火狐体育最新版:堆垛机设计设计
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  1、题目:堆垛机设计(机械部分)专业:机械设计制造及其自动化学生:(签名)指导教师:(签名)摘要本文主要是有轨堆垛机的机械部分设计,包含堆垛机的行走机构、升降机构、伸缩 机构的设计,其中重点放在了行走机构的设计上。根据比较选择了单立柱堆垛机,在进 行机构的设计时,根据电机确定机构的总体结构,再由运行阻力计算行走电机的功率, 进而确定电机型号。本设计升降轨道采用双柱型轨道,结构简单工艺性好,货叉伸缩机 构借鉴了抽屉轨道的原理。根据设计要求对各主要部件初步选型后再对部件进行强度的 校核,来保证选择的合理性。在本文最后部分,对该堆垛机的刚性和稳定性进行了较为 详细的分析,从而保证了堆垛机工作时运行的平稳

  6、的发展: 11.2 有轨巷道堆垛机的类型: 21.3 有轨巷道堆垛起重机的发展趋势和研究意义: 32 堆垛机的结构设计 52.1 堆垛机的总体结构: 52.2 起重重量 52.3 水平载荷 62.4 载荷状态 62.5 循环寿命 63 行走机构设计方案 83.1 行走机构总体方案的确定 83.2 行走运行机构布置的主要问题 83.3 行走机构功率的确定于电机的选择 93.3.1 轨道及车轮 9.3.3.2 车轮踏面的疲劳强度校核 9.3.3.2 主动行走轮直径的确定 1.13.3.3 运行阻力计算 1.23.4 行走轮主轴的设计计算 153.4.1 同步带传动设计计算 1.53.4.2 轴的设

  7、计计 1.84 堆垛机伸缩机构设计 224.1 伸缩机构的方案确定 224.2 货叉传动装置的选型 224.3 货叉传动齿轮、齿条的计算 235 升降机构的设计 285.1 升降机构的总体选型 285.1.1 定机构的工作级别 2.85.1.2 计算钢丝绳最大静拉力并选择钢丝绳 2. 85.1.3 确定最小的卷绕直径 2.95.1.4 选择电动机并验算制动力矩 3. 05.2 卷筒的设计 316 堆垛机稳定性计算 366.1 堆垛机稳定性分析 366.2 运行中立柱挠度的计算 366.2.1 立柱的相关计算 3.66.2.2 堆垛机外载荷计算 3.66.2.2 堆垛机静态刚度的分析 3.96.

  8、2.3 堆垛机结构强度计算 4.16.2.4 整体稳定性计算 4.3结 论 44致 谢 44参考文献 45我们熟知的轨巷道堆垛机是随着立体化仓库的发展而发展起来的专用起型重机,通 常我们称之简称为:堆垛机。堆垛机是立体化仓库中最重要的起重运输设备之一,它是 代表立体仓库的标志。其主要作用是在货架仓库巷道里沿轨道运行,将位于巷道口处的 货物存入货格中,或者取出货格里的货物运送至巷道口,从而来完成出入库作业。本文 着重就堆垛机的机械结构设计进行初步探讨。1.1有轨巷道堆垛机的发展:在20世纪70年代初我国开始研究使用带有巷道式堆垛机的立体化仓库,不完全统 计,到现在已建成又三百余座左右。堆垛机作为

  9、立体化仓库中最重要的运输设备之一, 也得到了较快的发展。 但是我国现阶段堆垛机的技术发展与应用和世界先进水平相比存 在着较大的差别。堆垛机作为立体仓库中重要的运输设备,它的各项技术参数的选用将直接影响到整座立体仓库的运行效率和经济效益,更直接表现了我国堆垛机的发展状 态,下面仅以速度参数来说明:表1中日堆垛机速度参徴比较名称中国日本行走最高速度120m/min300m/rain起升最高速度25m/ min40m/roin货叉最高速度25m/min30m/ min堆垛机的速度参主要指水平行走速度、升降速度和货叉伸缩速度。这三项参数的高低,直 接关系到出人库频率的高低。从表中数据不难看出,目前我国

