双立柱巷道堆垛机的设计

1、双立柱巷道堆垛机的设计（The design of the Double Mast stacker machine）学生姓名学号所在学院班级所在专业申请学位工学学士指导教师职称副指导教职称答辩时间目录目录摘要.2INTRODUCTION3第一章 绪论41.研究背景及内容51.1概述51.2有轨巷道堆垛机的类型61.2.1双立柱巷道堆垛机61.2.2巷道堆垛机的特点61.2.3设计的目的和意义71.2.4设计内容及要求71.2.5设计参数81.3堆垛机的结构设计概述81.3.1堆垛机的结构的组成与形式81.4堆垛机提升机构的设计计算101.4.1堆垛机钢丝绳设计计算101.4.2钢丝绳直径的确定

2、101.4.3堆垛机卷筒计算111.4.4堆垛机滑轮设计计算141.4.4滑轮的尺寸确定141.4.5堆垛机电机选取181.4.6堆垛机电机联轴器的设计19第二章 堆垛机门架的设计计算212.1门架结构特点212.2门架的弯矩和挠度21 2.3水平载荷产生的弯距222.4由行走车轮的反力产生的弯距252.5有叉取作业产生的弯矩272.6设计数据计算校核272.6.1 框架结构的设计数据272.6.2水平载荷作用下各部分产生的弯矩计算282.6.3行走轮的作用下产生的弯矩计算282.6.4结构构件的弯曲应力29第三章 控制系统设计303.1位置检测方式303.2控制的相关设计303.2.1控制总

3、框图设计303.2.2安全检测程序设计313.2.3入库程序设计323.2.4出库流程设计34第四章 堆垛机安全机构35结 论37致谢.38参考文献3938摘要摘要随着现代信息科技的发展，现代物流对仓库的要求越来越高。对仓库的空间布局利用也产生的质的变化，这些都得益于堆垛机的发展。本课题就针对巷道式堆垛机进行设计计算。 本文主要涉及的内容有堆垛机的门架的设计验算，堆垛机的提升机构的设计计算，堆垛机的安全机构的设计。其中提升机构主要有电机的选型，卷筒的设计，钢丝绳的选型，滑轮的设计等。关键词： 自动化立体仓库；堆垛机；强度校核；机构INTRODUCTION With the developmen

4、t of modern information technology, modern logistics is more and more high to the requirement of the warehouse .Use of warehouse space layout should also produce the qualitative change, all thanks to the development of the stacker .This topic is in view of the type of roadway stacker design calculat

5、ion. This paper mainly relates to the content of the stacker door frame design calculation, the calculation in the design of hoisting mechanism of stacker, the design of the stackers security gear .The hoisting mechanism mainly have motor selection, the design of the coiling block, the choice of the

6、 wire rope with the design of the pulley, etc.Keyword: automated warehouse; stacker;intensity check ;gear广东海洋大学2015届本科生毕业论文双立柱巷道堆垛机的设计（机械设计制造及其自动化，201111411618，林佳龙）指导教师：俞国燕第一章 绪论企业对于生产管理要求的不断提高，使得大多数企业意识到物流系统对于企业减少出货、进货时间和降低劳动强度和提高产品质量的重要性。而这些的实现，其实是依赖于堆垛机的，堆垛机的功能特性直径影响生产的发展。堆垛机的功能一般体现在行走定位是否准确，插取货物

7、是否到位，紧急突发状况应急等。1.研究背景及内容1.1概述随着经济生活水平的提高，国内乃至世界人民的购买力有了很大的提高。因此，产品的大量生产造成了产品存放及分区产生很严重的问题，普通仓库压力随之加大。解决此问题不能靠人工实现，也不能通过扩大仓库来实现，因此现代化立体仓库和配套的堆垛机也就诞生了。传统的仓库货物存放不规范，空间利用不合理，需要投入大量的人力和土地资源。严重的增加了产品的生存成本。企业经济效益得不到提高，因此立体仓库体现出其优越性。在以往单位面积能只能存放一单位货物的情况下，现在的立体仓库通过空间的分隔，使得单位仓库面积下能存放几倍于以往的货物。生产成本，及用地成本极大的缩小。自

