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自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料

2025-07-06 08:15本頁(yè)面
  

【正文】 ()???????許用彎曲應(yīng)力[σF]= ()limNxFS?彎曲疲勞極限 =460 N/li1F2=390 N/li2彎曲壽命系數(shù) 1NY?尺寸系數(shù)Yx=1安全系數(shù) =則 =46011/=368 N/ ??11lim/NXFS? 2m()=39011/=312 N/22li/Y? 244 / 87故 =283560(601806)=?N/ [ ]2m?1=283560(501806)=N/ [ ]22第 貨叉?zhèn)鲃?dòng)鏈輪、鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算⑴.選擇鏈輪的齒數(shù) 和1Z2小鏈輪齒數(shù) ,取為211大鏈輪齒數(shù) 221Zi??在貨叉?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)中,鏈輪鏈條傳動(dòng)不需要增速或減速,所以上式中傳動(dòng)比i取為1。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(pán)鋼板也選用公稱厚度為 25mm的熱軋鋼板,螺栓選用 M30高強(qiáng)度螺栓。立柱分段制造,每段 3米,安裝時(shí)通過(guò)各段頭部的法蘭盤(pán)連接,再由高強(qiáng)度螺栓連接,立柱與下橫梁、上橫梁焊接在一起。地軌選用型號(hào)為 15kg/m的輕軌,軌高為,底寬為 ,頭寬為 ,與行走車輪組相匹配。當(dāng) 時(shí)1f 40??? ().?????螺柱由拉力和彎矩作用的合成應(yīng)力 ()????式中 Z=2(螺柱數(shù))(螺紋內(nèi)徑)? ()???????螺柱材料為 Q—235,屈服極限 ,則許用拉伸應(yīng)力為2s?? ()?? Pan式中取安全系數(shù) 21.?因?yàn)???l??所以通過(guò)32 / 87(1)選擇齒輪連接盤(pán)材料齒輪連接盤(pán)選用45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理 HBS=245275HBS(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 3(~.2)/tvnP?() 確定齒輪連接盤(pán)內(nèi)齒輪傳動(dòng)精度等級(jí),第 公差組7級(jí)?齒輪連接盤(pán)內(nèi)齒輪的分度圓直徑 ()??21312()EHdZKTu?????A齒寬系數(shù)按齒輪相對(duì)軸承為懸臂布置取為 ??內(nèi)齒輪齒數(shù)Z=40內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)速與卷筒轉(zhuǎn)速相同 ?內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)矩=106P/n=10 6()1T 510?載荷系數(shù) K= ()AKVα ?使用系數(shù)K A=1動(dòng)載荷系數(shù)K V=齒向載荷分布系數(shù) =1.?齒間載荷分布系數(shù) =則載荷系數(shù)k的初值k=1=彈性系數(shù) =節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) =重合度系數(shù) =?許用接觸應(yīng)力 ()??limNWHZS??A33 / 87接觸疲勞極限應(yīng)力 limH?=570N/limH?2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)得N=60nj =601(83008)= hL 710()則接觸強(qiáng)度得壽命系數(shù) 1NZ?硬化系數(shù) =1WZ接觸強(qiáng)度安全系數(shù) .HS=57011/=518 N/???2m故 的設(shè)計(jì)初值1td??232()EHtdZKTu?????A= =㎜ ()??齒輪模數(shù)m= =㎜1/tdZ內(nèi)齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值為 =Z雙頭螺柱的直徑 M640???已知卷筒長(zhǎng)度計(jì)算中采用的附加圈數(shù) ,繩索與卷筒繩槽間的摩02Z?擦系數(shù) 。右軸承的外座圈固定,內(nèi)座圈與軸一同旋轉(zhuǎn),應(yīng)按照額定動(dòng)負(fù)荷來(lái)選擇①.左端軸承軸承的額定靜負(fù)荷 ()0CnP?式中 ——額定靜負(fù)荷0C——當(dāng)量靜負(fù)荷P——安全系數(shù),?選用調(diào)心球軸承,型號(hào)為 1205,軸承的額定靜負(fù)荷 ,左軸03CN?承的當(dāng)量靜負(fù)荷 ()?30 / 87式中 ——?選取 ,安全0 04762183nPNC???②.