叉车行程放大机构
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叉车结构组成叉车是一种用于搬运货物的机械设备,由多个部件组成。
本文将从以下几个方面详细介绍叉车的结构组成。
一、驾驶室驾驶室是叉车的控制中心,通常位于车身前部。
它包括座椅、方向盘、仪表板等部件。
座椅通常可以调节高低和前后位置,以适应不同的操作人员。
方向盘用于控制前轮转向,仪表板则显示叉车的状态信息,例如速度、油量等。
二、发动机发动机是叉车的动力来源,通常位于驾驶室下方或后方。
发动机可以使用柴油、汽油或液化石油气等燃料,也可以使用电池作为能源。
发动机通过传动装置将动力传递给驱动轮或液压泵。
三、液压系统液压系统是叉车实现升降和倾斜等操作的关键部件。
它由液压泵、液压缸、阀门和管路等组成。
液压泵将发动机提供的能量转换为流体能量,通过管路输送到液压缸中,从而实现升降和倾斜等操作。
四、车架车架是叉车的骨架,支撑着所有部件。
它通常由钢材或铝合金制成,具有足够的强度和刚度。
车架包括前桥、后桥、悬挂系统和轮胎等部件。
五、驱动系统驱动系统是叉车的动力传递装置,通常由发动机、离合器、变速箱和驱动轴等组成。
发动机通过离合器将动力传递给变速箱,变速箱再将其传递给驱动轴。
驱动轴通过差速器将动力分配到两个驱动轮上,从而推动叉车前进。
六、转向系统转向系统用于控制前轮的转向,通常由方向盘、转向机构和前悬挂系统等组成。
方向盘通过转向机构将操作人员的指令传递给前轮,前悬挂系统则支撑着前轮并减震。
七、叉臂叉臂是叉车最重要的部件之一,用于搬运货物。
它通常由钢材制成,具有足够的强度和刚度。
叉臂可以上下移动,并可以倾斜以适应不同的搬运需求。
叉臂的末端装有叉头,用于插入货物并提升。
八、控制系统控制系统用于控制叉车的各项操作,通常由电气元件、传感器和控制器等组成。
电气元件包括开关、继电器和电缆等,传感器用于检测叉车的状态信息,例如位置、速度和重量等。
控制器则根据传感器反馈的信息来控制液压系统和驱动系统等。
九、附件附件是叉车的可选部件,用于增强其功能或适应特定的搬运需求。
力放大机械结构力放大机械是一种将输入力量放大的装置,它通过特定的结构和原理,使得输入的小力可以转变为输出的大力,从而实现工程上的需要。
在各种机械系统中,力放大机械是非常重要的一部分,它被广泛应用于各种领域,如工程机械、航空航天、汽车制造、建筑材料等,提高了工作效率,减少了人力成本,实现了机械设备的高效运行。
力放大机械的结构经过长期的演变和发展,现在已经有了多种不同的类型,今天我们就来详细介绍一下力放大机械的结构及其工作原理。
一、力放大机械的结构力放大机械的结构可以分为几个部分:输入部分、传动部分、输出部分。
下面我们将逐一介绍这几个部分的结构和作用。
1. 输入部分输入部分是力放大机械的开始部分,它接受外部的输入力,并将这个力传递给传动部分。
常见的输入部分有手柄、螺杆、液压缸等。
手柄是一种通过人力作用的输入部分,它通常用于手动操作的机械系统中。
螺杆是一种通过旋转运动转换力的输入部分,它通常用于传递旋转力的机械系统中。
液压缸是一种通过液压传动来实现力放大的输入部分,它通常用于需要大力输出的机械系统中。
这些输入部分都有各自的结构和工作原理,但它们的作用都是一样的,就是将外部的输入力转换为机械系统内部的力。
2. 传动部分传动部分是力放大机械中的核心部分,它通过特定的结构和原理,将输入的小力放大为输出的大力。
传动部分的结构通常包括齿轮、皮带、链条等。
齿轮是一种通过齿轮传动来实现力放大的传动部分,它通常用于需要高精度和大力输出的机械系统中。
