輪胎存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含8張CAD圖紙+帶開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

輪胎存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含8張CAD圖紙+帶開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

輪胎存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘要

 本文是輪胎立體庫(kù)存取機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究，首先對(duì)傳統(tǒng)與本設(shè)計(jì)的優(yōu)劣進(jìn)行分析比較展現(xiàn)出本設(shè)計(jì)中四層貨叉機(jī)構(gòu)以及輪胎庫(kù)的先進(jìn)之處。著重表述四層貨叉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理工作方式等等，以詳盡的方法表述本設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化管理中的優(yōu)勢(shì)地位。對(duì)于企業(yè)，對(duì)于操作工人都是一項(xiàng)極為使用的方案，有效節(jié)省成本降低工作強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：輪胎立體庫(kù) 四層貨叉 現(xiàn)代化管理

Abstract

In this paper, the design and research of the tire cubic inventory mechanism, first of all, this paper compares the advantages and disadvantages of the traditional and the design, and shows that the design of the four layer fork mechanism and the advance of the tire library. Focusing on the design principle of the four - layer fork mechanism, and so on, to express the superiority of this design in the modern management. For the enterprise, for the operation of workers is a very use of the program, effective cost savings to reduce the intensity of work.

Keywords:Tire three-dimensional  warehouse four layer fork  modern management

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 選題背景 1

1.1.1 課題應(yīng)用背景 1

1.1.2課題的意義 1

1.2　自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) 1

1.2.1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)分類 1

1.2.2立體倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)構(gòu)成 2

1.3堆垛機(jī) 2

1.3.1堆垛機(jī)概述 2

1.3.2分類 2

1.3.2堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu) 3

第2章 整體方案的選擇 5

2.1  門架結(jié)構(gòu)的選擇 5

2.2  起升方式的選擇 6

2.3 鋼絲繩起重類型分析 8

2.4 升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 9

第3章  起升電機(jī)的選擇 10

3.1  電機(jī)的選擇 10

3.1.1  牽引電機(jī)調(diào)速方法的確定 11

3.1.2  牽引電機(jī)容量選擇 11

3.1.3  減速比的計(jì)算 12

3.1.4  對(duì)于輸出扭矩的計(jì)算 12

3.2  電機(jī)的選擇 13

3.3  電動(dòng)機(jī)、卷筒的安裝形式選擇 13

第4章 起升機(jī)構(gòu)零部件的計(jì)算 15

4.1  鋼絲繩的選擇與計(jì)算 15

4.1.1  機(jī)構(gòu)工作類型的確定 15

4.1.2  最大靜拉力的計(jì)算 15

4.1.3  確定最大靜拉力 16

4.1.4  確定鋼絲繩尺寸 16

4.1.5  校驗(yàn)鋼絲繩直徑 17

4.2  滑輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 17

4.2.1  滑輪結(jié)構(gòu)和材料的選用 17

4.2.2  滑輪規(guī)格選擇 18

4.3  卷筒的計(jì)算 18

4.3.1  卷筒的技術(shù)條件 19

4.3.2   卷筒的尺寸計(jì)算 19

4.3.3  卷筒強(qiáng)度計(jì)算 20

4.4  傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 20

4.5  對(duì)于直齒圓柱齒輪的有關(guān)計(jì)算 21

4.5.1  輪齒的受力分析 21

4.5.2  齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算——防止彎曲疲勞折斷 22

4.5.3   齒輪的傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算步驟 22

第5章 對(duì)門架及相關(guān)結(jié)構(gòu)的計(jì)算 23

5.1  立柱撓度的計(jì)算 23

5.1.1  靜止?fàn)顟B(tài)立柱強(qiáng)度的計(jì)算 23

5.1.2  在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下對(duì)立柱的有關(guān)計(jì)算 23

5.1.3  立柱撓度的計(jì)算分析 23

5.2  立柱彎矩剪力的校核 25

5.3  對(duì)于運(yùn)行之中立柱的振動(dòng)分析 26

5.4  橫梁撓度的計(jì)算 27

5.5  對(duì)立柱固定螺栓的計(jì)算 28

致  謝 29

參考文獻(xiàn) 30

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A0(裝配圖).dwg

A1(上平板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)).dwg

A1(四層貨叉).dwg

A2(四層貨叉第二層單向滑動(dòng)裝置).dwg

A3(四層貨叉第三層).dwg

A3(四層貨叉第二層滑動(dòng)裝置).dwg

A3(四層貨叉第四層).dwg

CAXA制圖副本

堆垛機(jī)中間板.dwg

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輪胎存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

輪胎存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述.doc

輪胎存放立體倉(cāng)庫(kù)及自動(dòng)取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