  10、堆垛机的运行速度要落后 于日本。1.2有轨巷道堆垛机的类型:按现行机械行业标准,有轨巷道堆垛起重机分类方式多种多样,如按支承方式、用 途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。但无论何种类型的堆垛机,一般都由水平行走机构、升降机构、货叉伸缩机构、机架和电气设备等基本部分组成。在目前立体仓库应 用中,堆垛机的分类最常见的是按结构形式分类和按运行轨迹分类。从结构形式上来说 目前立体化仓库中的堆垛机有双立柱堆垛机和单立柱堆垛机;按照运行轨迹形式来分,有直线运行型堆垛机和曲线运行型堆垛机。双立柱堆垛机:双立柱堆垛机的机架一般是由两根立柱、上横梁和货横梁组的一个长方形的框架。立柱形式有方管、圆管、槽钢等。方管

  11、可以兼作升降导轨,圆管附加铜套做升降导轨。双立柱堆垛机的最大优点在于其强度和刚性好,且运行起来比较平稳。对于升降高度较高、起重量较大和水平运行速度高的情况,一般多采用双立柱结构堆垛 机。双立柱堆垛机的升降机构,普遍采用链条传动或者滚筒传动,由电机减速机驱动链轮转动,通过链条来使载货台沿立柱或升降导轨作升降运动。因为链条传动多采用封闭 链或配重装置,会受到空间尺寸的限制,传动及其布置比较复杂,所以本文采用滚筒钢 丝绳传动。其结构如图1. 1所示图1. 1双立柱有轨巷道堆垛机单立柱堆垛机:单立柱堆垛机的机架一般由一根立柱和货横梁组成。立柱多采用较大的?型钢或焊接拼制,在立柱上再附加联接导轨。整体机

  12、构重量相对较轻,消耗的材料 少所以制造成本较低,不过其刚性相对稍差一些。在载货台及货物重量对立柱的偏心作 用下,以及在行走、制动时产生的水平惯性力作用,使单立柱堆垛机在使用上有一定的局限性。不适合用于起重量较大和水平运行速度比较高的场所。单立柱堆垛机升降结构 一般多采用钢丝绳传动,由电机减速机驱动卷筒,再通过钢丝绳牵引载货台沿立柱或升 降钢轨来作升降运动。钢丝绳传动的传动和布置相对容易,但定位精度稍差些。直线运行型堆垛机:直线运行型堆垛机只能够在巷道内的直线轨道上来回运行 ,无法 自行转换巷道。只能通过其他辅助输送设备来转换巷道 ,如堆垛机转运车等。直线运行 型堆垛机优点在于可以实现高速运行,

  13、可以很好地满足出人库频率较高的立体仓库作业 需求,因此应用最为广泛。曲线运行型堆垛机:曲线运行型堆垛机的车轮与货横梁的联接是通过垂直轴铰在一 起的,从而能够实现在环形及其他的曲线轨道上的运行 ,即可行走轨迹可以是曲线,不 用通过其他的辅助输送设备便可以实现从一个巷道自行转移到另一个巷道。此类型的堆 垛机亦被称作做转轨堆垛机。但是曲线运行型堆垛机在使用上存在一定的局限性,它只适用于一些出人库频率较低的立体仓库。因为它不但场地会受到轨道转弯半径的限制,而且在其转弯时速度特别的慢,因此无法满足出人库频率高立体仓库的作业。1.3有轨巷道堆垛起重机的发展趋势和研究意义:随着经济全球化步伐的日益加快和信息

