《工业搬运车辆复习资料.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业搬运车辆复习资料.doc（20页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、工业搬运车辆复习资料 作者： 日期：20 个人收集整理 勿做商业用途第一章 绪论一、工业搬运车辆的概念和特点对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式无轨搬运车辆三个特点：（1）无轨运行，轮胎式运行机构（2）依靠本身的运行实现货物的水平搬运。专用于货物的水平搬运；装卸堆垛，伴随货物水平搬运，水平搬运依靠装卸搬运车辆的运行机构完成。运行机构为经常工作性机构;（3)可在特定的区域内工作：港区、船舱内、铁路货场内、大型集装箱内、车间内；运行距离短、活动范围有限、工作条件受制约；三、工业搬运车辆构造动力装置：提供工作装置和底盘运行所需的动力运行底盘：实现车辆的运行工作装置:完成货物的装卸四
2、、工业搬运车辆性能参数（以叉车为例）1装卸性能（1） 额定起重量：叉车的额定起重量是指货物重心至货叉前壁的距离不大于载荷中心距时，允许起升的货物的最大重量（2） 载荷中心距:载荷中心距是指在货叉上放置标准的货物时，其重心到货叉垂直段前壁的水平距离。（3） 最大起升高度：最大起升高度是指在平坦坚实的地面上，叉车满载,货物升至最高位置时,货叉水平段的上表面离地面的垂直距离.（4） 最大起升速度:叉车最大起升速度通常是指叉车满载时，货物起升的最大速度。（5） 自由起升高度：叉车在外形高度不变的条件下，由地面到货叉的起升高度。（6） 门架前、后倾角:门架倾角是指无载的叉车在平坦坚实的地面上，门架相对其
3、垂直位置向前或向后的最大倾角。2运行性能(1）牵引性能最大运行速度:起重量为1t的内燃叉车,其满载时最高行驶速度不少于17m/min.最大爬坡度：最大牵引力:车辆加速性能提高作业效率的关键。（2）制动性能以紧急制动时的制动距离来衡量(3)机动性：车辆通过狭窄曲折通道及在最小面积内回转的能力。最小外廓转弯半径:当叉车在无载低速行驶、打满方向盘转弯时，车体最外侧和最内侧至转弯中心的最小距离，分别称为最小外侧转弯半径Rmin外和最小内侧转弯半径rmin内。·最小外侧转弯半径愈小，则叉车转弯时需要的地面面积愈小，机动性愈好.直角通道最小宽度：供叉车往返行驶的成直角相交的通道的最小宽度。以mm
4、表示。一般直角通道最小宽度愈小，性能愈好。堆垛通道最小宽度：叉车在正常作业时，通道的最小宽度。回转通道最小宽度：供叉车调头行驶的直线通道的最小理论宽度（4)通过性:车辆克服障碍、通过各种道路和门户的能力最小离地间隙：最小离地间隙是指车轮以外，车体上固定的最低点至地面的距离，它表示叉车无碰撞地越过地面凸起障碍物的能力。最小离地间隙愈大，则叉车的通过性愈高。车辆最大高度和宽度：3总体性能用于表示车辆实现各种工作状态的能力，与车辆总体布置、装卸条件、运行状况有关。稳定性（抗倾覆能力）：轴距及轮距：叉车轴距是指叉车前后桥中心线的水平距离。轮距是指同一轴上左右轮中心的距离。增大轴距、有利于叉车的纵向稳定
