叉车货叉结构形式及受力分析
基于有限元的叉车货叉分析与设计
叉车是一种用于货物装卸、堆垛以及短途运输的物料搬运工具。
由于其可根据实际工作需要安装相应的属具,机动性强,随着物流业的发展,叉车得到越来越广泛的应用。
叉车按其结构部位和功能可分为货叉(包括货叉架)、门架、车架、护顶架、电气系统和液压系统等部件。
其中,货叉作为叉车的重要承载部件,直接承受货物的载荷,其结构性能直接影响叉车的使用安全。
货叉工作时受到交变应力作用,极易产生疲劳破坏。
国家标准对货叉的强度和刚度有着严格的要求。
有限元法是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟,传统的叉车设计大多依靠经验以及模型试验的方法来验证叉车的强度和刚度,随着有限元技术的发展和应用,越来越多的工程技术人员采用有限元的方法来提高设计效率,减少产品研制的周期和成本。
本文采用UG软件建立了某型7t叉车货叉的三维实体模型,通过有限元法验算其强度和刚度,为货叉的设计提供了参考依据。
1货叉三维模型货叉是叉车主要的受力部件,包括货叉和支撑结构(货叉架)。
叉车货叉按其安装方式可分为沟槽式货叉和环眼式货叉。
沟槽式货叉通过两个楔形槽与货叉架固定,环眼式货叉通过叉柄上的圆孔与货叉架上的固定轴相连,使用过程中货叉可绕固定轴转动。
小吨位叉车多采用沟槽式货叉,而大吨位叉车以环眼式货叉为主。
7t叉车货叉采用环眼式货叉,其三维模型如图1所示。
图1某型7t叉车货叉三维模型货叉工作时要承受较大的载荷,因此对其强度性能要求较高,一般由合金钢45Cr 锻造而成。
货叉架采用Q235钢板厚钢板焊接而成。
货叉材料力学性能见表1。
表1货叉材料力学性能2航空制造车铣复合加工典型应用(1)网格划分采用四面体网格对货叉进行网格划分,对容易产生应力集中的部位,如焊缝位置,进行适当加密,以提高有限元分析结果的准确性。
而对于受力较小的部位,采用较大的单元尺寸,以提高计算的速度。
采用BEAM单元模拟固定轴。
划分后的货叉有限元模型如图2所示。
图2货叉有限元模型(2)约束与载荷根据货叉的实际受力情况,在货叉架的滚轮位置施加前后和左右方向的移动约束;在货叉架链条位置施加上下方向的约束;释放货叉与连接轴的转动自由度;在货叉与货叉架接触位置添加接触副。
叉车货叉及叉架的设计校验
2020年中国工程机械工业协会工程起重机分会年会论文集叉车货叉及叉架的设计校验■王佳 贺玉来 惠万馨国家工程机械质量监督检验中心摘要:随着物流业的发展,叉车行业面临巨大的挑战。
而叉车的货叉及叉架是叉车工作运行的关键受力部件,其结构设计、受力分析和校验都对叉车的改进升级有重大意义。
本文通过对叉车货叉及叉架强度和刚度的校验,列举了校验方法,供企业参考。
关键词:叉车货叉及叉架1 前言货叉装在叉架上,是叉车最基本最通用的取物装置。
一般叉车都装有两个同样的货叉。
叉架主要是用于安装货叉,其可以将货物的重量传给起重链条,而货物的力矩则传送给门架,其在升降运行过程中,应该精确的沿着门架的导轨运动,避免移出导轨。
货叉及叉架是叉车工作运行过程中的关键受力部件,其强度和刚度对整机的安全性起到决定性作用,因此,必须对其进行校核。
2 货叉的校验2.1 货叉的构造货叉是叉车最基本最通用的取物装置。
一般叉车都装有两个同样的货叉。
货叉的外形呈L形,分为水平段和垂直段两部分。
一般叉车的水平段和垂直段保持一个整体,具体情况见图1。
也有的叉车的这两个段分别制成,且通过销铀连接,水平段可以和垂直段靠拢,也可以水平的放置起来,也就是折叠式货叉(见图2)。
图1 整体式货叉图2 折叠式货叉2.2 货叉的主要结构参数货叉的主要尺寸有货叉水平段长度l;货叉垂直段高度h;货叉断面尺寸a×b(a为货叉厚度,b为货叉宽度等)(见图3)。
图3 货叉的结构和尺寸货叉尺寸和起重量Q有密切的关系,而起重量Q取决于货叉材料,按ISO/DIS1214-79标准规定,载荷中心距离为c=500mm,再由ISO/DIS2326-81和ISO2382-77标准,可以查出货叉的基本参数,具体如下货叉长度:l=1000mm;货叉垂直高度:h=525mm;货叉断面尺寸:a×b=45×120mm2;货叉两铰支点中心距:d=409mm;货叉外伸距:e=76mm;而依据相应《机械设计手册》确定出40Cr钢,对其进行调质处理,相应处理后的屈服强度。
叉车的结构和工作原理
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,讨论各部分的组成。
(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,内燃叉车比较优越。
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。
起重量较小的叉车可选用汽油机,它体积小、重量较轻,但耗油多;汽油价格贵,废气中有害成分较多,易着火。
阐述叉车货叉的结构强度与制造
阐述叉车货叉的结构强度与制造随着时代不断的提升,科技也在随之提升起来,叉车的历史是伴随着工业化的发展而发展起来的,自从中国有了工业化的汽车、飞机以及轮船的出现,中国也随之进入了一个新的时代。