密 級(jí) 分類號(hào) 編 號(hào) 成 績(jī) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 文 標(biāo) 題 關(guān)于立體化倉(cāng)庫(kù)使用雙貨叉的探討 作者所在系 別 作者所在專業(yè) 作者所在班級(jí) 作 者 姓 名 作 者 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù) 處制 1 譯文標(biāo)題 關(guān)于立體化倉(cāng)庫(kù)使用雙貨叉的探討 原文標(biāo)題 者 . 名 布雷特 國(guó) 籍 美國(guó) 原文出處 愛(ài)思唯爾期刊 摘要： 本文主要探討的是可以提高生產(chǎn)效率的雙貨叉立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)使用該系統(tǒng)，可以縮短堆垛機(jī)在一個(gè)雙任務(wù)流程中的運(yùn)行時(shí)間，從而大大提高了倉(cāng)庫(kù)的工作效率。雙貨叉?zhèn)}庫(kù)系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)四任務(wù)指令模（ C）中的雙指令任務(wù)書流程。一個(gè)很有建設(shè)性的思想被提出來(lái)，即通過(guò)堆垛機(jī)按某一順序運(yùn)行可以縮短在一個(gè)（ 的運(yùn)行時(shí)間，蒙地卡羅對(duì)此進(jìn)行了模擬對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明確實(shí)提高了堆垛機(jī)的搬運(yùn)效率，這就說(shuō)明了這種方案的可行性。 關(guān)鍵詞： 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的控制 功能模擬和分析 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)被廣泛地應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)和制造設(shè)備當(dāng)中。典型的單位貨物裝卸立體倉(cāng)庫(kù)由儲(chǔ)藏架，堆垛機(jī)，自動(dòng)運(yùn)輸小車，和入庫(kù) /出庫(kù)臺(tái)組成。衡量一個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)是倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的工作效率 。立體倉(cāng)庫(kù)的工作效率與堆垛機(jī)運(yùn)行一個(gè)工作流程所需的時(shí)間成反比，這個(gè)工作流程時(shí)間包括堆垛機(jī)裝卸貨物的時(shí)間，顯然堆垛機(jī)裝卸貨物的時(shí)間在一定程度上取決于堆垛機(jī)和貨架的具體結(jié)構(gòu)和規(guī)格。 過(guò)立體倉(cāng)庫(kù)返回站點(diǎn)的排列提高了立體倉(cāng)庫(kù)的工作能力，合理的排列返 回站點(diǎn)堆垛機(jī)能減少不必要的行程，從而縮短了時(shí)間，提高了效率。這樣他們就提出了一種最大限度提高效率理論，即如果堆垛機(jī)在雙指令模塊流程中可以縮短運(yùn)行時(shí)間那么這將最大程度的提高立體倉(cāng)庫(kù)的工作效率。也就是說(shuō)，如果堆垛機(jī)運(yùn)行的是單命令路線，卻能完成存貨和返回的動(dòng)作 ，則工作效率的提高也就實(shí)現(xiàn)了。 在論文中，我們分析了一種可供選擇的堆垛機(jī)設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)出來(lái)的堆垛機(jī)與一般的堆垛機(jī)不同，在原來(lái)的基礎(chǔ)增加了一個(gè)貨叉，這種新穎設(shè)計(jì)的堆垛機(jī)擁有兩個(gè)貨叉，它在運(yùn)作中可以縮短在貨架到返回點(diǎn)之間的運(yùn)行時(shí)間。這種設(shè)計(jì)方案符合 說(shuō)的最大效率理論。雙貨叉堆垛機(jī)主要是針對(duì)如何提高堆垛機(jī)的工作能力這一問(wèn)題所設(shè)計(jì)的一種新穎堆垛機(jī)。目前，立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的研究是以單貨叉堆垛機(jī)為主要對(duì)象。在本文關(guān)于雙貨叉堆垛機(jī)功能的分析也是建立有前人 2 研究的基礎(chǔ)上的。 一個(gè) 基本的單一裝載立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中，每一個(gè)貨架巷道內(nèi)都有一臺(tái)可供操作的堆垛機(jī)，每臺(tái)堆垛機(jī)有一根立柱被固定在天花板和地面之間，這根立柱可以在巷道內(nèi)的水平位置移動(dòng)。與立柱相連的是一個(gè)貨叉機(jī)構(gòu)，它可以載著貨物沿著立柱上下移動(dòng)，貨叉也可以作相對(duì)于貨格的水平取貨和存貨運(yùn)動(dòng)。 一個(gè)基本的單貨叉堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)能夠完成一個(gè)單指令作業(yè)流程也能完成一個(gè)雙指令作業(yè)流程。一個(gè)單指令作業(yè)流程由存貨和取貨組成，對(duì)于一個(gè)存貨過(guò)程所需時(shí)間包括堆垛機(jī)在入庫(kù)處裝載貨物，行駛到目標(biāo)貨格，卸下貨物，然后回到倉(cāng)庫(kù)入口處這一連串動(dòng)作總共所需的時(shí) 間。同樣可以分析取貨過(guò)程所需時(shí)間。 一個(gè)雙指令流程就是在同一個(gè)工作流程中完成存貨和取貨的操作。這個(gè)過(guò)程時(shí)間包括從入口處裝貨，運(yùn)行到存貨貨格位置，把貨放在貨架上，空運(yùn)行到取貨貨格位置，從貨架上取下貨物，回到倉(cāng)庫(kù)入口處，并卸下貨物這一過(guò)程總共需要的時(shí)間。 如果我們對(duì)堆垛機(jī)的雙指令工作流程路線稍加分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在完成一個(gè)取貨運(yùn)作時(shí)，就暗示著可以進(jìn)行下一個(gè)存貨運(yùn)作，而且，如果在同一地方可以進(jìn)行存貨和取貨運(yùn)作，那么運(yùn)行時(shí)間將被縮短，這個(gè)運(yùn)行時(shí)間相當(dāng)于運(yùn)行一個(gè)單指令流程所需的時(shí)間。就目前已存在的立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)， 要實(shí)現(xiàn)這種操作是不可能的，因此，另外一種雙貨叉式的堆垛機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生了。 設(shè)想一臺(tái)安裝了兩個(gè)貨叉的堆垛機(jī) ,這種新穎的堆垛機(jī)可以同時(shí)裝載兩件貨物 ,為了兩件貨物分別能存庫(kù)和出庫(kù) ,所以堆垛機(jī)的兩個(gè)貨叉機(jī)構(gòu)能夠相互獨(dú)立運(yùn)行 ,具體結(jié)構(gòu)如圖 3 所示 ,這種堆垛機(jī)的工作過(guò)程將在下文詳細(xì)介紹。 堆垛機(jī)從倉(cāng)庫(kù)入口處將要被儲(chǔ)存的貨物裝載到第一個(gè)貨叉平臺(tái)上，然后向貨 的位置移動(dòng) 二個(gè)貨叉臺(tái)伸貨格內(nèi)取貨，當(dāng)取貨的動(dòng)作完成之后，堆垛機(jī)控制第一個(gè)貨叉臺(tái)卸貨。堆垛機(jī)然后再回到入口處。這整個(gè)操作流程就像是一個(gè)單指令運(yùn)作再加上一小段重新定位運(yùn)行過(guò)程（即堆垛機(jī)第二個(gè)貨叉平臺(tái)裝載和卸載過(guò)程），這樣一來(lái)，其運(yùn)作就像一臺(tái)堆垛機(jī)完成先完成取貨然后再存貨的一個(gè)雙任務(wù)命令 。 因?yàn)檫@種堆垛機(jī)有兩個(gè)貨叉平臺(tái)，所以兩個(gè)貨叉的定位控制將是系統(tǒng)的一個(gè)很重要的功能。堆垛機(jī)用兩個(gè)貨叉可以在某個(gè)貨架的同一位置完成一個(gè)存、取雙任務(wù)指令，先在空貨駐臺(tái)上取下要出庫(kù)的貨物，再移動(dòng)第二貨叉到指定位置把貨物放在空貨格內(nèi)。然而，貨叉平臺(tái)結(jié)構(gòu)的選擇與本文的討論內(nèi)容無(wú)關(guān)。 為了實(shí)現(xiàn)上述操作，堆垛機(jī)的第二個(gè)貨叉必須在第一個(gè)貨叉完成取貨動(dòng)作 之后才能進(jìn)行定位操作。由于貨叉的定位移動(dòng)量是較小的，堆垛機(jī)采用的是低速爬行 3 方式來(lái)實(shí)現(xiàn)貨叉微小的定位移動(dòng)量，在這個(gè)過(guò)程中所耗費(fèi)的時(shí)間與堆垛機(jī)在裝貨卸貨耗費(fèi)的時(shí)間相比一般是微乎其微的。倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的另外一個(gè)特點(diǎn)是第一排貨格和最后一排貨格的兩端要留有位置余量，以便在堆垛機(jī)超程時(shí)給兩個(gè)貨叉平臺(tái)留有運(yùn)動(dòng)余地 。 為了估算正在設(shè)計(jì)的雙貨叉系統(tǒng)工作量的提高，我們引用 出的有關(guān)單任務(wù)和雙任務(wù)指令所需時(shí)間理論和 et 些理論家都作了種種設(shè)想，他 們?cè)O(shè)想的共同部分就是我們要引用的內(nèi)容，下面就是這些理論的內(nèi)容。倉(cāng)庫(kù)的貨架被考慮成為連續(xù)矩形框架，貨物出 /入處被設(shè)置在貨格的左下角位置。貨架的長(zhǎng)度和寬度以及堆垛機(jī)水平和垂直運(yùn)行的速度應(yīng)該明確。堆垛機(jī)貨叉臺(tái)能同時(shí)在水平和垂直兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，在計(jì)算運(yùn)行時(shí)間方面作如下處理，貨叉在水平和垂直方向時(shí)進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)，加速和減速緩沖極限速度，爬行速度用來(lái)定位兩個(gè)貨叉臺(tái)。假設(shè)與物流過(guò)程相關(guān)的裝載貨物和卸載貨物所用的時(shí)間為常量，因此，可以把它簡(jiǎn)單的加到運(yùn)行時(shí)間中去。堆垛機(jī)只能以單指令要求和雙指令要求為基礎(chǔ)，例如，不允許堆垛機(jī)在巷道 內(nèi)多次啟停。（這個(gè)分假設(shè)后來(lái)應(yīng)用于新設(shè)計(jì)的堆垛機(jī)完成四重作業(yè)流程。為了符合最短鄰近的啟發(fā)思想，取貨數(shù) n 可用來(lái)排列，且在貨格內(nèi)有 m 個(gè)開(kāi)放的位置。 新設(shè)計(jì)的堆垛機(jī)有兩個(gè)貨叉臺(tái) ,因此可以對(duì)其進(jìn)行雙貨叉系統(tǒng)的操作 :同時(shí)搬運(yùn)兩件貨物并分別把它們放置在指定的位置 ,在不同位置取兩件貨物并回到出入口 操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，運(yùn)行時(shí)間將由一個(gè)單指令任務(wù)時(shí)間再加上三個(gè)運(yùn)行時(shí)間。為了更有效的完成上述四個(gè)操作，在完成一個(gè)雙指令任務(wù)操作中就包含完成了在一個(gè)位置存、取操作。這種被稱 為四指令任務(wù)流程的模擬操作系統(tǒng)能減少運(yùn)行時(shí)間，因而比此前的所提的模擬系統(tǒng)要更能提高效率。四重指令任務(wù)流程能在倉(cāng)庫(kù)的任意一位置完成存儲(chǔ)操作，而取貨程序是按照先到先服務(wù)的原則處理。即使如此 ， 合理的按排取貨的順序也能顯著的減少四種操作中的運(yùn)行時(shí)間， 經(jīng)這樣分析以提高單貨臺(tái)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的工作效率。本文的分析也是以他們的研究為基礎(chǔ)的。 