5、性,但使车身长度增加，最小转弯半径增大。增大轮距，有利于叉车的横向稳定性，但会使车身总宽和最小转弯半径增加。 第二章 工业搬运车辆的动力装置一、动力需求工作装置的顶升车辆（带载）运行动力转向制动照明车载电气设备二、运行要求1独立的随车能量来源，处于准备工作状态，保证车辆的流动性。2重量轻，比功率高,减少自重带来的能量消耗.比功率：Wh/kg或Wh/L3外形尺寸小，保证车辆具有较小的外形,具备良好的机动性和通过性。4原动机机械特性适应车辆工作的特点，其扭矩随着运行阻力的变化能在较大范围内变化。5经济性(低廉的费用,新购、维护）。6可靠性高，维修简便.7对环境污染小,噪声低。目前没有动力设备能完全
6、满足上述要求.满足主要要求并实际使用的动力装置：(1）蓄电池直流电机；（2)内燃机；（3）内燃发电机-电能电动机；三、叉车用蓄电池1铅酸蓄电池2铅酸蓄电池分类3蓄电池参数恒电流放电：容量与放电电流、充电电流、电解液的温度、比重和纯度有关；4蓄电池组的选用将蓄电池串连,两项技术参数：额定电压、额定容量额定电压：蓄电池的标称电压乘蓄电池个数,小型车辆:24V12t电动叉车：48V重型车辆：72V或更高额定容量:根据所需功率和平均电流进行选择对于搬运车辆:所需功率即运行功率；对于电动叉车：运行电动机、起重油泵电动机均使用同一蓄电池组功率计算方程： (kW)运行电机功率；起重油泵电机功率；电机效率JC
7、油泵电机工作持续率；即叉车一个作业循环中，油泵电机工作持续时间与叉车工作循环时间的比值。蓄电池组容量Q： （A·h）T每作业班内车辆的净工作时间；U蓄电池组的额定电压;0。9蓄电池组放电时电压降低的系数；四、叉车用低压直流电机五、内燃机驱动六、动力装置的比较与选择结论：电动车辆用于仓库、车间内部使用内燃车辆适于室外作业，路面较差,载重量大，速度高。第三章 工业搬运车辆底盘概述一、轮胎式底盘的构造轮胎式底盘的构造：1行走支承系统车轮、前后车桥、悬挂装置、车架等.2、传动系统将原动机的扭矩和转速按一定的要求传递给驱动车轮。3、制动系统制动器、制动操纵机构4、转向系统二、常用工业搬运车辆底
8、盘的特点以平衡重式叉车为例：1前轮为驱动轮（驱动桥）。后轮为从动的转向轮（转向桥）。2目前多数叉车使用充气轮胎3两套制动装置：行车制动和停车制动装置;4行走支承系统中没有弹性悬挂装置，前桥和后桥刚性连接，后桥通过铰轴与车架连接。5叉车车架主要采用边梁式和箱式两种结构。三、传动系统的组成及典型传动型式（一)、对传动系统的要求要求：1要求车辆在各种运行工况下具有合适的运行速度和必要的牵引力;2车辆工作的路面情况不同，行驶的阻力不同；车辆的牵引力随总阻力的变化而变化，并具有合适的运行速度。阻力小时，高速行驶;阻力大时，低速行驶；3车辆能以各种速度正、反向行驶；能平稳起动;能在曲线行驶时将动力传递给驱
9、动车轮.上述要求，需要原动机及传动系统共同完成，相互匹配。理想传动系统速度特性曲线:（二)、电动工业车辆传动系统的组成及传动型式集中驱动、分别驱动（三）、内燃车辆传动系统根据传动元件的性质，传动系统分为三类：(1）机械式(2）液力机械式（3）液压式机械式传动系统包括：主离合器、变速器、驱动桥(减速器、差速器、半轴)。布置的顺序:内燃机主离合器-变速器驱动桥。连接方式：（1）刚性连接:车辆结构紧凑(2）通过万向传动轴相连：通常布置在变速器和驱动桥之间。液力机械式传动系统：液力变矩器、变速器、驱动桥（减速器、差速器、半轴、轮边减速器）连接方式:刚性、万向联轴器液压式传动系统：变量液压泵、液压管路、