同时随着工业技术的发展,人们的历史发展阶段也逐渐变得提高了起来,叉车最早是在一九零三年生产出现的,叉车早起被广泛的运用到许多工厂方面,并且也解决了许多的问题,所以各大车站以及港口也随之运用了叉车,都有明显的效果。
叉车主要是用做搬运所需物料并且装卸重物和短暂的运输。
1.货叉的基本形式随着人类进入21世纪,人们不但对吃、穿、住、行有了进一步的要求,对于赖以生存的环境也有了新的认识。
21世纪也是物流发展的高峰时期,电子商务的风生水起也促进了物流企业的蓬勃发展。
由于人们对节能环保产品的不断认识,对节能产品的概念印象也不断加深,也催发了电动物流搬运设备的制造生产的出现,叉车发展进入了新的时期。
第一代物流设备的出现是在仓库和车间需要物流搬运设备的情况下出现,它不但出现了内燃叉车、柴油叉车同时也出现了搬运车和堆高车,搬运车和堆高车属于第一代物流搬运设备。
在当时是解决了人手不够,货物运输的难题。
但是,叉车发展到今天,手动液压搬运车和手动液压堆高车已经不能满足物流搬运的需求了,手动搬运车在现在看来效率低,耗力,低回报率,个性化功能缺失等问题凸显。
节省企业的劳动力成本和提高企业内部的物流效率,而且立足“操作简单,经济可靠,维护方便”成为了现代物流搬运设备的三大需求特点。
哪些产品能满足这样的需求呢?那就是电动叉车,电动叉车是众望所归,也是时代发展的需要。
在现在的世界各地如电动搬运车、电动堆高车、半电动堆高车等,电动系列物流搬运设备,均采用人机交互实现更加深入彻底,高度模块化,新技术的应用,功能高度得到扩展。
为全球企业大中型企业提供了高效、节能、环保的物流解决方案。
电动叉车也可以根据客户的需求,植入承重系统,人机一体装置,自动行走系统,全球定位智能终端,让电动叉车真正成为21世纪物流搬运的主力。
林德叉车的结构、原理、保养及故障浅析
林德叉车的结构、原理、保养及故障浅析目录绪论- 4 -1 叉车的基础知识- 5 -1.1叉车的分类- 5 -1.2林德叉车代号- 5 -1.3叉车的基本组成- 6 -1.4 叉车的基本原理- 6 -1.5叉车的基本参数- 7 -1.5.1 额定承载能力Q- 7 -1.5.2 载荷中心C- 7 -1.5.3 剩余承载能力:- 7 -1.5.4 直角堆垛通道(最小理论)宽度(Ast) :- 7 -1.5.5 平衡重式叉车(四支点结构) ( b12/2<b13)- 8 -1.6楼面承载- 8 -2 林德内燃叉车传动系统- 9 -2.1 静压传动的基本原理- 9 -2.2斜盘变量柱塞泵的工作原理- 9 -2.3斜盘柱塞马达的工作原理- 10 -2.4 静压传动的优点- 11 -2.4.1 静压传动与液力传动结构对比- 11 -2.4.2 微动性及其它优点- 11 -2.4.3 静压传动系统无需维护- 12 -3 林德内燃叉车提升系统- 14 -3.1 门架参数- 14 -3.2 门架类型- 14 -4林德内燃叉车操作系统- 16 -4.1 林德双踏板系统(Linde twin pedal system)- 16 - 4.2林德指尖控制系统Linde Load Control (LLC)- 16 -4.2.1 林德集中控制杆- 16 -4.2.2 操作方便- 17 -4.3 转向系统- 17 -5 林德叉车的保养- 18 -5.1 林德叉车H25- 的500小时保养- 18 -5.1.1 机油的基本知识- 18 -5.2 液压油的基本知识- 19 -5.3 林德内燃车500小时保养项目- 19 -5.4 林德内燃车1000小时保养项目- 20 -5.5 林德内燃车3000小时保养项目- 22 -6 内燃叉车常见故障诊断方法- 24 -6.1 发动机转速液压控制- 24 -6.1.1 功能检查- 24 -6.1.2 故障排除- 24 -6.2 发动机不能启动或启动困难- 27 -6.3 H25发动机水温高的故障诊断- 27 -6.4 液压油路- 28 -6.5 电器原理图- 29 -6.6 发动机马达拆装- 30 -1 叉车的基础知识1.1叉车的分类1.2林德叉车代号1.3叉车的基本组成1.4 叉车的基本原理力矩平衡原理:货物力矩 = 叉车力矩Q * a = GH * y1.5叉车的基本参数1.5.1 额定承载能力Q载荷重心在标准的载荷中心距上时,能安全搬运的载荷称为叉车额定承载能力,额定承载能在一定的提升高度内保持不变。
门式货叉优点分析
门式货叉优点分析一、内外门架叉车的内、外门架是各自分别有左右两根立柱,通过上中下不同数量的横梁连接而成的门式框架。
立柱既是门架承载的主要构件,又是叉架或内门架作升降运动的导轨。
立柱截面有槽形,工字形和其他异形形状,材料多为低合金钢。
左右两立柱通过二到三根横梁连接,构成框架结构,然后嵌套在一起,依靠装在内外门架上的滚轮,使内外门架沿着外门架立柱滚动。
当使用不同形状截面的型钢做门架立柱时,会有多种内外门架立柱的并列组合。
本次设计采用CL型内外门架的框形结构。
二、货叉货叉是叉车的最基本和最通用的取物装置。
一般叉车都装有两个同样的货叉。
货叉装载叉架上。
