【正文】 統(tǒng)性能和生產(chǎn)工藝水平的提高。堆垛機(jī)主體結(jié)構(gòu)主要由上橫梁、立柱、下橫梁和控制柜支座組成。下部支承式的集中放在門架下部。 上橫梁模塊圖上橫梁一般很短，是模塊零件的支撐部件。 下橫梁模塊圖 堆垛機(jī)門架的彎矩和撓度堆垛機(jī)的矩形門架是超靜定結(jié)構(gòu)。 各部分的彎矩n=K/K=Ih/Il=固端彎矩：C= C= NmC= Nm C= NmR=R+R=+=走行停止時產(chǎn)生振動的立柱上端的線變位： ==(注：—5cm,符合要求)由水平載荷產(chǎn)生的各部分的彎矩：M=M*（M+M）=（+）= Nm M= M*(M+M)=(+)= NmM= M*(M+M)=(+)= Nm M= M*(M+M)=(+75)= Nm 由走行輪的反力產(chǎn)生的各部分的彎矩:V=M*(800023002300)/2=4906kg固端彎矩: C=490645=220. 8Nm因此:M= Nm M= Nm M= Nm最大彎矩:M= += 201 Nm M= += Nm M== Nm M=+= Nm M= = Nm M= = Nm M=+= Nm M== Nm 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彎曲應(yīng)力 上下梁的斷面系數(shù)Z=498 cm,柱的斷面系數(shù)Z=789cm則:= 2560N/cm = 3010N/cm =4780 N/cm =613 N/cm = 3870 N/cm = 4610 N/cm =8230 N/cm =2870 N/cm隨著堆垛機(jī)往復(fù)運(yùn)動,這些應(yīng)力交變出現(xiàn),則K= 2870/8230= ,按切口分類為a,可查出疲勞許用應(yīng)力為12500 N/。它的布置形式多種多樣，但比較合理的驅(qū)動形式如圖1和圖2所示的兩種。由表4表41表412分別查得：滾動阻力系數(shù) f=，軸承摩擦系數(shù)μ=，附加阻力系數(shù)k=2，代入上式中：當(dāng)滿載時的運(yùn)行摩擦阻力：W =20000（+2102/）2 =720N 當(dāng)小型有軌巷道堆垛機(jī)在室內(nèi)運(yùn)行時，風(fēng)阻力和軌道斜坡阻力較小，經(jīng)常忽略不計；所以小型有軌巷道堆垛機(jī)的靜阻力等于其摩擦阻力。選擇電動機(jī)：YR160M8 減速器的選擇車輪的轉(zhuǎn)數(shù)：nc=Vdc/（π 起動工況下校核減速器功率起動工況下減速器傳遞的功率:N=式中Pd=Pj+Pg=Pj+ =720+= m/運(yùn)行機(jī)構(gòu)中,同一級傳動減速器的個數(shù),m/=1.因此N= =所以減速器的[N]中級=4KWN,故所選減速器功率合適。m—等效系數(shù) 取=2查[2]表27Mel=*= Nm, 重量G=. 高速軸上轉(zhuǎn)動零件的飛輪矩之和為： (GD2)ZL+(GD2)L=+= Kg 堆垛機(jī)在靜止、運(yùn)行、制動過程中，其立柱不同程度的受到外力的作用，導(dǎo)致立柱產(chǎn)生撓度和振動。 圖41 堆垛機(jī)三維簡化圖 圖 42 堆垛機(jī)二維簡化圖23西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 由二維簡化圖可知，下橫梁為剛性體，雙立柱相當(dāng)于懸臂梁，雙立柱與下橫梁構(gòu)成一剛性架，在外力作用下，立柱產(chǎn)生彎曲變形，_立柱柱端的撓度可以用疊加法進(jìn)行計算。堆垛機(jī)啟動以后，在達(dá)到最大加速度以前，一直是以非勻加速運(yùn)行的，所以在運(yùn)行過程中，其立柱的振動的振幅也是不停的改變。換算質(zhì)量在工程中經(jīng)常用的有兩種方法:剛度法和能量法。在鉛直方向Y方向的運(yùn)動方程為: （437）簡化方程得： （438）微段的轉(zhuǎn)動方程為:(439)簡化方程得: (440)將上式帶入公式，可得: (441)由材料力學(xué)知識得知: (442)綜合以上公式得: (443)這就是梁的振動微分方程，其中包括四階空間導(dǎo)數(shù)和二階時間導(dǎo)數(shù)。本次設(shè)計是對四年以來學(xué)習(xí)的總結(jié)，并鍛煉了總體設(shè)計的能力。還要感謝我的學(xué)友和朋友對我的關(guān)心和幫助，他們的啟發(fā)和友愛互助的精神給予我論文寫作極大的幫助。