Проектирование электрического опорного погрузчика. Разработка приводного модуля, механизма выдвижения сил, подъемной рамы и системы управления. Схема проектируемого электроштабелера. Требования техники безопасности, предъявляемые к данному типу машин.
Аренда площади, особенно в крупных городах, - это одна из наиболее тяжелых позиций себестоимости товара, поэтому владельцы складов стараются использовать как можно больше "воздуха": проходы - уже, а стеллажи - выше. Тележки на 2 колесах служат для перевозки груза небольшого веса, например, для перевозки бытовой техники. Самоходные гидравлические тележки, где используется принцип аккумуляторной тяги, находятся в одной весовой категории с самоходными штабелерами: они предусмотрены для небольших складов, узких проходов, для подъема в вертикальной плоскости до 2,5 тонн и ограничение по высоте порядка 4,5 м. Скорость движения самоходных тележек, которые имеют ступеньку для водителя, 11-15 км/ч, а если ступеньки нет, и оператор ходит за тележкой, то скорость уменьшается в 2 раза (5-7 км). Все тележки можно изготовить под особенности производства, склада или магазина, например, тележки для перевозки рулонов бумаги обладают скошенными внутрь вилами, есть тележки с длинными или широко расставленными вилами.При неравномерном движение машины по прямолинейному участку пути на него действуют силы (рис. Силы, действующие на напольную машину при прямолинейном движении сила тяжести электроштабелера с грузом; продольная сила инерции; сила сопротивления воздуха; соответственно параллельная и нормальная к опорной поверхности составляющие веса; нормальные реакции на передние и задние колеса; касательные силы сопротивления движению на передних и задних колесах; тяговая сила на ведущих колесах. Нагрузка на передние колеса составит: С грузом 11281,5 Н; Нормальные реакции на колеса можно получить, составив уравнение равновесия всех сил относительно осей, проходящих через точки контакта передних и задних колес. (1.2) где крутящий момент на ведущих колесах машины, связанный с эффективным моментом на валу двигателя выражением где передаточное число трансмиссии; для механической трансмиссии ; передаточное число коробки перемены передачи; передаточное число главной передачи; КПД трансмиссии (отношение мощности на колесе к эффективной мощности ); радиус качения.Мощность электродвигателя можно определить по формуле [1, с.72] Подставив численные значения в выражение (1.7), получим В качестве ведущего колеса выбираем мотор-колесо разработанное на кафедре «Колесно-гусеничных машин». Касательную инерционную силу, возникающую при разгоне или торможении машины, можно определить по формуле [1, с.63] (1.8) где коэффициент, учитывающий вращающиеся массы (колеса, маховик, элементы трансмиссии и т.п.).Движение любого колеса при повороте машины можно рассматривать состоящим из движения в направлении оси, совпадающей с центральной продольной плоскостью колеса, и поворота относительно вертикальной оси на некоторый угол. При повороте колеса происходит скольжение отпечатка шины по опорной поверхности, которое вызывает момент сопротивления, зависящий от сцепления колеса с опорной поверхностью. , (1.10) где коэффициент трения скольжения шины колеса с опорной поверхностью, согласно [2, с.119] ; g - давление на опорную поверхность; DF-элементарная опорная площадь колеса; расстояние от центра отпечатка до элементарной площади. Подставляя значения, получим для ведущего колеса с грузом Подставив значения в выражение (1.12) и (1.11), получим для ведущего колеса с грузомУсловие сцепления ведущего колеса с опорной поверхностью можно представить как [1, с.69]Как показывают исследования, аккумуляторная батарея обеспечивает нормальную работу машины в условиях эксплуатации в течении смены, если она может в заданном условном цикле обеспечить непрерывную работу машины в течении 5 ч., т.