  14、技术的快速发展,传统行业和人们的消费方 式不断发生深刻的变化,现代物流在经济活动中的地位越来越高,物流设备的需求也在 快速地增长。物流实验室是一座理论与实践的桥梁,现在我国高校建立了一批物流实验 室,据不完全统计,目前有 160 多所高校建立了自己的物流实验室。物流实验室为学生 提供了实用的实验平台,深化了学生们对现代物流概念的理解,而且能够提高学生的操 作能力,这是一种内融有机械,电气,计算机等技术一体化的技术,在这种技术中 可以 将不同领域 的各个层次的知识与能力融会一体。 堆垛机作为其中的机械部分发挥着不可 替代的作用。图2.1堆垛机的正常作业示意图:2堆垛机的结构设计2.1堆垛机的总体

  15、结构:巷道单立柱堆垛机共有三种运动, 在轨道上的运动为行走运动,将其视为 Y 轴向运动。在竖直方向为载物台的升降运 动,将其视为Z轴向运动。载物台上货叉 进行存储作业的运动为伸缩运动,将其视 为X轴向运动。可将三个运动建立三维坐 标系,图中:1.立柱;2.货叉机构;3.载物台;4.导轨;5地面导轨;6提升机构;7钢丝绳;8滑轮;9上部导轨2.2起重重量实际起重重量包括货叉总重量和货物重量,用Ls表示。货物正常起吊时不可避免会 有动载冲击作用,所以我们可以设计起重的重量为:Pl= Ls( 2-1)上式中,匸是冲击系数,它的选取由堆垛机的分类决定:I 类 - =1 . 1, II 类 - =1 .

  16、 25,川类 = 1 . 4, IV 类 - =1 . 60本文设计中Ls=50+20=70kg;堆垛机载荷小且平稳运行环境良好取 = 1 . 12.3 水平载荷堆垛机在水平方向加速或者减速行走时,必然产生一定的水平惯性力。即Sh =Lsv来表上式中,称为动载荷系数,由于加速度是无法确定的,我们用额定速度 示。水平行走:1 =0. 000 5 v ;2.4 载荷状态堆垛机正常时,其承载能力是上述各种载荷与自重Ge的不同组合我们可以分为:A.正常工作状态:Mx(Ge+ - S-)(2-2)B.特殊工作状态: Mx(Ge+ Sl)+ Sw(2-3)C.起吊工作状态:Ge+S-(2-4)D.停止:G

  17、e +Sw(2-5)上述表达式中,M为 业系数,与前述堆垛机的分类有有关:I 类 M = 1 . 0, U类 M = 1.05 ;川类 M = 1 . 1, IV 类 M = 1.20。T。堆垛机开动率:2.5 循环寿命堆垛机完成入库或出库一次工作循环所需的平均时间为作业时间: n (堆垛机一天实际开动时间占工作时间百分比)。设日工作时间为8h,那么堆垛机每天 的工作总循环次数为N=8x3600xn/ To(2-6)式中,时间To单位:秒。若堆垛机设计寿命10年,年工作300天,日工作8小时。 基本作业时间To=100秒,开动率n=70 %,贝U堆垛机的循环寿命:10x300x8x3 600x

  18、0.7 /100 6x 105(次)1連度图2.2堆垛机行走加减速度示意图3 行走机构设计方案3.1 行走机构总体方案的确定堆垛机的行走机构主要有以下方案:方案 1:单立柱无轨道式堆垛机;方案 2:单立柱双轨道式堆垛机;方案 3:单立柱单轨道式堆垛机;因为此堆垛机的最大设计载荷重量为 50Kg,水平运动速度为60m/min以及所承受的 载荷均很小,故选择第二种方案:单立柱双轨道堆垛机。它的优点在于支撑于地面可避 免受力分配不均所引起的种种问题,单立柱适用于堆垛机的结构特点 , 双轨道平衡性好, 可以很好地适应横向不平衡扭矩。 另外水平行走机构按行走轨迹有两种型式 - 直线型和曲 线、本课题的要求选择直线型。堆垛机的行走机构本设计选用带有减速器的减速机为动力元件,减速机为标准产品 结构简单紧凑;通过同步带传动来驱动车轴,同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传 动的优点而发展起来的新塑传动带。同步带传动(传动比准确,对轴作用力小,结构紧凑, 耐油,耐磨性好,抗老化性能好;车轮为无轮缘圆柱车轮,是为了避免车轮在运行时轮缘 啃轨。3.2 行走运行机构布置的主要问题1. 货横梁是主要的承载部件,而且在受载之后向货挠曲,机构零部件的安装可能不 十分准确,所以从保持机构的运动性能和补偿安装的不准确性着想,靠近电动机、减速 器和车轮的轴,我们尽量采用浮动轴。2. 为了减少立柱的扭转变形,