8、动化立体仓库对产品进行分类编号，将产品信息录入到ERP和系统，实时自动对ERP进行控制管理，当终端输入指令，系统自动给堆垛机传送行走命令，堆垛机控制系统接收指令后对各个机构进行动作指令，到达指定位置时，将控制货叉进行取放货。与之配合动作的是在终端的机械手，因此堆垛机对出入库起着非常关键的作用，是立体仓库正常运转的关键设备之一。巷道堆垛起重机是立体仓库发展而衍生出来的产品，主要是在高层货架的窄巷道内作业的起重机，简称堆垛机。1.2有轨巷道堆垛机的类型有轨巷道堆垛机可按其结构形式、支承方式和运行轨迹等进行分类一般可分为以下几种类型：按结构的形式分，分为单立柱的巷道堆垛机和双立柱的巷道堆垛机。1.2

9、.1双立柱巷道堆垛机双立柱的巷道堆垛机的组成有:载货平台（带货叉）、上下横梁、左右两根立柱。立柱跟横梁组成一个长方形的框架，一般称为机架。立柱有方管和圆管，方管不需要加导轨就能达到起升导轨作用，而圆管没有导轨起升会不稳定，所以需要加导轨在圆管上。双立柱的巷道堆垛机由于机构的结构跟材料的特点，其有较高的强度跟刚性，由于用自动化控制系统，其有启动和制动灵敏的优点，导轨的特点使得双立柱堆垛机运行平稳。而堆垛机整体的特点，又使得在高度较高，起重重量较大的仓库中较普遍使用。按支撑的方式分类，巷道堆垛机可分为悬挂类型和地面支撑的类型。按行走轨迹的形式不同分，有直线类型，和曲线运行类型堆垛机本文研究的堆垛机

10、是结构形式为双立柱的，支撑方式为地面支撑型，并且行走轨迹为直线型的巷道堆垛机。1.2.2巷道堆垛机的特点根据仓库的设计要求，堆垛机整机结构高而窄目的是为了减少仓库占地面积，其宽度一般不超过载货台的宽度，以实现减轻自重和导轨的承受压力，因此限制了整机的布置和结构的选型；堆垛机要求能够准确的进行插取货物，所以要求结构件要满足较高的制造精度和安装精度。又要保证行走的安全和稳定性所以应满足强度和刚度要求；根据货物存取特点，其取料装置也特殊设计，伸缩货叉较为适用；为满足精准化，快速化作业，堆垛机的电气传动机构应严格进行设计；任何设备都会可能出现故障，堆垛机也不例外，所以应该有特殊的安全保护装置，例如断绳

11、保护等。1.2.3设计的目的和意义传统的仓储设备简单，主要借助人力维护，存取货靠人力去操作，效率低下。而仓储自动化的引入，把人从仓库中解放出去。传统的仓储，存取货的手续、环节较繁琐，而仓储自动化则简化了这些环节，直接通过终端计算机控制，操作机械设备完成同样的操作。系统的设计自动化仓库，目的也就是为了简化某些环节，还为了节省人力。中国是制造强国，没有强大的物流仓储系统是满足不了高生产水平的要求的。仓储机械的升级也是关键的一环节双立柱的巷道堆垛机应运而生。立体仓库发挥的就是打破发展瓶颈的作用。1.2.4设计内容及要求整个设计由两个人完成，其中一个负责行走机构，伸缩货叉机构等的设计；另一个负责起升机

12、构、门架、安全机构的设计，本文完成的是提升机构、门架、安全机构的设计。共同完成部分为控制方案，以及动画的内容。一、巷道堆垛机的设计内容包括：1) 巷道堆垛机的货叉的零部件的设计计算及校核；2) 巷道堆垛机的行走机构的设计计算及其校核；3) 巷道堆垛机的提升机构设计计算及其校核；4) 巷道堆垛机门架及安全机构设计计算及其校核；5) 巷道堆垛机控制系统方案的设计，以及动画的设计。二、巷道堆垛机设计要求包括：1) 有比较简单的框架架构，容易操作；2) 较高的启动和制动精度；3) 较长的使用寿命，及维修方便。1.2.5设计参数堆垛机总高度6m；起升机构起升速度30m/min；行走机构90m/min；伸

