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（答辩稿）堆垛机及控制系统设计（CAD图纸+DOC论文）

堆垛机及控制系统设计摘要要。可设置个限位开关来检测为使堆垛机能够在轨道上平稳运行，因此必须依靠车轮来实现这运动。速度转换装置当堆垛机走到轨道的位置时应以高中低速的速度行进时，就需要通过速度装换装置来实现这功能。本设计中可以设置个接近开关.货叉保护装置其功能,若发现不安全则堆垛机就会完全停止工作.货叉保护装置堆垛机在进行工作过程中，为了确保当货叉伸缩到定位置时就回自动停止，可设置个机械制动器来实现该功能。载货台断绳保护装置当钢丝发生绳断裂时，能够自动可靠的将载货台停止，避免溜车或坠车事故的发生。因此对这种安全保护装置的设计要求是灵敏度高作用可靠冲击小结构简单。本设计中采取连杆凸轮机构来实现这功能要求。旦钢丝绳断裂，弹簧通过连杆机构使凸轮卡在升降机构的导轨里阻止载货台坠落。正常工作时，提杆平衡载货台及其上货物的质量，弹簧处于压缩状态，凸轮与升降机构的导轨分离。第三章堆垛机机架的结构设计计算.机架立柱的尺寸设计堆垛机机架的设计计算参数如下上梁及附件重量货台货物附件及搭乘人员的总重量电气控制盘的重量卷扬装置的重量柱的单位长度的平均重量立柱的高度弹性模量，依材料而定许用应力堆垛机的立柱应具有足够的强度和适当的刚度，因此，为解决该类问题，本设计中按强度设计准则来设计截面尺寸。设计时，初取横截面的长宽之比为，初选截面为矩形的钢管作为立柱材料。堆垛机的受力分析如图所示。图立柱受力分析图立柱可以简化为简支梁来计算，立柱的设计应满足强度设计准则式.自重引起的弯矩载荷包括，引起的弯矩因此立柱中央截面的总弯矩总抗弯截面系数式.将.式带入.式得.机架的上下横梁设计设计时初选槽钢高腿长腰厚，截面面积.，单位长度重量。对其进行刚度校核，上下横梁应满足刚度设计准则许用转角将上下横梁简化为简支梁进行计算满足刚度要求，因此最终确定选用槽钢。第四章堆垛机伸缩货叉机构的设计计算.伸缩货叉的挠度与强度伸缩货叉各尺寸表示如图所示图伸缩货叉的结构尺寸所设计的货叉是指货叉插入货架中的部分，应以厚度尽量薄，同时货叉前端的扰度控制在最小，作为设计的目标。货叉各参数如下载荷分别为固定叉中间叉上叉的重力方向的惯性矩材料的弹性模量下叉的受力分析计算如图所示图下叉受力分析图进行受力分析时，在段内取距端为的任意截面为研究对象，则该截面上产生的反力时的弯矩方程为用积分法求得起其转角为式.挠度为式.当时，端的截面转角式.当时，将式代入式和式中，分别算得在点处的转角和挠度。中叉的受力分析计算如图所示因载荷的作用，在间产生反力图中叉受力分析图进行受力分析时，在段内取距左端为的任意截面为研究对象当时，可算得其转矩方程为用积分法算出其转角为式.挠度为式.当时，端的截面转角式.当时，将式.代入式.和式.中，分别算得此段的转角和挠度如图所示将段作为刚性，点作为固定端即视为悬臂梁考虑，并设由于在中叉产生的反力为和，而由这些反力作用在货叉前端产生的扰度为分别为和。图中叉受力分析图转矩方程为以固定端视为坐标原点，算得以固定端视为坐标原点，算得用积分法算出其挠度为当时，代入式.算得式.当时,代入式.算得所以。上叉的设计分析计算载荷在区间产生的反力有在点的倾斜角为，挠度为，受力分析如图所示图上叉受力分析图转矩方程为用积分法算出其转角为式.挠度为式.当时，端的截面转角堆垛机及控制系统设计摘要堆垛,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论随着世界经济的持续发展和科学技术的突飞猛进以及经济全球化的趋势的加强，各国面临着前所未有的机遇和挑战。在这种大形势之下，现代物流作为工业化进程中最为经济合理的综合服务模式和管理技术已被越来越多的企业所重视。随着全球物流事业的快速发展，物流系统的进步改善和合理性对优化资源配置提高企业生产率降低生产成本起着至关重要的作用。因此，自动化立体仓库系统也越来越受到青睐。其核心设备巷道堆垛起重机则是代表自动化立体仓库的标志，对立体仓库的出入库效率有重要影响。