高门架堆垛叉车载荷稳定性研究

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1、高门架堆垛叉车载荷稳定性研究摘要：随着市场经济的发展，物流装备在促进我国经济社会发展方面起着越來越重要的作用，叉车作为物流装备中常用的码垛搬运设备被广泛使用。现代物流系统对空的利用率有着很高的耍求，这就对货物码垛高度的要求越来越高，高门架叉车在未来将有广大的应用空间。普通叉车比高门架叉车的起升高度高很多，这就对门架以及门架上升过程中叉车整体的稳定性有更高的要求。文章对高门架堆垛叉车力学稳定性情况进行了分析。关键词：高门架;堆垛叉车;截荷稳定性;物流装备;稳定性文献标识码：A中图分类号:TH242文章编号:1009-2374（2015）02-0015

2、-03D0I：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.01061叉车概述高门架堆垛叉车属于平衡重式叉车，平衡重式叉车（以下简称叉车）以其自重作为平衡力矩，实现安全装卸货物，由于门架前后倾斜时，货物相对于支点（前轮）的力臂会发生变化，而且随着高度的不同，力臂值不同，作用于前轮的重力矩不同，因此叉车的额定起重量标定为在标准起升高度时的最大起升重量。当叉车使用高于规定起升高度的门架时，其载重量应相应降低。在货物重力及惯性力的作用下，工作中的叉车易发生向前纵向的倾翻;转弯时由于离心惯性力作用，易发生横向倾翻;在坡道上行驶转弯或全速带载

3、行驶转弯时，发牛其横向倾翻危险性更大。所以高门架堆垛叉车的载荷稳定性研究就尤为重要。门架结构：普通门架主要包含有单级、两级、三级。单级门架由于门架不能调节，通过性受到较大限制，因此只能用于货物起升不高的露天作业。两级门架是由一节不能升降的外门架和一节可以上下伸缩的内门架组成的，起升油缸的缸筒固定在外门架下横梁上，活塞杆头（或柱塞头）与内门架的上横梁相连或者活塞杆通过活动横梁、导向杆（或导向轨）与内门架上横梁相连接。两级门架分无自由提升、部分自由提升和全自由提升三种。三级门架是由外门架、中门架和内门架组成的，中门架与内门架可以伸缩。西欧与日本生产这种

4、叉车较多，特别是应用在冷冻仓库的以电瓶为能源的叉车中。三级门架的设计意义在于不增加叉车门架高度的前提下，增加一级门架从而大大提高门架的起升高度；由于起重油缸与链轮链条的位置布置多种多样，所设计的三级门架在全程起升的速度完全不一样，如果经过合理的设计可以让门架使用比较小的起重链条和相对较小的缸径的起升油缸来起升物流货物，有的门架经过改进甚至可以设计为全口由提升。2高门架叉车稳定性载荷分析为了适应现代物流仓储发展的需要，各种型号高门架叉车被相继设计制造出來用于堆高作业。高门架叉车的设计使用过程中，载荷曲线的确定关系到叉车门架稳定性;对于叉车的直接使用者

5、驾驶员来说，直接关系到驾驶员的驾驶效率和安全等问题。故对叉车载荷稳定性研究，不仅能有效规范叉车的安全使用载荷，而且乂能充分发挥叉车的使用性能。本文采用重心法修订岀精确的叉车稳定性载荷，确保门架起升过程的稳定性。只考虑叉车稳定性，使用稳定系数法确定初始起重载荷；根据GB/T5142-2005中规定，对叉车常用的堆垛高度进行稳定性试验，得出相应堆垛高度的稳定载荷，绘制粗略载荷曲线。稳定系数法认为：叉车的前轮中心的连线为轴线，叉车在运行或码垛过程屮的负载会对整体叉车车身产生向前倾翻的力矩，该倾翻力矩需要叉车通过自身的重量产牛的平衡力矩的作用下保证整体叉车

6、的平衡，以保证叉车稳定性但叉车实际使用过程中会有超载现象，故叉车自重产生的稳定力矩必须有一定的余量。稳定性计算公式：式中:G—一叉车自重，kgx——叉车重心到叉车前桥倾覆轴线的水平距离，cmQ起重货物的重量，kga——货物重心到叉车前轮轴线的连线的水平距离，cmK——稳定系数（JB817-66取值1.5）得出叉车的载荷曲线为：为了防止叉车的倾翻，国标规定较高的稳定系数，使得叉车的自重较大，相应增加了材料与能源的损耗。叉车工作时超载的几率高，零部件过早地发生损坏，并且稳定系数法仅仅反映叉车静态平衡，未考虑动态的情况与重心高度对整体稳定性的影响，所以得

7、到的稳定性载荷曲线不能真实反映叉车真实载荷情况。重心法原理：惯性力及货物起升高度对叉车的稳定性影响较人，20世纪60年代美国人提出重心法计算叉车的稳定性。该方法的思想为：将受载后的叉车理想化为一个三菱锥体如图1所示，锥体底部的三条轴线为倾覆轴线，三菱锥体顶点为合成重心。为了保证叉车整体的稳定性，叉车与货物的合成重心G一定要在三条倾覆轴线内部。图1重心法原理图图2静态纵向堆垛稳定性分析图2.1叉车稳定性载荷研究叉车在空载运行或者在静止状态堆垛货物过程中，由于货叉上货物重心位于叉车纵向的车轮支承底血之外，当载荷超过一定量的时候，叉车可能在纵向丧失稳定，

8、向前倾翻。叉车急速转弯或在倾斜路面上转弯，受所载货物的惯性力和叉车口身重量的影响，可能使叉车丧失横向稳定，向一侧翻倒。因此