【正文】 MI= el ?M 1 ? =2 = N m 滿載起動時間 : t q (Q=Q)= 375( ) 1 m Mq Mj n ? ? ?? ? ?? ? ? + + / 2 η 0 2 / 2 ( ) ( ) i Q G D mc GD C = 375(2 ) 2890 ? ?? ? ?? ? + 2 20210 = 空載啟動時間 : t q (Q=0) = 375( ) 1 m Mq Mj n ? ? ?? ? ?? ? ? + + η 2 / 0 2 / 2 ( ) ( ) i Q G D mc GD C = 375(2 ) 2890 ? ?? ? ?? ? + 2 20210 = 起動時間在允許范圍內(nèi)。 Nj = = 式中 K25— 工作類型系數(shù)，由 [1]表 816 查得當(dāng) JC%=25 時， K25= r— 由 [1]按照起重機工作場所得 tq/tg=，由 [1]圖 837 估得 r= 由此可知： NxNe,故初選電動機發(fā)熱條件通過。 圖 摩擦阻力計算 由彎矩平衡條件得 ： 即有 考慮其它阻力的附加阻力，乘以一個系數(shù) K 即 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 式中 M驅(qū)動力矩 (MPa)； P+G堆垛機的額定起重量和自重之和 (N)； f行走輪滾動摩擦系數(shù)； D、 d分別為車輪直徑和軸徑 (mm)； μ 軸承摩擦系數(shù)。 走行輪的允許載重量等各參數(shù)間有下列關(guān)系式： P 39。 2. 為了減少立柱的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機構(gòu)零件盡量靠近立柱；盡量靠近端 梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。 AD +M AD ） = （ +） = Nm M BC1= M*(M 39。 + δ =h 1(R 39。 CB 、 M 39。 AD 、 M 39。 D =4 R 39。 DC =0 由隔離體靜力平衡方程式： 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 M 39。 A ） 其中載荷項： C CD =（ 1/h 2 1） [H 2 h 2 2 (h 1h 2 ) 2 +H 3 h 3 ( h 1 h 3) 2 ]+q h 2 1 β /12g C DC =（ 1/h 2 1） [H 2 h 2 2 (h 1h 2 ) 2 +H 3 h 3 2 ( h 1 h 3 )]+q h 2 1 β /12g 有節(jié)點的彎距平衡方程式： M 39。 D +? 39。 CB =2EK 1（ 2? 39。） M 39。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水平運行時，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行裝卸作業(yè)時的翻轉(zhuǎn)彎 矩。要求：（ a） 根據(jù)運行空間設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸；（ b）設(shè)計行走機構(gòu)；（ c）根據(jù)運行速度進行整體 穩(wěn)定性的計算。隨著計算機技術(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 對交流電動機的一種新的控制思想和控制技術(shù)，也是交流電動機的一種理想的 調(diào)速方法。 ① U/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，是為了降低電動機運轉(zhuǎn)噪音而采用的一種控制方式。對于電流型變 頻器來說，在電動機進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?，并將負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、機械手揀選控制和機器視覺的綜合研究 和開發(fā)應(yīng)用方面目前處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。 ②曲線運行型堆垛機 曲線運行型堆垛機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。懸掛式堆垛機有如下優(yōu) 點 :在設(shè)計門架時，可以不考慮橫向的彎曲強度，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在使用上有較大 的局限性。 1. 1. 2有軌巷道堆垛機的類型 有軌巷道堆垛機可按其結(jié)構(gòu)形式、支承方式和運行軌跡等進行分類，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和單立柱有軌巷道堆垛機： ①雙立柱有軌巷道堆垛機 雙立柱有軌巷道堆垛機由兩根立柱、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 (簡稱堆垛機 )的立體倉庫。 研究背景及內(nèi)容 1. 1. 1 有軌巷道堆垛機的發(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。堆垛機的運行速 度也 不斷提高，目前堆垛機水平運行速度最高達 200m/min(小載重量的堆垛機 己達 300m/min)，起升速度高達 120m/min，貨叉伸縮速度達 50m/min 。