叉車四級門架關(guān)鍵技術(shù)研究

紀(jì)蘭珂

摘 要：叉車四級門架主要就是通過四級全自由以及普通門架兩種類型。四級門架設(shè)計較為復(fù)雜，在設(shè)計過程中要求嚴(yán)格，在設(shè)計過程中要做好統(tǒng)計分析，了解標(biāo)準(zhǔn)要求，合理設(shè)計。門架是叉車的重要工作設(shè)備，也是體現(xiàn)叉車性能的重要裝置。叉車門架就是叉車取物的裝置承重結(jié)構(gòu)，是提升貨物的裝置。研究分析叉車四級門架，了解關(guān)鍵技術(shù)手段，可以為叉車的穩(wěn)定運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：叉車;門架;關(guān)鍵技術(shù)

前言? 在設(shè)計前期，要綜合數(shù)據(jù)資料、實驗結(jié)果以及要求標(biāo)準(zhǔn)合理的設(shè)計，選擇符合規(guī)范的槽鋼。計算機(jī)門架的液壓系統(tǒng)，獲得液壓系統(tǒng)的壓力數(shù)值;根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計值以及總體設(shè)計獲得速度要求信息，綜合門架真實荷載計算獲得前起升液壓缸活塞數(shù)值、液壓缸缸徑尺寸數(shù)值、活塞桿尺寸數(shù)值以及前起升液壓缸行程等相關(guān)參數(shù)信息。計算后起升以及傾斜液壓缸活塞尺寸、液壓缸尺寸等相關(guān)參數(shù);確定空間滾輪、槽鋼界面尺寸設(shè)計定位尺寸以及間隙調(diào)整布置等參數(shù);根據(jù)理論以及經(jīng)驗值確定許可接觸應(yīng)力數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)范圍，確定側(cè)滾輪滾輪距等參數(shù)信息。分析貨叉架主滾輪輪距以及前起升液壓缸行程參數(shù)、滾輪直徑參數(shù)，確定內(nèi)門架高度參數(shù)。校核調(diào)整各項參數(shù)，優(yōu)化尺寸信息。

一.叉車四級門架部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的尺寸設(shè)計

1.門架尺寸的設(shè)計

在確定門架尺寸過程中，要分析起升系統(tǒng)高度反向的相關(guān)尺寸參數(shù)，為了避免系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)失穩(wěn)以及剛性不足扥個問題，在社交過程中要適當(dāng)?shù)脑黾娱T架重疊長度，保障其在門架槽鋼在5cm～6cm的區(qū)間范圍中，其重疊程度要根據(jù)原有規(guī)格適當(dāng)?shù)脑黾?，根?jù)具體合理確定。進(jìn)而有效的減少滾輪與槽鋼接觸應(yīng)力問題，提升槽鋼的剛性，進(jìn)而有效的減少因為擾度而誘發(fā)的變形量問題。

2.門架滾輪間隙尺寸的確定原則

門架滾輪尺寸在確定過程中，要分析在門架上升最高位置時候滾輪運(yùn)動副產(chǎn)生的門架抖動以及一些因間隙造成的沖擊應(yīng)力，要保障這些作用力最低，也要保證液壓缸起升的時候不同滾輪運(yùn)動副接觸良好，不存在阻塞的問題，避免在運(yùn)行中收到上升阻力的影響，而影響門架的正常起升，影響系統(tǒng)的整體強(qiáng)度以及剛度。起重系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的受力就是通過貨叉以及貨叉架進(jìn)行逐層傳遞送到到最后的外門架之上，對此，要嚴(yán)格的控制前面滾輪副的間距，要保障其產(chǎn)生的間隙在外門架以及滾輪上，進(jìn)而達(dá)到縮小誤差的效果。

3.門架槽鋼的選型

門架槽鋼其主要的責(zé)任就是承受組合載荷以及交變應(yīng)力，是貨叉架以及各級門架運(yùn)動的主要軌道，在運(yùn)行中很容易出現(xiàn)彎曲、扭轉(zhuǎn)等問題，其對于剛度要求較為嚴(yán)格。在進(jìn)行門架槽鋼截面選擇過程中要保障其符合以下幾個條件：第一，在截面積相同的時候，界面抗彎模量以及扇性抗矩要保持最大;第二，滾輪壓力可以通過彎曲中心，或者接近截面的彎曲中心;第三，滿足強(qiáng)度、性能、安全因素等要求，應(yīng)用小截面，提升整體承載力。