它的外形是一个L形杆件,分为水平段和垂直段两部分。
一般货叉的水平段和垂直段做成整体的,称为整体式货叉。
有的小吨位叉车的水平段和垂直段分别制成,用销轴连接起来水平段既可以平置,又可以向上折起,与垂直段靠拢称为折叠式货叉。
本次设计采用整体式货叉。
在叉车叉取货物时,货叉的水平段用来插入货物或托盘的底部,叉起后,用来承载货物。
因此,火车水平段的上表面必须水品,水平前端的下表面略有倾斜,以使叉尖出厚度较薄,并且前端逐渐变窄,叉尖两侧带有圆弧,这样有利于是货叉插入货物底部,叉取货物。
货叉的垂直段用来与叉架连接,根据连接的形式不同,分为挂钩型和交接型两种。
为了在叉架上定位货叉,在上部挂钩上设置有定位销。
定位销插入叉架上横梁的凹槽中,以防止货叉任意移动。
调解室,往上提起定位销,克服弹簧力,销轴脱离叉架上横梁凹槽,便可移动货叉,改变间距。
三、货叉架货叉架又名滑架,它的作用是安装货叉或其他的工具属具,并带动货物一起升降。
根据叉架在门架系统中的相关位置,货物的重量考叉架传给起重链条,货物重量产生的力矩通过叉架传给门架,链条带动叉架升降时,叉架要可靠地沿着门架导轨运动。
由此决定了叉架在构造上是一个垂直运动的承载小车,一般由两部分构成。
其前一部分是一个焊接框架结构,主要用于安装悬挂货叉及其他属具;后部是两列装有导向滚轮的滚轮架,与前部矿建焊接构成一体,由链条牵引,沿门架导轨垂直升降。
叉车结构原理
叉车结构原理叉车的结构原理主要包括以下几个方面:1. 底盘结构:叉车的底盘通常包括前轮、后轮和悬挂系统等组件。
前轮用于转向和驱动,后轮用于支撑和制动。
底盘的悬挂系统可以减震,保证车辆稳定性和操作的舒适性。
2. 承载结构:叉车的承载结构主要由车架和各种承载部件组成。
车架是叉车的骨架,由钢材或铝材制成,承载和分散货物的重量。
承载部件通常包括叉臂、货叉、货物架和平衡重等,用于夹取、搬运和堆放货物。
3. 动力传动系统:叉车的动力传动系统包括发动机(内燃机或电动机)、变速箱和驱动轴等。
发动机提供动力,变速箱将发动机的转速和扭矩传递给驱动轴,驱动轴再传递给车轮,从而驱动叉车前进、转向和提升等操作。
4. 操纵系统:叉车的操纵系统包括操作台、操纵杆和各种控制器等。
操作台上有驾驶员座椅、仪表盘、操纵杆和脚踏板等,驾驶员通过操作操纵杆和踏板来控制叉车的前进、后退、转向、提升、夹取等动作。
控制器将驾驶员的操作指令转化为电信号,并传递给各个执行机构。
5. 辅助系统:叉车还配备了一些辅助的功能和系统,如刹车系统、液压系统和电子控制系统等。
刹车系统用于提供叉车的制动力,液压系统用于提供叉车的提升和夹持力,电子控制系统用于监测和控制叉车的各项功能。
通过以上的结构原理,叉车可以实现各种不同的操作和功能,满足不同工作场景中的搬运和堆垛需求。
除了上述提到的结构原理外,叉车还有一些其他的相关内容。
其中,液压系统是叉车不可或缺的一部分。
液压系统通过液压油在系统中传输能量,实现货叉的提升和夹持功能。
液压系统包括液压泵、液压缸、阀门和管道等组件。
液压油通过液压泵产生压力,并通过阀门控制液压油的流动和压力,使液压缸实现货叉的升降和夹持动作。
液压系统的特点是操作简单、实时性好和负载能力强。
叉车的安全系统也非常重要。
安全系统包括声光报警器、倒车雷达、防撞装置等。
声光报警器可以提醒周围人员注意叉车的存在,防止事故的发生。
倒车雷达通过感应器和控制器,监测周围环境,当有障碍物接近叉车时自动发出警报,并可以自动停车或减速。
手动叉车产品知识点总结
手动叉车产品知识点总结手动叉车是一种用于搬运、堆放和搬运物料的设备,它由叉车、操纵杆、液压系统和驱动系统组成。
手动叉车广泛应用于仓储、物流、制造业等领域,是一种成本低、效率高的搬运工具。
本文将从手动叉车的结构、工作原理、分类、使用注意事项等方面进行详细的介绍。
一、手动叉车的结构手动叉车主要由以下几个部分组成:1.叉车:叉车是手动叉车的主体,它由车架、叉臂、货叉、前轮和后轮等部件组成。
叉臂用于提升和放下货物,货叉用于支撑货物,并可根据需要进行伸缩调节。
前轮用于转向,后轮用于牵引,使叉车能够在狭窄的空间中灵活操作。
2.操纵杆:操纵杆连接叉车的液压系统,用于控制叉臂的升降和货叉的伸缩。
操纵杆通常是一个手柄,可以通过手动操作来实现货物的提升和移动。
3.液压系统:液压系统是手动叉车的动力系统,由油箱、油泵、液压缸、阀门等组件构成。
通过液压系统,可以实现叉臂的升降和货叉的伸缩,提高叉车的搬运效率。
4.驱动系统:手动叉车通常采用人力或手动牵引的方式进行移动,不需要额外的动力系统。
但在有些特殊情况下,手动叉车也可以安装电动驱动系统,以提高工作效率。
二、手动叉车的工作原理手动叉车的工作原理主要是依靠液压系统来实现货物的提升和移动。
当操纵杆被操作时,油泵会将液压油送入液压缸,使其活塞上升,从而推动叉臂上升,提升货物。
当操纵杆向下操作时,油泵将液压油送回油箱,使液压缸活塞下降,从而使叉臂下降,释放货物。
通过这样的循环,可实现货物的提升、放下和移动。
三、手动叉车的分类根据搬运方式和使用环境的不同,手动叉车可以分为不同的类型:1.手推叉车:手推叉车是一种人力推动的叉车,适用于小型场所和小批量货物的搬运。