皮带是一种通过皮带传动来实现力放大的传动部分,它通常用于需要平稳传动和大扭矩输出的机械系统中。
链条是一种通过链条传动来实现力放大的传动部分,它通常用于需要高速传动和大力输出的机械系统中。
这些传动部分都有各自的结构和工作原理,但它们的作用都是一样的,就是通过特定的传动方式来实现力的放大。
3. 输出部分输出部分是力放大机械的最终部分,它接受传动部分传递过来的大力,并将这个力输出到具体的工作部位。
2023年N1叉车司机备考押题2卷合壹(带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第一卷一.全能考点(共100题)1.【单选题】液力变矩器的传动功率()机械传动。
A、大于B、小于C、等于参考答案:B2.【判断题】增安型电气设备型号、规格应符合设计要求。
参考答案:√3.【单选题】发生事故要本着“()不放过”的原则,查明原因、分清责任、严肃处理。
A、三B、四C、五参考答案:B4.【多选题】油泵试验的目的是检查()。
A、油泵的转速B、油泵的流量C、油泵的压力D、是否满足要求参考答案:BCD5.【判断题】柴油机起动时的机温越低越好。
()参考答案:×6.【多选题】场车工作环境有如下特点()。
A、工作环境差异性B、作业过程频繁性C、场车固定性D、事故多发性参考答案:ABD7.【单选题】《刑法》及《刑法修正案》规定,强令他人违章指挥、强令职工冒险作业,因而发生重大伤亡事故或造成其他严重后果的,情节特别恶劣的,处()有期徒刑。
A、1年以下B、1年-3年C、3年-5年D、5年以上参考答案:D8.【判断题】离合器具有限制所传递的扭矩,防止传动系过载的功能。
()参考答案:√9.【判断题】烟花爆竹企业根据需要可自行对工房和仓库进行改建、扩建。
参考答案:×10.【判断题】蓄电池在充电时会有氢气产生,因此在充电过程中应注意进行充分的换气,更不能接近明火。
()参考答案:√11.【单选题】起下大直径工具时,严禁猛提猛下,以防产生()。
A、冲击负压力B、活塞效应C、抽汲正压力参考答案:B12.【单选题】除中央管理的总公司(总厂、集团公司、上市公司)及其子公司以外的其他生产经营单位中涉及实行安全生产许可的,其综合应急预案和专项应急预案,按照隶属关系报所在地()以上地方人民政府安全生产监督管理部门和有关主管部门备案。
A、省级B、设区的市级C、县级参考答案:C13.【单选题】()必须在车辆完全停止后进行,以免损坏变速器齿轮。
叉车结构原理一、叉车的工作原理:叉车是一种用于搬运和堆垛物品的机械设备,其工作原理主要基于以下几个方面:1. 电动驱动系统:叉车通常采用电动驱动系统,通过电池或燃料电池提供动力。
驱动系统将电能转化为机械能,驱动车辆行驶和实现起升等动作。
2. 起重机构:叉车的起重机构包括叉臂和液压系统。
液压系统通过液压泵将液压油送入液压缸,推动叉臂上下移动,实现货物的起升和放下。
3. 车辆操控系统:叉车的操控系统包括方向盘、操纵杆、刹车踏板等。
操作员通过操纵杆控制叉臂的上下和前后移动,通过方向盘控制叉车的行驶方向。
4. 平衡系统:叉车在起升货物时,重心会向前移动,容易造成倾覆。
为了保持叉车的稳定,叉车通常配备有平衡系统,包括配重块和倾覆保护装置。
配重块用于增加叉车的重量,提高其稳定性;倾覆保护装置可以在叉车倾覆时自动断开电源,保护操作员的安全。
二、叉车的结构组成:叉车的结构主要由以下几个部分组成:1. 车架:叉车的车架是整个叉车的骨架,承载和支撑其他组件。
车架通常由钢铁材料制成,具有足够的强度和刚度。
2. 驱动系统:叉车的驱动系统包括电动机、变速器和传动轴等。
电动机负责提供动力,变速器用于调节叉车的行驶速度和转向力,传动轴将动力传递给车轮。
