畢業(yè)論文-有軌堆垛機(jī)整體及行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文-有軌堆垛機(jī)整體及行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)page1本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（）題目有軌堆垛機(jī)整體及行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)院（系人機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化050213050213班級(jí):005500221133學(xué)生:李飛飛050213107050213107005500221133110077指導(dǎo)教師:田太明2009年06月page 2摘要有軌堆垛機(jī)整體及行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)摘要本文詳細(xì)介紹了有軌堆垛機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中重點(diǎn)放在了行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，在進(jìn)行行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，主要是通過(guò)對(duì)行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案的選取，由運(yùn)行阻力所決定的行走電機(jī)的選取，由速比決定的減速器的選取

2、，以及制動(dòng)裝置制動(dòng)器的選取和克服沖擊的緩沖器等主要部件的選取，來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)各部件初步選型后，都進(jìn)行了校核，保證了選擇的合理性。在本文最后部分，對(duì)該堆垛機(jī)的穩(wěn)定性進(jìn)行了較為詳細(xì)的討論，保證了堆垛機(jī)工作時(shí)運(yùn)行的平穩(wěn)性。本次設(shè)計(jì)的有軌堆垛機(jī)性能良好、動(dòng)作靈活、操作方便、故障率低、護(hù)簡(jiǎn)單方便，滿足了生產(chǎn)的需要。關(guān)鍵詞：有軌堆垛機(jī)，機(jī)械，行走機(jī)構(gòu)，穩(wěn)定性/.yizhiwu/page 3摘要the design of the overall structure and walkingthe design of the overal1 structure and walkingtthhee

3、 ddeessiiggnn ooff tthhee oovveerraallll ssttrruuccttuurree aanndd waallkki irmggmechanismof astackercrane mechanismof astackercranemmeecchhaanniissmmooffaassttaacckkeerrccrraanneeabstractabstractaabbssttrraaccttthis paper describes in detail the design of the overallstructure theory andwalking mech

4、anism of a stacker crane, in my design work i focus onthe designof walking mechanism, when the design begins, i first select the transmission ofthe weilking mechanism, second i select the motor by the running resistance of thewalking system. once the motor was selected the speed ratio between the mo

5、torand the running wheels is definite. and we can select the reducer by the speedratio. other components such as brakes which is used to break when necessarycan be selected by any requests of the system so is the buffers and so on. inaccordance with design requirements, the initial sclcctod componcn

6、ts must beconducted acheck toensure the rationality of choice. in the last part of this paper,the stability of the erane is carried out in more detail discussion to ensure thestacker erane， s working stabi1ity.the design of the crane rail works out in good condition, action andflexible, convenient o

7、peration, low failure rate, maintenanee , simple andconvenient to meet the production nccds.keywords: crane rail machine run institutions stabilitykeywords: erane rail machine run institutions stabilitykkeeyywoorrddss: : ccrraanneerraai ill,mmaacchhi in neerruurmiirmssttiittuuttiioormss, ssttaabbiil

8、liittyy目錄1衣之舞/. yizhiwu/目錄目錄t1. 緒論11.1 研究背景及內(nèi)容11.1.1 有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)丿1型11.1.3有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)31.2 變 頻 調(diào) 速 技 術(shù) 簡(jiǎn)介41.2. 1變頻述41.2.3 變頻器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀61.3 本文研究的內(nèi)容2.堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)82.1 堆 垛 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) 特占八、82.2 堆垛機(jī)門架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算82.3 堆 垛 機(jī) 門 架 的 彎 矩 和 撓丿距102.3.2由行走車輪的反力產(chǎn)生的彎距.132.3.3 有叉取作業(yè)產(chǎn)生的彎矩142.4設(shè) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 校下：142.4.2 各部分的彎矩152.4.3 結(jié)

9、構(gòu) 構(gòu) 件 的 彎 曲 應(yīng)力3. 堆 垛 機(jī) 行 走 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì)算163.1堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和要求163.2 水平運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置的主要問(wèn)題:3.3 機(jī)構(gòu)的布置形式163.4 堆垛機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算163.4. 1 主動(dòng)行走輪直徑的確定163.4.2 運(yùn)行阻力計(jì)算算183.4.4 電 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 熱 校驗(yàn)183.4.5 減 速器的選擇193.4.6 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率19iipage 5目錄率203.5選擇制動(dòng)器213.6 選擇聯(lián)軸器213.7 緩沖器的選4.堆垛機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算234.1 堆 垛 機(jī) 的 穩(wěn) 定 性 分析234.2 運(yùn) 行 中 立 柱 撓 度 的 計(jì)算