е. Машины напольного электротранспорта, как правило, работают циклически: захват грузовой единицы, транспортировка на определенное расстояние, укладка грузовой единицы, передвижение без груза, снова захват грузовой единицы и т. д. (1.15) где расход энергии соответственно на установившееся движение, разгон и маневровые операции машины с грузом, ; расход энергии на подъем грузозахвата. Обозначения с индексом штрих в выражении (1.15) относятся к операциям без груза. (1.16) где массы соответственно машины, перевозимой грузовой единицы и поднимаемых частей грузоподъемника; f-коэффициент сопротивления передвижению; g-ускорение свободного падения; l, lm-соответственно длина рабочего плеча и приведенная длина маневровых операций; соответственно КПД приводов механизмов передвижения и грузоподъемного; скорость передвижения машины; коэффициент, учитывающий электрические потери энергии в сопротивлениях при разгоне, ; Н - высота подъема грузозахвата.Момент, создаваемый гидромотором, должен превышать момент сопротивления повороту колеса и момент трения роликов опорно-поворотного круга. , (2.1) где момент от нормальных составляющих нагрузок, действующих на опорный круг относительно оси, проходящей через центр круга; приведенный коэффициент сопротивления, согласно [9, с.456] для роликового опорно-поворотного круга ; суммарная вертикальная нагрузка на опорный круг; средний радиус опорного круга
План
Содержание
Введение
1. Тяговый расчет
1.1 Нагрузки действующие на машину
1.2 Выбор двигателя
1.3 Определения момента сопротивления повороту
1.4 Проверка сцепления ведущего колеса с опорной поверхностью
4.6 Выбор приводных цепей для механизмов каретки и внутренней рамы
4.6.1 Выбор приводной цепи для механизма подъема каретки
4.6.2 Выбор приводной цепи для механизма подъема внутренней рамы
5. Проектирование механизма поворота грузоподъемника
6. Проверка устойчивости электроштабелера
6.1 Продольная устойчивость
6.2 Поперечная устойчивость
7. Расчет проходимости
8. Расчет маневренности
9. Разработка гидросистемы
9.1 Расчет привода механизма поворота
9.2 Расчет привода механизма выдвижения вил
9.3 Проектирование привода механизма подъема груза
9.4 Проектирование привода механизма поворота платформы
10. Разработка системы управления
10.1 Задачи, решаемые системами управления
10.2 Проектирование системы управления
11. Технико - экономическое обоснование проекта
12. Нормализация факторов производственной среды при эксплуатации электроштабелера
12.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации электроштабелера
12.2 Вопросы промышленной санитарии
12.2.1 Нормализация микроклиматических параметров на рабочем месте оператора электроштабелера
12.2.2 Нормы воздушной среды
12.2.3 Шум на рабочем месте оператора и методы борьбы с шумом
12.2.4 Обеспечение норм и требований по освещенности рабочего места
12.2.5 Вибрация на рабочем месте крановщика
12.2.6 Неионизирующие излучения
12.2.7 Ионизирующие излучения
12.3 Техника безопасности
12.3.1 Электробезопасность
12.3.2 Обеспечение безопасного протекания технологического процесса
12.3.3 Общие требования безопасной эксплуатации оборудования
13. Технология сборки механизма выдвижения вил
14. Требования эргономики к проектируемому электроштабелеру
Список литературы
Приложения
Введение
Аренда площади, особенно в крупных городах, - это одна из наиболее тяжелых позиций себестоимости товара, поэтому владельцы складов стараются использовать как можно больше "воздуха": проходы - уже, а стеллажи - выше. Этим объясняется растущая тенденция к использованию автоматических штабелеров, которые довольно маневренны и позволяют поднимать грузы на большую высоту. Основные требования к подъемной технике - небольшие размеры, маневренность, отсутствие вредных выхлопов. Необходимое количество машин рассчитывается исходя из различных норм, которые определяются законами об охране труда, физическими возможностями человека. Также выбор погрузочной техники зависит от площади и высоты склада, его грузооборота, габаритов и веса грузов, расположения стеллажей, частоты погрузки/разгрузки.
К складскому оборудованию можно отнести любое оборудование, от небольшой двухколесной тележки до больших погрузчиков-штабелеров. Каждый вид подъемно-транспортного оборудования (ПТО) несет свою функциональную нагрузку.
Одна из первых и простейших конструкций погрузчика-тележки.