3. 车轮系统:叉车的车轮系统包括前轮和后轮。
前轮主要用于转向,后轮主要用于驱动。
车轮通常由橡胶材料制成,具有较好的抗磨损和缓冲性能。
4. 叉臂系统:叉臂系统由叉臂、液压系统和传感器等组成。
叉臂通过液压系统实现上下移动,传感器用于检测货物的重量和高度。
5. 操控系统:叉车的操控系统包括方向盘、操纵杆、刹车踏板等。
操作员通过操纵杆控制叉臂的上下和前后移动,通过方向盘控制叉车的行驶方向。
6. 电源系统:叉车的电源系统包括电池或燃料电池。
电池通常由铅酸电池组成,燃料电池则使用氢气和氧气产生电能。
7. 安全系统:叉车的安全系统包括倾覆保护装置、报警器和安全带等。
倾覆保护装置可以在叉车倾覆时自动断开电源,报警器用于提醒操作员注意安全,安全带用于固定操作员。
液压叉车的工作原理
液压叉车是一种通过液压系统实现力传递和力放大的叉车。
它的工作原理如下:
1. 液压系统:液压叉车通过液压系统实现力的传递和控制。
液压系统由液压油箱、液压泵、液压阀、液压缸和液压管路等组成。
液压油从油箱被液压泵抽取,经过液压阀控制流向液压缸,从而产生推动和提升叉车的力。
2. 推动叉车:当操作员操纵驾驶柄控制叉车前进或后退时,液压泵会将液压油从油箱抽取,并通过液压阀控制流向液压马达或液压驱动轮,从而产生推动力,推动叉车前行或后退。
3. 提升货物:当操作员需要提升货物时,他会操作控制杆,液压泵将液压油从油箱吸入,并通过液压阀流向液压缸的下室,使其上升。
液压缸受到液压油的推动,沿着液压缸内的活塞杆向上移动,从而提升叉车的升降叉架,实现货物的提升。
4. 叉架张合:当操作员需要货物叉架张合或松开时,液压泵将液压油从油箱吸入,并通过液压阀流向液压缸的张合腔或松开腔,使活塞杆相应移动。
液压缸的运动将驱动叉架实现张合或松开,从而夹持或释放货物。
5. 稳定叉车:液压叉车还具有稳定叉车的功能。
通过液压阀控制液压缸中油液的流动,可以调节液压缸的推力大小和速度,从而保持叉车的稳定性。
总的来说,液压叉车通过液压系统将驱动力传递给叉车各个部件,实现叉车的推动、提升、货物夹持等功能。
液压系统的优势在于它能够提供大的推力和力放大效应,使叉车能够应对各种工作环境和重物搬运需求。
叉车构造及工作原理叉车构造及工作原理2010年12月17日叉车构造及工作原理叉车种类繁多,但不论那种类型的叉车,基本上都由以动力部分、底盘、工作部分和电气设备四大部分构成。
由于这四大部分的结构和安装位置的差异,形成了不同种类的叉车。
平衡重式叉车是叉车的一种最普通形式,现以该类叉车为例。
(其它车型分类下面会讲到)。
(一)动力部分叉车动力装置的作用是供给叉车工作装置装卸货物和轮胎底盘运行所需的动力,一般装于叉车的后部兼起平衡配重作用。
电动叉车的动力装置是蓄电池和直流串激电动机,它的驱动特性最接近恒功率软特性的要求,其牵引性能优于内燃机。
此外,运转平稳无噪声,不排废气,检修容易,操纵简单;营运费用较低,整车的使用年限较长。
缺点是:需要充电设备,基本投资高,充电时间较长(一般7~8h,快速充电2~3h),一次充电后的连续工作时间短,蓄电池怕冲击振动,对路面要求高。
由于蓄电池容量的限制,电动机功率小,车速和爬坡能力较低。
因此,蓄电池一电动机驱动的蓄电池叉车主要用于通道较窄、搬运距离不长、路面好、起重量较小、车速不要求太快的仓库和车间中。
在易燃品仓库或要求空气洁净的地方,只能使用蓄电池叉车。
冷冻仓库中内燃机起动困难。
也应采用蓄电池叉车。
内燃机的机械特性不符合对叉车原动机恒功率软特性的要求,它的输出功率随着转速的增加而增大。
