【正文】 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/。 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算校核 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(yàn)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*=。 有叉取作業(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。K= I/ h—立柱的剛度 K=I/l— 上下梁的剛度 n=K/ K—剛度比 M—彎距 由于水平載荷產(chǎn)生的彎距作出作用于框架結(jié)構(gòu)的慣性力圖解： 列出角變位移方程： M=2EK（2+3R）M=2EK（2+3R）M=2EK（2+）M=2EK（2+）M=2EK（2+3R）+C M=2EK（2+3R）CM=2EK（2+）M=2EK（2+）其中載荷項(xiàng)：C=（1/h）[H h(hh)+Hh( h h)]+q h/12gC=（1/h）[H h(hh)+Hh( h h)]+q h/12g有節(jié)點(diǎn)的彎距平衡方程式：M+ M=0 M +M=0M+ M=0 M+ M=0由隔離體靜力平衡方程式：M +M+ M +M+H h +H h+ Hh+ q h/2g=0 +++=4 R+（n/6EK）(C CH hH h Hhq h/2g)由上面各式，可先求出、 R再帶入可求出上下梁內(nèi)力—M M、M 、M； 、立柱內(nèi)力—M = M、M= M M= M、 M= M圖2 列出角變位移方程式： M=2EK（2+3R）C M=2EK（2+3R）+CM=2EK(2+)M=2EK(2+)M=2EK（2+3R）M=2EK（2+3R）M=2EK(2+)M=2EK(2+)固端彎距（載荷項(xiàng)）C=（1/h）Hh(hh)+ q h/12gC=（1/h）Hh(hh)+ q h/12gC =C=C=C=C=C有節(jié)點(diǎn)的彎距平衡方程式：M+ M=0 M+ M=0M+M=0 M+ M=0有隔離體靜力平衡方程式：M+ M+M+ M+ Hh +q h/2g +++=4R+(n/6EK)( C C Hh q h/2g)=0 解上面各式，可先求出、R。 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)。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。(3) 下橫梁模塊 下橫梁是模塊零部件的支撐機(jī)構(gòu)，又是堆垛機(jī)的承載構(gòu)件，因此它要有足夠的強(qiáng)度和剛度。上橫梁法蘭盤焊接在上橫梁的下端，通過法蘭盤與立柱模塊聯(lián)結(jié)，主要用高強(qiáng)度螺栓來固定。 上橫梁模塊圖上橫梁一般很短，是模塊零件的支撐部件。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。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選取雙立柱下部支承式門架進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。同樣，在通道的直角方向，立柱由于貨叉作業(yè)時的彎矩作用而發(fā)生彎曲，使伸長著的伸縮叉的前端的撓度增大。下部支承式的集中放在門架下部。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。按支承方式，又可分為安裝在貨架上的上部支承式和安裝在地面上的下部支承式。在焊接中采用了具有特殊裝置的自動焊接技術(shù)，有效克服了整體結(jié)構(gòu)的變形；上橫梁焊于立柱之上，立柱與下橫梁通過法蘭定位，用高強(qiáng)度螺栓連接，整個主體結(jié)構(gòu)具有重量輕、抗扭、抗彎、剛度大、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。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。要求：（a）根據(jù)運(yùn)行空間設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸；（b）設(shè)計(jì)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(jì)算。 美國羅克韋爾自動化公司的變頻器均可通過各種類型的SCAN port通信模塊與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連通，包括Control Net, Device Net, DH, DH+和RIO, DH485網(wǎng)絡(luò)，而且它們與法國IE公司的Modbus, Modbus Plus、美國Metasys公司，日本OMRON公司和德國西門子公司的Profibus均可連通。對于多電動機(jī)的同步控制、協(xié)調(diào)控制、負(fù)載均衡分配和高速設(shè)備等應(yīng)用場合，其關(guān)鍵參數(shù)PID可以按具體工況條件進(jìn)行在線優(yōu)化，對于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制性能和水平的提高有重要意義。