10、234.3 運(yùn)行 中 立柱 的 穩(wěn)定性分析論謝36iiipage 611. 緒論1.1.11. 緒論近年來(lái)，隨著企業(yè)生產(chǎn)與管理的不斷提高，越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到物流系統(tǒng)的改善與合理性對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)率、降低成本非常重要。堆垛機(jī)是自動(dòng)化究。體倉(cāng)庫(kù)中最重要的起重堆垛設(shè)備。本文著重就堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行初步研1.11.111. 11研究背景及內(nèi)容1.1.11.1.111.11.11有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)展自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是現(xiàn)代物流中的重要組成部分，它是在不直接進(jìn)行人工理的情況下自動(dòng)存取物料的系統(tǒng)，是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)發(fā)展的高科技產(chǎn)物，對(duì)提高牛產(chǎn)率、降低成木有著重要意義。在20世紀(jì)70年代初期，我國(guó)開(kāi)始研究釆用有軌巷

11、道式堆垛機(jī)（簡(jiǎn)稱堆垛機(jī)）的立體倉(cāng)庫(kù)。1980年我國(guó)第一座自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在北京汽車制造廠投產(chǎn)，從此自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在我國(guó)得到了迅速發(fā)展。巷道堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的核心物流設(shè)備，是隨著自動(dòng)化立體倉(cāng)的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的專用起重機(jī)，它是倉(cāng)庫(kù)中使用最廣泛的物料搬運(yùn)設(shè)備,也是物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的最重要設(shè)備，其用途是在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的貨架巷道間來(lái)冋穿梭運(yùn)行，將位于巷道口的貨物存入貨格，或者和反取出貨格內(nèi)的貨物運(yùn)送到巷道口。早期的堆垛機(jī)是在橋式起重機(jī)的起重小車上懸掛一個(gè)門架，利用貨叉在、/.柱上的上下運(yùn)動(dòng)及立柱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)搬運(yùn)貨物，通常稱之為橋式堆垛機(jī)3。1960年左右在美國(guó)岀現(xiàn)了巷道堆垛機(jī)，這種堆垛機(jī)是在地面的導(dǎo)

12、軌上行走, 利用貨架上部的導(dǎo)軌防止傾倒，或者相反，在上部導(dǎo)軌上行走，利用地面導(dǎo)軌i上傾倒4隨著立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展，巷道堆垛機(jī)逐漸替代了橋式堆垛機(jī)。在口木從1967年開(kāi)始安裝高度為25米高度的堆垛機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和白動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展，堆垛機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，技術(shù)性能越來(lái)越好，高度也在不斷增加，到1970年實(shí)現(xiàn)了由貨架支承的高度為40米的堆垛機(jī)。堆垛機(jī)的運(yùn)行速度也不斷提高，fi前堆垛機(jī)水平運(yùn)行速度最高達(dá)200m/min (/h載重量的堆垛己達(dá)300m/min),起升速度高達(dá)120m/min,貨叉伸縮速度達(dá)50m/min。1. 1.21. 1.211. 11. 22有軌巷道堆垛機(jī)的類型有軌巷道堆

13、垛機(jī)可按其結(jié)構(gòu)形式、支承方式和運(yùn)行軌跡等進(jìn)行分類,一般可分為以下幾種類型:(1) 按結(jié)構(gòu)形式，分為雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)和單立柱有軌巷道堆垛機(jī):雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)由兩根立柱、上橫梁、下橫梁和帶貨叉的載貨臺(tái)組成，立柱、上橫梁和下橫梁組成一個(gè)長(zhǎng)方形的框架，一般稱為機(jī)架。立柱形式有方管和圓管兩種，方管可兼作起升導(dǎo)軌，圓管需要附加起升導(dǎo)軌。這種堆機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是強(qiáng)度和剛性都比較好，能快速起、制動(dòng)，并且運(yùn)行平穩(wěn)。般用在起升高度較高、起重量較大和水平運(yùn)行速度較高的立體倉(cāng)庫(kù)中，其缺是自重較大。其結(jié)構(gòu)如圖11所示。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖11雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)單立柱有軌巷道堆垛機(jī)單