右端軸承令右端軸承也采用 1205,其額定動(dòng)載荷動(dòng)負(fù)荷 ??120?右軸承的徑向負(fù)荷 ()???軸向負(fù)荷 0aF?設(shè)軸承工作時(shí)數(shù) ,查得 1205軸承的 e=,令 ,40hL? 0arFe??故 x=1,y=,當(dāng)量動(dòng)載荷 ()???? ()63()hCLnP式中 ———軸承的壽命,單位為h hLn———軸承內(nèi)外圈的相對(duì)轉(zhuǎn)速,r/min。30。通過(guò)做草圖得到卷筒心軸的支點(diǎn)位置如下圖 ,圖 心軸的力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖。選擇以繩槽底測(cè)量的直徑為 220mm的標(biāo)準(zhǔn)滑輪。21 / 87在設(shè)計(jì)貨叉時(shí),為防止特殊載荷條件下貨物傾倒,貨叉尺寸應(yīng)比相應(yīng)原設(shè)計(jì)尺寸增加。為求吊具急停時(shí)的慣性力,把外框作為杭架結(jié)構(gòu)來(lái)分析。為了設(shè)計(jì)和制造出性能優(yōu)良的堆垛機(jī),堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)參考要點(diǎn)如下:起吊重力包括吊具重力。⑦堆垛機(jī)的無(wú)故障率 S為了確保自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的正常運(yùn)行,要求堆垛機(jī)的無(wú)故障率大于 97%。在載貨臺(tái)升到立柱上限位置時(shí)進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)提升高度不大于 10m時(shí),其靜剛度值應(yīng)小于;當(dāng)提升高度大于 10m時(shí),其靜剛度值應(yīng)小于 。靜載試驗(yàn)載荷 計(jì)算如下:kP ()knPKG?式中 K——靜載試驗(yàn)的載荷系數(shù) ()?????式中 ——提升載荷系數(shù),按如下規(guī)定選?。?20 / 87理論加速度 ;????理論加速度 ;134理論加速度 。要求各部分運(yùn)動(dòng)和功能正常。10m?④動(dòng)載荷試驗(yàn)在堆垛機(jī)調(diào)試過(guò)程中,必須進(jìn)行動(dòng)載荷試驗(yàn),試驗(yàn)載荷為 ,時(shí)堆垛機(jī)的額定起重量。②堆垛機(jī)的運(yùn)行性能堆垛機(jī)運(yùn)行的額定速度應(yīng)符合設(shè)計(jì)值,誤差應(yīng)小于 。貨叉伸縮的額定速度誤差不大于 ,貨叉伸縮和復(fù)位的停準(zhǔn)精度小于 。1n219 / 87(6)性能要求①貨叉的工作性能堆垛機(jī)工作臺(tái)升降時(shí),貨叉對(duì)各貨位存取位置和最高、最低工作位置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。要求導(dǎo)軌之間平行度誤差小于 6mm。/FB在制造中必須嚴(yán)格要求按照標(biāo)準(zhǔn)制造堆垛機(jī)的每一個(gè)零部件。梁的水平彎曲 ,B 是主、從動(dòng)輪軸距。要求高強(qiáng)度螺栓性能等級(jí)不低于 ,高強(qiáng)度螺母性能不低于 10H級(jí)。要求緩沖器能承受堆垛機(jī)以 70%的額定載荷運(yùn)行速度的撞擊。鋼絲繩強(qiáng)度許用安全系數(shù)不得小于 6。(2)對(duì)鋼絲繩的要求鋼絲繩必須采用 GB/T8918——1996中規(guī)定的圓股鋼絲繩。此外,必須經(jīng)常潤(rùn)滑鏈條和鏈輪。為此要求采用短節(jié)距精密滾子鏈。焊接不得有明顯缺陷,重要構(gòu)件的主要受力部件的焊縫質(zhì)量等級(jí)不得低于 GB/T3323——1987中的 級(jí)。堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)件的焊接:首先要求焊條、焊絲和焊劑必須與被焊接的材料相適應(yīng)。10?%堆垛機(jī)用的金屬結(jié)構(gòu)件的材質(zhì):必須按國(guó)家規(guī)定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇鋼材,如上橫梁、下橫梁、立柱和載貨臺(tái)等重要構(gòu)件。(3)堆垛機(jī)工作環(huán)境的污染等級(jí)應(yīng)在國(guó)家規(guī)定范圍之內(nèi)。在 40攝氏度的溫度條件下,相對(duì)濕度不超過(guò) 50%。為此,堆垛機(jī)必須有嚴(yán)格的技術(shù)要求。第 堆垛機(jī)的技術(shù)要求堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的心臟部分。輪壓是17 / 87一個(gè)車輪傳遞到軌道或地面上的最大垂直載荷。堆垛機(jī)總重量是堆垛機(jī)各部分質(zhì)量的總和(包括機(jī)上電源裝置、信號(hào)傳輸裝置、控制柜、平衡重和潤(rùn)滑劑在內(nèi)) 。額定起重量是堆垛機(jī)的主要性能參數(shù)、它是堆垛機(jī)允許起升的貨物和托盤(pán)(或貨箱)的質(zhì)量的總和。