13、缩速度20m/min；载重750KG；货箱规格100010001000。1.3堆垛机的结构设计概述1.3.1堆垛机的结构的组成与形式堆垛机有几大装置，分别为升降机构，行走机构，载货台及取货装置。下面将对双立柱巷道堆垛机各个机构部件进行介绍分析。1.3.1.1行走机构 行走机构是堆垛机实现水平运动的驱动机构。该机构由启动部分、制动部分、减速部分、联轴器、和行走轮部分组成。根据不同位置可以分为上部行走式，地面行走式，中间行走式等，本文中的行走机构采用的是地面行走式。地面驱动式堆垛机，运行机构安装在下横梁上，车轮直径较小，两个或者四个称重轮沿轨道运行，固定在上梁的水平导向轮沿固定上导轨运行。由于这种

14、堆垛机的称重范围大，所以广泛应用于各种高度的立体仓库中。堆垛机的顶部导向是通过固定在上横梁工字钢的水平轮来实现的，上横梁用螺栓和立柱连在一起。下横梁用槽钢和钢板拼焊，行走驱动机构，主从动轮，电器柜等都安装在它上面，下横梁的两侧还有缓冲装置，防止堆垛机在巷道两端因失控产生很大的碰撞力。1.3.1.2提升机构提升机构是载货台垂直运动的机构。提升机构由几部分组成，分别为电动机，卷筒，钢丝绳，减速器，制动器，及柔性件。提升机构工作速度范围为12.0-30.0m/min，最高可以达到48m/min。常用的柔性件有钢丝绳还有起重链两种。1.3.1.3伸缩货叉机构货叉机构是堆垛机实现存取货物的执行部件，其装

15、在堆垛机载货台上可以横向伸缩以便向两侧货架存取货物。货叉多采用三级直线差动式伸缩货叉，分别由上叉、中叉、下叉组成。货叉的结构形式为齿轮-齿条方式和链轮链条方式。图1-2 伸缩货叉1.4堆垛机提升机构的设计计算1.4.1堆垛机钢丝绳设计计算钢丝绳是起重工作比较常用的绳索之一，根据堆垛机工作环境情况，选择交互捻钢丝绳。其拉力强度、耐磨性、挠性等性能都比较好。1.4.2钢丝绳直径的确定查机械设计手册表8-1-2得到钢丝绳结构为637根据钢丝绳所受的最大静压力Smax,确定钢丝绳的直径d,计算公式为SpKSmzx式中 Sp钢丝绳的破断拉力； K安全系数，查起重机械与吊装表4-3； Smax钢丝绳的计算

16、最大拉力根据算出来的Sp值，再按钢丝绳强度，在设计手册中查钢丝绳性能表，确定所要的钢丝绳直径。De1e2d式中 D滑轮或卷筒的最小许用直径，mm; e1取决于起重设备的类型和工作类型的系数； e2钢丝绳的结构系数，交互捻e2=1，同向捻 e2=0.9 d钢丝绳的直径 计算得Sp=Ab=0.851550=1317.5查表取d=13 综上表示选钢丝绳型号：为637+13-1550-I-光-右交 图1-3 钢丝绳截面1.4.3堆垛机卷筒计算1.4.3.1 卷筒的材料与制造卷筒在提升机构中将电动机的回转运动转换为重物的升降或水平的直线运动。卷筒通常为圆柱型的，特殊要求的卷筒有圆锥形的或曲线形的。本设计

17、卷筒采用的是标准槽。材料为强度不低于HT200的灰铸铁， 1.4.3.2 卷筒的主要尺寸计算卷筒的名义直径D1=hd=325绳槽半径R=(0.530.56)d 取R=7.15绳槽深度（标准槽）H1=(0.250.4)d 取H1=3.9绳槽节距（标准槽）P1=d+(24) 取P1=16卷筒厚度（铸铁卷筒）0.02D+61012 (D=D1-d) 取D=12卷筒长度（双联卷筒）L=2L0+L1+L2+Lg L0= HmaxmD1+Z1t=5.543.14325+31546 L1=50 L2=3t=45 L=2L0+L1+L2+Lg =246+50+45+50 =332槽底半径为R=7.0，极限偏差