二.叉車門架系統(tǒng)CAD/CAE技術(shù)研究

叉車作為一種搬運(yùn)機(jī)械，被廣泛應(yīng)用于物流行業(yè)當(dāng)中。它是實現(xiàn)物流行業(yè)的機(jī)械化作業(yè)，減輕工人搬運(yùn)勞動強(qiáng)度，提高作業(yè)效率的主要工具之一。而叉車門架系統(tǒng)是實現(xiàn)叉取貨物的執(zhí)行部件，其設(shè)計水平直接和叉車整體性能是否可充分發(fā)揮，有著密切聯(lián)系，它是叉車設(shè)計中最關(guān)鍵的一個部分。因此，研究叉車門架系統(tǒng)設(shè)計軟件是很必要的。 本課題首先以Visual C++ 6.0為平臺，將結(jié)構(gòu)化設(shè)計思想，應(yīng)用于叉車門架系統(tǒng)設(shè)計軟件中;并基于可視化理論，形象模擬出二維圖形與參數(shù)之間的變化情況。 其次，本課題利用Solidworks中所提供的API函數(shù)，對Solidworks軟件進(jìn)行二次開發(fā)，以適用于VC++ 6.0的格式，生成CSolidworks類。調(diào)用類中的函數(shù)，生成叉車門架系統(tǒng)部件及裝配體的三維模型。并將生成好的內(nèi)門架三維模型，通過保存函數(shù)，保存為“Parasolid（*.x_t）”格式。在設(shè)計過程中，對叉車門架系統(tǒng)任意參數(shù)數(shù)值修改后，可實現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動。 再次，本課題利用ANSYS 10.0本身提供的APDL語言，對ANSYS 10.0進(jìn)行二次開發(fā)。借助于VC++ 6.0平臺生成的APDL命令流文件，將“Parasolid（*.x_t）”格式的叉車內(nèi)門架模型導(dǎo)入到ANSYS 10.0軟件中，對內(nèi)門架模型進(jìn)行分析，最終得到叉車內(nèi)門架的等效應(yīng)力云圖和應(yīng)變云圖，以此作為參考來檢查設(shè)計是否滿足要求。 最后，以上幾步都通過后，通過文檔自動生成技術(shù)，生成圖文并茂的計算說明書。本課題采用可視化編程方法，結(jié)合Solidworks軟件的三維建模功能、ANSYS 10.0有限元軟件的分析功能，在VC++ 6.0軟件平臺上，開發(fā)出《叉車門架系統(tǒng)CAD/CAE設(shè)計軟件》。并結(jié)合手算實例的驗證，證明此設(shè)計軟件的可靠性和準(zhǔn)確性，為叉車門架系統(tǒng)的設(shè)計提供了一個快速、有效的途徑。

提出多傳感融合的主動反饋式電動叉車節(jié)能設(shè)計方法。完成基于整車反饋電子控制技術(shù)的智能控制平臺設(shè)計研發(fā)，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性;研發(fā)了雙能源勢能回收子系統(tǒng)，有效解決能量回收控制技術(shù)難題。系統(tǒng)節(jié)能提高12%，門架起升速度提升20%。提出大溫差極端環(huán)境下叉車結(jié)構(gòu)正向設(shè)計方法。提出大溫差極端環(huán)境下叉車結(jié)構(gòu)正向設(shè)計理論及優(yōu)化方法，建立環(huán)境-結(jié)構(gòu)參數(shù)統(tǒng)一表征的正向設(shè)計方法;首創(chuàng)了電動叉車助力轉(zhuǎn)向技術(shù)，提高叉車性能、效率和舒適性，叉車輕量化10%以上，門架起升高度提升30%。叉車以其優(yōu)良的搬運(yùn)能力廣泛應(yīng)用在港口、車站、機(jī)場、貨場、工廠車間、倉庫、流通中心和配送中心等場所。尤其隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，促使電動叉車銷量劇增，市場占有率逐年増加。與此同時能源與環(huán)境問題也變得越來越嚴(yán)峻，研究節(jié)能型叉車已成為工業(yè)技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)。因此，研究電動叉車的節(jié)能技術(shù)具有巨大的市場價值和現(xiàn)實的社會效益。

結(jié)束語：在進(jìn)行叉車四級門架的設(shè)計過程中，要加強(qiáng)對各個零部件的強(qiáng)度、剛度計算與校核分析，要分析門架滾輪的具體剛度、強(qiáng)度以及受力狀況，加強(qiáng)對各個環(huán)節(jié)的核算分析，保障其科學(xué)合理，進(jìn)而滿足設(shè)計規(guī)范與要求。

參考文獻(xiàn)：

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