毕业设计（论文）-双立柱式巷道堆垛机升降机构与安全机构设计.docx

题目：双立柱式巷道堆垛机的设计升降机构和安全机构（英文）：DCSignOfTheDOUbTCoIUrnnI、DeStaCkerMaChine1.iftingMeChaniSmandSeCUri1.yInSti1.UtionS院别：专业：姓名：学号：指导教师：日期：双立柱式巷道堆垛机的设计一升降机构与安全机构摘要在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛而堆垛机是立体仓阵中盘要的搬运设备,是立体仓库的心脏部分。它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于卷道口的货物存入货格：或行相反取出优格内的货物运送到巷道口0本次文章主要讲述在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案。本次设计主要针对设计堆垛机的三个部分分别为堆垛机的门架机构设计、升降机构设计还有安全机构设计。首先，我利用经典力学的方法，对堆垛机进行全面的力学分析，包括上横梁、立柱、卜.横梁的静刚度还有动刚度分析计算以及校时：然后根据堆垛机的所需要的力矩对其的器件进行选型设计。最后确定所有参数。关键词：双立柱：卷道式堆垛机：起升机构：安全机构Thedesignofthedoub1.eco1.umntypestackermachine1.iftingmechanismandsecurityinstitutionsAbstract:M(x1.em1.ogisticsandwarehousingsystems,automatedwarehouses1.ackingmachineisusedwide1.yandisimportantinthewarehousehand1.ingequipment,istheheartofwarehouseparts.Itcanrunautomatedroadwaytrave1.backandforth,todepositatthemouthoftunne1.thegc1.sde1.ivery;Or,ontheConIraryremovingcargoshipmentsintheroadway.MostOf1.hiSartic1.efocusesonthemodernbusiness-co1.umnstackingmachinesCommonIyusedinthedesign.Thisdesignprimari1.yforthethrec-par1.designofstackerdoorframedesignrespective1.y,1.iftingbodydesign,securitydesign.hirstofa1.1.,musingneth<x1.sofc1.assica1.mechanics,mechanica1.ana1.ysisofthes1.ackerthorough1.y,inc1.udingbeams,co1.umns,ana1.ysisofdynamicstiffnessofbeamstiffnessunderca1.cu1.ationsaswe1.1.asproofreading:Andthenstackingmachinebasedontorquerequiredtodesign1.hcirdevices.Fina1.iza1.ionofa1.1.parameters.Keywords：doub1.e-co1.umn;Tunne1.-Types1.acker;Hoistingmechanism;Securityagencies目录1绪论12总体方案设计41 .1门框机构设计方案52 .2升降结构设计方案63 .3安全结构设计方案83堆垛机门架机构设计104 .1初定机架的结构形式113.1.1机架的结构113.1.2机架的截面形状113.2立柱挠度计算：133.2.1堆垛机在静止状态下的挠度计算133.2.2堆垛机垂直运动情况下的挠度计算153.2.3堆垛机水平运动情况下的挠度计算163.2.4下横梁的弯曲变形的转角和挠度计算173. 2.5立柱总挠度的计算203.3 下横梁的变形计算213.4 上横梁的弯曲变形计算224堆垛机的升降机构的设计244. 1机构工作等级确定264.2滑轮组选型261.1 3钢丝绳的选里计算284.4 确定卷筒的参数294.5 电动机的选型304.6 减速器选型314.7 7联轴器选型32第五章堆垛机的安全机构设计335.1 堆垛机运行的防护装置335.2 堆垛机的断绳保护装置355.3 断电保护375.4 .检测货叉装设以及货物装贪39参考文献40致谢411雌1.1 «自动化立体仓库，是物流仓储中出现的新概念。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化.操作简便化：自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形;r自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛起道机、入（出）降工作台和自动运进（出）及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。自动化立体仓库广泛应用于生产制造、化工、食品加工、服装、烟草、医药、机场、配送中心等诸多行业，取得了客观的经济效益和社会效益。1.2 立体仓库的分类：1、按建筑形式分为：整体式和分离式2、按照货物存取形式分为单元货架式、移动宽架式和拣选货架式3、按照货架构造的形式可分为单元货格式、贯通式、水平旋转式和垂直旋转式1.3 堆垛机的介绍巷道式堆垛机是由叉车、桥式堆垛机演变而来的。