論文首先從堆垛機(jī)的特點及組成形式開始，接著分析門架的受力情況及推導(dǎo)出門架的彎矩及撓度關(guān)系式，再設(shè)計出數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，最終設(shè)計出了滿足承受重載，高而窄的雙立柱門架；詳細(xì)重點設(shè)計了行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先列出了行走機(jī)構(gòu)的常見傳動方案，并通過計算完成行走機(jī)構(gòu)各個部件的選型并確定了尺寸及電機(jī)、減速器的選取，最終設(shè)計出了滿足條件、靈活、適用、簡捷、方便的行走機(jī)構(gòu)，并繪制出了行走機(jī)構(gòu)零件圖和裝配圖；最后對堆垛機(jī)運(yùn)行過程中的整體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析計算。系統(tǒng)的參數(shù)是單位體積質(zhì)量，橫截面積A（x），彎曲強(qiáng)度, E為彈性模量，橫截面對垂直于x和Y軸且通過橫截面形心的軸的慣性矩。為懸臂梁在自由端的等效質(zhì)量。 1= 2 =根據(jù)堆垛機(jī)的制造和組裝要求，要求堆垛機(jī)下橫梁的水平彎曲，其中B為主從動輪距。 根據(jù)各零件的布置，將堆垛機(jī)簡化為三維與二維模型，并對模型進(jìn)行撓度計算和振動分析。柱端振幅一旦超過極限值將發(fā)生存取故障。[MI]=630 N 選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動方案,每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸.：=== Nm機(jī)構(gòu)總飛輪矩:(GD2)1=(GD2)ZL+(GD2)L+(GD2)d =+= Nr當(dāng)行走輪沿著軌道滾動時。3. 對于行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，使安裝運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平臺減小，占用巷道的空間最小，總之考慮到堆垛機(jī)的設(shè)計和制造方便。 設(shè)計數(shù)據(jù)計算校核 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)如下：上下梁（槽鋼200*90*8，I=8360厘米） 柱（290*，I=19014厘米） l=3m h=20m h=18m h=2m h=1m a=Q=350kg Q=2300kg Q=400kg Q=400kgq=堆垛機(jī)總重量（自重+載重）=2000kg載重增加25%作為試驗載荷，為500*（1+25%）=625kg，關(guān)于載荷的補(bǔ)加系數(shù)，對堆垛機(jī)的沖擊系數(shù)=，作業(yè)系數(shù)M*=。下橫梁導(dǎo)向輪組通過支架固定在下橫梁上，兩組導(dǎo)向輪組夾在地軌兩端，使小型有軌巷道堆垛機(jī)水平運(yùn)行時，能夠沿著地軌行走不至于跑偏，起到導(dǎo)向的作用。立柱一般采用了端面為矩形、中空的結(jié)構(gòu)，在滿足剛度和強(qiáng)度的情況下使得重量減輕，節(jié)省了材料，而且外形美觀。升降臺沿立柱升降，同時靠地上和頂上的導(dǎo)軌保持走行穩(wěn)定和支持貨叉伸出進(jìn)行裝卸作業(yè)時的翻轉(zhuǎn)彎矩。要求：（a）根據(jù)運(yùn)行空間設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸；（b）設(shè)計行走機(jī)構(gòu)；（c）根據(jù)運(yùn)行速度進(jìn)行整體穩(wěn)定性的計算。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶數(shù)字接口的變頻器是當(dāng)代變頻器的通信方式，它具備網(wǎng)絡(luò)通信能力。變頻器傳動具有固有的優(yōu)勢，應(yīng)用在不同的生產(chǎn)機(jī)械或設(shè)備上體現(xiàn)不同的功能，總體來說，變頻器傳動具有以下幾個效能。①通用變額器顧名思義，通用變頻器的特點是其通用性。