  20、应该使机构零件尽量靠近立柱和端梁,使端梁能够直 接支撑部分零部件的重量。3. 对于行走机构的设计应该参考现有的产品,尽量使安装运行机构的平台减小,占用巷道的空间小,总之要考虑到堆垛机的设计和制造方便。3.3行走机构功率的确定于电机的选择331轨道及车轮车辆轨道一般有铁路钢轨(p型)或者起重机专用钢轨(QU)、方钢、扁钢等类型。 根据设计载荷情况,本文选择轻型铁路钢轨(p型)的18kg/m型钢轨钢轨类型(公斤/ 米)尺寸(毫米)截面面积F(厘米2)理论重量(公斤/ 米)18高A度底B宽头C宽腰D厚23.0718.0690804010.0表3.13.3.2车轮踏面的疲劳强度校核堆垛机采用带有外缘的

  21、圆柱形铸钢车轮,轨道采用头部带有一定曲率半径的轨道,理论上来看属于点接触。但是随着使用时间的推移,轨道头部逐渐被磨损,车轮与轨道 逐步演变为线接触。因此我们按线接触计算,其公式为:PC=(2Pma+Pmn ) /3(3-1)上式中:Pmax设备正常工作时候的最大轮压;Pmin为设备正常工作时候的最小轮压Pc C1C2DLK(3-2 )上式中:C1 一转速系数(按下表8.1-103选取);C2 一工作级别系数(按下表 8.1-104选取);D车轮直径(mm); L车轮与轨道接触的有效长度(mm); K一与车轮材 料有关的许用系数(按表8.1-102选取)。Pc= (550X 9.8+500 X

  23、- f表乩1-104 工作级别系数5值运行机构L作级别iMl L. 25Ml1, 12M51- 006 9MT肿8* IL 1-102fb/MPdEl如3-87 DO6.6M816 DO订U丨m0.24560.132曲Is榊(楙谀规职MP心2.曙制禅-般禎飘理俑服鮮荐为HEPS伽獭觑度为14伽叭梯定许用的脳則仍取朋未曲处理邯m3-潍船料籟球扯斛朋曲药00MM的対髀屁hO按X祁洲1谧札图3.13.3.2主动行走轮直径的确定行走轮分别有主动轮与从动轮各两个,由于堆垛机在操纵货叉时的反作用力会对行 走轮产生侧压,为了防止行走轮由于侧压脱轨与行走中的爬行现象,导轮驱动轮的末端 齿轮采用轮轴直接连接的

  25、n = C$P/n =14.1mm(3-4)取d =30mm,车轮直径可适当取大为 D=80mm轴上的轴承选取代号为 6207,基本尺寸为:d=35mm, D=72mm, B=17mm.3.3.3 运行阻力计算(1)有轨巷道堆垛机的运行静阻力计算当小型有轨式巷道堆垛机在沿轨道直线运行时,行走轮与轨道之间、行走轮与轴承 之间都存在着一定的摩擦阻力,轴与轮毂之间不可避免地也存在着滑动摩擦阻力。因此 我们为了简化计算,可以假定全部载荷作用在其中一个行走轮之上。当行走轮沿着轨道 滚动行走时,其受力情况如图3.2所示。图3.2摩擦阻力计算1 堆垛机运行机构的运行阻力的计算运行摩擦阻力包括车轮轴承中的摩擦