當(dāng)實(shí)施控制的時候，通過RS485只能接收少量的實(shí)時信息，并且通過人機(jī)接口界面編程，無法實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)的在線監(jiān)控和優(yōu)化，從而影響整個控制系統(tǒng)性能和生產(chǎn)工藝水平的提高。隨著計(jì)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。第一代具有通信功能的變頻器帶有一個獨(dú)立的“速度包”(Speed Pod)。同時由于電力半導(dǎo)體器件和微處理器的性能不斷提高，作為交流變頻調(diào)速系統(tǒng)核心的變頻器的性能也得到了飛躍性的提高，并幾乎應(yīng)用擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域。 提高生產(chǎn)效率 (1)保證加工工藝中的最佳運(yùn)行 (2)適應(yīng)負(fù)載不同工作情況下的最佳轉(zhuǎn)速 (3)使原有設(shè)備的增速運(yùn)轉(zhuǎn) 設(shè)備的合理化 改善和適應(yīng)環(huán)境交流變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(shù)的重要發(fā)展方向。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。二者的工作原理相同，但電路的結(jié)構(gòu)不同。為了滿足這些高速電動機(jī)驅(qū)動的需要，出現(xiàn)了采用PAM控制方式的高速電動機(jī)驅(qū)動用變頻器。②高性能專用變頻器隨著控制理論，交流調(diào)速理論和電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動機(jī)的矢量控制方式得到了充分地重視和發(fā)展，采用矢量控制方式高性能變頻器和變頻器專用電動機(jī)所組成的調(diào)速系統(tǒng)在性能上己經(jīng)達(dá)到和超過了直流伺服系統(tǒng)。①通用變額器顧名思義，通用變頻器的特點(diǎn)是其通用性。(4)按照用途分類。采用矢量控制方式的交流調(diào)速系統(tǒng)不僅在調(diào)速范圍上可以與直流電動機(jī)相匹敵，而且可以直接控制異步電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于在這種控制方式中必須同時控制異步電動機(jī)定子電流的幅值和相位，即控制定子電流矢量，這種控制方式被稱為矢量控制方式。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。轉(zhuǎn)差頻率控制是利用了速度傳感器的速度閉環(huán)控制，并可以在一定程度上對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，所以和Ulf控制方式相比，在負(fù)載發(fā)生較大變化時仍能達(dá)到較高的速度和具有較好的轉(zhuǎn)矩特性。在采用這種控制方式的變頻器中，電動機(jī)的實(shí)際速度由安裝在電動機(jī)上的速度傳感器和變頻器控制電路得到，而變頻器的輸出頻率則由電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率的和被自動設(shè)定。采用Ulf控制方式的變頻器控制電路成本較低，多用于對精度要求不太高的通用變頻器。 ①U/f控制變頻器Ulf控制是一種比較簡單的控制方式。 (3)按照工作原理分類。但是，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，具有較高開關(guān)速度的換流元器件的容量將越來越大，所以預(yù)計(jì)采用這種控制方式的變頻器也將越來越多。這種控制方式主要用于低噪音型的變頻器，也將是今后變頻器的發(fā)展方向。③高載頻PWM控制這種控制方式原理上實(shí)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。②PWM控制PWM控制是Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)控制的簡稱，是在逆變電路部分同時對輸出電壓(電流)的幅值和頻率進(jìn)行控制的控制方式。① PAM控制PAM控制是Pulse Amplitude Modulation(脈沖振幅調(diào)制)控制的簡稱，是一種在整流電路部分對輸出電壓(電流)的幅值進(jìn)行控制，而在逆變電路部分對輸出頻率進(jìn)行控制的控制方式。 (2)按照開關(guān)方式分類。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?，并將?fù)載的能量回饋給電源。整流電路和直流中間電路起電流源的作用，而電流源輸出的交流電流在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為所需要的交流電流，并被分配給各輸出相后作為交流電流提供給電動機(jī)。 ②電流型變頻器。整流電路和直流中間電路起直流電壓源的作用，而電壓源輸出的直流電壓在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為具有所需頻率的交流電壓。 ①電壓型變頻器。當(dāng)按照主電路工作方式進(jìn)行分類時，變頻器可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器。由于通用變頻