14、立柱有軌巷道堆垛機(jī)的機(jī)架由一根立柱、下橫梁和上橫梁組成。立柱多采用型鋼或焊接制作，立柱上附加導(dǎo)軌。整機(jī)重量較輕，消耗材料少，因此造成木相對(duì)較低，但剛性稍差。由于載貨臺(tái)和貨物對(duì)立柱有偏心作用，以及行走、制動(dòng)時(shí)產(chǎn)牛的水平慣性力作用，使單立柱有軌巷道堆垛機(jī)在使用上有較大的局限性。不適于起重量大和水平運(yùn)行速度高的堆垛機(jī)。單立柱堆垛機(jī)的起升結(jié)構(gòu)，普遍采用鋼絲繩傳動(dòng)，由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鋼絲繩牽引貨臺(tái)沿立柱或起升導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。對(duì)于鋼絲繩傳動(dòng)，傳動(dòng)和布置相對(duì)容易,但定位準(zhǔn)確性稍差。其結(jié)構(gòu)如圖1. 2所示。圖1. 2單立柱有軌巷道堆垛機(jī)(2) 按支承方式分類，有軌巷道堆垛機(jī)分為懸掛型和地面支承型。

15、懸掛型有軌巷道堆垛機(jī)懸掛型有軌巷道堆垛機(jī)懸掛在巷道上方的軌道上運(yùn)行，其運(yùn)行機(jī)構(gòu)安裝在堆垛機(jī)門架的上部。在地面鋪設(shè)導(dǎo)軌，使門架下部的導(dǎo)向輪以一定的間隙夾在導(dǎo)軌的兩側(cè)，從而防止堆垛機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)牛擺動(dòng)和傾剎。懸掛式堆垛機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn):在設(shè)計(jì)門架時(shí)，可以不考慮橫向的彎曲強(qiáng)度，鋼結(jié)構(gòu)的自重可以減輕, 加減速時(shí)的慣性擺動(dòng)小，穩(wěn)定所需的時(shí)間短;其缺點(diǎn)是維修和檢查不方便。35page 8西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）地面支承型有軌巷道堆垛機(jī)堆垛機(jī)的運(yùn)行軌道鋪設(shè)在地而上，堆垛機(jī)用下部行走輪支承和驅(qū)動(dòng),上部導(dǎo)向輪用來(lái)防止堆垛機(jī)傾倒或擺動(dòng)。和懸掛型有軌巷道堆垛機(jī)相比，這種堆垛機(jī)的立柱主要考慮軌道平面內(nèi)的彎曲強(qiáng)度，因此，需

16、要加大立柱在行走方向截面的慣性矩。由于驅(qū)動(dòng)裝置均裝在下橫梁上，容易保養(yǎng)和維修。(3) 按其運(yùn)行軌跡形式不同，分為肓線運(yùn)行型堆垛機(jī)和曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)。直線運(yùn)行型堆垛機(jī)直線運(yùn)行型堆垛機(jī)只能在巷道內(nèi)直線軌道上運(yùn)行，不能自行轉(zhuǎn)換巷道。只能通過(guò)其他輸送設(shè)備轉(zhuǎn)換巷道，直線運(yùn)行型堆垛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，能夠滿足出入庫(kù)頻率較高的立體倉(cāng)庫(kù)作業(yè)，應(yīng)用最為廣泛。曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)行走輪與下橫梁是通過(guò)垂直軸較接的，能夠在壞形或其他曲線軌道上運(yùn)行，不通過(guò)其他輸送設(shè)備便可以從一個(gè)巷道自行轉(zhuǎn)移到另一個(gè)巷道。曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)在使用上有局限性，只適用于出入庫(kù)頻率較低的立體倉(cāng)庫(kù)。本文研究的堆垛機(jī)是結(jié)構(gòu)形式為雙立柱，