因此,内燃机必须配装增大输出转矩的机械变速器、液力变矩器或液压传动装置等以后才能使用。
内燃叉车和蓄电池叉车相反,它的主优点是:不需要充电设备,作业持续时间长,功率大,爬坡能力强,对路面要求低,基本投资少。
如果采用合适的传动方式,能获得理想的牵动性能。
缺点是:运转时有噪声和振动,排废气,检修次数多,营运费用较高,整车的使用年限较短。
因此,一般起重量在中等吨位以上时,宜优先采用内燃叉车。
在内燃叉车中,采用柴油机最普遍,起重量3t以上的叉车基本上全都采用柴油机。
这是由于柴油机耗油少。
但柴油机比较笨重,噪声、振动大。
叉车的主要结构TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-叉车的基本结构及功能:叉车的种类很多,但其构造基本相似,主要由发动机、底盘(行走机构)、车体、起升机构、液压系统及电气设备等组成。
1、发动机它是内燃叉车的动力源。
它将燃料产生的热能转化为机械能量,通过发动机的飞轮向外输出动力。
2、底盘底盘用来支承车身、接受发动机输出的动力,并保证叉车能够正常行驶。
它包括传动装置、行驶装置、转向装置和制动装置等。
3、车体叉车的车体与车架合为一体,由型钢组焊而成。
置于叉车后部、与车型相适应的铸铁块为配重,其重量根据叉车额定起重量的大小而决定,在叉车载重时起平衡作用。
以保持叉车的稳定性。
4、起升机构起升机构主要由门架和货叉组成。
门架铰接在前桥支架车体上,由一套并列的钢框架和固定货叉的滑动支架所组成。
货叉是两个弯曲90°的钢叉,装在滑动支架上,是承载物料的工具。
货叉的规格是根据叉车的最大载荷而设计的。
货叉可藉液压缸前倾后仰。
5、液压系统主要有:(1)升降液压缸,其柱塞顶端与升降门架固紧在一起,控制货叉的起升或降落。
(2)倾斜液压缸,其柱塞顶端与门架铰接,控制门架的前倾或后仰。
(3)液压泵,可以是叶片泵或齿轮泵。
液压泵输出高压油~,驱动升降液压缸和倾斜液压缸。
(4)液压分配阀,由阀体、升降液压缸阀芯,倾斜液压缸阀芯和安全阀组成。
其作用是按货叉升降和倾斜的工作需要,通过操纵手柄控制升降或倾斜液压缸阀芯动作,将高压油输入升降或倾斜液压缸。
安全阀的作用是当系统中油压超过一定值时,使油液从回油管流回油箱。
(5)节流阀,装于升降液压缸的管路中,其作用是增大油液的流动阻力,当升降液压缸泄压时,保证货叉缓慢下降。
6、电气设备电气设备由电源,发动机起动系统和点火系统以及叉车照明,信号等用电设备所组成。
叉车的基本结构及功能:叉车的种类很多,但其构造基本相似,主要由发动机、底盘(行走机构)、车体、起升机构、液压系统及电气设备等组成。
小行程变大行程的杠杆机构
小行程变大行程的杠杆机构是指能够通过一定的力量或动力将输入的小行程转换为输出的大行程的机构。
这种机构通常包括某种形式的杠杆结构或传动机构,利用杠杆原理或其他力学原理来实现行程放大。
常见的小行程变大行程的杠杆机构包括:
1. 两杆杠杆机构:由两个相互连接的杆组成,通过改变杆的长度比例,可以实现输入行程到输出行程的放大。
2. 无级变倍杠杆机构:通过将多个链接杆组合在一起,通过适当的摆动和伸缩,可以实现输入行程到输出行程的放大。
3. 增力杠杆机构:通过改变杠杆布置的角度,可以增加输出行程的力量,实现小力作用下的大行程。
4. 齿轮传动机构:通过齿轮的传动作用,可以将输入的小行程通过齿轮组转换为输出的大行程。
这种机构常被应用在各种传动系统中。
5. 液压或气动放大机构:通过利用液体或气体在密闭系统内的传输特性,可以实现输入小行程的放大。
这种机构常被应用在液压和气压传动系统中。
这些杠杆机构或传动机构在实际应用中能够实现小行程变大行