18、为 0+0.2 d 钢丝绳直径 h与机构工作级别和钢丝绳结构有关系数，按机械设计手册8-2-2选取 D1按钢丝绳中心计算的卷筒最小直径 D卷筒绳槽底径 L1无绳槽的卷筒端部尺寸，按需确定 L2固定绳尾所需长度，L_23t Lg中间光滑部分长度，根据钢丝绳允许偏斜角确定 Hmax最大起升高度，取5.5m m滑轮组倍率 Z1钢丝绳安全圈数，Z11.53 P绳槽节距 图1-4 卷筒1.4.3.3卷筒的强度计算 卷筒壁内表面最大压应力条件:L3D1=ASmaxpyN/mm2A 与卷筒层数有关的系数表1-1卷绕层数系数卷筒层数n1234系数A11.41.82Smax钢丝绳最大拉力，NP卷筒节距，mm卷筒

19、壁厚，mmy许用压应力，N/mm2铸铁: y=y4.25, y抗拉强度经验算y=3.48104y1.4.4堆垛机滑轮设计计算1.4.4.1滑轮的结构和材料绳索滑轮一般是用来导向和支撑，以改变绳索及其传递拉力的方向或平衡绳索分支的拉力。承受负荷不大的小尺寸滑轮（D350mm）用铸铁（HT200）。安装方式为直接安装在滚动轴承上使用。1.4.4滑轮的尺寸确定 由钢丝绳直径d=13查机械设计手册表8-1-86得滑轮直径为315查表8-3-4绳槽半径 R=7.0 H=22.5 B1=40 E=28 C=1.0 R1=13B2=11 B3=2.5 B4=3.0 M=8 N=0 S=10 图1-3 滑轮尺

20、寸用表选E1型带滚动轴承型号（滚珠轴承和深沟球轴承）；查表8-3-5得轴承尺寸如下：D5=100 D6=120 E1=120 宽度34 B=85 B4=79B9=75 D7=180 D17=210 S2=10 B3=95图1-4 滑轮的构造1.4.4.2轮毂尺寸（HT200）轮毂采用铸造，退火处理轮毂孔圆柱度公差t1=轮毂孔的公差带2查机械设计手册表8-3-6得以下尺寸D7=180 D4=M10 D12=11 D15=205 D17=210D19=185 B=85 F1=6.5 D2=260 R2=12螺栓孔数4 螺钉孔数n=8图1-5 滑轮断面尺寸图1-6 轮毂综上选择滑轮型号为：滑轮 E

21、13315-100 ZB J80 006.3-87滑轮轴承代号及尺寸：代号6220 d=100 D=180 B=34 d1124.8 D1155.3 rs=2.1 安装时（ds=112 Da=168 ras=2.1）基本额定负荷：Cr=122KN COr=92.8kn极限转速：3400r/min脂润滑 4300r/min油润滑1.4.4.3滑轮组强度计算绳索拉力合力 ：P=2Ssin2(N)=210sin4527654轮缘最大弯矩 ：Mwmax=pl16=765424716=118 Nmm轮缘最大弯曲应力：max=Sl8Wsin2y(N/mm2)max=Sl8Wsin2=2024788sin4

22、5229.5100N/mm2S绳索拉力，N绳索在滑轮上包角的圆心角l两轮幅间的轮缘弧长，mmW轮缘抗弯断面模数，mmy许用压应力，取100N/mm2经校验，符合要求！ 1.4.5堆垛机电机选取选取多速笼型异步电动机提升机构功率P=FV103=10009.828.2601030.75=6.11KW选取型号YZ-160M-6额定功率为7.5kw.额定电流17A转速960r/min效率=86%功率因素0.77最大转矩额定转矩=TmaxTn=2.1TminTn=1.3参考质量 119kg1.4.6堆垛机电机联轴器的设计 根据电机和卷筒设计选择GY8型带沉孔接中轴型联轴器的基本参数，由机械设计手册2得l