17、支承方式為地面支承型，并且其運(yùn)行軌跡為直線型巷道堆垛機(jī)。1. 1. 31. 1.311. .11. .33有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)隨著經(jīng)濟(jì)全球化步伐的口益加快和信息技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)行業(yè)和消費(fèi)方式正發(fā)牛著深刻的變化，物流在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的作用越來(lái)越受到企業(yè)的重 視,物流人才的需求也在口益増長(zhǎng)。目前，物流人才已經(jīng)被列為我國(guó)12大類緊 缺人才之一，有報(bào)道稱“物流人才的需求已超過(guò)600萬(wàn)”。物流實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)正是要搭建一座理論與實(shí)踐的橋梁，目前，我國(guó)許多高校已經(jīng)建立了物流實(shí)驗(yàn)室,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)有160多所高校建立了自己的物流實(shí)驗(yàn)室。物流實(shí)驗(yàn)室為生提供實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，深化學(xué)生對(duì)現(xiàn)代物流理論的理解，提高

18、學(xué)生的操作能力,融機(jī)械、電氣、電子及計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，在這種技術(shù)中，不 同領(lǐng)域和層次的知識(shí)與能力融會(huì)在一起。另外，為了更好的模擬貨物在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)各倉(cāng)儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)的物流過(guò)程，硏究提高物流效率以及堆垛機(jī)性能和作業(yè)效率方法，許多物流研究中心紛紛建立起來(lái)。山東大學(xué)現(xiàn)代物流控制實(shí)驗(yàn)屮心是目前我國(guó)第一個(gè)現(xiàn)代的物控制實(shí)驗(yàn)室，在物流調(diào)度、物流控制、機(jī)械手揀選控制和機(jī)器視覺(jué)的綜合研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面目前處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。圖1. 3是研究中心的小型倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)圖1.3小型倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)1.21.211. .22變頻調(diào)速技術(shù)簡(jiǎn)介1.2. 11.2. 1page 9西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11. 22. 11

19、變頻器概述目前，交流調(diào)速傳動(dòng)已經(jīng)上升為電氣調(diào)速傳動(dòng)的主流。中、小容量范圍內(nèi)，采用自關(guān)斷器件的全數(shù)字控制pwm變頻器己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通用化。全數(shù)字控制方式的軟件功能不但考慮到通用變頻器自身的內(nèi)在性能，而且還融入了大量的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)、技巧，使得通用變頻器的ras三性（reliability,availability,serviceability,可靠性、可使用性、可維修性）功能得以充實(shí)。由于通用變頻器具有調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)行效率高、功率因數(shù)高、操作方便且便于同其他設(shè)備接口等一系列優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用越來(lái)越廣泛，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。1.2.21.2.211. 22. 22變頻器的分類:(

20、1)按照主電路工作方式分類。當(dāng)按照主電路工作方式進(jìn)行分類時(shí),變頻器可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器。電壓型變頻器的特點(diǎn)是將直流電壓源轉(zhuǎn)換為交流電源，而電流型變頻器的特點(diǎn)則是將直流電流源轉(zhuǎn)換為交流電 源。電壓型變頻器。在電壓型變頻器中，整流電路或者斬波電路產(chǎn)生逆變電路所需要的直流電壓，并通過(guò)中間電路的電容進(jìn)行平滑后輸出。整流電路和直流中間電路起直流電壓源的作用，而電壓源輸出的直流電壓在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為具有所需頻率的交流電壓。在電壓型變頻器中，由于能量回饋給育流中間電路的電容，并使肓流電壓上升，還需要有專用的放電電路，以防止換流器因電壓過(guò)高而被破壞。電流型變頻器。在電流型變頻器中，整流電路給岀

21、直流電流，并通過(guò)中間電路的電抗將電流進(jìn)行平滑后輸出。整流電路和直流中間電路起電流源的作用，而電流源輸出的交流電流在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為所需要的交流電流，并被分配給各輸出相后作為交流電流提供給電動(dòng)機(jī)。在電流型變頻器中，電動(dòng)機(jī)子電壓的控制是通過(guò)檢測(cè)電壓后對(duì)電流進(jìn)行控制的方式實(shí)現(xiàn)的0對(duì)于電流型變頻器來(lái)說(shuō)，在電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的過(guò)程中可以通過(guò)將直流中間電路的電壓反向 的方式使肓流電路變?yōu)槟孀冸娐?，并將?fù)載的能量回饋給電源。由于在采用電流控制方式時(shí)可以將能量回饋給電源，而且在出現(xiàn)負(fù)載短路等情況時(shí)也更容易理，電流型控制方式更適合子大容量變頻器。(2)按照開(kāi)關(guān)方式分類。按照逆變電路的開(kāi)關(guān)方式對(duì)變頻器進(jìn)行分類,則變