它结构简单,操作便捷,适用性广泛。
2.手拉式叉车:手拉式叉车是一种人力牵引的叉车,适用于长距离和大批量货物的搬运。
它具有较强的承载能力和灵活的转弯能力,适用于不同的使用环境。
3.手动堆高车:手动堆高车是一种用于货物堆垛和搬运的设备,适用于仓储、物流等领域。
叉车货叉常见问题分析
2021 年第3 期特 种 设 备 安 全 技 术· 44·叉车货叉常见问题分析陈 征摘 要 叉车属于特种设备目录内场 (厂) 内专用机动车辆范围内的机动工业车辆, 是企业内部运输、 物料搬运的重 要的特种设备。
货叉作为叉车最重要的工作装置, 在叉车的使用安全中起着举足轻重的作用。
关键词 货叉 检验问题 控制措施1 货叉简介货叉是叉车的重要构件, 是最基本和最通用的取物装 置, 一般叉车都装有两个同样的货叉。
叉车叉取货物时, 货叉的水平段用来插入货物或托盘的底部, 叉起后, 用来 承载货物。
因此, 货叉水平段的上表面必须水平, 水平段 前端的下表面略有斜度, 以使叉尖处厚度较薄, 并且前端 逐渐变窄, 叉尖两侧带有圆弧, 这样有利于使货叉插入货 物底部, 叉取货物。
2 货叉检验的问题分析2.1 货叉不允许焊接货叉作为叉车的重要构件, 受力大, 要求截面小, 重量 轻。
因此需要用低合金钢、 中碳钢等材料制造, 还经适当 的热处理 (如调质) , 以增加水平段的表面硬度, 提高耐磨 性能。
在检验时, 经常会发现货叉有焊接现象 (图1)。
图1 货叉焊接焊接货叉会使其本身材料的力学性能发生改变, 焊缝 周围母材晶粒大小变化, 强度与韧度改变, 影响货叉使用 安全及寿命。
2.2 货叉不允许擅自加长货叉出厂时,根据叉车的额定载重量配备相应的货 叉, 同时叉车的载荷曲线及中心距也会根据计算得出。
货叉在使用过程中, 使用单位会根据叉取货物的不同, 擅自 改变货叉的长度(图2) 。
但是基本上使用单位在改变货 叉长度的同时, 并没有对载荷曲线和载荷中心距做相应的 改变。
货叉加长, 载荷曲线发生变化, 载荷中心距前移, 在 叉取货物时, 重物的起重力矩就会发生改变, 货叉前段 “挑”货易发生倾翻安全事故。
图 2 货叉加长2.3 货叉腐蚀、 锈蚀、 变形、 厚度变薄等缺陷 根据场 (厂) 内机动车辆安全检验技术要求规定, 货叉 水平段和垂直段的厚度磨损量不应超过原值的10%。
叉车货叉检验标准与实际检验中的问题探讨
叉车货叉检验标准与实际检验中的问题探讨随着物流行业的不断发展,叉车的使用越来越广泛,成为了物流中不可或缺的重要工具。
然而,叉车在操作过程中容易出现问题,对此,国家也针对叉车货叉提出了一些检验标准,希望能够减少潜在的危险和安全隐患。
本文将对叉车货叉的检验标准以及实际检验中可能存在的问题进行探讨。
一、叉车货叉的检验标准1.外观和标记:货叉应符合设计要求及国家标准,并标贴相应规格、型号、制造单位等信息。
2.尺寸和公差:货叉尺寸公差应符合设计要求。
3.材质和硬度:货叉材质应符合国家标准,硬度应符合设计要求。
4.表面质量:货叉表面应无明显的裂纹、伤痕和氧化物等损坏。
5.结构:货叉应采用合理的结构,强度应符合设计要求,并应具有足够的韧性和抗疲劳性。
6.载荷能力:货叉的载荷能力应符合设计要求,并应在规定的载荷范围内使用。
7.连接:货叉连接件应采用强度高、耐疲劳、耐腐蚀的材料,并符合设计要求。
以上就是叉车货叉的检验标准,通过执行这些标准,可以保证叉车货叉的质量和性能,使其具有较好的使用寿命和安全性能。
二、实际检验中可能存在的问题1.材料不良:在货叉制造过程中,如果使用的是劣质材料,会影响货叉的强度和硬度,以及整体的性能,从而容易出现扭曲、变形等问题。
2.制造工艺问题:如果制造过程中的焊接、热处理、抛光等工艺不规范,会影响到货叉的质量和性能。
3.全面检查不到位:在进行货叉检验时,如果检查不周,有些问题就会被忽略掉,容易出现质量问题和安全隐患。
4.苛刻的使用环境:如果货叉长期在恶劣的环境下使用,如高温、潮湿、化学腐蚀等,会加速货叉的老化和损坏。
5.人为因素:在使用和维护叉车货叉时,如果人员操作不规范、维修不及时等,也会对货叉的质量和性能产生影响。
综上所述,在对叉车货叉进行检验时,需要从多个方面入手,对货叉的各项指标进行全面检查,逐一排查可能存在的问题。
只有这样才能保证货叉的质量、安全和可靠性,更好地为物流业服务。
港口机械操作叉车总体结构认识
模块二港口装卸搬运车辆项目一装卸搬运车辆总体结构认知任务一叉车总体结构认知任务导读叉车是港口货物操作中,使用非常方便的运输设备,通过学习使学生能准确的描述叉车的总体结构,识别叉车和操作机构与手柄,能知道各部件的功能。
教学目标知识目标1.能正确描述叉车的总体结构;2.能正确识别叉车各个仪表和操作机构与手柄,知道其功能。
能力目标1.能准确叙述叉车的总体结构及其名称;2.能指出叉车各仪表盘、操作机构、手柄的位置,并能准确叙述自个的名称及功能。
工作任务描述机械传动式叉车仪表与操纵装置,指出各部件名称及功能,并填写任务单。