本文對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的一種雙貨架堆垛機(jī)進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，應(yīng)用這種倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)所帶來(lái)的好處表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： 1．四種操作運(yùn)行中與單一貨叉的堆垛機(jī)相比，雙貨叉堆垛機(jī) 可以提高工作效率的范圍是 40%到 45%。 2．一個(gè)雙任務(wù)操作中，雙貨叉的設(shè)計(jì)顯著縮短了運(yùn)行時(shí)間。雙貨叉系統(tǒng)使提高倉(cāng)庫(kù)的工作效率成為可能。這種設(shè)計(jì)主要的缺點(diǎn)是要增加堆垛機(jī)的額外成本。在決定是否適 4 合于某一特定情況時(shí)，對(duì)其經(jīng)濟(jì)估算通常是必要的。盡管如此，基于立體倉(cāng)庫(kù)工作效率的考慮，雙設(shè)計(jì)貨叉臺(tái)堆垛機(jī)系統(tǒng)還是大有前景的。雙貨架系統(tǒng)的概念也可延伸到其它物流系統(tǒng)中去。因此，在這項(xiàng)工作時(shí)有必要對(duì)其它倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)（比如基本的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)）進(jìn)行戰(zhàn)略考慮，相比之下以便于發(fā)現(xiàn)它們?cè)谔岣吖ぷ餍史矫娴牟蛔氵@處，本文還提供了一種雙貨叉自動(dòng)化 立體倉(cāng)庫(kù)的分析框架并為其它與之相關(guān)的一些研究提供了基礎(chǔ)。 5 of of in a is in a is to an of in in A C is s it of of is in by to a is of a is to on to of to so as to So to of if in it is to if is a it to 6 In we an of is a of it to to on in to an is a to to of At on is to as In a he is on a is in is to a it be be of of A a a A by an in at of to of of to at of a of to A is of in to of on to of to at a of If we be in a if in to so be of of a to is in to a of a 7 a be at of in to of so of as , of in of to of to up to up to to is a a re as a is a to a up so be a of a in of a to in to of on of of In to in is is to of of of of in of in is of is of to to in n to is to we to an et of to is we is of A is in of in 8 be be n of in of of in to of in it be a to to in (to of in to of N be to up of m in he of so on of At of in in a of to in To be a of In to of a in a is so it is he It of in at up is on a up of in to is on a of a in of in to . a of 0% 45%. 2. a of to 9 is to of In or a it is to on of is of be to it is in in to at to an of a 10 11 12 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 外文翻譯成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導(dǎo)教師對(duì)譯文進(jìn)行評(píng)閱時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①翻譯的外文文獻(xiàn)與畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的參考文獻(xiàn)；②翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語(yǔ)言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價(jià)值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。 1 文 獻(xiàn) 綜 述 輪胎 存放 立體 化 倉(cāng)庫(kù) 及自動(dòng) 存取貨機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 摘要： 本文 是輪胎立體庫(kù)存取機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究，首先對(duì)傳統(tǒng)與本設(shè)計(jì)的優(yōu)劣進(jìn)行分析比較展現(xiàn)出本設(shè)計(jì)中四層貨叉機(jī)構(gòu)以及輪胎庫(kù)的先進(jìn)之處。著重表述四層貨叉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理工作方式等等，以詳盡的方法表述本設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化管理中的優(yōu)勢(shì)地位。對(duì)于企業(yè)，對(duì)于操作工人都是一項(xiàng)極為使用的方案，有效節(jié)省成本降低工作強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞： 輪胎立體庫(kù) 四 層貨叉 現(xiàn)代化管理 of n of of of of of on of so to of in of is a of to of 物流技 術(shù)的發(fā)展隨著時(shí)代的前進(jìn)逐步走進(jìn)人們談?wù)摰脑掝}，物流技術(shù)在現(xiàn)今社會(huì)和人們生活息息相關(guān)，物流技術(shù)是人們生活服務(wù)設(shè)施的基石。而現(xiàn)在在該技術(shù)發(fā)展的道路上阻擋它前進(jìn)的不再是軟件方面的技術(shù)問(wèn)題，而是沒(méi)有一個(gè)好的硬件基礎(chǔ)，需要一個(gè)好的硬件來(lái)為物流技術(shù)的發(fā)展提供前進(jìn)的動(dòng)力。隨著社會(huì)的發(fā)展社會(huì)也越來(lái)越需要一個(gè)更加先進(jìn)的物流系統(tǒng)來(lái)服務(wù)社會(huì)。 2 我們可以看到隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，物流越來(lái)越是顯得重要，工人在繁忙的勞動(dòng)中還要整理關(guān)心貨物的分類進(jìn)入時(shí)間，工作效率低下原因是 倉(cāng)庫(kù) 的存儲(chǔ)在空間利用上 利用率低， 擺放混亂，存取方式不合理以至 工 人勞動(dòng)強(qiáng)度高 ;延續(xù)的矛盾還有 倉(cāng)庫(kù)的管理復(fù)雜，分類 不清等 。 我相信此次設(shè)計(jì)的輪胎立體庫(kù)一定能有效的解決上述問(wèn)題。 在如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)正在以井噴的速度飛速發(fā)展而隨意而來(lái)的是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的物流問(wèn)題。不可能人們只進(jìn)行虛擬交易而沒(méi)有人為他們的交易進(jìn)行配送。這樣的話一個(gè)行之有效的物流存儲(chǔ)裝置就是必須的了，要不然如同上文所述事倍功半！這樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合現(xiàn)代人的要求理念。二十一世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，如今的人們工作追求效率最大化，低效的工作方式必定被淘汰。做為物流調(diào)配中極具代表性的一環(huán)輪胎的存放。長(zhǎng)久以 來(lái)一直是空曠進(jìn)空間輪胎隨意堆放，一堆一堆的。沒(méi)有規(guī)律，沒(méi)有效率。往往給工人師傅帶去極大的不便，給公司廠區(qū)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。本次設(shè)計(jì)的輪胎立體庫(kù)擺脫了以往輪胎先入后出的弊端，先進(jìn)庫(kù)的輪胎先出庫(kù)，后入庫(kù)的后出庫(kù)。避免輪胎在倉(cāng)庫(kù)中久置，影響品質(zhì)。輪胎堆放更有條理方便存取歸類。同時(shí)此次設(shè)計(jì)中采用自動(dòng)化管理技術(shù)也能使工人師傅更加省力，為公司節(jié)省人力成本，是客戶更快得到自己所需要的東西。時(shí)間就是金錢，效率決定企業(yè)前景。 我國(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)自上世紀(jì) 70 年代開(kāi)始研制以來(lái)，一直處于比較緩慢發(fā)展的態(tài) 勢(shì)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的研究工作主要集中在北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所和北京自動(dòng)化研究所等少數(shù)單位，高速分揀系統(tǒng)地研究工作則主要集中在郵電部 539 廠等少數(shù)單位。 1986 年在寶鋼項(xiàng)目開(kāi)始引入德國(guó)技術(shù)，自行消化。 1995 年煙草行業(yè)開(kāi)始有外企提供系統(tǒng)集成。大部分的企業(yè)興起均在 1995— 2005 年之間 。 倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。 50 年代初，美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的 立體倉(cāng)庫(kù) ； 50 年代末 60 年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)； 1963 年美國(guó)率先在 高架倉(cāng)庫(kù) 中采用 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)。此后，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在美國(guó)和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門的學(xué)科。 60 年代中期，日本開(kāi)始興建立體倉(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) 最多的國(guó)家之一。 對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)及其 物料搬運(yùn) 設(shè)備的研制開(kāi)始并不晚， 1963 年研制成第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)， 1973 年開(kāi)始研制我國(guó)第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)（高 15 米，機(jī)械部起重所負(fù)責(zé)），該庫(kù) 1980 年投入運(yùn)行。到 2003 年為止，我國(guó)自動(dòng)化立體 倉(cāng)庫(kù)數(shù)量3 已超過(guò) 200 座。