程的功能,从而满足不同领域的需求,如机械工程、汽车工程、航空航天工程等。
叉车原理与操作方法在线叉车是一种用于搬运、堆垛和装卸货物的工具,主要由车体、行驶部分、叉臂、液压系统和电气系统组成。
在操作叉车之前,操作人员需要了解叉车的基本原理和操作方法,确保能够安全高效地使用叉车。
一、叉车的原理叉车的工作原理主要包括液压系统、行驶系统和起升系统。
1. 液压系统:液压系统是叉车的动力来源,通过液压油泵将液压油送入液压缸,驱动液压缸的活塞运动,从而实现叉臂的升降、伸缩和倾斜等操作。
液压系统具有传动效率高、动力输出平稳可靠的特点。
2. 行驶系统:行驶系统主要由驱动马达、齿轮箱和驱动轴组成。
驱动马达通过齿轮箱和驱动轴将动力传递给车轮,使叉车能够前后行驶和转向。
行驶系统通常采用后驱动方式,以提高承载能力和稳定性。
3. 起升系统:起升系统主要由液压缸、链条或连杆机构组成。
通过液压油泵将液压油送入液压缸,驱动液压缸的活塞运动,从而使叉臂实现垂直升降。
起升系统的设计使叉车能够实现货物的高度调整和堆垛操作。
二、叉车的操作方法1. 上车准备:操作人员在上车前需要检查叉车的各项部件是否正常,特别是液压系统、行驶系统和起升系统是否没有异常。
同时,需要调整座椅和镜子的位置,确保良好的视野和舒适的操作环境。
上车后将油门踏板、刹车踏板和行驶/提升杆调至零位。
2. 正确驾驶:在行驶前,操作人员需要先观察周围环境,确保没有人员或障碍物阻挡。
然后,踩下刹车踏板,启动叉车。
驾驶时需要保持沉着冷静,根据行驶距离和路面条件选择合适的行驶速度,并与其他车辆保持安全距离。
在转弯时,应先降低速度,然后用正确的方式转向,避免货物倾覆或车辆失控。
3. 起升操作:在进行起升操作前,需要确保货物稳定,叉臂和货物之间有足够的间隙。
在操作过程中,操作人员应该始终保持直立坐姿,操作起升杆进行升降。
同时,注意货物是否与其他物体的接触或碰撞,避免损坏货物或车辆。
4. 叉臂操作:叉臂的伸缩和倾斜操作需要谨慎进行。
伸缩操作时,要确保叉臂伸出或收回的过程平稳,不要过快或过慢,以免损坏货物或影响安全。
叉车基础知识叉车作为一种常见的物流设备,在仓储和物流行业中发挥着重要的作用。
了解叉车的基础知识可以帮助操作员更好地操作和维护叉车,提高工作效率和安全性。
本文将介绍叉车的基本组成、操作要点和常用的安全措施。
一、叉车的基本组成1. 底盘:底盘是叉车的主要结构,包括主机架、车架、前轴、后轴等。
底盘具有承载和支撑作用,为叉车提供稳定的结构基础。
2. 驾驶室:驾驶室是叉车操作员所在的位置,用于操纵叉车的各项操作。
驾驶室通常包括座椅、方向盘、控制杆、仪表盘等。
3. 动力系统:叉车的动力系统通常由发动机、传动系统和驱动轮组成。
发动机为叉车提供动力,传动系统将动力传递到驱动轮上,驱动叉车行驶。
4. 叉臂:叉臂是叉车的重要部件,用于承载和搬运物品。
叉臂通常由叉齿、叉杆和变幅机构组成,能够根据需要进行上下和调整距离的操作。
5. 轮胎:叉车的轮胎分为驱动轮、转向轮和平衡轮。
驱动轮通常位于底盘的前部,负责提供推动力;转向轮位于底盘前部或后部,用于转向;平衡轮位于底盘的后部,为叉车提供稳定性。
二、叉车的操作要点1. 上下车与检查:在上下叉车之前,操作员应该先检查叉车的外观和动力系统是否正常,包括轮胎、液压系统、燃油或电池等。
同时,还应调整座椅和镜子,确保能够清晰地看到车辆周围的情况。
2. 起动与停车:叉车在起动之前,操作员应确保周围没有人员和障碍物,并逐步加速。
停车时应确保车辆平稳停下,并拉紧手刹,关闭发动机。
3. 转向与操作:在转向时,操作员应通过方向盘控制叉车的行驶方向。