知识储备一、叉车的总体结构叉车主要由发动机、底盘(行走机构)、车体、起升机构、液压系统及电气设备等组成。
发动机是内燃叉车的动力装置,它将燃油产生的热能转变为机械动力,通过底盘的传动系统和行驶系统驱动叉车行驶,并通过液压系统驱动工作装置,完成货物的装卸。
底盘用来支承车身、传递发动机的动力,使叉车产生运动,并保证叉车能够正常行驶,它由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统组成。
叉车工作装置是叉车进行装卸作业的工作部分,承受全部货重,并完成货物的叉取、升降、堆放和码垛等工序,它由货叉、滑架、内外门架、起重链条、滚轮、滑轮、起升油缸、倾斜油缸等组成。
叉车的液压系统由油箱、齿轮泵、多路换向阀、限速阀、液压缸、高低压油管等组成,它是通过油液的压.力使丁作液压缸产生推力,将货叉升降、门架前后倾并驱动液压传动的属具或叉车转向机构等,以达到装卸、堆垛货物或转向的目的。
二、叉车的分类叉车在轮胎式底盘的前方装有升降式门架和货叉的装卸搬运车辆,简称叉车或铲车。
广泛用于码头、库场、舱内和车内。
工作时将货叉插入货板,然后提升货叉举起货物,进行堆码作业。
叉车结构紧凑,机动性好,能在库内或舱内狭窄的通道上行走。
如果配备不同的取物装置,如串杆、旋转货夹、货斗、抱夹等,能装卸多种货物。
大型叉车配上专用的集装箱吊具,即成为集装箱专用叉车。
叉车门架结构分析及载荷曲线的计算
叉车门架结构分析及载荷曲线的计算门架结构分析及载荷曲线的计算叉车作为一种装卸货物的特殊车辆,其载荷曲线的确定,对于叉车设计者来说,是关系到叉车门架的强度和叉车整车稳定性的一个重要参数;对于叉车的使用者来说,是直接关系到使用者的使用效率和生命安全的一个关键因素。
载荷曲线定制的好坏,不仅能使安全性能得到可靠保证,而且又能充分发挥叉车的使用性能。
载荷的大小取决于载荷中心与起升高度。
通过对载荷曲线的观察,可以将载荷曲线分为两个区域,直线段为强度区域,在该区域主要考虑门架强度,轮胎负荷和整车稳定性;曲线段为稳定区域,在该区域主要考虑的是,由于载荷中心和门架起升高度变化后对整车稳定性影响的载荷变化。
影响叉车稳定性的因素很多,例如叉车作业场地的路面状况、坡度、轮胎的结构性能、载荷(货物)质量分布、司机操作过程发生的额外载荷以及作业中可能遇到的非正常的偶然动载荷等;此外,叉车的制造准确性及材料质量,例如制成品的尺寸偏差、材质缺陷致使门架承载后产生扭转变形、车架和货叉变形等。
衡量叉车稳定性的方法及其发展过程:(1)稳定系数法平衡重式叉车是最早发展起来的叉车类型,它的特点在于起升载荷的重心始终位于叉车车轮支承面的前方,载荷始终产生一个使叉车———————————————————————————————————————————————向前倾翻的力矩,需要叉车本身的重量(包括平衡重的重量)所产生的稳定力矩来平衡,以保持叉车的稳定。
虽然规定了叉车的额定起重量,但叉车起升的载荷并不一定都表明重量、或者标明的重量不准确,实际存在着超载的可能性。
为了使叉车在有限的超载情况下仍能保持纵向稳定,必须使稳定力矩有一定的富裕,由此提出了叉车稳定系数。
设叉车两个前轮接地中心点的连线为叉车纵向倾翻轴线,则稳定系数可用下式表示:K=,M稳/M倾,=(GY)/(QB)式中M稳——叉车自重产生的稳定力矩M倾——额定载荷产生的倾覆力矩G——叉车自重Y——叉车自重重心至纵向倾翻轴线的水平距离Q——额定载荷B——载荷重心至纵向倾翻轴线的水平距离稳定系数具有载荷力矩超载储备能力的含义;在B值不变的条件下,K具有载荷超载能力的含义。
叉车货叉结构形式及受力分析
叉车货叉结构形式及受力分析引言货叉是叉车最基本和最通用的取物装置;是叉车的重要物件,其受力大,要求截面小、重量轻,需用低合金钢、中碳钢等材料制造,还需适当的热处理(如调质)以增加其水平段的硬度,提高耐磨性能。
对其怎样设计制造与结构形式的详尽了解及其受力分析,对于货叉的安全使用,对于检验检测都有其实际的指导意义。
一货叉结构形式及与叉架的联接货叉装在叉架上,它的外型是一个“L”型杆件,分为垂直段和水平段两部分,最为常见的是整体式货叉(见图-1a 图-1b)。
有的小吨位叉车货叉的水平段和垂直段分别制成,用销轴连接起来,水平段既可平置,又可折叠,称为折叠式货叉(见图-2)。
它可减少空车长度,便于运输,但制造较为麻烦。
货叉与叉架的联接,根据联接形式的不同,可分为挂钩型(见图-1a 图-2所示)和铰接型(见图-1b所示)两种,挂钩型货叉垂叉的制造过程是先锻造(或辊锻)成长条坯,在镦锻弯成“L”型,再焊接上下两个钩,之后进行热处理;这种货叉制造较为容易,也方便安装和拆卸,适用于中小吨位的叉车。
铰接型货叉的垂直段上端较厚,中心为销轴孔。
货叉通过此孔安装在叉架的支承光轴上。
允许光轴转动,在重力作用下,货叉垂直段下部背面支靠在滑架的下横梁上。
这种货叉安装拆卸不太方便,适用于大吨位叉车。
二货叉的设计与受力验算货叉不管是自己设计,还是选用标准尺寸的货叉,必须保证它的强度和刚度,因此要对它进行合理的设计和验算。
货叉设计的主要尺寸有水平段长度—“L”,垂直段高度、截面尺寸、挂钩尺寸、销轴尺寸等。