立體倉(cāng)庫(kù)由于具有很高的空間利用率、很強(qiáng)的入出庫(kù)能力、采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)，越來(lái)越受到企業(yè)的重視。 5 結(jié)語(yǔ) 通過(guò)查閱資料我了解輪胎立體化倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展歷史和在各個(gè)領(lǐng)域上的作用，了解了其發(fā)展現(xiàn)狀。人力和物力的節(jié)約被體現(xiàn)出來(lái)了，越來(lái)越現(xiàn)代化的管理。 4 參考文獻(xiàn) [1] 吉國(guó)宏 . 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)設(shè)計(jì) [M]2] 孔令中 計(jì)與選用 [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社， 3] 王耀斌 簡(jiǎn)曉春 M]. 人民交通出版社， [4] 劉昌祺 童良 M]機(jī)械工業(yè)出版社， [5] 楊宏 江進(jìn)國(guó) M] 6] 周希章 周全 . 如何正確選用電動(dòng)機(jī) [M]7] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]8] 濮良貴 紀(jì)名剛 M]. 北京：高等教育出版社 , 2001 [9] 楊宏 江進(jìn)國(guó) M]004 10]單輝祖 I）第 2 版 [M]等教育出版社， 2004 [11] 2005， 20（ 4） [12]of a S） by 1996， 30（ 3） [13]M of on 1998， 30（ 1） 5 6 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見(jiàn) 負(fù) 責(zé)人： 年 月 日 I 摘要 本文 是輪胎立體庫(kù)存取機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究，首先對(duì)傳統(tǒng)與本設(shè)計(jì)的優(yōu)劣進(jìn)行分析比較展現(xiàn)出本設(shè)計(jì)中四層貨叉機(jī)構(gòu)以及輪胎庫(kù)的先進(jìn)之處。著重表述四層貨叉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理工作方式等等，以詳盡的方法表述本設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化管理中的優(yōu)勢(shì)地位。對(duì)于企業(yè)，對(duì)于操作工人都是一項(xiàng)極為使用的方案，有效節(jié)省成本降低工作強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞 ： 輪胎立體庫(kù) 四 層貨叉 現(xiàn)代化管理 n of of of of of on of so to of in of is a of to of 目 錄 摘要 ........................................................................................................................................ I ............................................................................................................................... 1 章 緒論 ......................................................................................................................... 1 題背景 ................................................................................................................ 1 題應(yīng)用背景 ............................................................................................. 1 題的意義 .................................................................................................. 1 動(dòng)化 立體 倉(cāng)庫(kù) .................................................................................................. 1 動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)分類 .................................................................................. 1 體倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)構(gòu)成 .................................................................................. 2 垛機(jī) ..................................................................................................................... 2 垛機(jī)概述 .................................................................................................. 2 類 .............................................................................................................. 2 垛機(jī)的結(jié)構(gòu) .............................................................................................. 3 第 2 章 整體方案的選擇 ..................................................................................................... 5 門架結(jié)構(gòu)的選擇 .................................................................................................. 5 起升方式的選擇 ................................................................................................. 6 絲繩 起重類型分 析 ............................................................................................ 8 降臺(tái)的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 9 第 3 章 起升電機(jī)的選擇 ................................................................................................. 10 電機(jī)的選擇 ........................................................................................................ 10 牽引電機(jī)調(diào)速方法 的確定 ..................................................................... 11 牽引電機(jī)容量選擇 ................................................................................. 11 減速比的計(jì)算 ......................................................................................... 12 對(duì)于輸出扭矩的計(jì)算 ............................................................................. 12 電機(jī)的選擇 ........................................................................................................ 13 電動(dòng)機(jī)、卷筒的安裝形式選擇 ........................................................................ 13 第 4 章 起升機(jī)構(gòu)零部件的計(jì)算 ....................................................................................... 15 鋼絲繩的選擇與計(jì)算 ........................................................................................ 15 機(jī)構(gòu)工作類型的確定 ............................................................................. 15 最大靜拉力的 計(jì)算 ................................................................................. 15 確定最大靜拉力 ..................................................................................... 16 確定鋼絲繩尺寸 ..................................................................................... 16 校驗(yàn)鋼絲繩直徑 ..................................................................................... 17 滑輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................................. 17 滑輪結(jié)構(gòu)和材料 的選用 ......................................................................... 17 滑輪規(guī)格選擇 ......................................................................................... 18 卷筒的計(jì)算 ........................................................................................................ 18 卷筒的技術(shù)條件 ..................................................................................... 