23、1=107, l2=142,b=50,s=10, d1=d2=65+ 0.0210 图1-7 卷筒用联轴器d=120，t=70,b=16-0.016-0.018 图6 卷筒轴键槽断面联轴器转矩的计算查机械设计手册得：KW=1.0K=1.5Kt=1.0质量M=27.5kgTn=25100000NmKC=KT= K9550PwnTnT=TKWKkZKt=K9550PwnKkZKtTn 3103.8NmTn第二章 堆垛机门架的设计计算2.1门架结构特点 巷道式堆垛机的金属结构也称门架，是整个堆垛机的承重结构。门架主要由上横梁、立柱、下横梁和控制柜支座组成。上、下横梁是由钢板和型钢焊接成箱形结构，截面

24、性能好，下横梁上两侧的运行堆垛机由行走电机通过驱动轴驱动行走。轮轴孔在落地镗铣床一次装夹加工完成，确保了主、被动轮轴线的平行，从而提高了整机运行平稳性；立柱是由方钢管制作，在方钢管两侧一次焊接两条扃钢导轨 (材质 16Mn)，导轨表面进行硬化处理，耐磨性好。在焊接中采用了具有特殊装置的自动焊接技术，有效克服了整体结构的变形；上横梁焊于立柱之上，立柱与下横梁通过法兰定位，用高强度螺栓连接，整个主体结构具有重量轻、抗扭、抗弯、刚度大、强度高等特点。2.2门架的弯矩和挠度堆垛机的矩形门架是超静定结构。这里按角变位移法解如下： 堆垛机门架的设计计算参数： Qd提升装置的重量 Qa顶梁及附件重量 Qc电

25、气控制柜等的重量 q柱的单位长度的平均重量产生的惯性力 Qb载物台、载的物品等的总重量 作用在门架上的惯性力：H1=gQ1及 Qh1g (:减速度，g =9.8米 /秒) hahd下梁的中心分别到Qa Qd的中心的高度 l立柱中心之间的距离 I立柱CD、EF的惯性距 E纵弹性 模量 C由构件中间的载荷在杠端部产生的弯距，称为载荷项。 顶梁与底梁端部的偏转角度 R 因构件两端变位产生的弯距 Ka=I1h1立柱的刚度 K=Il 顶梁、底梁的刚度 n=KK1刚度比 M弯距由分类A查机械设计手册得许用应力为12300 N/cm.故能满足上述弯曲应力条件.2.3水平载荷产生的弯距作出作用于框架结构的惯性

26、力图解： 图2-1框架结构的惯性力图解1 图2-2框架结构的惯性力图解2图1 列出角变位移方程： Mef=2EKa（2e+f-3R）Mfe=2EKa2f+e-3RMfg=2EKa（2f+g）Mgh=2EKa（2g+f）Mgh=2EKa（2g+h-3R）+CefMhg=2EKa（2h+g-3R）-CfgMeh=2EKa（2e+h）Mhe=2EKa（2h+e）其中载荷项：Cgh=（1ha）Hb hbha-hb)+Hchc( ha- hc)+q ha12gChg=（1ha）Hb hb(ha-hb)+Hchc( ha- hc)+q ha12g有节点的弯距平衡方程式：Mfe+ Mfg=0 Mef +Me

27、h=0Mgf+ Mgh=0 Mhe+ Mhg=0由隔离体静力平衡方程式：Mef +Mfe+ Mgh +Mdc+Ha ha +Hb hb+ Hchc+ q ha12g=0a+b+cd =4 R+（n6EK）(Chg- Cgh-Ha ha-Hb hb- Hchc- q ha12g)由上面各式，可先求出a、b、c、 R再带入可求出顶梁底梁内力Meh Mhe、Mfg 、Mgf； 、立柱的内力Mef = -Meh、Mfe= - Mfg Mgh= - Mgh、 Mhg= - Mhe图2.2 列出角变位移方程式： Mef=2EKa（2e+f-3R）-Cef Mfe=2EKa（2f+e-3R）+Cfe Mfg