水平段长度主要决定于载荷中心距“C”,一般取值L>2C,也可稍小于2C,L按标准选取。
垂直段高度主要与门架的离地间隙及叉架的尺寸有关。
截面尺寸及挂钩尺寸决定于起重量及载荷中心距。
(一)货叉的计算简图根据货叉和叉架的联接形式不同,其支承的情况是不同的。
铰接型货叉可简化为支承在两个铰接支座上的静定刚架(见图-3)挂钩型货叉,由于上支承既不便移动,又不便自由转动,可简化为固定支座,下支承可简化为活动铰接支座,货叉成为一次超静定刚架(见图-4)。
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叉车货叉结构形式及受力分析引言货叉是叉车最基本和最通用的取物装置;是叉车的重要物件,其受力大,要求截面小、重量轻,需用低合金钢、中碳钢等材料制造,还需适当的热处理(如调质)以增加其水平段的硬度,提高耐磨性能。
对其怎样设计制造与结构形式的详尽了解及其受力分析,对于货叉的安全使用,对于检验检测都有其实际的指导意义。
一货叉结构形式及与叉架的联接货叉装在叉架上,它的外型是一个“L”型杆件,分为垂直段和水平段两部分,最为常见的是整体式货叉(见图-1a 图-1b)。
有的小吨位叉车货叉的水平段和垂直段分别制成,用销轴连接起来,水平段既可平置,又可折叠,称为折叠式货叉(见图-2)。
它可减少空车长度,便于运输,但制造较为麻烦。
货叉与叉架的联接,根据联接形式的不同,可分为挂钩型(见图-1a 图-2所示)和铰接型(见图-1b所示)两种,挂钩型货叉垂叉的制造过程是先锻造(或辊锻)成长条坯,在镦锻弯成“L”型,再焊接上下两个钩,之后进行热处理;这种货叉制造较为容易,也方便安装和拆卸,适用于中小吨位的叉车。
铰接型货叉的垂直段上端较厚,中心为销轴孔。
货叉通过此孔安装在叉架的支承光轴上。
允许光轴转动,在重力作用下,货叉垂直段下部背面支靠在滑架的下横梁上。
这种货叉安装拆卸不太方便,适用于大吨位叉车。
二货叉的设计与受力验算货叉不管是自己设计,还是选用标准尺寸的货叉,必须保证它的强度和刚度,因此要对它进行合理的设计和验算。
货叉设计的主要尺寸有水平段长度—“L”,垂直段高度、截面尺寸、挂钩尺寸、销轴尺寸等。
水平段长度主要决定于载荷中心距“C”,一般取值L>2C,也可稍小于2C,L按标准选取。
垂直段高度主要与门架的离地间隙及叉架的尺寸有关。
截面尺寸及挂钩尺寸决定于起重量及载荷中心距。
(一)货叉的计算简图根据货叉和叉架的联接形式不同,其支承的情况是不同的。
铰接型货叉可简化为支承在两个铰接支座上的静定刚架(见图-3)挂钩型货叉,由于上支承既不便移动,又不便自由转动,可简化为固定支座,下支承可简化为活动铰接支座,货叉成为一次超静定刚架(见图-4)。
叉车货叉结构形式及受力分析
叉车货叉构造情势及受力剖析引言货叉是叉车最根本和最通用的取物装配;是叉车的重要物件,其受力大,请求截面小.重量轻,需用低合金钢.中碳钢等材料制作,还需恰当的热处理(如调质)以增长其程度段的硬度,进步耐磨机能.对其如何设计制作与构造情势的详尽懂得及其受力剖析,对于货叉的安然应用,对于磨练检测都有其现实的指点意义.一货叉构造情势及与叉架的联接货叉装在叉架上,它的外型是一个“L”型杆件,分为垂直段和程度段两部分,最为罕有的是整体式货叉(见图-1a 图-1b).有的小吨位叉车货叉的程度段和垂直段分离制成,用销轴衔接起来,程度段既可平置,又可折叠,称为折叠式货叉(见图-2).它可削减空车长度,便于运输,但制作较为麻烦.货叉与叉架的联接,依据联接情势的不合,可分为挂钩型(见图-1a 图-2所示)和铰接型(见图-1b所示)两种,挂钩型货叉垂叉的制作进程是先锻造(或辊锻)成长条坯,在镦锻弯成“L”型,再焊接高低两个钩,之落后行热处理;这种货叉制作较为轻易,也便利装配和装配,实用于中小吨位的叉车.铰接型货叉的垂直段上端较厚,中间为销轴孔.货叉经由过程此孔装配在叉架的支承光轴上.许可光轴迁移转变,在重力感化下,货叉垂直段下部不和支靠在滑架的下横梁上.这种货叉装配装配不太便利,实用于大吨位叉车.二货叉的设计与受力验算货叉不管是本身设计,照样选用尺度尺寸的货叉,必须包管它的强度和刚度,是以要对它进行合理的设计和验算.货叉设计的重要尺寸有程度段长度—“L”,垂直段高度.截面尺寸.挂钩尺寸.销轴尺寸等.程度段长度重要决议于载荷中间距“C”,一般取值L>2C,也可稍小于2C,L按尺度拔取.垂直段高度重要与门架的离地间隙及叉架的尺寸有关.截面尺寸及挂钩尺寸决议于起重量及载荷中间距.(一)货叉的盘算简图依据货叉和叉架的联接情势不合,其支承的情形是不合的.铰接型货叉可简化为支承在两个铰接支座上的静定刚架(见图-3)挂钩型货叉,因为上支承既便利移动,又便利自由迁移转变,可简化为固定支座,下支承可简化为运动铰接支座,货叉成为一次超静定刚架(见图-4).这二种盘算简图,在分散载荷P的感化下,货叉的安全截面均在垂直段下部,其应力状况雷同,强度雷同.但货叉垂直段的受力情形不合,导致二种情势货叉的变形不合,静定刚架程度段的变形要大于超静定刚架程度段的变形.