22、頻器可以分為paw控制方式，pwm控制方式和高載頻pwm控制方式三手屮。 pam控制pam控制是pulseamplitude modulation(脈沖振幅調(diào)制)控制的簡(jiǎn)稱，是一種在整流電路部分對(duì)輸出電壓（電流）的幅值進(jìn)行控制，而在逆電路部分對(duì)輸出頻率進(jìn)行控制的控制方式。因?yàn)樵趐am控制的變頻器中逆變電路換流器件的開(kāi)關(guān)頻率即為變頻器的輸出頻率，所以這是一種同步調(diào)節(jié)方 式。 pwm控制pwm控制是pulsewidth modulation （脈沖寬度調(diào)制）控制的page 10西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）稱，是在逆變電路部分同時(shí)對(duì)輸出電壓（電流）的幅值和頻率進(jìn)行控制的控制 方式。在這種控制方式中，

23、以較高頻率對(duì)逆變電路的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元器件進(jìn)行開(kāi)閉,并通過(guò)改變輸岀脈沖的寬度來(lái)達(dá)到控制電壓(電流)的目的。 高載頻pwm控制這種控制方式原理上實(shí)際是對(duì)pwm控制方式的改進(jìn)，是為了降低電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音而采用的一種控制方式。在這種控制方式中,載頻被提高到入耳可以聽(tīng)到的頻率(10-20khz)以上，從而達(dá)到降低電動(dòng)機(jī)噪音的目的。這種控制方式主要用于低噪音型的變頻器，也將是今后變頻器的發(fā)方向。由于這種控制方式對(duì)換流器件的開(kāi)關(guān)速度有較高的要求，所用換流器只能使用具有較高開(kāi)關(guān)速度的igbt和mosfet等半導(dǎo)體元器件，目前在大容量變頻器中的利用仍然受到一定限制。但是，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，具有較高開(kāi)關(guān)速度的換

24、流元器件的容量將越來(lái)越大，所以預(yù)計(jì)采用這種控制方式的變頻器也將越來(lái)越多。pwm控制和高載頻pwm控制都屬于異步調(diào)速方式，即變頻器的輸出率不等于逆變電路換流器件的開(kāi)關(guān)頻率。(3)按照工作原理分類。按照工作原理對(duì)變頻器進(jìn)行分類，按變頻器技術(shù)的發(fā)展過(guò)程可以分為u/f控制方式、轉(zhuǎn)差頻率控制方式和矢量控制方式三種。 u/f控制變頻器ulf控制是一種比較簡(jiǎn)單的控制方式。它的基本特點(diǎn)是對(duì)變頻器輸出的電壓和頻率同時(shí)進(jìn)行控制，通過(guò)使u/f （電壓和頻率的比）的值保持一定而得到所需的轉(zhuǎn)矩特性。采用ulf控制方式的變頻器控制電路成本較低，多用于對(duì)精度要求不太高的通用變頻器。 轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對(duì)u

25、lf控制的一種改進(jìn)。在米用這種控制方式的變頻器屮，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度由安裝在電動(dòng)機(jī)上的速度傳器和變頻器控制電路得到，而變頻器的輸出頻率則由電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率的和被自動(dòng)設(shè)定。從而達(dá)到在進(jìn)行調(diào)速控制的同吋控制電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的目的。轉(zhuǎn)差頻率控制是利用了速度傳感器的速度閉環(huán)控制，并可以在一程度上對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，所以和ulf控制方式相比，在負(fù)載發(fā)生較大 變化時(shí)仍能達(dá)到較高的速度和具有較好的轉(zhuǎn)矩特性。但是，由于采用這種控制方式時(shí)需要在電動(dòng)機(jī)上安裝速度傳感器，并需要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特性調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差，通常多用于廠家指定的專用電動(dòng)機(jī)，通用性較差。 矢量控制變頻器矢量控制是70年代由西德b laschke等