28、=2EK(2b+) Mgf=2EK(2+b) Mgh=2EKa（2+d-3R） Mhg=2EKa（2d+-3R） Meh=2EK(2a+h) Mhe=2EK(2d+a)固端弯距（载荷项） Cef=（1ha）Hdhd(ha-hd)+ q ha12g Cfe=1haHdhdha-hd+ q ha12g Cgh =Chg=Cfg=Cgf=Ceh=Che有节点的弯距平衡方程式： Mef+ Meh=0 Mfe+ Mfg=0 Mgf+Mgh=0 Mhg+ Mhe=0有隔离体静力平衡方程式： Mef+ Mfe+Mgh+ Mhg+ Hdhd + q ha12g e+f+g+h =4R+(n6EK)( Cef

29、-Cfe- Hdhd - q ha12g)=0 解上面各式，可先求出a、b、d、R。再求出上下梁及立柱的内力有水平载荷产生的弯距，可由图1 图2叠加得出： Mef= Mef+ Mef Mfg= Mfg+ Mfg Mgh= Mgh+ Mgh Mhe= Mhe+ Mhe又有节点方程式可得 Mef= -Meh Mfg= -Mfe Mgh= -Mgf Mhe= -Mhg门架立柱端部的线变位 ： =+=ha(R+R)2.4由行走车轮的反力产生的弯距受力分析图2.3如下：角位移的方程式为：图2-3 车轮受力分析图Mfg2=2EK（2f+g）Mef2=2EK（2e+f）Mfe2=2EK（2f+e）Mgf2=

30、2EK（2g+f）Mgh2=2EK（2g+h）Mhg2=2EK（2h+g）Meh2=2EK（2e+h）+CMhg2=2EK（2d+g）-C固端弯距：C=Va e=n2+nC2EKn+1n+3 f = -nc/2EK(n+1)(n+3)e= -h f= -g Mef2=1(n+1)(n+3)(2n+3)Va Mfe2=1(n+1)(n+3)(nVa )Mhe2=1(n+1)(n+3)n(n+2)Va 在此，Mef2= - Mhg2 ，Mfe2= - Mfg2， Mgf2= - Mgh2，Mhe2= - Meh2V：行走车轮的反力，按1/2（堆垛机总重量+载重）求出。2.5有叉取作业产生的弯矩由于

31、货叉作业，在门架上及与行走方向成直角的方向增加了弯矩，产生了扰度。但是，此弯矩相比前两种相差很大，而且不会在货叉伸出的情况下行走，所以可以认为最大弯矩为Ma和Mb合成的弯矩。 2.6设计数据计算校核2.6.1 框架结构的设计数据上下梁选用钢板加槽钢的焊接件，其中槽钢规格为200*75*9，型号为20#B，I=8350厘米 立柱选用钢板焊接， I=8900cm） l=1.73m ha=5.95m hb=4.6m hc=1.4m hd=3.0m Qa=210kg Qb=805kg Qc=51kg Qd=255kgq=0.85kg/cm /g=0.1 H=0.1Q 立柱重为56220.84944.2

32、kg堆垛机总重量（自重+载重）=210+805+51+255+944.2+400=2665.2kg载重增加20%作为试验载荷，为500（1+20%）=600kg根据前面的讨论，关于载荷的补加系数，对堆垛机的冲击系数取第三类，即1.4，作业系数M*=1.1。则载荷组合为M*（Sg+Sl+Sh）。 各部分的弯矩n=KK=IhIl=2.75固定端的弯矩:Cef=33Nm Cfe=12 NmCgh=104Nm Chg=101NmR=R+R=0.0018+0.00075=0.00255行走停止时产生振动使立柱上端产生的线变位： =17800.0025=4.45cm(注：值容许范围一般在2.45cm,符合

33、要求)2.6.2水平载荷作用下各部分产生的弯矩计算Meh1=M*（Meh+Meh）=1.1（186.4+76.3）=288.9Nm Mfg1= M*(Mfg1+Mfg1)=1.1(170.5+73.5)=268.4NmM= M*(M+M)=1.1(178.3+73.5)=276.9Nm Mhe1= M*(Mhe1+Mhe1)=1.1(176.3+75.1)=276.5Nm 2.6.3行走轮的作用下产生的弯矩计算 V=M*8000-2300-23002=4906kg固端弯矩: C=490645=220. 8Nm因此:M=87.5Nm M=28.3Nm M=133.5 Nm最大弯矩:Mef= -2