  26、阻力和车轮踏面沿轨道的滚动摩擦阻力;(3-5)式中,G堆垛机自身净质量(500kg);Q额定起重总质量(50 kg );D车轮直径(80mm;K车轮沿轨道的滚动摩擦力臂(取 0.5 mm);U轴承摩擦系数(滚动:U=0.02);d轴承内径(30 mn);f摩擦系数(f=0.030 )。所以;Ff,500 50 98* 0.50.02*3080500 50 9.8*0.03 二 269.5N当小型有轨巷道堆垛机在室内环境运行时,风阻、轨道斜坡阻力相对较小,可以忽略不计;所以我们 认为小型有轨巷道堆垛机的静阻力就等于其摩擦阻力。2. 堆垛机行走电机功率计算当堆垛机满载稳定运行时电动机功率:3Pts

  27、=Ff* V sx 10- /60n(3-6)式中:Pts堆垛机在满载时的静功率(kV)V s堆垛行走行速度(取大值 60 m/min),n机构总效率(取 n =0.9)。所以,Pts=Ff* V sx 10-3/60n =282.9*60/60*0.9=314w3. 堆垛机电动机起动时加速功率计算:(1)加速运行时电动机的动态功率:_-223Pd= 刀 G D nx 10- / 365 tst(3-7)式中,Pd电机动态功率(kV);刀GD2机构的总飞轮矩,即质量平移折算到电动机轴上的飞轮矩和电动机轴上旋转质量的飞轮矩之和(n m);n电机额定转速(r/min );tst机构的起动时间(s)

  29、垛机运行电机功率P的选择,需要大于静功率与动态功率之和,P Rt+Pd=172.5+314=486.5wR37型斜齿轮硬齿面 电机座型号丫90s额由此看出,堆垛机运行机构电动机属于小功率电机。我们选择减速机,输出转速为247r/min,输出转矩为41n.m,减速比5.67。 定功率1.1kw 16KG3.4行走轮主轴的设计计算3.4.1同步带传动设计计算1、确定计算功率电动机每天工作8小时左右,查表得到工作情况系数人=1.4。则计算功率为:巳二 KaP =0.486 1.4=0.68KW(3-11)2、选定同步带带型和节距由同步带选型图我们选择H型带,节距12000IOOWBOW6000300

  34、垛机存取货物的直接执行机构,安装在载货台上。本机构采用差动式 伸缩货叉,由上叉、货叉及起导向作用的滚轮等组成,以减少巷道的宽度,且使之具有 足够的伸缩行程。因为存取货物时货叉伸出的距离超过本身的长度,所以货叉为伸缩装置,货叉固定 在载货台本体上,起到支承作用,由上面的上叉叉取货物。货叉的伸缩可以采用齿轮齿条传动或者同步带传动,本设计采用齿轮齿条传动,齿 轮齿条传动具有结构简单,传动关系清晰等优点。货叉主要由电动机(自带减速机)、齿轮齿条传动装置、货叉和滚轮等组成。货叉由货叉支承板、货叉立板、货叉齿条板和货叉底板组成,货叉支承板下部安装 有滚轮,货叉底板则是整个货叉的支承板,其上固定有电动机、货

  35、叉立板、货叉齿条板、 货叉支承板和双向挡板。焊接在货叉底板上的双向挡板则限制货叉的极限伸缩位置。本货叉传动系统除了电动机安装在货叉左侧以外,基本为对称布置,左半部分相当 于左货叉,右半部分相当于右货叉,这样同步带传动布置于货叉中间,从而提高系统的 平稳性。4.2 货叉传动装置的选型取运行阻力系数=0.85,于是Ff 二 wG 二 0.85 60 9.8 =499.8N( 4-1)式中G运行质量的重力(N)取机构的总效率0 =0.9,则运行静功率为FstV1000 0499.8 0.151000 0.9二 83.3W(4-2)电动机选择:减速器型号R27,输出转速48r/min,输出转矩35N.