(6)堆垛機(jī)的起重量和載荷參數(shù)。這就要求電機(jī)減速機(jī)的可靠性非常高。由于堆垛機(jī)是立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的運(yùn)輸設(shè)備、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和綜合性能要求都非常嚴(yán)格,如無(wú)故障率應(yīng)大于 97%,停準(zhǔn)精度177。(5)堆垛機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,堆垛機(jī)在工作時(shí),其噪聲值不高于84分貝。(4)堆垛機(jī)的噪音。因結(jié)構(gòu)型式、材料及加工熱處理工藝的限制,同等狀況下,目前國(guó)內(nèi)立體堆垛機(jī)的貨叉下?lián)隙纫葒?guó)外大 20%~30%。16 / 87(3)堆垛機(jī)的貨叉下?lián)隙?。該參?shù)涉及合理利用有效空間,增加庫(kù)容量,亦是評(píng)價(jià)堆垛機(jī)設(shè)計(jì)水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。堆垛機(jī)的尺寸參數(shù)較多,例如起升高度、下降深度、整機(jī)全長(zhǎng)、最低貨位極限高度等。這三項(xiàng)參數(shù)的高低,直接關(guān)系到出入庫(kù)頻率的高低。(1)堆垛機(jī)的速度參數(shù)。合理的選擇各項(xiàng)參數(shù),將大大提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益??刂圃O(shè)備采用可編程序控制器,具有可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。巷道式堆垛起重機(jī)電氣設(shè)備主要包括電氣傳動(dòng)和控制設(shè)備。(4)斷電保護(hù)如載貨臺(tái)升降過(guò)程中忽然斷電,則通過(guò)提升電機(jī)制動(dòng)使載貨臺(tái)停在當(dāng)前位置,不會(huì)掉落下來(lái)。如貨叉上已有貨物,則不能再取貨。(3)載貨臺(tái)上還設(shè)有檢測(cè)貨叉是否回位、貨叉上有無(wú)貨物和貨位中有無(wú)貨物的裝置。在貨物進(jìn)入載貨臺(tái)時(shí),當(dāng)檢測(cè)到貨物超過(guò)設(shè)定高度、長(zhǎng)度或?qū)挾葧r(shí),堆垛機(jī)便停止運(yùn)行并報(bào)警。為了保護(hù)人身、設(shè)備和貨物的安全,堆垛機(jī)必須具有完善的安全保護(hù)措施:(1)堆垛機(jī)在行走、載貨臺(tái)升降和貨叉伸縮終端處都設(shè)有機(jī)械和電氣限位裝置。聯(lián)軸器為限力矩聯(lián)軸器,當(dāng)力矩超過(guò)設(shè)定值時(shí),聯(lián)軸器內(nèi)部的鋼珠打滑,從而保護(hù)貨叉受到破壞,提高系統(tǒng)的安全性。當(dāng)電動(dòng)機(jī)反向時(shí)中叉與上叉則反方向運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)貨叉的雙向存取貨物。整個(gè)貨叉的傳動(dòng)原理是,電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、減速器減速把動(dòng)力傳遞給減速器軸端的鏈輪,軸端鏈輪通過(guò)鏈條把動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸上的鏈輪和減速器軸端的鏈輪一樣大,鏈輪鏈條傳動(dòng)比為 1。下叉由下叉支承板、下叉立板、下叉齒條板和下叉底板組成,下叉支承板下部安裝有滾針軸承,支承起傳動(dòng)軸,上部安裝有支承中叉活動(dòng)導(dǎo)軌的滾針軸承,下叉立板也安裝有支承中叉活動(dòng)導(dǎo)軌的滾針軸承,下叉齒條板的頂部裝有齒條,提供與雙嚙合齒輪嚙合的下齒條,下叉底板則是整個(gè)貨叉的支承板,其上固定有電動(dòng)機(jī)、減速器、下叉立板、下叉齒條板、下叉支承板和雙向擋板。上叉由上叉叉板、上叉支承板、上叉齒條板組成,上叉叉板直接承載貨箱,為了防滑選用花紋鋼板,上叉支承板則安裝有支承上叉的四個(gè)滾針軸承,使上叉相對(duì)于中叉運(yùn)動(dòng),上叉齒條板下方焊接有齒條,由裝在中叉連接板上的雙嚙合齒輪傳遞動(dòng)力。貨叉主要由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、鏈輪鏈條傳動(dòng)裝置、齒輪齒條傳動(dòng)裝制、下叉、上叉和滾針軸承等組成。貨叉的伸縮可以采用齒輪齒條傳動(dòng)或者鏈輪鏈條傳動(dòng),本設(shè)計(jì)采用齒輪齒條傳動(dòng),齒輪齒條傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)關(guān)系清晰等優(yōu)點(diǎn)。本機(jī)構(gòu)采用二級(jí)直線差動(dòng)式伸縮貨叉,由上叉、下叉及起導(dǎo)向作用的滾針12 / 87軸承等組成,以減少巷道的寬度,且使之具有足夠的伸縮行程。