本文从堆垛机的应用特点入手，着重就堆垛机的结构设计进行初步的研究。.研究背景及意义自动化立体仓库作为现代物流系统的重要组成部分，是种多层存放货物的高架仓库系统。它是在不直接进行人工干预的情况下由巷道堆垛机实现货物的存储和取出，整个过程由计算机网络管理和自动控制系统完成。自动化立体仓库最早诞生在美国，进入世纪年代，在世界发展迅速，使用范围涉及几乎所有行业，它的出现标志着现代工业技术步入了个加速发展的阶段。自动化仓库技术的研究对优化资源配置提高企业生产率，降低生产成本有着非常重要的意义。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的其重堆垛设备，它能够在仓库巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格，或者从货格里取出货物运送到巷道口。我国于年开始研制，据不完全统计，我国目前已建成多座立体仓库。目前我过的自动化仓库技术已实现了与其他信息决策系统的集成，正在做智能控制和模糊控制的研究工作。但同世界主要工业发达国家相比，存在着定的差距。总结经验，查找不足，勇于创新，不断交流改进，相信我们在该项技术的研究上定回取得突破性的进展。.研究的内容及设计思路主要设计内容堆垛机的机架的设计计算堆垛机的货叉伸缩机构的设计计算堆垛机的行走机构的设计计算堆垛机的升降机构的设计计算堆垛机的安全机构的设计计算。设计要求为使堆垛机能够准确快速安全自动搬运货物出入库，必须满足以下设计要求具备三维运动功能，即堆垛机沿巷道来回水平运动载货台垂直运动货叉沿货架方向伸缩运动满足定的定位精度，重复定位精度误差不能超过具备安全保护措施在满足强度刚度和可靠性的前提下，尽量减小堆垛机各部的重量，以减小提升功率和行走时的摩擦阻力保护仓库环境，避免货物污染受损。.研究的发展趋势以品种多数量少频率高供给方式下的物流环境为背景，对于自动化立体仓库的效能提出了越来越高的要求。早期的堆垛机，在桥式起重机的起重小车上悬挂个门柱，利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物，通常称之为桥式堆垛机。但通常由于立柱高度的限制，桥式堆垛机的作业高度不能太高，而巷道堆垛机沿货架仓库巷道内的轨道运行，使得作业高度提高。采用货叉伸缩结构，可以使巷道宽度变窄，提高自动化立体仓库的利用率，它适用于各种高度的高层货架仓库，可以实现半自动全自动和远距离高集中控制。日本大福公司于年在巷道堆垛机主体的高速化上下功夫，开发了模式。模式是以高效率动作为基础，在高效能化缩短循环时间方面引用的个概念，使巷道堆垛机的高效能化技术得到了大幅度的提升。.堆垛机所受载荷的简化方法堆垛机的机架有立柱上下梁组成，整机结构高而窄。堆垛机工作时，将受到载货台货物的铅垂作用，行走制动和加减速的水平惯性力作用以及起吊时的冲击载荷作用些特殊环境下，还要受到风力的作用。堆垛机每完成个工作循环，以上载荷将重复出现次。因次，堆垛机所受的是交替变化的载荷。为了保证堆垛机安全可靠的工作，其钢结构部分的强度与刚度计算是必不可少的。在此，就堆垛机所受载荷简化的基本方法作说明。起重重量实际起重重量包括货叉附件重量和额定重量之和，用示。考虑到货物正常起吊时的动载冲击作用，则设计起重重量式中，称为冲击系数，与堆垛机分类有关见表类类类类表堆垛机分类工作时间载荷长中短轻ⅠⅡ中ⅡⅢ重ⅢⅣ水平载荷堆垛机沿水平方向加减速行走或制动时，其自身质量及起重质量必然会产生与其加速度有关的水平惯性力。即，式中，称为动载荷系数，由于加速度的不确定性，般用额定速度来确定。水平行走时风力载荷风力载荷为风压力与受风面积的乘机，即，堆垛机工作时，风压力，非工作状态，风压力，式中，为吊具高度，单位取。起升冲击载荷在正常情况下，起吊货物的加速度可能很大，这时的冲击载荷很大，设计时应另行考虑。载荷状态堆垛机工作时，其承载能力是上述各种载荷与自重的不同组合正常工作状态特殊工作状态起升工作状态停止以上各式中，称为作业系数，与堆垛机的分类有关