斟酌到挂钩型货叉上部与叉架挂钩处现实存有装配间隙,并不是绝对不克不及迁移转变,同时也为了偏于安然起见,是以各类货叉在设计盘算中均按静定刚架进行验算.(二)货叉的强度盘算货叉受分散载荷感化后的内力如图-5 所示.程度段受弯矩和剪力,垂直段受弯矩和拉力.安全截面鄙人支座A-A截面以下的垂直段,A-A截面的最大正应力为曲折应力和轴向应力之和.图-5中A-A截面,曲折正应力σw和轴向应力σ1分离为:σmax=σw+σ1≤〔σ〕σw=M max/W=6 P C/a2bσ1=P/F=P/a b式中 M max------最大弯矩P------货叉的盘算载荷C------载荷中间矩图-5W------抗弯截面横量(a2b/6)F------截面面积(F=a b)〔σ〕= σs/n ------许用应力(σs--货叉用料的屈从极限.n--安然系数)关于许用应力和安然系数的拔取,与盘算载荷的拔取亲密相干.假如盘算载荷比较准确,安然系数可较小.盘算载荷中除额定载荷外,还应斟酌现实应用进程中载荷偏置造成的偏载系数以及起升和运行进程中惯性和冲击造成的动载系数的影响,但因为在现实应用进程中偏载及动载的不成肯定及试验和统计工作的不完美,没有确实靠得住的数值供参考,是以在设计盘算中一般采取加大安然系数的办法来填补,即取P=Q/2(Q为额定起重量),n=3.(三)货叉的刚度校核其目标是为肯定货叉程度段在外载荷感化下的变形.平日都是以叉尖或载荷中间处的垂直静挠度作为盘算值,挠度越小,货叉的刚度越大.货叉刚度的校核,一般不斟酌偏载和动载,而把正常工作时的载荷作为盘算载荷即P=Q/2(Q为额定起重量),办法为轻便的弯矩图乘法.(图-6所示)先作出货叉在分散力P感化下的弯矩图Mp,并在叉尖处感化一个单位力P’=1,画出在单位力P’感化下的弯矩图M’,然后将个中一个弯矩图(如Mp)的面积和另一个弯矩图(如M’)中前一个弯矩图的形心相对应的高度坐标Y’相乘.为盘算便利,可将弯矩图分成自力规矩的图形,图-6逐个相乘后再叠加,再除以货叉的抗弯刚度E I,可得叉尖挠度:f E=P C L/E I [C/L(3L-C)+6e+2h] ≤ [f]式中 E------钢的弹性模量I------货叉截面惯性矩(等截面对待)=a3b/12[f]------叉尖许可挠度取值 L/50三结论从强度和刚度来讲,增长货叉厚度比增长货叉宽度有利,但厚度大晦气于叉货和卸货,一般货叉的厚度和宽度应在尺度规模内拔取,在知足强度.刚度前提下拔取厚度较小者.货叉垂直段的长度不影响货叉的强度,对刚度有影响,应尽可能减小垂直段的长度,尤其是下支座以下e的长度.挂钩型货叉垂直段有关尺寸也应相符有关尺度.别的,货叉应当实现尺度化,尤其是与挂钩有关的尺寸和叉架的装配尺寸.依据尺度选定了货叉截面和程度长度后,必须进行强度和刚度的验算,如许才干包管其工作安然靠得住.。
叉车货叉变形范围
叉车货叉变形范围
叉车货叉的变形范围是指货叉在正常使用过程中,由于承载货物、碰撞、长期使用磨损等原因导致的各种形态变化。
这些变形可能会影响叉车的操作性能和安全性,因此需要定期检查和维护。
货叉变形的范围主要包括以下方面。
1.形状变形:
货叉的弯曲:由于超载或其他原因,货叉可能会出现弯曲现象,这会影响到叉车的叉取和搬运功能。
货叉的扭曲:在强烈碰撞或不当操作下,货叉可能会出现扭曲,导致叉车无法正常使用。
2.尺寸变形:
货叉长度的变化:由于磨损或断裂,货叉的长度可能会发生变化,影响到叉车的适用性和工作效率。
货叉宽度的变化:货叉宽度的不均匀变化可能导致货物滑落或不稳定。
3.结构变形:
货叉与属具架的配合间隙:如果间隙过大或过小,可能会影响货叉的移动平顺性和稳定性。
货叉的连接部位:如货叉与叉车架的连接部位出现变形或松动,可能会影响叉车的整体性能。
4.表面变形:
表面裂纹:货叉表面出现裂纹可能会扩展到内部结构,影响货叉的强度和耐用性。
表面磨损:长期使用会导致货叉表面磨损,减少货叉与货物之间的摩擦力,影响叉取效果。
叉车货叉的变形范围和程度通常需要通过专业的检查来确定。
在使用过程中,应避免超载、不当操作和忽视维护,以减少货叉变形的可能性。
一旦发现货叉变形,应及时进行修复或更换,确保叉车的正常运行和操作安全。
叉车货叉的结构强度与制造
叉车货叉的结构强度与制造
王书林
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2016(000)009
【摘要】叉车是一种工业的搬运车辆,是指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搬运车辆,叉车常常被用于仓储大型物件的运输,通常使用燃油机或者电池驱动.然而对于叉车的重要的一个组成部分,那就是货叉,货叉是叉车的工具,相当于挂装在叉车上的机械手,货叉也让叉车成为一种多用图高效率的物料搬运的工具,能对几乎任何可以想象到的搬运对象进行叉、夹、推、拉、侧移和旋转等作业,从而提高物流效率,降低生产的成本,避免产品的破损并且可以大大的节省存储的空间.正是因为物体的重力是直接释放到货叉上面,所以货叉的制造是需要有直角形并且带有曲形的一种细长的大锻件,用普通制造方法是很难生产出较高质量的货叉的[1].