10、液压控制阀、液压马达等；应用概况:机械式传动：制造简便，效率较高，操纵复杂，低速牵引性能差，逐渐被液力机械式传动取代.液力机械式传动：制造麻烦，总效率稍低,但操纵简便,牵引性能好，第四章 车辆直线运行时受力分析和牵引性能一、滚动车轮的受力分析（一）、车轮的滚动及滚动阻力矩滚动特点：车轮的着地点对路面没有相对运动车轮的平移速度车轮滚动的圆周线速度；如果，即车轮的着地点对路面有向前的相对速度,车轮一边滚动,一边向前滑动，这种平面运动称为“滑移"。如果，即车轮的着地点对路面有向后的相对速度，车轮一边滚动，一边向后滑动，这种平面运动称为“滑转”.（二）、从动轮的受力情况、滚动阻力从动轮在水平
11、力P1作用下，有向前移动地趋势;路面给车轮一个切向反向X1，两力大小相等,方向相反。力矩平衡:车轮能保持等速运动，此时的推动力为：设，滚动阻力系数，推动力和切向反力表示为：滚动阻力系数f的数值，由试验求得，（三）、驱动轮受力情况弹性驱动轮在硬路面上滚动时的受力情况：给车轮一个驱动力矩；路面给车轮切向反力，推动车轮前进；车辆给车轮水平阻力,当车轮匀速运动时,根据力的平衡原理,建立下列方程组:得到：之比值称为:驱动车轮旋转的圆周力，称为牵引力,以表示，即：是一个换算力，路面对车轮实际的切向反力是,引入牵引力的概念是为了计算方便；驱动车轮的切向反力表示为：（四）、车轮半径可用下列公式近似计算：为轮胎
12、变形系数，根据实验资料，其数值如下:低压轮胎：0.9300.935；高压轮胎：0.9450.950；半实心轮胎：0.960.98;二、车辆匀速直线运动时的受力（1)重力G（2）空气阻力Pw(3）路面给车辆的反作用力不考虑空气阻力。三、纵向力的平衡作用在驱动轮上的切向反力X2是驱动车辆前进的力，其余的力是阻碍车辆前进的力。车辆匀速运行时纵向力的平衡条件：由于：方程改写为:设为滚动阻力。设为坡道阻力。则:车辆匀速直线运动时,牵引力与滚动阻力及坡道阻力相平衡，由于滚动阻力与坡道阻力均与道路情况有关,故将两者之和称为道路阻力，以表示。设为道路阻力系数。四、车辆直线加速运行时的受力分析车辆非匀速运动时,
13、除了重力和路面反作用力外，还有惯性力、惯性力矩。车轮受力情况由于惯性力矩的存在也有改变，因此路面反作用力的大小与匀速直线运动不同。忽略空气阻力。（一）、惯性力及惯性力矩车辆非等速直线运动时,对于移动质量有惯性力，对于旋转质量有惯性力矩。车辆运动时，车辆的全部质量都是移动质量，惯性力为：旋转质量：旋转运动的部件,车轮（驱动、从动轮），传动系统的全部旋转零件,原动机轴、飞轮、变速器齿轮等.车轮轴上和原动机轴上的转动惯量最大。为简化计算,只计算此两部分，其余忽略不计。从动轮惯性力矩:驱动轮惯性力矩:若从动轮与驱动轮直径相同，则:原动机轴上的旋转质量的惯性力矩为：对内燃车辆，包括：飞轮、曲轴连杆总成、
14、主离合器旋转零件等;：原动机轴上的转动惯量；：原动机的角加速度；(二）、加速时车轮的受力车辆加速运动时，应考虑惯性力矩;从动轮切向反力为：驱动轮切向反力:（三)、纵向力的平衡根据力的平衡方程:前面计算结果：代入力的平衡方程，得：设:简化的力的平衡方程：为计算简便，将加速阻力Pj简化。在车辆滚动情况下：所以车辆加速阻力Pj变为:为质量转换系数。对于车辆，传动比一定时，它是常数；对于具有变速器的车辆,在不同的传动比档位下，由于ig不同,也不同。工程计算时,满载情况下可应用下列经验公式:小结:牵引平衡方程式可表示为:五、车辆运行的牵引条件和粘着条件若要保持车辆前进运动，必须满足下列条件：称为车辆运行