26、人首先提出來(lái)的對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的一種新的控制思想和控制技術(shù)，也是交流電動(dòng)機(jī)的一種理想調(diào)速方法。欠量控制的基本思想是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流分為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量（勵(lì)磁電流）和與其相垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流）并分別加以控制。由于在這種控制方式中必須同時(shí)控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流的幅值和相 位,即控制定子電流矢量，這種控制方式被稱為矢量控制方式。矢量控制方式使異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高性能的控制成為可能。采用矢量控制方式的交流調(diào)速系統(tǒng)不僅在調(diào)速范圍上可以與直流電動(dòng)機(jī)相匹敵，而且可以直接控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。所以已經(jīng)在許多需要進(jìn)行精密控制的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。page 11西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(4)按

27、照用途分類。按照用途對(duì)變頻器進(jìn)行分類時(shí)變頻器可以分為以下幾種類型。通用變額器顧名思義，通用變頻器的特點(diǎn)是其通用性。這里通用性指的是通用變頻器可以對(duì)普通的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。高性能專用變頻器隨著控制理論，交流調(diào)速理論和電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制方式得到了充分地重視和發(fā)展，采用矢量控制方式高性能變頻器和變頻器專用電動(dòng)機(jī)所組成的調(diào)速系統(tǒng)在性能上己經(jīng)達(dá)到和超過(guò)了直流伺服系統(tǒng)。高頻變頻器在超精密加工和高性能機(jī)械區(qū)域中常常要用到高速電動(dòng)機(jī)。為了滿足這些高速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的需要，出現(xiàn)了采用pam控制方式的高速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用變頻器。這類變頻器的輸岀頻率可以達(dá)到3khz,所以在驅(qū)動(dòng)兩極異步電動(dòng)機(jī)時(shí)電

28、動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可以達(dá)到180000r/min. 單相交頻器和三相變頻器交流電動(dòng)機(jī)可以分為單相交流電動(dòng)機(jī)和三相交流電動(dòng)機(jī)兩種類型，與此相對(duì)應(yīng)，變頻器也分為單相變頻器和三相變頻器。者的工作原理相同，但電路的結(jié)構(gòu)不同。變頻器的特點(diǎn):變頻器與異步電動(dòng)機(jī)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速傳動(dòng)控制,簡(jiǎn)稱為變頻器傳動(dòng)。變頻器傳動(dòng)具有固有的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用在不同的生產(chǎn)機(jī)械或設(shè)備體現(xiàn)不同的功能，總體來(lái)說(shuō)，變頻器傳動(dòng)具有以下幾個(gè)效能。1、節(jié)能應(yīng)用主要體現(xiàn)在提高運(yùn)行可靠性、臺(tái)數(shù)控制和調(diào)速控制并用。2、提高生產(chǎn)效率(1) 保證加工工藝中的最佳運(yùn)行(2) 適應(yīng)負(fù)載不同工作情況下的最佳轉(zhuǎn)速(3) 使原有設(shè)備的増速運(yùn)轉(zhuǎn)3、設(shè)備的合

29、理化4、改善和適應(yīng)環(huán)境1.2.31.2.311. 22. 33變頻器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀交流變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展方向。近十多年來(lái),著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，變頻器己經(jīng)廣泛地用交流電動(dòng)機(jī)的速度控制。同時(shí)由于電力半導(dǎo)體器件和微處理器的性能不斷提高，作為交流變頻調(diào)速系統(tǒng)核心的變頻器的性能也得到了飛躍性的提高，并幾乎應(yīng)用擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域。其重要性和發(fā)展?jié)摿Σ豢珊鲆暋５谝淮哂型ㄐ殴δ艿淖冾l器帶有一個(gè)獨(dú)立的“速度包” (speed pod);第二代變頻器的通信進(jìn)入點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模擬信號(hào)連接方式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶數(shù)字接口的變頻器是當(dāng)代變頻器的通信方式，它具備

30、網(wǎng)絡(luò)通信能力。當(dāng)代通信產(chǎn)品能提供比用戶所能使用的更多的數(shù)據(jù)和1/0選擇，但傳統(tǒng)的接口技術(shù)使用的是rs485/422,它們的抗干擾能力和傳輸能力都不能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要。實(shí)施控制的時(shí)候，通過(guò)rs485只能接收少量的實(shí)時(shí)信息，并且通過(guò)人機(jī)接口page 12西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）面編程，無(wú)法實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)的在線監(jiān)控和優(yōu)化，從而影響整個(gè)控制系統(tǒng)性能和生產(chǎn)工藝水平的提高?，F(xiàn)在，由于現(xiàn)場(chǎng)總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是美羅克韋爾自動(dòng)化的control net和device net技術(shù)，可將帶數(shù)字接口的變頻器集成到網(wǎng)絡(luò)化的平臺(tái)中，通過(guò)plc、人機(jī)界面him,甚至與工廠信息管理層共實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)變頻器參