Тележки на 2 колесах служат для перевозки груза небольшого веса, например, для перевозки бытовой техники. Как правило, для перевозки легких, но объемных грузов (например, коробок, которые можно поставить друг на друга) используются платформенные 4-колесные тележки с ручками. Двух-, трехъярусные 4-колесные тележки - это довольно специфические позиции, чаще всего они используются на производстве (для разделения инструментов или подвоза и отгрузки готовых деталей). Нередко их покупают для сферы общественного питания - развозить продукты, кастрюли. Как правило, такие тележки изготавливаются не серийно, а маленькими партиями, они не являются тележками массового спроса. Лестничная тележка может преодолевать небольшие препятствия вроде порогов, 1-2 ступеней, неровностей пола и т.п. Это достигается благодаря тому, что с каждой стороны используется не одно колесо, а три, расположенные в одной плоскости, но меньшего размера.
Гидравлические тележки - наиболее распространенный вид легкого складского оборудования, в основном они применяются для перевозки товара на паллетах.
Рис. В1. Гидравлическая тележка
Самоходные гидравлические тележки, где используется принцип аккумуляторной тяги, находятся в одной весовой категории с самоходными штабелерами: они предусмотрены для небольших складов, узких проходов, для подъема в вертикальной плоскости до 2,5 тонн и ограничение по высоте порядка 4,5 м. Скорость движения самоходных тележек, которые имеют ступеньку для водителя, 11-15 км/ч, а если ступеньки нет, и оператор ходит за тележкой, то скорость уменьшается в 2 раза (5-7 км).
Опор у гидравлической тележки всего две: рулевые колеса сдвоенные, а на концах вил может быть по 1 (single) и по2 колеса (tandem применяется для неровных полов).
Вся внутрискладская техника - электрическая. Как правило, последнее время используются полупроводниковые импульсные зарядные устройства с автоматическим отключением от сети при наборе нужной емкости. Они используются не только в аккумуляторных тележках, но и в штабелерах, погрузчиках. В основном тенденция сейчас такова - зарядные устройства вмонтированы в технику (в моторный отсек), т.к. они обладают небольшими размерами. Время зарядки зависит от степени разряженности, но, как правило, за 4-5 часов зарядное устройство штабелеров и самоходных тележек набирает свою емкость, а при многосменной работе возможно использование нескольких батарей.
Техническое обслуживание тележкам не требуется, смазка там заложена изначально на весь срок службы. Их нужно просто поддерживать в чистом виде, следить, чтобы они не заржавели, поэтому для работы в сырых помещениях, в холодильниках предлагаются тележки с гальваническим покрытием. Для более серьезной техники необходимо не техническое обслуживание, а профилактика, которая проводится через определенное время - моточасы или временной интервал. Срок службы тележек зависит от условий эксплуатации. Если обеспечить идеальные условия эксплуатации, то они будут служить вечно, но, принимая во внимание низкое качество полов и учитывая невысокую культуру работы с подобной техникой, сроки службы достаточно ограничены. Не последнюю роль играет производитель.
В России всегда на первом месте были болгарские тележки, они неплохого качества и доступны по цене, поэтому по массовости они более продаваемы за счет традиции. А вот российские тележки, к сожалению, не очень высокого качества.
Все тележки можно изготовить под особенности производства, склада или магазина, например, тележки для перевозки рулонов бумаги обладают скошенными внутрь вилами, есть тележки с длинными или широко расставленными вилами.
Обычно клиентам стараются предложить комплекс необходимого оборудования: погрузчики, штабелеры, тележки ручные, электрические, пандусы гидравлические, стеллажи и т.п. В этом случае все мелочи можно предусмотреть и восполнить неимение одной машины другой.
Основное отличие погрузчика от штабелера в том, что погрузчик относится к классу балансированной техники. Он имеет подъемную мачту с одиночными вилами и утяжеленную заднюю часть (противовес для груза). У штабелера нет задней части, за счет этого уменьшаются его габариты, следовательно, он может работать в узких проходах. Но для штабелера необходимы опорные вилы, т.к. у него нет противовеса. Штабелеры бывают с подъемными кабинами, где находится оператор, или с камерой и монитором, на котором водитель может наблюдать за процессом погрузки.