15、的牵引条件（必要条件1）.若不满足这条件，车辆将减速直至停车。必要条件2：作用在驱动轮的切向反作用力X2受车辆与路面粘着力的限制，故车辆运定必须具备另一条件：称为车辆运行的粘着条件，若不满足,将发生滑转。粘着力:代表轮胎与路面的接触面无相对移动时路面给车轮的最大切向反力。粘着系数：粘着力和垂直载荷的比例常数；将必要条件1、2联立，得到车辆运行的充分条件：由于:因此：由于:；充分条件近似为：；粘着系数的取值，取决于路面性质和表面状态，轮胎的结构(如花纹、弹性等).干燥路面：粘着系数大;若有湿泥等,系数小;清洁的湿路：系数较好;第五章 机械传动车辆牵引性能分析一、牵引力特性之间存在下列的对应关系：
16、对于原动机特性曲线中的每一点，都有确定的,可求得对应的二、牵引平衡纵向力的平衡方程式：牵引平衡图：表达牵引平衡方程式的图.根据牵引平衡图确定车辆的各项牵引性能1确定车辆满载和空载时的最大运行速度2确定车辆的最大爬坡度3确定运行加速度曲线三、动力因素四、功率平衡第六章 机械传动车辆的牵引计算一、电动车辆的牵引计算1计算依据车辆在水平硬路面上的最大运行速度Vmax、最大爬坡度。2运行功率计算G满载的重量；Vmax最大运行速度；T传动系统效率，0.850。9；满载行驶、空载行驶、上坡、加速，各种工况消耗的功率不同;测得车辆典型的运行载荷谱的条件下,从电机发热的观点出发,可进行精确计算：3电机选择为使
17、牵引力调节范围大，采用软特性的直流串激电动机。（1）电机的额定电压与蓄电池组的额定电压相同;（2）牵引电机的额定功率按60分钟工作制标定；（3）根据计算功率，考虑车辆爬坡和加速需要，选取的电机的额定功率应比计算功率大一些；一般取：（4）选出的电机除标明额定参数外，应具备特性曲线.4确定传动系统的传动比i05校核车辆爬坡能力车辆爬坡，电机以最大转矩工作。直流串激电机电流过载系数为22.5，在具有最大转矩数值的条件下,计算出车辆的最大牵引力：求得满载时的最大爬坡度：若计算结果小于要求的坡度值,选用大一号电机、增大传动比、降低最大运行速度。二、车辆曲线运行的实现转向车轮轴作用给转向车轮的推力P1可以
18、分解为两个分力：作用在车轮平面内的分力Px和垂直车轮平面的分力Py，其大小为：Px可使车轮在其平面内滚动，其条件是Px足以克服滚动阻力，即Py使车轮有侧滑的趋势，同时，路面给车轮一个侧向反力Y1。只有当车轮与道路之间总的作用力等于粘着力时,车轮才可能沿推力方向滑动。因此保证车轮无滑动的条件是：综合上述两个条件，当即 （8-1）时,转向车轮将不侧向滑动而沿车轮所在平面滚动，从而实现叉车的曲线运行。实际上，式（81）表示的条件是容易满足的，如当叉车在混凝土或沥青路面上工作时，取f=0.02，=0。8,则满足此条件的转向车轮极限偏转角=88°30,而转向车轮的实际偏转角总是小于此数值的,因
19、而总是满足上述条件。只是在路面条件不好，f较大而较小时，才有可能不满足上述条件.车辆的转向方式分类：偏转车轮转向、铰接车架转向转向基本要求：车轮滚动而不发生滑动需要满足两个条件：各个车轮的轴线交于一点，车辆绕此点转向，瞬时转向中心各个车轮的转速与各车轮至转向中心的距离成正比偏转车轮转向方式单轴线式、双轴线式、四轴线式第七章 制动性能分析 1、 制动时车轮的受力根据力矩平衡，得下列方程式： （91）二、车辆制动时的受力 我们先以前轮为制动轮，后轮为从动轮的叉车加以分析。根据纵向力平衡，可得（9-4）(95）（96） 这是车辆制动时的一般公式,式中坡道阻力一项可能为正，也可能为负或等于零.上坡时为