34、88.9+87.5= -201.4 NmMfe= -268.4+28.3= -240.1NmMfg=268.4-28.3=240.1NmMgf=276.9+28.3=305.2 NmMgh= -276.9-28.3= -305.2 NmMhg= -276.5-87.5= -364 NmMhe=276.3+133.5=409.8NmMeh=288.9-133.4=155.5 Nm2.6.4结构构件的弯曲应力上下梁的断面系数Z=496 cm,柱的断面系数Z=788cm则:ef= -250N/cm fe= -3015N/cm fg=4786 N/cm gf=614 N/cm gh= -3871 N/

35、cm hg= -4615 N/cm he=8232 N/cm eh=2875 N/cm随着堆垛机的往复运动,这些应力循环出现,在下梁E和H点产生最大应力振幅.如用应力比法,则K= -2875 8232= -0.35,按切口分类为A,可查出疲劳许用应力为12550 N/cm.故能满足上述弯曲应力的条件.第三章 控制系统设计控制系统主要实现的功能主要包括动作控制，即行走运动，上下运动，货叉伸缩运动的控制，位置检测控制，即快速确定位置，安全控制，即检测堆垛机是否具有可运行性，其主要表现形式是在货物的出库、入库、取货、放货控制上。3.1位置检测方式要控制堆垛机的运行并到达指定的位置进行作业，必须有控制

36、方式和确定的位置地址才能准确工作。位置地址的确定主要有相对位置认址和绝对位置认址。 1.相对位置认址 货架中的货格都有自己的偏号，层编号与列编号，当地址号输入到控制系统后，计数器接受指令用目的编号地址减去所在编号地址，差值就代表要走过的相对位置。走过的列数和层数都进行计算，即将到达目标地址时则减速运行，到达时就停止。 2.绝对位置认址 给货格进行编号，层编号和列编号，对控制装置输入编号时，系统接收指令并对指令进行读取，检测到相应的时机位置，然后通过地址运算器进行比较再行走，当行进到一定编号地址时开始减速，到达时则停止运行。 本设计采用的是绝对位置地址控制来对堆垛机进行定位。 在控制系统上采用光

37、电开关和地址挡板来定位。 两对光电开关的位置安装时设置一定的距离，挡板有一定长度，运行时，第一个开关用于计数，计数到一定时，减速运行，当另一块开关被挡光时，堆垛机停止。3.2控制的相关设计3.2.1控制总框图设计堆垛机的控制系统，必须有总控制系统，其系统组成包括计算机监控，位置认址，货物检测，运行控制等部分，其控制系统整体框图如图4.1图3.1控制系统整体框图3.2.2安全检测程序设计堆垛机要进行正常工作，每次启动时都必须进行安全检测，安全检测程序是堆垛机运行前首先运行的程序，其作用是检测上次关机是否正确安全，位置是否正确，确保安全后才继续运行其他程序，如图3.2为安全检测流程图图3.2安全检

38、测流程图3.2.3入库程序设计货物在入库前，对货物进行分配和标记，分配完后，由输送系统及货物输送到巷道口的入库台上，通过计算机系统，对入库信息进行储存，堆垛机接收到指令后便进行相关的入库操作，入库流程图如图4.3所示，图3.3入库流程图另外，如果入库过程中出现故障，如传感器失灵，堆垛机受到冲击等情况时，系统自动报警，并在人工操作下完成复位。3.2.4出库流程设计堆垛机的入库操作与出库相似，出库前对计算机输入相应的出库数据，堆垛机接受指令后，开始对货物进行定位和检测，并进行相应的出库运行，如图4.4为出库流程图， 图3.4出库流程图 同样的，当堆垛机在出库时出现故障时，系统也会作出相应的自动报警状态以警示处理，在人工与自动操作下进行解决。第四章 堆垛机安全机构堆垛机的安全机构是防止钢丝绳突然断裂而添加的安全保护装置。本文的安全机构形式为伸缩销式，如图，在吊篮合适的位置各焊一条长度适宜的4235的无缝钢管，在钢管内安装一个钢制圆销，在圆销一端用小环链接已钢丝绳，穿过弹簧，通过外部的导向滑轮和提