桥式堆垛机由于桥架笨乘因而运行速度受到很大的限制，它仅适用于出入库频率不高或存放长形原材料和笨重货物的仓库。巷道堆垛机的主要用途是在高小货架的巷道内来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格：或者，取出货格内的货物运送到巷道口。1.4 堆垛机的分类1.按支承方式分类：地面支承型堆垛机、悬挂型堆垛机、上部支承型堆垛机；2 .按用途分类：单元型堆垛机、机室同步型堆垛机、拣选一单元混合型堆垛机：3 .按控制方式分类：手动式堆垛机、半自动式堆垛机、全自动式堆垛机；4 .按结构分类：的立柱型堆垛机、双立柱型堆垛机、梯形立柱堆垛机：5 .按运行轨迹分类：直线运行型堆垛机、曲线运行型堆垛机：6 .按人员搭乘分类：带司机室里堆垛机、无司机室型堆垛机：7 .按使用环境分类：常温型堆垛机、低温型堆垛机、高温型堆垛机、防爆型堆垛机、其他特殊环境条件用的。1.5 课题研究的目的和意义本文探讨自动化立体仓库中堆垛机的设计,其中包括堆垛机起升机构、机架、安全保护装置的设计。但是水平行走机构还有货叉伸缩机构有另外一位同学设计。当中所涉及的知识包括材料力学、机械制图、机械设计、工程材料,、机电体化等的应用。根据我们所学的知识所设计堆垛机需ff及时、准确地将货物自动送到指定货位。1.6 堆垛机的各部分的设计参数巷道堆垛机作为自动化立体仓库中至要的起全设备，应该充分满足生产中所需的要求,其结构尺寸、运行速度等设计参数应根据所应用的立体仓库的规格及所搬运货物的体积、重量、应力等参数进行设计。本文设计的自动化立体仓库根据货物的尺寸和生产规模的要求，该立体仓库为整体式仓库,其货格尺寸为I100X100oXUoO1.三,货架总共为10层，40列，货架最底层距离地面高度为50cm,因此仓峰货架的整体尺寸为44000×1000×11500mm.堆垛机实际搬运的货物的重量不超过100kg,托盘重量小于IOkg,从安全方面考虑，同时为使堆垛机的运行能力能够充分满足生产要求，保证生产活动的顺利进行，将堆垛机的额定重量为几十斤到几吨，一般051.的使用最多3,因此其九大承载力定位500kg。升降机构由电动机、制动器、减速胧、卷简、钢统绳及防落安全装置组成：货叉伸缩机构的工作速度取20n)/min：升降机构的工作速度取20m,min:行走机构的工作速度依据巷道长度和物料出入库频率而定，正常工作速度控制在5(1100mmin,最高可达到180mmin.设计时选取90mmin0根据我自己所设定的立体货架的高度，存:储货物的最大菰世，货物的出入库频率及准确的存取货物和工作环境等方面的需求，结合起重机设计规范等规范、标准，确定堆垛机的主要参数如下表IT*1-1堆机的我工作环境及指标工作参数立体仓心15超道30挂K）层40列巷道宽度I100mm仓库货架尺寸1.1000x1.000x1.1500三托盘尺寸1100x900(GH2934-1996)堆垛机尺寸3500x900x11000额定起近录300kg行走速度90mmin(1.fS)行走最大逑度2ms水平加速度0.311s"升降速度20nBin(0.3as)起升加逋度0.2ms2货叉伸缩速度20mmin(0.3as)2总体方案设计双立柱卷道式堆垛机总体结构如下图2-1：堆垛机的工作原理：行走电机通过驱动轴带动车轮在下导轨上水平行走，由提升电机驱动滚筒通过钢丝绳带动戏货台做垂直升降运动，载货台上的存取物装置做左右往宓运动,通过上述：.维运动将指定货位货物取出或将货物送入指定货位.图2-1双立柱卷道式堆垛机结构图1.上横梁2.天轨导向轮3.立柱4.裁货台夜轮5.我货台的导向轮6.货叉7.卷扬8.提升电机9.传动链条IO.双联椎轮11.下横梁12.行走轮14.行走电机15.提升钢绳16.载货台2.1 门框机构设计方案2.1.1 1.1确定门框机架的基本组成巷道式堆垛机的门架结构可分为双立柱和单立柱两种形式，但是本文主要讲述的是双立柱巷道式堆垛机的相关设计。双立柱巷道式堆垛机的门架主要由两个立柱和上、下横梁组成一个长方形的框架，这种结构相对于单立柱结构具有较好的强度还有刚性，适用于各种起重量和起身高度的堆垛机。上横梁主要由槽钢和钢板焊接而成的箱体结构，其与立柱间通过焊接联结在一起：立柱由角钢和钢板焊接而成的箱式矩形断面，具有抗扭、抗弯刚度大、重量轻、耐磨性好等特点：下横梁也是有四块钢板焊接的箱式矩形断面具有抗扭、抗弯刚度.下横梁与立柱通过焊接联结在一起。在堆垛机的顶部和底部上分别装有两组导向轮，央持着天轨和地凯（天轨安装在贪架上，地轨安装在地面上），行走电机驶动与地轨接触的行走轮，在天轨和地轨的约束下，堆垛机在巷道内水平行走。系着钢丝绳的载货台，在起升电机的驱动下拉动载货台使其沿立柱或齐立柱上的导轨完成升降运动。在起升机构中，起升机构主要由起升电机、减速器、制动器、刷丝绳、联轴器、卷筒、制动器等连接在一起之后拉动载货台做上升卜降运动。钢丝绳连接载货台，通过上横梁的导向轮之后由起升电机提供动力，是载货台上下运动。觉叉机构主要有电机、减速罂、链轮、齿轮、齿条、下又、中叉、上又、滚针轴承等组成，货叉在电机驱动通过链条传动是货叉能够左右存取货物。堆垛机还有安全机构，确保在运行的过程中人机的安全、堆垛机的安全运行以及货物的安全存取。其中包括对堆垛机行程保护起到保护作用的缓冲装理和限位开关，对堆垛机载货台其保护作用的装置有断绳保护保护、断电保护装置：对立体仓库保护以及保证堆垛机能够安全运行的检测装四货叉检测设计、货物检测位置装置等等。2.1.2 立柱的弯曲变形分析1堆镰机的立柱携度分析本部分是对双立柱巷道式堆垛机的立柱进行受力分析，因为两条立柱的所受的力矩很接近，所以在本次设计中只对我中一条立柱进行分析。在这次分析中我们只要对左边立柱进行挠度