20、正,下坡时为负，平路时等于零.三、制动性能评价指标 1.制动减速度 2.制动时间 3。制动距离四、确定车辆总制动力矩根据规定的车速和制动距离S来推算所需总制动力矩，由式(912）可得： （917）五、制动力矩的分配及制动时车辆方向的稳定性 前后动轴压为： 为保证前后轮同时达到滑移，前后轴制动器制动力或制动力矩的理想比值应为： (921)第八章 叉车性能及总体设计 叉车的技术性能，主要有装卸性能；牵引性能；制动性能；稳定性；机动性；通过性等。有些性能以叉车的技术参数表现出来，有些性能并不表示成技术参数的形式 一、叉车的机动性衡量叉车机动性的指标主要有：（1）最小转弯半径；（2）直角通道最小宽度;
21、（3）堆垛通道最小宽度；（4）回转通道最小宽度。其中最小转弯半径是最基本的指标.（一)、转向中心及最小转弯半径对于四轮叉车，前轮集中驱动，后轮转向。由于转向车轮的偏转角有一定极限(内轮最大偏转角在以下）,叉车的转向中心只能达到内侧驱动车轮的附近（图101a），理论转弯半径为: （101）但外侧驱动轮主要是滚动,而内侧驱动轮沿着地面的滑动，轮胎受到较大磨损。对于三轮叉车，如果是前轮集中驱动，后轮转向,虽然转向车轮的转角有可能转到，但集中驱动难于实现一个驱动轮向前转动，另一个驱动轮向后转动，因此转向中心最多只能到达内侧驱动轮处(图101b），这时内侧驱动轮完全处于原地滑磨状态. (102）式中:转
22、向轮允许最大偏转角. 对于三轮叉车，如果两个前轮是从动轮,后轮既驱动又转向，后轮可以偏转，从而使转向中心到达前桥轴线的中心,即（图101c），这时外侧前轮向前滚动，内侧前轮向后滚动。三轮叉车如果两个前轮分别由两个电动机驱动，后轮转向，当转向轮偏转角度较大时，使内侧前轮的驱动电机断电，内侧前轮成为从动轮，只有外侧前轮继续驱动，同样可以使转向中心到达前桥轴线的中点。(二）、直角通道最小宽度叉车的直角通道宽度是可供叉车往复行驶的直角相交通道的最小理论宽度，此宽度愈小，则仓库和货场的面积利用率愈高，表明叉车的机动性愈好。叉车的直角通道宽度分无载和有载两种情况。无载时直角通道最小宽度以表示，它仅与叉车的
23、、值有关；有载时直角通道最小宽度以表示，它还与载荷或托盘的尺寸有关，首先需确定有载叉车最前方外侧端点的最小转弯半径,然后利用，,求直角通道最小宽度.(三）、堆垛通道最小宽度 当时 （图10-5a） (103)当时 （图10-5b、c） （104）式中：-叉车理论转弯半径; -叉车外廓最小转弯半径； 货物（或托盘）前端内侧最小转弯半径； 叉车前桥中心线至货叉垂直段前壁的距离； -货物或托盘的横向尺寸； 货物或托盘的纵向尺寸；（四）、回转通道最小宽度叉车的回转通道最小宽度是指可供叉车回转而返向行驶的直线通道最小理论宽度,用表示。无载时， （105）有载时, （10-6）二、叉车的通过性叉车的通过性
24、即叉车克服道路障碍通过各种路面和门户的能力.叉车的通过性取决于两方面的参数：几何参数和支承牵引参数（一）、与通过性有关的几何参数1） 最小离地间隙，即轮胎气压正常时叉车最低点至车轮支承平面的距离，它表明叉车能越过路面突出物的能力。叉车的最低点可能是：门架底部，前桥中部，后桥中部,对重或其他位置。轮胎气压不足或磨损，均影响离地间隙的大小.2） 叉车的外形高度,它决定叉车是否能通过仓库等建筑物门户的能力，或决定叉车能否进入车厢，船舱，集装箱等场所进行作业。3） 转向车轮的相对垂直位移量，它表明叉车通过不平道路及遇过障碍物时,保证四个车轮同时着地以保证正常牵引的能力。4） 对于越野叉车或者在恶劣路面