在操作叉臂时,应先将叉臂调整到适当的高度和位置,然后轻轻地将叉臂插入货物下方,并提起。
4. 行驶与制动:在行驶过程中,操作员应保持安全的速度并注意操纵叉车。
在制动时,应轻踩制动踏板,避免突然停车造成货物的损坏。
5. 堆垛与卸货:在堆垛时,操作员应注意叉臂的高度和角度,确保货物的稳定。
在卸货时,应将叉臂慢慢放下,并确保货物安全离开叉臂。
三、叉车的安全措施1. 工作环境:叉车的操作区域应保持整洁和有序,避免堆积杂物和障碍物。
1 引言1.1 研究背景传统意义上的叉车,由于其结构形式的限制,在很多情况下不能满足货物装卸、堆垛等工序。
叉车必须靠近物资对象才能进行装卸作业,在遇有障碍或者其他情况不能接近货物时(如前面有河流、障碍),将无法完成作业任务;而且对集装箱内、汽车车箱内的物资,叉车根本无法接近箱底的货物[1]。
叉车的装卸高度也是其不可忽视的缺点。
因此,扩大传统叉车的作业范围,设计出能适应以上各种作业场所的新型叉车,对提高作业性能和装卸效率,改变包装、堆垛、运输方式,将产生重大影响[2]。
伸缩臂叉车是将汽车起重机的伸缩臂结构与传统叉车的装卸功能有机结合,通过不断地改变其伸缩臂的长度,来达到要求的作业高度和距离[3]。
伸缩臂叉车同其他工程机械一样,也是一机多用,可以配属多种快换装置,实现叉装、装载、举升等作业[4]。
伸缩臂叉车的特点:a) 有效作业距离大作业高度高伸缩臂叉车通过伸缩臂结构达到较远距离,通过臂的变幅达到较高的作业高度,是传统叉车不能比拟的。
因此,可以在底盘不动的情况下,对离前轮较远的货物进行作业,如集装箱内货物的装卸、从卡车后部将货物一次装卸到集装箱底部等,从而拓展了伸缩臂叉车的适应范围[5]。
b) 能越过部分障碍直接装卸货物伸缩臂叉车可以跨越小沟、台阶、门窗孔进行装卸作业,由于具有负的变幅角度,也可以对低于轮胎平面的货物进行作业,因而更加适合在越野条件下使用[6]。
c) 具有宽广的视野伸缩臂叉车没有门架结构,且驾驶室侧向布置,大大改善了司机的前方视野(如图1.1所示),为货物搬运提供了安全良好的作业条件,减轻了疲劳,提高了作业效率。
图1.1 伸缩臂叉车外形图d) 具有较好的作业安全性能伸缩臂叉车具有负载伸缩功能,在不平路面进行堆高作业时,可在远离堆垛点的位置停车,打开稳定支腿,运用伸臂、变幅动作完成对货物的装卸作业。
e) 易更换多种属具增加作业范围伸缩臂叉车工作装置在伸缩臂的前端,可方便地对工作属具进行更换,以增加伸缩臂叉车对各种作业对象的适应性,如可以作为起吊设备、高空车等使用[7]。
伸缩臂叉车是将汽车起重机的伸缩臂结构与传统叉车的装卸功能有机结合,用伸缩臂代替门架,通过改变其伸缩臂的长度,来达到要求的作业高度和距离,扩大了传统叉车的作业范围(如图1.2所示),对提高作业性能和装卸效率,改变包装、堆垛、运输方式,将产生重大影响[8]。
伸缩臂叉车同其他工程机械一样,也是一机多用,可以配属多种快换装置,实现叉装、装载、举升等作业。
因此,对于伸缩式叉车行程放大机构的研究与设计具有实际意义[9]。
图1.2 叉车的伸缩臂伸缩式叉车在许多工农业生产中都有应用,叉车通过可伸缩的行程放大机构实现物料的搬运和安装。
本课题即通过对伸缩式叉车行程放大机构的设计与研究来实现物料在传送过程中运行平稳,并且能够获得较大的伸缩行程,行程放大倍数不小于3倍。
1.2 研究现状和发展趋势1.2.1 国外伸缩臂叉车的发展伸缩臂叉车诞生不久,便广受市场欢迎。
尤其在欧美国家,其销售数量增长很快。
据统计。
2005年伸缩臂叉车在欧洲的拥有量已超过39 000台,成为欧洲产量最大的工程机械产品。
2004—2005年,在其他工程机械增长低迷的情况下,伸缩臂叉车仍然有15%的增长率。