  43、是堆垛机设计的依据,现由设计原始数据和堆垛机实际运行情况选定三个参数如下:利用等级T6,载荷情况L2,工作级别M65.1.2计算钢丝绳最大静拉力并选择钢丝绳采用单联滑轮组,此时:m=nm滑轮组倍率选取悬挂物品挠性件分支数n为1,滑n悬挂物品挠性件分支数升降机构以省力钢丝绳滑轮组作为执行构件,轮组倍率m为1钢丝绳最大静拉力为:Smaxqa 0100 9.81 1 0.98= 980 N(5-1)Q-升降载荷(N),Q=Cpg,g=9.81m/s2Cp升降质量,即起重量(kg)qa滑轮组分支数 q滑轮组倍率a滑轮组钢丝绳卷入卷筒根数0 机构总效率,取为0.98本机构中q=1,a=1依据最大静拉力选

  46、4MPa :;cp =135MPa,满足要求110 7cp铸钢卷筒应进行退火处理,表面不得有裂纹,表面上不得有影响使用性能和有损外 观的显著缺陷(如气孔、疏松、夹渣等)。选择以绳槽底测量的直径为110mm勺标准滑轮。5.1.4选择电动机并验算制动力矩电动机的静功率为亠二心4= 288w1000 m 1000 1 0.85(5-5)v额定升降速度(m/s)机构效率,初算时近似取=0.85m 机构电动机个数ndI。严 60 10O二 Dd3.14 131二 36.46r / min(5-6)选用带有减速器的电机,结构紧凑,安装方便。减速器型号:R57,输出转速37r/min ,输出转矩181N.M

  49、中系数Km =1.15与零件表面加工光洁度有关的应力集中系数2581故-丄100MPa 1.61 1.6二:lc 1 1 ,通过 .静强度计算卷筒轴属于升降机构低速轴零件,其动力系数取为2=1.2M ;-;max-maxM max0.1d3旦片 27.2MPa0.1 25c2M =1.2 37575 = 45090N mm许用应力- max-:,通过Cu故卷筒轴的疲劳和静强度计算通过(2)选择轴承由于卷筒轴上的左轴承的内、外圈以同样转速转动,故无相对运动,可按照额定静载荷来选择。右轴承的外座圈固定,内座圈与轴一同旋转,应按照额定动负荷来选择.左端轴承轴承的额定静负荷C。A nP(5-10)式中

  51、0 2.4 0 =980N(5-11)式中Lh轴承的寿命,单位为hn轴承内外圈的相对转速,r/minC轴承的额定动载荷,单位N106所以(C)=3 6幣=彳 60 36.46 400=2.06故动负荷 C=(C)P=2.06 980 =2018.8N : C 丨,安全P356 堆垛机稳定性计算6.1 堆垛机稳定性分析由于堆垛机在启动、加速、制动过程中惯性力的作用,会使堆垛机立柱在巷道纵向 方向上发生弯曲振动,由材料力学知识可知,立柱顶端的弯曲挠度最大,这就可能会导 致堆垛机对高层货架进行存取作业时定位精度不足,从而影响工作的稳定性,而且这种 振动是影响精度的主要原因之一,特别是在堆垛机速度提高

  52、以后,振动的振幅越大。由 实验可知,运行速度及加速度越大,振幅越大。柱端振幅一旦超过极限值将发生存取故 障。因此研究堆垛机高速运行时立柱在惯性力和他载荷作用下沿巷道纵向挠度问题及振 动问题对于解决提升运行速度带来的一些问题有一定的帮助。6.2 运行中立柱挠度的计算6.2.1 立柱的相关计算堆垛机在静止、运行、制动过程中,其立柱不同程度受到外力的作用,导致了立柱 产生挠度和振动。大量的实验表明,立柱静止时的静挠度是一定的,但在运行过程中随 着加速度的不同,立柱的挠度也将发生变化,立柱的变形与加速度存在很大的关系。此 时若定位装置安装在立柱及上、下横梁上,误差将会增大,定位精度难以得到保证,容 易