【总页数】2页(P215,217)
【作者】王书林
【作者单位】军事交通学院天津 300161
【正文语种】中文
【相关文献】
1."中国(景县·龙华)叉车货叉制造基地"揭牌 [J], 贾锦珠
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叉车货叉结构形式及受力分析
引言
货叉是叉车最基本和最通用的取物装置;是叉车的重要物件,其受力大,要求截面小、重量轻,需用低合金钢、中碳钢等材料制造,还需适当的热处理(如调质)以增加其水平段的硬度,提高耐磨性能。
对其怎样设计制造与结构形式的详尽了解及其受力分析,对于货叉的安全使用,对于检验检测都有其实际的指导意义。
一货叉结构形式及与叉架的联接
货叉装在叉架上,它的外型是一个“L”型杆件,分为垂直段和水平段两部分,最为常见的是整体式货叉(见图-1a 图-1b)。
有的小吨位叉车货叉的水平段和垂直段分别制成,用销轴连接起来,水平段既可平置,又可折叠,称为折叠式货叉(见图-2)。
它可减少空车长度,便于运输,但制造较为麻烦。
货叉与叉架的联接,根据联接形式的不同,可分为挂钩型(见图-1a 图-2所示)和铰接型(见图-1b所示)两种,挂钩型货叉垂叉的制造过程是先锻造(或辊锻)成长条坯,在镦锻弯成“L”型,再焊接上下两个钩,之后进行热处理;这种货叉制造较为容易,也方便安装和拆卸,适用于中小吨位的叉车。
铰接型货叉的垂直段上端较厚,中心为销轴孔。
货叉通过此孔安装在叉架的支承光轴上。
允许光轴转动,在重力作用下,货叉垂
直段下部背面支靠在滑架的下横梁上。
这种货叉安装拆卸不太方便,适用于大吨位叉车。
二货叉的设计与受力验算
货叉不管是自己设计,还是选用标准尺寸的货叉,必须保证它的强度和刚度,因此要对它进行合理的设计和验算。
货叉设计的主要尺寸有水平段长度—“L”,垂直段高度、截面尺寸、挂钩尺寸、销轴尺寸等。
水平段长度主要决定于载荷中心距“C”,一般取值L>2C,也可稍小于2C,L按标准选取。
垂直段高度主要与门架的离地间隙及叉架的尺寸有关。
截面尺寸及挂钩尺寸决定于起重量及载荷中心距。
(一)货叉的计算简图
根据货叉和叉架的联接形式不同,其支承的情况是不同的。
铰接型货叉可简化为支承在两个铰接支座上的静定刚架(见图-3)挂钩型货叉,由于上支承既不便移动,又不便自由转动,可简化为固定支座,下支承可简化为活动铰接支座,货叉成为一次超静定刚架(见图-4)。
这二种计算简图,在集中载荷P的作用下,货叉的危险截面均在垂直段下部,其应力状态相同,强度相同。
但货叉垂直段的受力情况不同,导致二种形式货叉的变形不同,静定刚架水平段的变形要大于超静定刚架水平段的变形。
考虑到挂钩型货叉上部与叉架挂钩处实际存有安装间隙,并非绝对不能转动,同时也为了偏于安全起见,因此各种货叉在设计计算中均按静定刚架进行验算。
(二)货叉的强度计算
货叉受集中载荷作用后的内力如图-5 所示。
水平段受弯矩和剪力,垂直段受弯矩和拉力。
危险截面在下支座A-A截面以下的垂直段,A-A截面的最大正应力为弯曲应力和轴向应力之和。
图-5中A-A截面,弯曲正应力σw和轴向应力σ1分别为:
σmax=σw+σ1≤〔σ〕
σw=M max/W=6 P C/a2b
σ1=P/F=P/a b
式中M max------最大弯矩
P------货叉的计算载荷
C------载荷中心矩
W------抗弯截面横量(a2b/6)
F------截面面积(F=a b)
〔σ〕= σs/n ------许用应力(σs--货叉用料的屈服极限、n--安全系数)关于许用应力和安全系数的选取,与计算载荷的选取密切相关。
如果计算载荷比较精确,安全系数可较小。
计算载荷中除额定载荷外,还应考虑实际使用过程中载荷偏置造成的偏载系数以及起升和运行过程中惯性和冲击造成的动载系数的影响,但由于在实
图-5
际使用过程中偏载及动载的不可确定及实验和统计工作的不完善,没有确切可靠的数值供参考,因此在设计计算中一般采用加大安全系数的办法来弥补,即取P=Q/2(Q为额定起重量),n=3。
(三)货叉的刚度校核
其目的是为确定货叉水平段在外载荷作用下的变形。
通常都是以叉尖或载荷中心处的垂直静挠度作为计算值,挠度越小,货叉的刚度越大。
货叉刚度的校核,一般不考虑偏载和动载,而把正常工作时的载荷作为计算载荷即P=Q/2(Q为额定起重量),方法为简便的弯矩图乘法。
(图-6所示)
先作出货叉在集中力P作用下的弯矩图Mp,并在叉尖处作用一个单位力P’=1,画出在单位力P’作用下的弯矩图M’,然后将其中一个弯矩图(如Mp)的面积和另一个弯矩图(如M’)中前一个弯矩图的形心相对应的高度坐标Y’相乘。
为计算方便,可将弯矩图分成独立规则的图形,逐个相乘后再叠加,再除以货叉的抗弯刚度E I,可得叉尖挠度:
f E=P C L/E I [C/L(3L-C)+6e+2h] ≤ [f]
式中E------钢的弹性模量
I------货叉截面惯性矩(等截面看待)=a3b/12
图-6
[f]------叉尖允许挠度取值L/50
三结论
从强度和刚度来讲,增加货叉厚度比增加货叉宽度有利,但厚度大不利于叉货和卸货,一般货叉的厚度和宽度应在标准范围内选取,在满足强度、刚度条件下选取厚度较小者。
货叉垂直段的长度不影响货叉的强度,对刚度有影响,应尽可能减小垂直段的长度,尤其是下支座以下e的长度。
挂钩型货叉垂直段有关尺寸也应符合有关标准。
另外,货叉应该实现标准化,尤其是与挂钩有关的尺寸和叉架的安装尺寸。
根据标准选定了货叉截面和水平长度后,必须进行强度和刚度的验算,这样才能保证其工作安全可靠。