2005年和20O6年伸缩臂叉车在欧洲和北美的销售量分别达到55000台和42000台。
美军在海湾战争中一次性订购了400台伸缩臂叉车用于集装箱物资的作业,取得了非常显著的军事效益[10]。
世界上生产伸缩臂叉车的公司很多,在搬运行业赫赫有名的如英国的JCB公司、法国的MANITOU公司等均生产伸缩臂叉车。
另外,还有一些专门生产伸缩臂叉车的公司,规模较大的有美国的OMNIQUIP 公司、GRADALL.公司等[11]。
伸缩臂叉车在国外已形成产品的系列化,最大起升高度已达到24.6m,最大起重量达到42.5t。
1.2.2 国内伸缩臂叉车的发展国内工程机械市场发展很快,叉车行业也随之迅速发展。
2007年我国已经有4家企业跻身叉车行业20强,同时世界著名的叉车企业在中国都有合作生产和产品销售。
但是伸缩臂叉车的发展在中国还非常滞后,2O世纪90年代初,厦门嘉丰机械厂曾研制过简易的伸缩臂叉车,但由于当时配套件不够成熟,还存在一些缺陷,还不是真正意义上的伸缩臂叉车。
2001年由总后和四川长江起重机厂联合生产了CZS3伸缩臂叉车,该车伸缩臂可进行8°~45°变幅,变幅过程中货叉自动保持水平状态,并可左右侧移以提高对位精度。
底盘为四轮驱动,越野性能好,具有两轮转向、四轮转向和蟹行三种转向方式,转弯半径小,通过性好,整体性能达到了一定的水平[12]。
现在国内研发伸缩臂叉车的企业仅有8家,具备批量生产能力的更少,如图1.3所示为国内生产叉车。
2006年国内伸缩臂叉车的销量仅l5台,因此伸缩臂叉车的市场潜力非常大。
国内企业也开始注重对伸缩臂叉车的研发,在2007年CONEXPO亚洲工程机械博览会上山河智能、厦门夏嘉、厦门3家公司都展出了新型伸缩臂叉车[13]。
国外伸缩臂叉车企业不断进军中国市场,继2006年全球最大的伸缩臂叉车制造商法国曼尼托进入中国并建设独资工厂以来,西班牙奥萨公司也加速其进入中国市场的步伐。
欧美著名工程机械制造商包括英国JCB、美国凯斯、意大利默罗等伸缩臂叉车制造商均在国内有在建的工厂或者代理机构[14]。
图1.3 国内生产的伸缩臂叉车1.2.3 伸缩臂叉车的发展趋势注重伸缩臂叉车的系列化、车体零件通用性国外伸缩臂叉车经过几十年的发展,各大型生产基地都形成系列化、专业化的产品。
国外工程机械的研发,不仅注重一机多功能,而且注重车体零件的标准互配,以促进其他机械的研发进度,节约研发成本,增强工程机械的可维修性[15]。
提高伸缩臂叉车的行驶速度和高速驾驶的稳定性高速伸缩臂叉车在军队的使用市场很大,各国军队都追求后勤保障的快速、可靠。
实现伸缩臂叉车的高速性主要解决高速行驶悬挂系统设计(如图1.4所示)、高速行驶整机稳定性、操纵舒适性问题,以及弹性悬挂系统与刚性连接自动互换问题。
上述问题的解决将使高速多功能伸缩臂叉车在民用市场上大有作为[16]。
注重绿色设计和造型设计是未来伸缩臂叉车发展的方向环境污染、资源短缺已成为人类发展的全球性问题。
伸缩臂叉车的绿色设计包括控制废气的排放,研发清洁能源减振降噪,提高作业环境的舒适性提高密封技术,减少泄露等。
同时还应注重功能和外观造型的协调,营造绿色的视觉环境[17]。
国内的工程机械生产企业已经开始注重这些方面的研究。
伸缩臂叉车的绿色设计和造型设计是相辅相成的。
只有把两者相结合,才能够彻底将人从粗糙的工作环境中解放出来。
图1.4 伸缩臂叉车的悬挂系统设计1.3 主要研究目标与内容本课题首先要求了解和掌握平面机构的基本类型和设计方法,探讨符合设计要求的伸缩式叉车行程放大机构的设计方案。