19 卷筒的尺寸計(jì)算 ................................................................................... 19 卷筒強(qiáng)度計(jì)算 ......................................................................................... 20 傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 ............................................................................................ 20 對(duì)于 直齒圓柱齒輪的 有關(guān) 計(jì) 算 ........................................................................ 21 輪齒的受力分析 ..................................................................................... 21 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 —— 防止彎曲疲勞折斷 ................................. 22 齒輪 的 傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算 步驟 ................................................................... 22 第 5 章 對(duì)門架及相關(guān)結(jié)構(gòu)的計(jì)算 ................................................................................... 23 立柱撓度的計(jì)算 ................................................................................................ 23 靜止?fàn)顟B(tài)立柱強(qiáng) 度的計(jì)算 ..................................................................... 23 在 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下對(duì)立柱的 有關(guān)計(jì)算 ......................................................... 23 立柱撓度的計(jì)算分析 ............................................................................. 23 立柱彎矩剪力的校核 ........................................................................................ 25 對(duì)于 運(yùn)行 之 中立柱的振動(dòng)分析 ........................................................................ 26 橫梁撓度的計(jì)算 ................................................................................................ 27 對(duì)立柱固定螺栓的計(jì)算 .................................................................................... 28 致 謝 ......................................................................................................................... 29 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 30 1 第 1章 緒論 題背景 題應(yīng)用背景 在如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)正在以井噴的速度飛速發(fā)展而隨意而來(lái)的是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的物流問(wèn)題。不可能人們只進(jìn)行虛擬交易而沒(méi)有人為他們的交易進(jìn)行配送。這樣的話一個(gè)行之有效的物流存儲(chǔ)裝置就是必須的了，要不然如同上文所述事倍功半！這樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合現(xiàn)代人的要求理念。二十一世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，如今的人們工作追求 效率最大化，低效的工作方式必定被淘汰。做為物流調(diào)配中極具代表性的一環(huán)輪胎的存放。長(zhǎng)久以來(lái)一直是空曠進(jìn)空間輪胎隨意堆放，一堆一堆的。沒(méi)有規(guī)律，沒(méi)有效率。往往給工人師傅帶去極大的不便，給公司廠區(qū)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。本次設(shè)計(jì)的輪胎立體庫(kù)擺脫了以往輪胎先入后出的弊端，先進(jìn)庫(kù)的輪胎先出庫(kù)，后入庫(kù)的后出庫(kù)。避免輪胎在倉(cāng)庫(kù)中久置，影響品質(zhì)。輪胎堆放更有條理方便存取歸類。同時(shí)此次設(shè)計(jì)中采用自動(dòng)化管理技術(shù)也能使工人師傅更加省力，為公司節(jié)省人力成本，是客戶更快得到自己所需要的東西。時(shí)間就是金錢，效率決定企業(yè)前景。 題的意義 科技在飛速發(fā)展。人們的一切都在向更加方便快捷發(fā)展，我們的追求是更快、更好、更有效！輪胎立體庫(kù)的設(shè)計(jì)與研究各國(guó)必將越來(lái)越重視，找出更好更合理的方案。 立體庫(kù)采用裝配式結(jié)構(gòu)貨架，是可以降低生產(chǎn)成本的，這樣批量生產(chǎn)更利于產(chǎn)品的裝配零部件調(diào)換同時(shí)方便工人師傅在現(xiàn)場(chǎng)的安裝和調(diào)試。現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上查詢?cè)诙讯鈾C(jī)方面我國(guó)發(fā)展方向是，全力提高電子技術(shù)、控制技術(shù)的的有效應(yīng)用。讓我們?cè)谑褂脮r(shí)能夠有準(zhǔn)確度，讓堆垛機(jī)本身具有搜索功能使以后有無(wú)人自動(dòng)存取的潛力。當(dāng)然，外形也是我們關(guān)注的一個(gè)方面，美麗有趣的外觀更能吸引我們，在 工作時(shí)也是一種享受！生產(chǎn)的目標(biāo)應(yīng)該向集中化、專業(yè)化、規(guī)模化這些方向發(fā)展，因?yàn)檫@樣才能使生產(chǎn)效率最大化降低生產(chǎn)成本，為后代留下更多的資源，當(dāng)然也是為我們爭(zhēng)取更多的利益。合理的采用信息掃描技術(shù)，這樣能使工人更加有效的提高信息的準(zhǔn)確性以及傳輸速度。人工智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及。 動(dòng)化 立體 倉(cāng)庫(kù) 動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)分類 2 根據(jù) 建筑形式分類 圖 1動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)分類 體倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)構(gòu)成 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)有幾個(gè)基本的構(gòu)成支架，他們共同承擔(dān)起倉(cāng)庫(kù)的各運(yùn)轉(zhuǎn)功能分別是管理貨物運(yùn)輸?shù)?貨物輸送系統(tǒng) 、 保證貨物存儲(chǔ)的 存儲(chǔ)系統(tǒng) 、貨物進(jìn)出操控的 控制和管理系統(tǒng) 、 以及 存取系統(tǒng) 。 垛機(jī) 垛機(jī)概述 堆垛機(jī)在本文輪胎立體庫(kù)的設(shè)計(jì)中的作用是實(shí)現(xiàn)貨物的搬運(yùn)，其操作方式有三種 自動(dòng)操作以及手動(dòng)操作，所以堆垛機(jī)對(duì)于倉(cāng)庫(kù)而言如同心臟對(duì)于軀體。而堆垛機(jī)在長(zhǎng)久的進(jìn)步研發(fā)過(guò)程中也滋生了多種樣式的；如單 /雙立柱型堆垛機(jī)及適合巷道內(nèi)使用的巷道式堆垛機(jī)、雙軌巷道時(shí)堆垛機(jī)等多種類型的堆垛機(jī)，以面對(duì)不同的情景模式！ 類 現(xiàn)今社會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的發(fā)展堆垛機(jī)已經(jīng)形成了不同的體系； 3 圖 1垛 機(jī)分類 由上圖可知堆垛機(jī)的劃分方式與不同類別，也可由此來(lái)選擇自己在不同場(chǎng)合需要使用的堆垛機(jī)，其中堆垛機(jī)在按照高度化分時(shí)其區(qū)分高度一般是五米以下小型堆垛機(jī)、五到十五米中型堆垛機(jī)、十五米以上大型堆垛機(jī)。還有驅(qū)動(dòng)方式劃分時(shí)也是上 /下驅(qū)動(dòng)或單上單下驅(qū)動(dòng)。一般根據(jù)具體貨架需求進(jìn)行選擇。大型堆垛機(jī)都是使用上下雙驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 垛機(jī)的結(jié)構(gòu) 堆垛機(jī)的架構(gòu)一般如表中劃分方式一致。 圖 1垛機(jī)結(jié)構(gòu)分類 機(jī)架包括了上架橫梁以及立柱在整個(gè)堆垛機(jī)中起承重作用，承載整個(gè)堆垛機(jī)的全部重量并且把機(jī)架形成 一個(gè)整體。在機(jī)架中我們由圖可以看到有單立柱形式還有雙立柱形式。立柱形式的不同作用效果也大不一樣；考慮到單立柱的剛性較差則單立柱形式的機(jī)架不應(yīng)該作用于振動(dòng)性大以及速度比較快的場(chǎng)合，那樣會(huì)右立柱斷裂損壞的風(fēng)險(xiǎn)不符合設(shè)計(jì)原則。相對(duì)而言雙立柱形式則能夠有效地承載較大重量載荷，同理也能在較大運(yùn)作速度下進(jìn)行有效的工作。本次設(shè)計(jì)中我在立柱下安裝地軌這樣能夠使堆垛機(jī)整體自由的行走在倉(cāng)庫(kù)。而且更有條理性。 堆垛機(jī) 驅(qū)動(dòng)方式 高度丌同 有無(wú)軌道 立柱數(shù) 雙立柱式堆垛機(jī) 單立柱式堆垛機(jī) 無(wú)軌堆垛機(jī) 有軌堆垛機(jī) 底層型 高層型 下驅(qū)動(dòng) 上驅(qū)動(dòng) 4 水平行走機(jī)構(gòu)由上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成、使堆垛機(jī)整體進(jìn)行移動(dòng)。讓輪胎按要求達(dá)到指定位置貨架 ， 一般水平行走機(jī)構(gòu)包 含地面、頂部、中間三種驅(qū)動(dòng)方式。在本次論文中便是根據(jù)此論據(jù)進(jìn)行選擇。我們都知道地面驅(qū)動(dòng)方式因其運(yùn)動(dòng)方式是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的，這樣的話我就選擇地面驅(qū)動(dòng)方式來(lái)作為本次設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方式。 