③矢量控制變頻器矢量控制是70年代由西德B 1 aschke等人首先提出來的對交流電動機(jī)的一種新的控制思想和控制技術(shù)，也是交流電動機(jī)的一種理想的調(diào)速方法。 ①U/f控制變頻器Ulf控制是一種比較簡單的控制方式。③高載頻PWM控制這種控制方式原理上實際是對PWM控制方式的改進(jìn)，是為了降低電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音而采用的一種控制方式。對于電流型變頻器來說，在電動機(jī)進(jìn)行制動的過程中可以通過將直流中間電路的電壓反向的方式使直流電路變?yōu)槟孀冸娐罚⒇?fù)載的能量回饋給電源。 ①電壓型變頻器。山東大學(xué)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(jī)械手揀選控制和機(jī)器視覺的綜合研究和開發(fā)應(yīng)用方面目前處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。 ②曲線運(yùn)行型堆垛機(jī) 曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)行走輪與下橫梁是通過垂直軸鉸接的，能夠在環(huán)形或其他曲線軌道上運(yùn)行，不通過其他輸送設(shè)備便可以從一個巷道自行轉(zhuǎn)移到另一個巷道。懸掛式堆垛機(jī)有如下優(yōu)點:在設(shè)計門架時，可以不考慮橫向的彎曲強(qiáng)度，鋼結(jié)構(gòu)的自重可以減輕，加減速時的慣性擺動小，穩(wěn)定所需的時間短。由于載貨臺和貨物對立柱有偏心作用，以及行走、制動時產(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。1. 1. 2有軌巷道堆垛機(jī)的類型 有軌巷道堆垛機(jī)可按其結(jié)構(gòu)形式、支承方式和運(yùn)行軌跡等進(jìn)行分類，一般可分為以下幾種類型: (1)按結(jié)構(gòu)形式，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組成，立柱、上橫梁和下橫梁組成一個長方形的框架，一般稱為機(jī)架。在20世紀(jì)70年代初期，我國開始研究采用有軌巷道式堆垛機(jī)(簡稱堆垛機(jī))的立體倉庫。 研究背景及內(nèi)容1. 1. 1 有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)展自動化立體倉庫是現(xiàn)代物流中的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行人工處理的情況下自動存取物料的系統(tǒng)，是現(xiàn)代工業(yè)社會發(fā)展的高科技產(chǎn)物，對提高生產(chǎn)率、降低成本有著重要意義。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)行速度最高達(dá)200m/min(小載重量的堆垛機(jī)己達(dá)300m/min)，起升速度高達(dá)120m/min，貨叉伸縮速度達(dá)50m/min 。整機(jī)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(shè)導(dǎo)軌，使門架下部的導(dǎo)向輪以一定的間隙夾在導(dǎo)軌的兩側(cè)，從而防止堆垛機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生擺動和傾剎。只能通過其他輸送設(shè)備轉(zhuǎn)換巷道，直線運(yùn)行型堆垛機(jī)可以實現(xiàn)高速運(yùn)行，能夠滿足出入庫頻率較高的立體倉庫作業(yè)，應(yīng)用最為廣泛。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(jī)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。電壓型變頻器的特點是將直流電壓源轉(zhuǎn)換為交流電源，而電流型變頻器的特點則是將直流電流源轉(zhuǎn)換為交流電源。在電流型變頻器中，電動機(jī)定子電壓的控制是通過檢測電壓后對電流進(jìn)行控制的方式實現(xiàn)的。在這種控制方式中，以較高頻率對逆變電路的半導(dǎo)體開關(guān)元器件進(jìn)行開閉，