 2 1 7 6 2dAP f R N? ? ? ? 式中 ? — — 動負荷系數(shù) 選取 0 0 01 . 0 4 1 7 6 2 1 8 3 2n P N C? ? ? ?，安全 ② .右端軸承 令右端軸承也采用 1205，其額定動載荷動負荷 ? ? 12021C ? 右軸承的徑向負荷 1 .1 1 4 0 2 1 5 4 2r d BF f R N? ? ? ? 軸向負荷 0aF? 設軸承工作時數(shù) 4000hLh? ，查得 1205 軸承的 e=，令 0arF eF ??，故x=1， y=，當量動載荷 1 1 5 4 2 2 . 4 0 1 5 4 2raP x F y F N? ? ? ? ? ? ? 6 310 ()60h CL nP? (34) 式中 hL ——— 軸承的壽命，單位為 h n——— 軸承內(nèi)外圈的相對轉(zhuǎn)速， r/min。 在設計貨叉時，為防止特殊載荷條件下貨物傾倒，貨叉尺寸應比相應原設計尺寸增加。在載貨臺升到立柱上限位置時進行測量，當提升高度不大于 10m 時，其靜剛度值應小于 /2021nH ；當提升高度大于 10m 時，其靜剛度值應小于 /1500nH 。 ②堆垛機的運行性能 堆垛機運行的額定速度應符合設計值，誤差應小于 10mm? 。 在制造中必須嚴格要求按照標準制造堆垛機的每一個零部件。鋼絲繩強度許用安全系數(shù)不得小于 6。焊接不得有明顯缺陷，重要構件的主要受力部件的焊縫質(zhì)量等級不得低于 GB/T3323—— 1987 中的 ? 級。在 40 攝氏度的溫度條件下，相對 濕度不超過 50％。堆垛機總重量是堆垛機各部分質(zhì)量的總和（包括機上電源裝置、信號傳輸裝置、控制柜、平衡重和潤滑劑在內(nèi)）。由于堆垛機是立體倉庫中最重要的運輸設備、各項技術參數(shù)和綜合性能要求都非常嚴格，如無故障率應大于 97%，停準精度177。因結構型式、材料及加工熱處理工藝 12 的限制，同等狀況下，目前國內(nèi)立體堆垛機的貨叉下?lián)隙纫葒獯?20%~30%。這三項參數(shù)的高低，直接關系到出入庫頻率的高低。 堆垛機電控部分的設計 巷道式堆垛起重機電氣設備主要包括電氣傳動和控制設備。在貨物進入載貨臺時，當檢測到貨物超過設定高度、長度或?qū)挾葧r，堆垛機便停止運行并報警。 整個貨叉的傳動原理是，電動機通過聯(lián)軸器、