提升機(jī)構(gòu)只是簡(jiǎn)單地負(fù)責(zé)貨物的升降，一般是由載貨臺(tái)和傳動(dòng)裝置構(gòu) 成，我們常見(jiàn) 圖 1升機(jī)構(gòu) 的 提升機(jī)構(gòu)無(wú)外乎有鏈條、鋼絲繩等這兒么幾種。傳動(dòng)方式相對(duì)簡(jiǎn)單有效，而且節(jié)省成本。 4. 載貨臺(tái) 在堆垛機(jī)上的載貨臺(tái)是用來(lái)承載貨物的在本次設(shè)計(jì)中載貨臺(tái)還有一個(gè)公用是安裝四層貨叉作為它的承載機(jī)構(gòu) 用 載貨臺(tái)和貨叉之間安裝有導(dǎo)論 可以減少摩擦力減少功的損耗 ， 由鏈條、鋼絲繩等傳動(dòng)件與電機(jī)相聯(lián)系對(duì)貨物進(jìn)行上下移動(dòng)、達(dá)到指定高度。 5. 貨叉 貨叉直接是在載貨臺(tái)上安裝的，本次論文使用的是四層貨叉。貨叉在電機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行伸縮。以此帶動(dòng)貨叉上的輪胎進(jìn)行移動(dòng)，使輪胎達(dá)到貨架的指定位置。貨叉每層之間設(shè)有滑槽、滑輪以減小摩擦。 6. 電氣控制系統(tǒng) 在國(guó)內(nèi)電力拖動(dòng)方面近年進(jìn)步巨大渦流調(diào)速已經(jīng)很少使用。目前主要流行的是可控直流調(diào)速以及交流變極調(diào)速。還有最近迅猛發(fā)展的交流變頻調(diào)速 。 而對(duì)于堆垛機(jī)的控制在考慮安全及操作性因素后目前一般采用可編程控制器 調(diào)控在考慮經(jīng)濟(jì)時(shí)采用單片機(jī)、計(jì)算機(jī)等應(yīng)用進(jìn)行調(diào)控。并且在設(shè)計(jì)時(shí)大多應(yīng)考慮堆垛機(jī)是否需要貨位虛實(shí)檢測(cè)功能，自動(dòng)認(rèn)址 功能 。 在安全第一的今天安全保護(hù)需要時(shí)刻提防，故堆垛機(jī)也必須安裝有安全保護(hù)措施 。 提升機(jī)構(gòu) 電動(dòng)機(jī) 制動(dòng)輪 卷筒 減速機(jī) 5 第 2章 整體方案的選擇 門架結(jié)構(gòu)的選擇 門架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)依據(jù)是 貨架形式，如 下 圖： 圖 2架形式 在上述文檔中講到過(guò)立柱形式的不同 ， 在選擇兩種立柱式選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。對(duì)于兩中立柱方式我們從它們的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)緊湊性進(jìn)行分析。①由圖我們可以看到雙立柱結(jié)構(gòu)的構(gòu)成很簡(jiǎn)單只是上下兩根橫梁以及兩根 立柱而已，但是這樣的結(jié)構(gòu)一般情況下這樣的結(jié)構(gòu)會(huì)比較穩(wěn)定剛性更好。如果我們升高度比較高選擇雙立柱應(yīng)該比較合適。②而對(duì)于單立柱堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)更是簡(jiǎn)單主題由一個(gè)立柱一個(gè)下橫梁組成，這樣會(huì)使用較少的材料，制造時(shí)耗材少、耗時(shí)少但是穩(wěn)定性可能會(huì)稍有不足，因?yàn)閱瘟⒅目蚣芙Y(jié)構(gòu)我們可以分析到工人工作時(shí)事業(yè)一定會(huì)比較開(kāi)闊。但是也正因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)問(wèn)題上述中的剛度問(wèn)題也會(huì)比較突出。 如同上面說(shuō)的 采用單立柱 形式時(shí) 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 因?yàn)?振動(dòng)會(huì) 比較大 ， 將 對(duì)水平方向?qū)a(chǎn)生 比較大的 壓力 。同時(shí)由于 安裝水平 有限 ，在安裝立柱時(shí) 會(huì)有誤差。單立柱安裝時(shí)因形態(tài)問(wèn)題導(dǎo)向 輪的安裝精度、形式也會(huì)有一些問(wèn)題存在。綜上所述。決定采用雙立柱其結(jié)構(gòu) 形式機(jī) 下圖所示； 6 圖 2立柱形式 可以根據(jù)上圖中機(jī) 架尺寸 來(lái)查表得到 立柱的 參數(shù) 尺寸： 如 立柱 的 高度 是 ，立柱寬度為 3375立柱材料為 玻璃鋼。避免因生銹而影響使用。 雙立柱的固定：使用雙立柱形式時(shí)將行走輪固定在雙立柱中間的上橫梁，而立柱固定在堆垛機(jī)上以保持穩(wěn)定。同時(shí)還應(yīng)該將兩個(gè)小型立柱固定在堆垛機(jī)上其作用是將立柱套在小立柱之上，再進(jìn)行固定小立柱、立柱以螺栓進(jìn)行連接這樣保證了立柱的穩(wěn)定。 起升方式的選擇 提升貨物時(shí)利用鏈條鏈輪來(lái)充當(dāng)傳送裝置 。 我們從上圖中也可以分析到傳動(dòng)鏈傳動(dòng)中傳動(dòng)的步驟；鏈條傳動(dòng)需要把動(dòng)能先行一步傳送到頂部，這樣的話上端才有動(dòng)能把貨物提升到頂端。相對(duì)而言這樣的傳送方式優(yōu)缺參半。 （ 1）傳動(dòng)鏈 優(yōu)點(diǎn)： 傳動(dòng)鏈大體上可以劃分為由 鏈條盒 、 鏈輪 兩部分簡(jiǎn)單 組成， 而運(yùn)動(dòng)過(guò)程是依靠 鏈條節(jié) 與 鏈輪輪齒 相 嚙合 滾動(dòng)傳動(dòng) 。 這樣的傳動(dòng)方式可以直觀的保證他們不會(huì)發(fā)生相對(duì)打滑現(xiàn)象，也就保證了傳動(dòng)的有效性。傳動(dòng)中 傳動(dòng)比 以及 傳動(dòng)效率 的要求在這種傳動(dòng)方式下也是能夠得到有效保證的 。 較高的工作效率以及簡(jiǎn)單地安裝 過(guò)程是我們得追求，在這里 因?yàn)?有鏈條撓性構(gòu)件 的存在保證了 輕松安裝 的可靠性。也正是因?yàn)檫@樣的結(jié)構(gòu) 對(duì)軸的壓力不大 能夠有更長(zhǎng)的使用壽命； 鏈傳動(dòng) 因結(jié)構(gòu)可以保證 整體尺寸 比 較小 這樣的話 7 節(jié)省材料減小整體尺寸。緊湊的結(jié)構(gòu)也是 在高溫 以及 潮濕條件 機(jī)構(gòu) 正常 工作 的有效保證 。 缺點(diǎn)： 有優(yōu)點(diǎn)當(dāng)然也會(huì)有缺點(diǎn)的存在，在 平行軸之間 的 鏈輪 配合 因 為是間隙配合所以 間隙 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 肯定會(huì)有一定的誤差存在，這樣也就 不能保證瞬時(shí)的傳動(dòng)比 ，隨之而來(lái)伴隨著工作的運(yùn)行工件必定會(huì)有相應(yīng)的磨損，在磨損達(dá)到一定的程度后跳齒現(xiàn)象就必不可免。這時(shí)如果 在高速 以及 載荷變化 快速的時(shí) 候就容易發(fā)生意外，存在較大安全隱患。應(yīng)當(dāng)注意到這點(diǎn)。 （ 2）起重鏈 起重鏈條 的起升方式也是有區(qū)分的， 有環(huán)形焊接鏈和片式焊接鏈 兩種焊接鏈形式 。與鋼絲繩傳動(dòng)方式相比 焊接鏈 傳動(dòng)的 撓性 比較 大， 能夠更有力的傳動(dòng)。另外可以使用較少的 鏈輪齒數(shù) 更加有效保證傳動(dòng)比 。 當(dāng)然缺點(diǎn)也必然存在就是 對(duì)沖擊的敏感性 增大了 ，這樣遇到較大沖擊 突然破短的可能 性也必然提高。再加上 磨損較快。 綜上所述可以把它定位于 適 用起重量小 ， 升 降 速度低的機(jī)械 。 2． 鋼絲繩式起升方式 鋼絲繩 因?yàn)槠涮匦栽?起升方式 中最常被人們使用 。 原因 鋼絲繩材質(zhì)一般比較好具 有強(qiáng)度高、 撓性好 等起重方式必備優(yōu)點(diǎn)再加上鋼絲繩本身 自重輕、運(yùn)動(dòng)平 穩(wěn)等等這些 優(yōu)點(diǎn)的存在 ， 在 起升機(jī)構(gòu)、牽扯引機(jī)構(gòu) 等機(jī)構(gòu)中被普遍使用也就不足為奇。當(dāng)然鋼絲繩的使用也絕不局限于此， 有時(shí)也用于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 的使用 。 非特殊情況 鋼絲繩 一般是不會(huì)斷裂的，就好像我們?cè)诩抑惺褂猛桓摻z繩使用許多年。即使極其偶然的出現(xiàn)鋼絲繩的斷裂損壞也一定會(huì)有征兆，如脫絲等可以讓我們提前預(yù)知，做好防護(hù)準(zhǔn)備。 圖 下 所示的鋼絲繩裝置方案 是典型的設(shè)計(jì)方案 。 在其設(shè)計(jì)方案中 卷筒 、 滑輪直徑 不需要具體計(jì)算而是 參見(jiàn)起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 來(lái)進(jìn)行選擇 。 我們選擇 卷筒 的類型是 帶溝圓筒， 而針對(duì) 于鋼絲繩的纏繞方式也有其固定的方向。一般來(lái)說(shuō) 在 溝槽 內(nèi) 部 纏繞的方向 是必須和其開(kāi)始纏繞 時(shí)的鋼繩方向角度在 內(nèi) 來(lái)進(jìn)行纏繞，同時(shí)為保證鋼絲繩不脫離機(jī)構(gòu)也應(yīng)該保證即使是 貨臺(tái) 處于 最低位置時(shí)， 在本 筒上 也至少留有兩圈以上 鋼絲繩 做為防止鋼絲繩脫落的依靠 。 圖 2絲繩裝置 8 在上述文檔中針對(duì)鋼絲繩以及鏈條兩種經(jīng)典傳動(dòng)方式做出了具體的分析研究，由此可以確定本次設(shè)計(jì)中所選用起升裝置是鋼絲繩傳動(dòng)，這樣才是最合理的。并且根據(jù)傳動(dòng)方式來(lái)選用如下圖 的升降結(jié)構(gòu) 來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)；次升 降機(jī)構(gòu)里含有含有 電動(dòng)機(jī)，減速器，卷筒等 基本 裝置。 圖 2升 機(jī)構(gòu) 絲繩 起重類型分析 對(duì)于鋼絲升起種類型可以從以下來(lái)進(jìn)行考慮； 卷筒 拉伸鋼絲繩的 運(yùn)動(dòng) 是由電機(jī)帶動(dòng) ，并由此對(duì)起重機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸。這里的 卷筒 也 有 兩種方式 — 單聯(lián)式和雙聯(lián)式 ；另外 鋼絲繩在系統(tǒng)中往往需要 與滑輪 進(jìn)行 結(jié)合 共同完成工作需求 ， 這里的 滑輪 也可以區(qū)分為 定滑輪和動(dòng)滑輪 兩種 ， 兩種滑輪中 定滑輪 用來(lái)調(diào)整力的方向即 鋼絲繩的方向 ； 動(dòng)滑輪的作用 則是 可以 節(jié)省 力的大小 ， 保證在不影響主題結(jié)構(gòu)的情況下盡可能減少作用功 。 在供桌構(gòu)件中 卷筒 的 長(zhǎng)度 與 堆垛機(jī) 成正比關(guān)系，因?yàn)槎讯鈾C(jī)越大證明需要提升的貨物單批量越重或者說(shuō)越多那么卷筒長(zhǎng)度相應(yīng)的也必須越長(zhǎng) ， 這時(shí) 為了能夠 縮短卷筒 ， 就可以采用多層繞繩卷筒 來(lái)進(jìn)行裝配 ， 為了配合實(shí)際設(shè)計(jì)尺寸可以肯定 采用單聯(lián)多層繞繩卷筒 在此處進(jìn)行使用最為合適 。 再加上 本 次 設(shè)計(jì) 中預(yù)定 的 輪胎 起重量 比較小以及 安裝條件 不是十分便利等問(wèn)題 的限制， 就可以確定下來(lái)本次設(shè)計(jì)將不使用 動(dòng)滑輪，只 進(jìn)行定 滑輪 的選用足以 改變方向 即可 。 這篇論文自動(dòng)化輪胎立體庫(kù)的設(shè)計(jì)研究中重點(diǎn) 主要是對(duì)堆垛機(jī) 進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究而堆垛機(jī)中的重點(diǎn)又是 起升裝置 的 設(shè)計(jì) ；其 主要尺寸 可以 根據(jù)貨架 結(jié)構(gòu) 和本次 實(shí)驗(yàn) 的相關(guān) 條件設(shè)計(jì) 來(lái) 確定相關(guān)的 各項(xiàng)具體 參數(shù) ；以上有過(guò)敘述選用 選用雙立柱鋼絲繩 來(lái) 作為繞性裝置 設(shè)計(jì)本次的 有軌巷道堆垛機(jī)。 