下橫梁與立柱間通過(guò)焊接聯(lián)結(jié)在一起。立柱由角鋼和鋼板焊接而成的箱式矩形斷面,具有抗扭、抗彎剛度大,重量輕,耐磨性好等特點(diǎn)。由于驅(qū)動(dòng)裝置裝在堆垛機(jī)下下部,容易維修保養(yǎng)。采用帶平衡架及水平輪的車輪組,平衡架使兩個(gè)車輪的輪壓相等,車輪為無(wú)輪緣圓柱車輪,是為了避免車輪在運(yùn)行時(shí)輪緣啃軌,同時(shí)為了防止出軌在軌道兩側(cè)加水平導(dǎo)向輪。一般由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速箱和行走車輪組成。鋼絲繩的一端固定在卷筒上,另一端固定在機(jī)架的上橫梁上,鋼絲繩通過(guò)安裝在立柱上的定滑輪導(dǎo)向,帶動(dòng)安裝在載貨臺(tái)上的兩個(gè)動(dòng)滑輪使載貨臺(tái)升降。卷筒為與減速器配合的自制卷筒,通過(guò)齒輪連接盤(pán)與減速器的低速軸齒輪軸端相連。此聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,零件數(shù)少,徑向尺寸小,不需潤(rùn)滑;彈性塊受壓,承載能力較高等特點(diǎn)。聯(lián)軸器工作時(shí),梅花瓣受壓。起升機(jī)構(gòu)的位置布置在堆垛機(jī)的下部,位于立柱外側(cè)。這種電動(dòng)機(jī)具有錐形轉(zhuǎn)子,通電時(shí),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(pán)式制動(dòng)器同時(shí)打開(kāi)。鏈條傳動(dòng)的缺點(diǎn)是自重量大,有可能突然斷裂,不安全,因而本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選用鋼絲繩,鋼絲繩的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕,使用安全,工作噪聲低,便于維護(hù)保養(yǎng)等等。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)柔性件使載貨臺(tái)升降。(5)保護(hù)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境,避免貨物污染受損。 (3)具備安全保護(hù)措施。第 設(shè)計(jì)參數(shù)立體倉(cāng)庫(kù)為 8巷道 16排 40列 7層堆垛機(jī)總高度:8m 總長(zhǎng)度: 總寬度:1m堆垛機(jī)額定起重量 300kg行走最大速度 130m/min()升降最大速度 30m/min()貨叉速度 9m/min()加減速度:升降 行走 伸縮 貨架上下 7層,層高 1100mm 2/貨架每層 40格,格寬 900mm貨箱尺寸:長(zhǎng)寬高=600500800mm貨格尺寸:長(zhǎng)寬高=9006001100mm寬度方向?yàn)樨洸娌嫒》较? / 87第 2章 總體設(shè)計(jì)方案的確定為使堆垛機(jī)能夠準(zhǔn)確、快速、安全、自動(dòng)搬運(yùn)貨物出人庫(kù),必須滿足以下設(shè)計(jì)要求:(1)具備三維運(yùn)動(dòng)功能,即堆垛機(jī)沿巷道來(lái)回運(yùn)動(dòng)、載貨臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)、貨叉沿貨架方向雙向伸縮。2,堆垛方式準(zhǔn)確可靠。第四,繪制堆垛機(jī)總裝圖和主要零部件圖及控制電氣原理圖。第二,論述本設(shè)計(jì)采用的方法、原理及可行性,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算。本設(shè)計(jì)通過(guò)設(shè)計(jì)用于倉(cāng)儲(chǔ)貨架的堆垛機(jī),完成堆垛機(jī)水平行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)及貨叉機(jī)構(gòu)、機(jī)架和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì),能及時(shí)、準(zhǔn)確地把物品自動(dòng)送到指定位置,從而加深對(duì)堆垛機(jī)的認(rèn)識(shí)與了解。通過(guò)引入計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和人工智能等高新技術(shù)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械的技術(shù)該做,倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械的技術(shù)性能將較大提高。第 設(shè)計(jì)的目的和意義倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化建設(shè)是
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