要求能够利用计算机辅助设计工具,对伸缩式叉车行程放大机构进行机构设计,基于ADAMS软件对各种方案进行运动仿真,得到优化的行程放大机构,利用CAD设计软件对该机构进行三维结构设计,并绘制零件图和装配图,利用实验室的创新组合模型搭建伸缩式叉车行程放大机构,并进行相关实验。
设计技术要求:a) 可用多个平行四边形伸缩架来获得较大的伸缩行程,也可用多杆机构来实现行程放大。
b) 行程放大倍数不小于3倍。
c) 结构设计要求符合伸缩式叉车的使用要求。
d) 要求所设计的伸缩式叉车行程放大机构工作准确、可靠。
2 叉车行程放大机构的方案设计2.1 多杆放大行程机构如图2.1所示,由曲柄摇杆机构1-2-3-7与导杆滑块机构4-5-6-7组成。
导杆4与摇杆3固接,曲柄1为主动件,从动件6往复移动。
主动件1的回转运动转换为从动件6的往复移动。
如果采用曲柄滑块机构来实现,则滑块的行程受到曲柄长度的限制。
而该机构在同样曲柄长度条件下能实现滑块的大行程。
该机构中有5个活动构件,有7个低副,0个高副,其自由度为3×5-2×7=1,起始构件数与机构的自由度数相等,所以该机构有完全确定的运动[18]。
1 曲柄2 连杆 3-4 摇杆 5 滑块 6 输出杆 7导轨图2.1 多杆放大行程机构2.2 铰链平行四边形放大行程机构如图2.2所示,构件1上端铰接与固定铰链A,杆2下端与滚子B铰接组成剪式伸缩架。
该机构的右上端C与托叉3铰接,而右下端铰接滚子D且仅贴托叉3的铅垂面,并可沿该面上下滑动。
当主动件1摆动时通过多个平行四边形伸缩架可获得较大的伸缩行程。
该机构中有11个活动构件,有15个低副,2个高副,自由度为3×11-2×15-2=1,起始构件数与机构的自由度数相等,所以该机构有完全确定的运动。
图2.2 铰链平行四边形放大行程机构2.3 方案说明上述两种机构均可应用于伸缩式叉车,能够实现行程放大至少3倍的要求,多杆放大行程机构结构简单,具有急回特性。
铰链平行四边形放大行程机构传动平稳,使得叉车工作准确、可靠,从两种机构中选择一种作为伸缩式叉车的行程放大机构。
具体比较分析见第三章的3.3节。
3 叉车行程放大机构的运动学仿真3.1 ADAMS软件介绍ADAMSA(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件是美国MDI(Mechanical Dynamics Inc.)公司开发的机械系统动力学仿真分析软件,它使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学、和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线,ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等[19]。
ADAMS软件包括核心模块ADAMS/View和ADAMS/Solver,以及其他扩展模块。
本课题采用ADAMS/View模块进行仿真。
ADAMS/View(界面模块)是以用户为中心的交互式图形环境,它提供丰富的零件几何图形库、约束库和力库,将便捷的图标操作、菜单操作、鼠标点取操作与交互式图形建模、仿真计算、动画显示、优化设计、X-Y曲线图处理、结果分析和数据打印等功能集成在一起。
如图3.1所示为ADAMS/View的界面[20]。
3.2 多杆放大行程机构的仿真3.2.1 创建模型a) 创建新模型双击桌面上ADAMS/View的快捷图标,打开ADAMS/View,在欢迎对话窗中选择“Create a new model”,按“OK”,如图3.2所示。
b) 修改背景色在“Settings”工具条下选择“View Background Colour”,如图3.3所示。