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(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)，從而防止堆垛機運行時產(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(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，電動機定 子電壓的控制是通過檢測電壓后對電流進行控制的方式實現(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)元器件進行開閉， 并通過改變輸出脈沖的寬度來達到控制電壓 (電流 )的目的。按照工作原理對變頻器進行分類，按變頻器技術(shù) 的發(fā)展過程可以分為 U/f 控制方式、轉(zhuǎn)差頻率控制方式和矢量控制方式三種。但是，由于采用這種控制方式 時需要在電動機上安裝速度傳感器，并需要根據(jù)電動機的特性調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差，通常 多用于廠家指定的專用電動機，通用性較差。 按照用途對變頻器進行分類時變頻器可以分為以下幾種類型。 變頻器的特點： 變 頻器與異步電動機相結(jié)合，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的調(diào)速傳動控制，簡稱 為變頻器傳動。第二 代變頻器的通信進入點對點模擬信號連接方式。 已知倉庫貨架總高度為 12m，間距 , 行走速度： 5~240/min。不論哪種型式 都帶有伸縮貨叉和人工駕駛室（有時也沒有）的貨合。 堆垛機門架設(shè)計分三個模塊進行設(shè)計： (1) 立柱模塊主要有立柱、導(dǎo)軌和法蘭盤組成，立柱通過法蘭盤與上橫 梁和下橫梁聯(lián)結(jié)，導(dǎo)軌是載貨臺沿立柱上下運行的軌道，有時候堆垛機可以沒 有軌道，載貨臺直接在立柱上運行。法蘭盤 .固定在下橫梁的上部，用來固定減 速電機，也是與立柱模塊聯(lián)結(jié)的接口。 B 3R 39。 C ） M 39。 DC =2EK 1（ 2? 39。 D +? 39。 DA+ M 39。 C + ? 39。 AD M 39。 CD = M 39。 DA+ M DA 又有節(jié)點方程式可得 M AB1 = M AD1 M BC1= M BA1 M CD1= M CB1 M DA1 = M DC1 門架立柱端部的線變位 δ ： δ = δ 39。 +R =+= 走行停止時產(chǎn)生振動的立柱上端的線變位： δ =1780 = (注： δ 值容許范圍一般在 — 5cm,符合要求 ) 由水平載荷產(chǎn)生的各部分的彎矩： M AD1 =M*（ M 39。 水平運行機構(gòu)具體布置 的主要問題： 1. 因為下橫梁時主要的承載部件，機架的運行速度很高，而且在受載之后 向下?lián)锨?，機構(gòu)零部件的安裝可能不十分準(zhǔn)確，所以如果單從保持機構(gòu)的運動 性能和補償安裝的不準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動機、減速器和車輪的軸，最好 都用浮動軸。 圖 采用一般的臥式減速器圖 采用套裝立式減速器 走行輪有主動輪與從動輪各 1 個，由于堆垛機在操作貨叉時的反作用力會 對走行輪產(chǎn)生側(cè)壓，為了防止走行輪由于側(cè)壓脫軌與走行中的爬行現(xiàn)象，需 安 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 裝側(cè)面導(dǎo)輪驅(qū)動輪的末端齒輪采用輪軸直接連接的驅(qū)動方式。當(dāng)行走輪沿著軌道滾 動時，其受力情況如圖 所示。 r m 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 機構(gòu)總飛輪矩 : (GD2)1=(GD2)ZL+(GD2)L+(GD2)d =+= N 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)傳動方案 ,每套機構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸 . ： / js M = I I M n = = N [MI]=630 N i js js = = N此時定位裝置若安裝在立柱及上、下橫梁上，誤差 將會增大，定位精度很難得到保證，容易引起事故。 堆垛機立柱的受力分析如圖 43 所示。由于雙立柱堆垛機的兩個立柱在運行過程中以共同的頻率，共同振幅的振 動的，所以在本文僅對其中一個立柱進行振動分析，該立柱相當(dāng)于一個懸臂梁 . 堆垛機是由無窮多個質(zhì)點構(gòu)成的彈性系統(tǒng)，并且在構(gòu)件的連接處采用彈性 阻尼隔振技術(shù)，求解這樣的多自由度系統(tǒng)有一定的難度。在梁端在載荷 P 的作用下，懸臂梁自有端的撓度為 : ,在截面 X 處的撓度為 : ,在自由振動中，梁各點的振幅 仍然近似按比例，即 : (433) 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 其中為梁的自由端的振幅。 將式帶入，并由波動方程得 : （ 444） 本模型中梁的單位體積、橫截面積，橫截面對中心主軸的慣性矩都 為常數(shù)，所以方程可以簡化為 : （ 445） 單獨考慮立柱頂端的振動時，此時頂端的振動為單自由度，振幅函數(shù)為 : 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 （ 446） 由此確定立柱頂端的振幅在加速度最大時，即 : 柱端振幅最大， （ 447） 式中 : A max— 加速度最大時立柱頂端