25、上工作的叉车，还要考虑接近角、离去角和纵向通过半径等参数(图10-7）。三、叉车的稳定性一、叉车的倾覆轴线1、纵向倾覆轴线2、横向倾覆曲线二、叉车的稳定性试验对已生产的叉车按标准或规范进行试验,测试叉车是否具有足够的稳定性。稳定系数法平台试验换算法四、叉车总体设计步骤叉车设计中，诸因素相互关联、影响,按照因果关系拟定一个大致的设计步骤.设计为反复迭代过程，后续步骤对前面结果产生修改和优化作用.总体设计步骤：（1）分析给定的技术参数和工作条件，进行调查研究,收集资料,分析判断设计的可行性；（2）确定整机型式，如机械类型、动力装置类型等；（3）确定各构件的构造型式,初步确定主要尺寸及布置位置；1:
26、确定门架、滑架、货叉的型式，确定起重部分的主要尺寸，如门架高度、布置位置、货叉垂直段前壁至前轴的距离，保证给定的起升高度、离地间隙等；2：确定起升油缸型式,链条连接方式，保证必要的自由起升高度及良好的前方视野；3：确定倾斜油缸的数目，布置方式,油缸长度，保证给定的前后倾角；4：确定液压系统的组成，各部件型式,绘出液压原理图、布置图；5：确定轴距、轮距及前后车轮的支撑方式;6:选定车轮驱动方式,集中驱动，分别驱动;7：确定传动系统的构造型式及布置位置，确定动力装置的布置位置；8：确定制动器型式、布置位置，确定制动操纵装置的型式；9：确定转向器型式，转向器至转向轮的传动方式；10：选定车架型式，如
27、构件、车架连接方式等；（4）各部分重量和重心的估算，整车自重及重心的确定计算叉车的自重及重心计算叉车重心时,假设门架处于垂直位置。(5）稳定性计算已知轴距、轮距等参数,确定纵向、横向倾覆曲线。（6)确定轴压和选择轮胎前轴静轴压按满载、门架垂直的工况，后轴静轴压按空载、门架后倾的工况计算。静轴压除该轴的轮胎数量,得出静轮压,选取轮胎，再验算制动、上坡、转弯时的动轮压。（7）牵引计算选择原动机、传动系统，计算牵引性能。（8)制动性能计算（9）机动性参数确定；（10）工程设计。第九章 叉车工作装置一、工作装置的组成货叉、起升机构、门架、门架倾斜机构、液压系统.起升油缸顶起滑轮,带动链条，链条牵引滑架
28、，使滑架升降。两节式门架：外侧不升的为外门架、内侧上下伸缩为内门架。三节式门架：起升高度大，两节伸缩。门架与车体的连接：下支点与车体或前桥连接，上支点通过倾斜油缸与车体连接.二、起升机构起升油缸上升，滑轮一同上升，链条长度不变，带动货叉及货物上升。下降依靠货叉或货物的自重下降。由于动滑轮的作用,货物的升降高度是油缸活塞行程的两倍，升降速度也是.油缸起升所需的顶推力为:W1：滑架沿内门架的运动阻力；W2：内门架沿外门架的运动阻力；Z:滑轮组效率，0。98；粗略计算：q：起升机构总效率，0。80.85；起升机构所需功率：y:液压系统效率，0。70.8； 二、起升机构的导向及门架高度的确定1、滑架运
29、动的导向货物、货叉、滑架的重量由链条支持，但与链条的拉力不在一条作用线上，形成力偶矩，作用于滑架.滑架通过两侧滚动轮将力偶矩传给门架。升降过程中，滚轮始终沿着内门架滚动,门架是滑架的导轨.滑架传给门架的力矩:滚轮压力：滑架沿门架的滚动阻力：f1：滚动摩擦系数,0.0080.012、门架高度的确定整体门架的外形高度:hj:门架上下两端必要的结构高度;：门架下端的离地间隙；两节伸缩的门架外形高度： 第三节 门架一、门架计算工况货物起升至最大高度，前倾角最大时，受力最为恶劣；但这种危险的工况在实际工作中基本不会出现，将货物起升至最大高度、门架直立作为计算工况.二、内门架受力和强度计算三、门架的刚度计算