由此確定下文中關(guān) 于堆垛機(jī)起升裝置的 詳細(xì) 設(shè)計(jì) 必須跟上文一致 應(yīng)按雙立柱進(jìn)行設(shè)計(jì) ；這里確定的有 起升所用的上橫梁的設(shè)計(jì)、升降臺(tái)、卷筒 9 的設(shè)計(jì) 以及 升電機(jī)、聯(lián)軸器的選擇 、 相關(guān)減速器 等等 。 降臺(tái)的設(shè)計(jì) 良好的結(jié)構(gòu)不僅能夠有效的節(jié)省材料使外觀更加美觀而且更能促進(jìn)部件之間的聯(lián)系。此處針對(duì) 升降臺(tái)的 內(nèi)部 結(jié)構(gòu) 來(lái) 進(jìn)行設(shè)計(jì) ；而升降 臺(tái) 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 由導(dǎo)輪架、滑輪組 、載貨臺(tái)、導(dǎo)向座等 結(jié)構(gòu)共同 組成； 在升降臺(tái) 上 安裝 有斷繩保護(hù)裝置 來(lái)保護(hù)裝置的安全性。安全重于泰山，沒(méi)有安全就沒(méi)有一切。同時(shí)為了更加有效合理的進(jìn)行工作升降臺(tái)上還有貨叉裝置、貨物位置異常檢測(cè) 、 升降認(rèn)址裝置 等 等 共同完成一次有效的作業(yè)過(guò)程 。 結(jié)構(gòu)圖可以簡(jiǎn)化 如 下 所示 ： 圖 2貨臺(tái)結(jié)構(gòu) 在倉(cāng)庫(kù)中為了合理的利用空間往往會(huì)堆積過(guò)密這時(shí)合理的轉(zhuǎn)向裝置尤為重要此處設(shè)計(jì)利用 八個(gè)導(dǎo)輪 固定 在升降臺(tái) 8 個(gè)方通橫梁上 充當(dāng)導(dǎo)向裝置 ， 這樣可以 確保 整體 在起落時(shí) 一般 不會(huì) 有什么大的晃動(dòng)影響整體平衡 。 同時(shí)再 安裝 4 個(gè)導(dǎo)輪在立柱 的 相對(duì)面上 又 保證 了再 左右 同樣不會(huì) 晃動(dòng)。 10 第 3 章 起升電機(jī)的 選擇 電機(jī)的選擇 立體倉(cāng)庫(kù)提升系統(tǒng)性能的 優(yōu)劣與 牽引電機(jī)性能的優(yōu)劣 掛鉤 。提升系統(tǒng)的 許多運(yùn)動(dòng)過(guò)程如 制動(dòng)減速 、 啟動(dòng)加速平穩(wěn)運(yùn)行 等等均是 牽引電機(jī) 來(lái) 控制 。這樣的性質(zhì)就確定了牽引電機(jī)的性能決定了提升系統(tǒng)的性能。在另一方面上，升降系統(tǒng)中獨(dú)有的平層準(zhǔn)確性與牽引電機(jī)的性能也有關(guān)系。具體表現(xiàn)升降時(shí)的制動(dòng)力矩、制動(dòng)距這些方面。為保證上述系統(tǒng)性能的正常 牽引電機(jī) 本身就必須有速度可調(diào)的并且 能在四個(gè)象限中運(yùn)行 的機(jī)械特性 。 當(dāng)堆垛機(jī)在倉(cāng)庫(kù)中沿已鋪設(shè)的導(dǎo)軌運(yùn)行存取貨物時(shí)牽引電機(jī)需要進(jìn)行正 /反轉(zhuǎn)、起 /制動(dòng)等工作狀態(tài)，并且頻繁 地進(jìn)行。來(lái)保證貨物在貨架內(nèi)的位置，搬運(yùn)準(zhǔn)確性。由這些要求看來(lái)整體工作環(huán)境中對(duì)電機(jī)的要求是比較高的； 總結(jié)概述重點(diǎn) 該具備 有以下特點(diǎn) : 頻繁的啟動(dòng)以及制動(dòng)工作后仍能保持較小的磨損； 功率小，即啟動(dòng)時(shí)電流小能使用家用電壓； 發(fā)電制動(dòng)特性），這樣能保證整個(gè)牽引系統(tǒng)在滿載、空載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)速度能夠得到有效地控制，保證設(shè)備安全工作； 在運(yùn)行過(guò)程中承載重量會(huì)發(fā)生顯著的變化，有時(shí)會(huì)有滿載快速升降的現(xiàn)象。這就要 求其具備有比較高的剛度以保證整體框架不會(huì)因此而出現(xiàn)嚴(yán)重變形而影響使用。 動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也必須平穩(wěn)這樣則能保證噪音低不會(huì)影響他人，運(yùn)行安全。 普通交流感應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率小并且機(jī)械特性、運(yùn)行效率也都相對(duì)比較高還有轉(zhuǎn)子電阻也比較低。 凡事都是相對(duì)的在擁有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)這類電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)也十分的明顯；例如啟動(dòng)電流一般情況都是額定電流的 4。會(huì)引起極大的安全隱患；同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也會(huì)相應(yīng)的比較大，正常情況都能達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的 4 倍。在本次的輪胎立體庫(kù)設(shè)計(jì)中如果選用上文所述電機(jī)做為起升系統(tǒng)電動(dòng)機(jī) 那么起升系統(tǒng)往往會(huì)因?yàn)楣ぷ鬟^(guò)程中快速、頻繁的起止而使啟動(dòng)電流出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象。這樣不僅在材質(zhì)上對(duì)整體有較高的要求而且電網(wǎng)電壓也容易因?yàn)槠鸱蠖霈F(xiàn)問(wèn)題。與此同時(shí)電動(dòng)機(jī)快速啟制動(dòng)也會(huì)散發(fā)大量熱量如果散熱不及時(shí)，或者散熱處理有問(wèn)題都會(huì)發(fā)生重大安全隱患 ， 由此可見(jiàn) 普通交流電機(jī) 在 做立體倉(cāng)庫(kù) 中不適用做 牽引電動(dòng)機(jī)。 普通 堆垛機(jī) 為了迎合大眾而選用 的曳引電機(jī)有 四種分別 — 直流低速 /高速 電動(dòng)機(jī) /交 11 流 單速 /雙速電動(dòng)機(jī)。 運(yùn)用這幾種電機(jī)成本較低安裝使用方便。 其 中 交流單速電 動(dòng) 機(jī) 一般都會(huì) 用于小型貨梯上 而 直流電機(jī) 則 用于直流拖動(dòng)系統(tǒng) ；為了滿足本 次論文中的各項(xiàng)要求可以選用 交流雙速電動(dòng)機(jī) 做為 堆垛機(jī)的曳引電動(dòng)機(jī) 。 牽引電機(jī)調(diào)速方法 的確定 調(diào)速方式經(jīng)過(guò)上文所述在最初的選定牽引電機(jī)之后我們還必須由實(shí)際情況出發(fā)選擇它的調(diào)速方式。而目前社會(huì)上主流的調(diào)速方式有以下幾種； 圖 3對(duì)于交流變極調(diào)速系統(tǒng)而言此系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)有電抗、串聯(lián)電阻啟動(dòng)以及變極減速運(yùn)動(dòng)平層等現(xiàn)象，出現(xiàn)這種狀況時(shí)系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)加速過(guò)大進(jìn)而造成運(yùn)行不平穩(wěn)的危險(xiǎn)因素。解決方式一般為采用可控制硅來(lái)取代啟動(dòng)電阻和制動(dòng)電阻以及電抗器整個(gè)交流變壓調(diào)速系統(tǒng)因此達(dá)到控制起制動(dòng) 電流的目的。這樣的方案好處是能夠完美的實(shí)現(xiàn)制動(dòng)速度的閉環(huán)控制并且對(duì)于系統(tǒng)的平層精度也將有極大幅度的提高。而有時(shí)候我們需要平穩(wěn)地改變交流異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。這是需要考慮的方面就是其轉(zhuǎn)速和定子繞組上的交流電源頻率之間的關(guān)系是函數(shù)關(guān)系。所以當(dāng)有需要的時(shí)候我們對(duì)其進(jìn)行整改只需要簡(jiǎn)單地均勻?qū)Χㄗ永@組上的供電頻率進(jìn)行調(diào)整就可以了。 同時(shí)我們也要考慮到另外一個(gè)問(wèn)題就是在本 系統(tǒng) 上 要求維持磁通量恒定 且 電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速不 改 變。 這樣， 在 對(duì) 電源頻率 進(jìn)行調(diào)整 的同時(shí)， 我們也應(yīng)該 對(duì)其供電電壓做 出相應(yīng)的調(diào)整 。 牽引電機(jī)容量選 擇 上文已經(jīng)講述過(guò)堆垛機(jī)中牽引電機(jī)的重要性 牽引電機(jī) 是 提升系統(tǒng)的 源動(dòng)力。 轉(zhuǎn)矩 、輸入功率需要經(jīng)過(guò) 牽引系統(tǒng) 的 提升裝置運(yùn)行。 同時(shí) 堆垛機(jī) 在 運(yùn)行 時(shí)具體需要多大的牽引調(diào)速系統(tǒng) 交流變極調(diào)速系統(tǒng) 變頻變壓調(diào)頻系統(tǒng) 交流變壓調(diào)速系統(tǒng) 12 功率來(lái)使系統(tǒng)正常運(yùn)作需要 根據(jù)提升速度和重量 來(lái)進(jìn)行計(jì)算。由此計(jì)算出的 功率 就可以做為 提升系統(tǒng)的額定計(jì)算功率 來(lái)使用 ， 也可以借用此數(shù)據(jù)來(lái) 選用合適功率的牽引電機(jī)。 11 0 0 0 )(N ?? ??? ?（ 3 式中 )(— 額定載重量， )(0 ???； ? —— 提升速度， (15 m?? ； k? —— 機(jī)械效率， 975.0?k? ； 減速比的計(jì)算 在設(shè)計(jì)中使電機(jī) 調(diào)頻最小頻率 為 20同時(shí)規(guī)定 電機(jī) 轉(zhuǎn)速 n， 則有因?yàn)?p 為極對(duì)數(shù)，則可以選取 p=2 的電機(jī)。 同時(shí)因?yàn)榍皫讟訁?shù)也可以確定 卷筒的線速度 v ，以及減速比i， 根據(jù)本文上述 堆垛機(jī)所需的速度 是 低速 m ,中速 5m ，則 有次 可以 算 出最小轉(zhuǎn)速比為 ： 0?（ 3 π60?（ 3 60?（ 3 式中 p—— 極對(duì)數(shù)； v—— 卷筒線速度； d—— 卷筒直徑； i—— 卷筒減速比； 對(duì)于輸出扭矩的計(jì)算 平穩(wěn)上升就是等速起升載荷， 這個(gè) 階段是輸出扭矩最大階段 。 則應(yīng) 計(jì) 算 出 這個(gè)時(shí)候的扭矩 。 a D)G(? ??? 2(3式中— 額定起重量； k? —— 滑輪組效率； ? —— 滑輪組倍率； 套筒直徑； n /m.. 5309 7 5012 105 8 8 ??? ?? 13 電機(jī)的選擇 起升裝置需要的電機(jī)的容量 為 N 可以由上文所得數(shù)據(jù)間接得到 ， 那么電機(jī)的功率 可由以下得到 ： （ 3 式中 系數(shù)； 由 堆垛機(jī)的工作級(jí)別 查表得0 現(xiàn)取 .N e 1600201080 ??? 則根據(jù)計(jì)算所得再進(jìn)行查表就我 選用微特品牌電機(jī) 做為本次設(shè)計(jì)所用電機(jī) ， 并且由此確定 減速比為 50，型號(hào) 及 允許負(fù)載 44.0 。 設(shè)備運(yùn)行時(shí)都需要一個(gè)制動(dòng)裝置一次來(lái)確保當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠隨時(shí)、快速有效的解決問(wèn)題。 制動(dòng) 裝置一般在 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu) 上進(jìn)行使用 。 