堆垛机的设计方案
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作业：
某立库堆垛机，参数如下：
自重：m1＝4800 kg 载重：m2＝700 kg
提升重量：mL=1200 kg
水平最大速度：Vmax＝180 m/min=3 m/s
水平加减速率：a＝0.6 m/s2，
垂直最大速度：Vmax＝48 m/min=0.8 m/s
行走轮径：D=300 mm 轴径：d=60 mm
摩擦系数f=0.002，机构效率为90%
试计算水平和垂直电机的功率。
【解答】：
1、运行静阻力:
式中:Ff——运行阻力(N);
G0——堆垛机自重(kg);
Gn——额定起重量(kg);
D——车轮直径(mm);
K——车轮沿轨道的滚动摩擦力臂，通常K取0.5mm;
U——轴承摩擦系数，滚动:U=0.015——0.02(滚珠式和滚柱式取小值，锥形滚子式
取大值);
D——轴承内径(mm);
f——摩擦系数。
所以，
Ff=[2×(4800+700)×10/300]×(0.5+0.015×60/2)+(4800+700)×10×0.002=448.33 N
2、初选电机
按照满载运行选取电动机的静功率Pm:
式中:Pm——静功率(kw);
V——堆垛机的运行速度；
η0——机构的总效率;
所以，
Pm=448.33×3/（1000×0.9）=1.59 KW
gfGG2dUKDgGG2Fn0n0f）（）（）（•
0fm
1000/VFP
3、加速时所需功率
载荷转矩：
MN=Pm×9550/Nm
式中，Pm单位为KW时，Nm为1450；
所以，
MN=1.59×9550/1450=10.47 N·m
载荷转动惯量：
Jx=91.2×(m1+m2)×(Vmax/Nm)2=91.2×（4800+700）×（3/1450)2=2.15 Kg·m2
带载加速功率：
PBL=(G0 + Gn)×a×V /(1000×η) =(4800+700)×0.6×3/(1000×0.9)=11 KW
所以，
水平运行机构的电机功率P=Pm+PBL=1.59+11=12.59KW，为了安全起见，取水平运
行机构的电机功率为15KW。
型 号
额定 功率 额定 电流 转速 效率 功率 因数 堵转转矩 堵转电流 最大转矩 噪声 振动
速度
重量
额定转矩 额定电流 额定转矩 1级 2
级
kW A r/min % COSФ 倍 倍 倍 dB(A) mm/s kg
Y160L-4 15 30.3 1460 88.5 0.85 2.2 7.0 2.3 77 82 1.8 142
4、垂直电机功率
垂直电机主要负责提升机构的运行，所以，垂直电机功率计算如下：
P =mL×g×Vmax/(612× η) =1200×10×0.8/(612×0.9)=17.43 KW
为了安全起见，取垂直电机功率为22KW。
型 号 额定 额定 转速 效率 功率 因数 堵转转矩 堵转电流 最大转矩 噪声 振动 速度 重
量
功率 电流 额定转矩 额定电流 额定转矩 1级 2
级
kW A r/min % COSФ 倍 倍 倍 dB(A) mm/s kg
Y180L-4 22 42.5 147
0
91.5 0.86 2.0 7.0 2.2 77 82 1.8 192