31、數(shù)的在線監(jiān)控和優(yōu)化。對(duì)于多電動(dòng)機(jī)的同步控 制、協(xié)調(diào)控制、負(fù)載均衡分配和高速設(shè)備等應(yīng)用場(chǎng)合，其關(guān)鍵參數(shù)pid可以按 具體工況條件進(jìn)行在線優(yōu)化，對(duì)于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制性能和水平的提高有重要意義。因而基于集成化網(wǎng)絡(luò)的變頻器控制將會(huì)成為當(dāng)前世界自動(dòng)化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。美國(guó)羅克韋爾自動(dòng)化公司的變頻器均可通過(guò)各種類型的scan port通信模塊與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連通，包括control net, device net, dii, dii+和rio,dh-485網(wǎng)絡(luò),而且它們與法國(guó)ie公司的modbus, modbus plus美國(guó)mctasys公司，日本0mr0m公司和德國(guó)西門子公司的profibus均可連通。1.31

32、.311. 33本文研究的內(nèi)容已知倉(cāng)庫(kù)貨架總高度為12m,間距1. 4m,行走速度：5240/min。要求:(a)根據(jù)運(yùn)行空間設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸；(b)設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)；(c)根據(jù)運(yùn)行速度進(jìn)行整穩(wěn)定性的計(jì)算。具體在堆垛機(jī)設(shè)計(jì)中將做以下工作:對(duì)堆垛機(jī)的立柱、上下橫梁，按照自重最輕原則，完成其選型和截面參數(shù)的計(jì)算;(2)通過(guò)功率、速度等參數(shù)的計(jì)算、完成堆垛機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的選型和計(jì)算;(3)對(duì)堆垛機(jī)的立柱、上下橫梁的強(qiáng)度、立柱軌道疲勞強(qiáng)度、整機(jī)靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度、局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性的驗(yàn)算;page 132.2.22.堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.22. 堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 12. 122. 11堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)堆垛機(jī)

33、主要由下橫梁、貨叉機(jī)構(gòu)、立柱、上橫梁、平運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、電護(hù)裝置和電氣控制系組成。堆垛機(jī)主體結(jié)構(gòu)主要由上橫梁、立柱、下橫梁 和控制柜支座組成。上、下橫梁是由鋼板和型鋼焊接成箱形結(jié)構(gòu)，截面性能好,下橫梁上兩側(cè)的運(yùn)行堆垛機(jī)由行走電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸 輪軸孔在落地鎮(zhèn)銃床一裝夾加工完成，確保了主、被動(dòng)輪軸線的平行，從而提高了整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性;立柱是由方鋼管制作，在方鋼管兩側(cè)一次焊接兩條扃鋼導(dǎo)軌（材質(zhì)16mn）, 導(dǎo)軌表面進(jìn)行硬化處理，耐磨性好。在焊接中采用了具有特殊裝置的自動(dòng)焊接技術(shù)，有效克服了整體結(jié)構(gòu)的變形；上橫梁焊于立柱之上，立柱與下橫梁通過(guò) 法蘭定位，用高強(qiáng)度螺栓連接，整個(gè)主體結(jié)構(gòu)具有重量輕、抗扭、抗彎、剛度大、強(qiáng)度咼等特點(diǎn)。2.22.22222堆垛機(jī)門架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算門架是堆垛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)物，有單柱式和矩形框架式。按支承方式,又可分為安裝在貨架上的上部支承式和安裝在地面上的下部支承式。不論哪種型都帶有伸縮貨叉和人工駕駛室（有時(shí)也沒(méi)有）的貨合。升降臺(tái)沿立柱升降, 同時(shí)靠地上和頂上的導(dǎo)軌保持走行穩(wěn)定和支持貨叉伸出進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)的翻轉(zhuǎn)彎