但是本次設(shè)計(jì)中因 選 用的 電動(dòng)機(jī)帶 得有 制動(dòng)器， 所以 不再 需要再選擇 。 電動(dòng)機(jī)、卷筒的 安裝形式選擇 在零部件基本選擇完畢后還要考慮一下安裝問(wèn)題，因?yàn)橛行┝慵叽绮缓显斐芍卮舐闊┻€不如不用。而在選擇時(shí)可以看到 聯(lián)軸器的安裝尺寸 比較大 ， 會(huì) 與安裝位置 有誤差。所以這里 不選用電動(dòng)機(jī)與卷筒的傳動(dòng)連接 以避免們這些問(wèn)題。而是 選用 相對(duì)安裝校準(zhǔn)比較容易的 齒輪傳動(dòng)。 在安裝時(shí) 電動(dòng)機(jī)與卷筒 的安裝可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)與軸線的方向來(lái)區(qū)分為不同的方式；安裝時(shí) 電動(dòng)機(jī)與卷筒 的 軸線 都 在同一垂直 度 方向 。 電動(dòng)機(jī)與卷筒軸線在同一水平 方向 ； 對(duì)于這兩種安裝方式我做了如下圖所示的示意圖給予比較； 根據(jù)相對(duì)的兩幅圖比較可知以下問(wèn)題； 示可以看出整體框架運(yùn)行時(shí) 穩(wěn)定性 會(huì)相對(duì) 較好， 因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候 齒輪 在小車的 一 側(cè) 進(jìn)行行走 ， 這樣的好處是 可以降低整體 機(jī)構(gòu) 的高度， 不但可以減少占地而且空間重心低一般情況下 不容易振動(dòng)。 2. 如圖 3示的機(jī)構(gòu)我們可以看到 電動(dòng)機(jī) 和 卷筒軸線在同一垂直方向 ，這時(shí)整個(gè)卷筒 的整體重量都是 由軸承座支撐著， 而此時(shí) 軸承座 又是 安裝在 如圖顯示尺寸為 一個(gè)高度在 100支架上， 而且 支架上還安裝 有 墊塊 ，并且 要在小車上進(jìn)行二次安裝， 這樣整體高度必定會(huì)比較高，高 則 容時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定因素稍一運(yùn)作 容易產(chǎn)生振動(dòng) ，造成系統(tǒng)誤差。 這樣分析之后就基本可以 確定 ：設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)與卷筒軸線 處于 同一 水平 方向的方案 ； 14 圖 3電動(dòng)機(jī)與卷筒軸線在同一垂直方向 圖 3電動(dòng)機(jī)與卷筒的軸線平行安裝方式 如圖 卷筒靠近立柱， 可以預(yù)知 鋼絲繩的垂直方向分力 也勢(shì)必會(huì) 較大， 這樣的壞處是固定滑輪的鐵板受力 也會(huì) 較大 盡而 容易 導(dǎo)致 鐵板 一受力較大而彎曲 變形。所以選用卷筒遠(yuǎn)離立柱的方式 比較合適 。 15 第 4章 起升機(jī)構(gòu)零部件的計(jì)算 鋼絲繩的選擇與計(jì)算 機(jī)構(gòu)工作類型的確定 將機(jī)構(gòu)都是有 壽命 限制的而按照國(guó)標(biāo)的區(qū)分方法是 分為十級(jí)， 十級(jí)的區(qū)分方法以及年限壽命在 表 8機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 中均可以查到 ，總設(shè)計(jì)壽命 在手冊(cè)中有明確指出是 機(jī)構(gòu)假定的使用年數(shù)內(nèi) 機(jī)構(gòu)總共 運(yùn)轉(zhuǎn)的總小時(shí)數(shù) 。這個(gè)總設(shè)計(jì)壽命作用不是很大因?yàn)樗泻艽蟮木窒扌岳鐢?shù)據(jù) 機(jī)構(gòu)零件 在 設(shè)計(jì) 時(shí)僅僅能夠作為一個(gè) 基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)，卻 不能 把它當(dāng)做真正的 保用期 來(lái)使用。同樣的由上表可以知道此處 可選機(jī)構(gòu)利用等級(jí)為 由 已知條件得出結(jié)論 最大受 力為 )，因?yàn)樗芰ο鄬?duì)而言比較小 則該機(jī)構(gòu) 是承受輕載荷 比較多的一個(gè)小型機(jī)構(gòu) ， 一般不會(huì)出現(xiàn)大載荷。所以就可以查 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表 到結(jié)論 機(jī)構(gòu)載荷狀態(tài)為 同時(shí)還可以 確定機(jī)構(gòu)工作類型為 最大靜拉力的計(jì)算 鋼絲繩最大靜拉力 的計(jì)算 ：在起升機(jī)構(gòu)中 想要快速的計(jì)算出鋼絲繩的最大靜拉力 ，可以考慮 起 升 載荷 在計(jì)算 滑輪組效率 與 承載分支數(shù)后 算出 鋼絲繩最大工作靜拉力 ；其中的 起升載荷指起升質(zhì)量。起升質(zhì)量包括起取物裝置 ，在計(jì)算過(guò)程中對(duì)于 起升高度小于 50米的鋼絲繩質(zhì)量 不對(duì)其進(jìn)行計(jì)算 。 工作機(jī)構(gòu)中 滑輪組的的倍率系數(shù) 的計(jì)算 ： 4 式中 滑輪組中 總共 承載繩索分支數(shù)； 表示 繞入卷筒的繩索分支數(shù)； 我 們平時(shí)所用的滑輪組都是 省力滑輪組 ，而在這些滑輪組中有兩種滑輪組可以考慮在本次使用① 雙聯(lián)滑輪組 和 ② 單聯(lián)滑輪組 ；對(duì)于它們進(jìn)行分析； 雙聯(lián)滑輪組 在 卷筒 上纏繞 的繩索 有 兩根，即。 本著一切以方便準(zhǔn)確的原則 在 本堆垛機(jī)的設(shè)計(jì) 中 起升選擇倍率 可以選擇為 a =1。 滑輪的阻力系數(shù)的計(jì)算： 滑輪的阻力在運(yùn)作時(shí)必不可少，這樣如何有效的減小阻力的產(chǎn)生。以及如何計(jì)算阻力大小，掌控各部分阻力分布就成了一個(gè)問(wèn)題。 阻力 系數(shù)在這里 包括兩種 輪軸阻力 ② 繩 索僵性阻力。 16 1、 繩索僵性阻力 ：這種阻力其實(shí)就是一種變向時(shí)所產(chǎn)生的一些阻力具體表現(xiàn)在鋼絲繩 繩索在 工作時(shí)經(jīng)由 滑輪 處進(jìn)去變向 由直變彎， 喲或者在 離開(kāi)滑輪時(shí) 再次變向 由彎變直，這兩種變向過(guò)程都要 克服繩索的僵性阻力 作用會(huì)浪費(fèi)許多功。 2、 輪軸阻力 ：這種阻力是最為簡(jiǎn)單的一種即 滑輪在軸上時(shí)， 繩索與 滑輪軸承的摩擦阻力，即為輪軸阻力。 基本是無(wú)可避免，只能經(jīng)理減小。 上述 兩種阻力合成后 就是該出的 總附加阻力 我們將 以 F 表示，則 ?(4? （ 4 ?????? ）（ ??（ 4 式中 F —— 總附加阻力； ? —— 系數(shù)； ）β（o?1—— 滑輪阻力系數(shù)； 對(duì)于鋼絲繩滑輪 來(lái)說(shuō) ，當(dāng)滑輪 使 用滑動(dòng)軸承，一般 情況使用 阻力系數(shù) 05.1?k ；而用滾動(dòng)軸承時(shí)， 02.1?k 。 確定最大靜拉力 繩索的最大張力為： m （ 4 式中— 取物裝置與起升裝置之和； a —— 滑輪組倍率； 滑輪組形式系數(shù)； 滑輪組效率； 所以根據(jù)查表及上述數(shù)據(jù)所得， 確定鋼絲繩尺寸 鋼絲繩選用一定要選擇合適的直徑這樣既不浪費(fèi)材料又能達(dá)到理想的工作要求。而確定 鋼絲繩直徑 的方法是據(jù) 鋼絲繩 的 最大工作靜拉力 即 19833811/ ?定： （ 4 式中 d —— 鋼絲繩最小直徑； C —— 選擇系數(shù)； F —— 鋼絲繩最大靜拉力； 計(jì) 算時(shí)必定要先 選擇系數(shù) C，而它的取值 和工作 機(jī)構(gòu)的 運(yùn)行 級(jí)別有關(guān)， 則可以查表 選 17 取。 而在這里公式中使用的 數(shù)值是 根據(jù) 鋼絲繩充滿系數(shù) ， 以及 折減系數(shù) 時(shí)的選擇系數(shù) 又或者 當(dāng)鋼絲繩的 ? 、 k 和b?與 表中不同 時(shí)，可根據(jù) 工作級(jí)別 選取 根據(jù)所 選擇鋼絲 的 ? 、 k 和b?的值按式計(jì)算 ， 然后再按式計(jì)算繩徑。 4 式中 n —— 安全系數(shù)； K —— 鋼絲繩的捻制折減系數(shù)； w —— 鋼絲充滿系數(shù)； 鋼絲的公稱抗拉強(qiáng)度； 由上述的公式可求得 ?d ， 則初步選擇鋼絲繩的直徑為 校驗(yàn)鋼絲繩直徑 本設(shè)計(jì)初步選取 纖維芯鋼絲繩 其中結(jié)構(gòu)型式為 ?? 76 ， 公稱抗拉 4 7 0 ??? ?? 則 C = 查表公稱直徑為 ? 的鋼絲繩的 公稱抗拉強(qiáng)度 為 470??，最小破斷力的纖維芯 鋼絲繩 。 選擇鋼絲繩直徑時(shí)我們所選擇的依據(jù)是 按 鋼絲繩 所在 的 機(jī)構(gòu) 的 工作級(jí)別有關(guān)的 安全系數(shù)，由此可知 鋼絲繩的 破斷拉力時(shí)我們還要考慮 滿足下式： 0 (4式中0F—— 鋼絲繩最小破斷力； n —— 安全系數(shù)； k —— 折減系數(shù)； 選取 4?n ， 選定 88.0?k 。 由以上計(jì)算結(jié)果 可知此型號(hào) 的鋼絲繩符合要求 ； 滑輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 滑輪結(jié)構(gòu)和材料 的選用 在整體結(jié)構(gòu)中滑輪結(jié)構(gòu)和材料滑輪作用極其重大，它們不僅可以對(duì)整體起到導(dǎo)向和支撐作用，對(duì)于繩索和繩索上傳遞的動(dòng)力方向也能夠進(jìn)行調(diào)整。還有也可以平衡繩索分支拉力。使系統(tǒng)保證平穩(wěn)，在滑輪的選擇上對(duì)于承受載荷較小的小尺寸滑輪我們一般采用制成實(shí)體滑輪的方法，采用鑄造材料為 鑄鐵來(lái)進(jìn)行鑄造。而對(duì)于 那些承受載荷比較大的滑輪則應(yīng)該選擇其它的優(yōu)質(zhì)材料，如球鐵 63518 在形狀結(jié)構(gòu)上也應(yīng)鑄成帶筋以及輪輻或孔的結(jié)構(gòu)以保證其質(zhì)量承重。當(dāng)使用大型滑輪時(shí)則應(yīng)采用型鋼或鋼板的焊接結(jié)構(gòu)來(lái)保證能承受足夠的載荷。對(duì)以上幾種滑輪進(jìn)行選用時(shí)受力不大的可直接安裝于心軸，當(dāng)受力較大的情況下應(yīng)該將滑輪安裝在滑輪軸承或滾動(dòng)軸承上，對(duì)于兩種軸承后者滾動(dòng)軸承在轉(zhuǎn)速高、載荷大的 工況 時(shí) 一般 使 用。輪轂長(zhǎng)與 輪套直徑 比一般為 滑輪規(guī)格選擇 根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn) 19883811/ ?定，計(jì)算滑輪的最小直徑 按照 鋼絲繩子中心來(lái) 。 （ 4 式中 — 鋼絲繩中心計(jì)算滑輪的最小直徑； d —— 鋼絲繩直徑； h —— 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別相關(guān)系數(shù)； 可根據(jù)工作系數(shù)查得 16?h 。 由此可 得滑輪的最小直徑 ， 選擇可知 ? ， 由此可 得滑輪的最小直徑 48 查 看 《機(jī)械工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 可知繩槽兩側(cè) 面夾角為 ?30 到 ?90 ，一般 ?35 到 ?45 ，滑輪的內(nèi)圈高度為 根據(jù) 上述計(jì)算過(guò)程 可知滑輪的受力 大小 輪尺寸和槽截面形狀 對(duì)于滑輪組鋼絲繩使用壽命和工作的可靠性有很大影響。 有這些我們就應(yīng)該要考慮下槽型的問(wèn)題，讓它滿足一些條件這樣的話才能更好的使用。比如 ： 鋼絲繩和槽之間是可以有空隙的，不可能太緊這樣摩擦力會(huì)太大，還會(huì)加速磨損不利于長(zhǎng) 久使用，讓鋼絲繩和槽減少接觸。當(dāng)然，鋼絲繩和槽在運(yùn)作時(shí)也一定要有足夠的接觸這樣才能保證足夠的動(dòng)力傳動(dòng)，不會(huì)出現(xiàn)打滑等顯現(xiàn)影響使用 ； 選擇槽形 可以根據(jù)上述情況 按《機(jī)械工程設(shè)計(jì)手