  53、引发事故。所以,堆垛机在提升速度时要充分考虑加速度与挠度的变化关系。本小节 通过对立柱挠度的分析,得出立柱顶端的变形量,并确定随着加速度的提高,对立柱的 影响。6.2.2 堆垛机外载荷计算双立柱相当于一组悬臂梁,双立柱与下横梁构成一刚性架,在外力作用下,双立柱产生了弯曲变形,立柱顶端的挠度可以通过叠加法来进行计算。由于堆垛机为双立柱,两个立柱在外力作用下产生的挠曲变形在货叉的连接作用下几乎可以认为是一致的,故本文只对其中的一个进行挠度分析计算(振动分子也只分析其中一个立柱)1 .载货台上的滚轮压力可以由图 6.1所示的载货台在OYZP面内载荷简图,a m = 0得正滚轮的压力1Pl(Q G5)

  55、力为:T1 =(W Ff)/ KNQHK图6.2 XOZ平面受力图图6.3 提升系统力学简图式中 为提升系统的效率,可取 =0.98-0.99(3) 立柱顶部压力F = 3Ti G 滑轮 G 上横梁(6-7)其中G滑轮和G上横梁分别为顶部滑轮及上横梁的重量由以上分析知立柱在两个平面内都承受外载荷的作用,但在XO平面的力只有在堆垛机停止,货叉伸出取货时才存在,所以,我们对立柱只进行YO平面的受力分析。4. YO平面内:当载货台位于最高位置且满载时,以最大加 (减)速度起(制)动时, 立柱处于最不利情况。此时如图6-4所示。堆垛机立柱受到惯性均布力q、载货台惯性力P、 载货台的偏心力矩的共同作用。

  56、立柱的横向力矩为:(6-8)(6-9)q = m)am0:立柱单位质量P=(Q+G1 G5 G6)a KN(6-10)M=P(H-h-s)+ H2qv/2 Rs KN.M5. 弯矩放大系数见图6.4,在该平面立柱受轴向力F,横向力p, q和偏心力矩的共同 作用下是压弯构件。我们简化认为轴向压力始终平行于Z轴,而且在立柱上作用有一定的 弯矩,所以立柱弯曲变形由图6.5示。图中G滑轮是横向力和偏心力矩的共同作用在顶端产 生的挠度值,在轴向力F作用下,挠度由f。增大到f ,根据弹性变形分析图6.4 YOZ平面内受力简图图6.5 YOZ面内立柱挠曲变形示意图f= fo/d( 6-11)式中:a=F/

  57、Fk是立柱中心受压的临界载荷Fk =m2EI /4H2(6-12)式中,I为惯性矩;E是立柱的弹性模量。622堆垛机静态刚度的分析立柱静的态刚度既是货台处于立柱最高工作位置时货叉顶端的巷道纵向平面挠度,挠度应小于一定的许用值,ff由图6.5当货台在立柱最高工作位置时,在偏心力矩 M 作用情况下,立柱顶端的水平位移由三部分构成:1. 在M乍用下立柱端部水平位移fo ;2. 在M乍用下滚轮处截面转角 齐引起的顶端水平位移:f h;f2“2 H3 下横梁和立柱连接位置处的截面转角引起的立柱顶的水平位移:即f= f 0 +f1 +f 2 (1) fo计算由下图得到外载荷弯矩图Mp、单位力弯矩图Mi、单位载荷弯矩图M2(Mpl图6.6堆垛机的刚度计算简图由上图计算得:1ia 2 b 12 bfo=1M(H -h)(H h)/EI柱 2BH93bM 1Hb3BM/EI“M (H2 h2)/2EI柱(MH /3EI梁)(a3 b3)/ B2(6-13)式中:I柱为立柱垂

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