Штабелер - это внутрискладская техника, погрузчик скорее предназначен для наружных работ (уличный). Основное ограничение для работы внутрискладских штабелеров на улице только одно - плохие дороги. У штабелеров колеса достаточно небольшого диаметра и маленький дорожный просвет, поэтому он может сесть в яму или на бугре, но если предусмотрена ровная площадка, то он может свободно работать на улице. Электропогрузчики работают и внутри склада. У такой техники используются кислотные тяговые аккумуляторы (это международная практика за исключением отечественных и болгарских погрузчиков, там стоят щелочные). Однако разовые заезды при хорошей вентиляции допускаются и для дизельной, газовой техники. Уличные погрузчики могут быть снабжены зимним вариантом кабины с печкой и дворниками. На лето двери зимней кабины можно убирать, сверху и с боков водитель будет защищен от ветра, дождя. Есть упрощенный вариант типа тента с прозрачными стеклами спереди, сзади и с боков. Погрузчики и штабелеры - это средства облегчения ручного труда, средства извлечения прибыли, они необходимы для работы.
Основное обслуживание штабелера - это аккумулятор, за состоянием которого следит сам водитель, замена масла нужна раз в полгода. Обслуживание погрузчика с двигателем внутреннего сгорания несколько сложнее: у него часто меняется масло, фильтры, практически ежемесячно требуется проведение ТО (в среднем, после 200-300 моточасов - то же, самое, что для автомобиля 10000 км - нужно менять хотя бы моторное масло). Основное же "слабое место" у погрузчиков и штабелеров - колеса, как и у ручных тележек. Штабелеры и погрузчики можно разделить на импортные и российские. Имея схожие параметры, болгарские и российские погрузчики через 3 года эксплуатации не смогут конкурировать с европейской или японской техникой. Однако они подойдут в том случае, если ПТО нужно крайне редко. Высококачественные штабелеры производят в Финляндии, Франции, Японии; погрузчики - в России, Болгарии, Великобритании, Японии. В России предпочтительнее финское оборудование, потому что погодные условия в этих странах схожи, хотя вся импортная техника приблизительно одного уровня. А российские производители, к сожалению, опять в тени.
Погрузчики STILL могут быть оборудованы дополнительными навесными приспособлениями и специальными захватами.
За годы работы техника STILL прекрасно зарекомендовала себя на российском рынке, в том числе и при работе в трехсменном режиме. Технические специалисты STILL GMBH поддерживают контакт с эксплуатационными службами заказчиков в России и на основании замечаний и предложений, с учетом статистических данных, производят модернизацию техники для лучшей адаптации к условиям российских предприятий.
Рис. В2. Фронтальные электроштабелеры
Кроме того, существуют штабелеры с боковым расположением грузовой единицы. Их достоинством является компактность и большая маневренность. К их недостаткам можно отнести небольшую высоту подъема (до 7 метров) и большие затраты времени при перестановки грузовой единицы из одной ячейки в другую (если ячейки находятся в стеллажах расположенных напротив друг друга). Поэтому в качестве аналога примем фронтальный электроштабелер фирмы ROCLA.
Проектируемый электроштабелер будет оснащен механизмом поворота грузозахвата и механизмом выдвижения вил. Это позволит увеличить полезную площадь склада и повысить производительность машины.
Рис. В4. Схема склада
В отличие от прототипа, проектируемый штабелер не заезжает под стеллаж для установки грузовой единицы, он останавливается параллельно стеллажу, механизм поворота грузозахвата поворачивает подъемник с грузовой единицей на 90?, таким образом происходит позиционирование грузовой единицы относительно стеллажа. Далее механизм выдвижения вил перемещает грузовую единицу в ячейку.
Задание на проектирование
В ходе курсового проекта нужно спроектировать электрический опорный погрузчик технические характеристики которого приведены ниже
Таблица. 1
Показатели Ед. изм. Значения
Источник энергии аккумулятор
Режим работы управление стоя
Номинальная грузоподъемность т 1
Высота подъема м 8
Скорость подъема м/с 0,4
Скорость передвижения м/с 3
В ходе дипломного проекта необходимо спроектировать приводной модуль, механизм выдвижения вил, подъемную раму, систему управления и гидросистему.
Дать технико-экономическое обоснование выбранного типа машины. Рассмотреть требования техники безопасности, предъявляемые к данному типу машин.
В технологической части будет приведен вариант сборки механизма выдвижения вил.
Схема проектируемого электроштабелера представлена ниже.
Рис. В5. Схема проектируемого электроштабелера
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
