Здравствуйте!
Нужно соорудить для маленького склада маленький подьемник. Подъемник должен поднимать, снимать с и ставить на полки контейнеры размером 50х40х40см и массой до 30 кг. Передвигаться должен человеком (в будущем, конечно, самостоятельно). Контейнеры стоят на одинаковых стеллажаж с одинаковой высотой. Высота стеллажа — 2.5метра. У контейнера в верхней части есть кромка, за которую его можно вилам поддеть, приподнять и выволочить за пределы полки и спестить вниз. У подъемника должен быть электропривод, ручная работа кладовщика должна остаться только в том, чтобы этот подъемник катать по помещению.
У меня сейчас проблема в том, чтобы найти нужные компоненты: моторредукторы, линейные направляющие, зубчатые рейки и т.п., желательно у российских поставщиков, сделать чертежи, изготовить детали и собрать все вместе.
Вопрос, собствено в том, как вообще такой подъемник можно соорудить, какие компоненты использовать, может быть будут подсказки, идеи.
Делаете типа этого: habrahabr.ru/post/140361/?
Мы когда-то хотели сделать робота… Выбор попал на Андроид + IOIO (программирование на языке Java). Но никогда ничего не сделали…
Конструкция мне нужна типа вилочного погрузчика, чтобы извлекать один контейнер и спускать/поднимать его на уровень метра, чтобы кладовщик мог в нем что-то найти
Не указана глубина стеллажа, тип и форма кромки для вил погрузчика. В зависимости от вылета вил подъёмника определяется масса и расположение противовеса, расчетная нагрузка конструкции.
Сколько полок на стеллаже, различный ли шаг у каждой полки, либо он постоянный.
Как располагается самый нижний из контейнеров (высота полки, либо на полу), необходимо ли их поднимать для подъёмником для дальнейшей перевозки.
Высота потолка, самой простой конструкцией будет являться единая жесткая направляющая, длиной более 2,5 м (желательно 3-3,2 метра).
Глубина стеллажа — 50 см. Расстояние между полками одинаковое. Полок на стеллаже 6 + пол, т.е. 7 контейнеров. Самый верхний контейнер под потолком. Сам контейнер в виде прямоугольного усеченнонго конуса, т.е. Внизу уже чем вверху. Кромка выступает за края контейнера на 1.5см, за нее вполне можно ухватиться вилами.
Думаю что или единая направляющая должна быть по вертикал, либо две направляющие составленные телескопически. Возможно, понадобиться горизонтальная направляющая для вил, т.к. Проходы местами узкие, погрузчику некуда будет откатываться, но для первой версии можно обойтись перемещением по вертикали.
Еще вопрос встает по способу подьема вил. Или при помощи зубчатой рейки, или при помощи троса. Может быть еще какой способ есть.
Собственно, обычно механизм подъемника состоит из двух элементов: направляющих с кареткой, а также механизм перекоса этой каретки.
Направляющие каретки проще всего брать стандартные, например от механизма раздвижных дверей (некоторые модели допускают нагрузку до 150 кг/комплект — 75 кг на один опорный ролик).
Зубчатая рейка не обязательна, можно обойтись системой блоков со стальным канатом и электродвигателем, наматывающим его на барабан. Такая система на порядок проще механизма рейка-шестерня, а при достаточно большом отношении диаметра блока к диаметру каната, износ каната будет чрезмерно мал (сейчас точно не скажу, нужно смотреть справочную литературу по подъемно-транспортным машинам).
По поводу применения кареток для дверей — не совсем уверен что можно их применить. расчитаны они на висящую на ней дверь, кроме того, располагается она горизонтально, и нет механизмов предотвращения их от вылета с рельс.
еще проблема — собрать лебедку, которая будет тянуть все это хозяйство вверх. как рассчитать необходимую конструкцию, какой редуктор, сколько тросов и т.п.
по мотор редукторам на примете держу что-нибудь из этого: www.evroprivod.ru/wormmotred-it/worm-it-1/cm-40-130/, привлекает тут размеры и передаточные числа, но не уверен, одно ступенчатый или двухступенчатый использовать. кроме того, пока еще саму лебедку разработать не удалось.
Проходы местами узкие, погрузчику некуда будет откатываться, но для первой версии можно обойтись перемещением по вертикали.
Кстати, какая ширина прохода? У промышленных погрузчиков проезд должен быть не менее 4,5 метров, здесь же должны поместиться вилы, сам подъёмник (с противовесом) и человек, который тянет всё это хозяйство на себя. Ну и зазор еще, чтобы впритирку не приходилось работать.
проход окола 2 метро. 50 см — контейнер, 50 см — сам погрузчик, 60см — чтобы откатить его назад и спустить контейнер. погрузчик предполагается на колесах, которые могут поворачиваться на 360градусов, как на тележках в супермаркете, так чтобы перемещать погрузчик без поворотов.
> Полок на стеллаже 6 + пол, т.е. 7 контейнеров. Самый верхний контейнер под потолком.
7 контейнеров по 40 сантиметров каждый это 280 сантиметров. Еще 10-15 нужно для самих полок и зазора — просто так контейнером в щель в далеке не попадёшь, а с кромки соскочить при малом пространстве вероятность увеличивается.
суть происходящего в том, что в контейнерах лежат предметы, которые кладовщик должен из контейнера доставать. в верхние контейнеры приходиться лазить по стремянке или вытаскивать их руками на пол. это отнимает много времени и сил. подъемник бы упростил эту задачу: быстро достал контейнер, нашел что надо, поставил обратно.
И последнее — скорость перемещения каретки. Чем она меньше — тем менее мощный требуется двигатель, лечше выставлять контейнер на определенную высоту. По ссылке выше мотор-редукторы односкоростные, значит чтобы попасть в зазор контейнером тремуется малая скорость, но чтобы спустить контейнер вниз скорость будет такая же. Если прикидывать примерно 3 см/сек, то на перемещение с высоты 2,5 метра до 1,2 потребуется 43 секунды.
Скорость подъема/спуска с самой верхней полки до уровня 1м. (1,5м. нужно пройти) должна быть примерно 5-10 сек., не более. интересно, удасться ли регулировать скорость передвижения напряжением, можно ли и как автоматизировать перемещение каретки до нужного уровня, например, оператор нажимает кнопку с номером полки, каретка поднимается до уровня полки, так, чтобы ухватить контейнер или чтобы его поставить. т.е. останавливался и фиксировал каретку.
Там электродвигатель переменного напряжения, а значит не напряжением, а его частотой регулируются обороты двигателя.
Расчитать подъем на нужную высоту не сложно, но 5-10 секунд ведут к мощному двигателю, увеличению рывка при старте и торможении каретки.
При помощи концевых выключателей можно остановить каретку на примерно нужной высоте, опературу потребуется отпустить кнопку между полками, каретка остановится у следующего же роликового выключателя (либо кулачка). Но вот тогда и придётся оператору самостоятельно выбирать последние сантиметры для зацепления вилки за кромку контейнера и его приподнятия, скоростным двигателем этого уже не добиться.
Но меня больше беспокоит импульс пуска-торможения каретки, как бы не соскочил по инерции.
exir.ru/termeh/rabota_moschnost_postupatelnoe_dvizhenie_223.htm
Мощность двигателя, необходимая для лебедки,
N = Nпол/η = mgh/(ηt) = 30[кг]*9,81*1,5[метра]/(0,6*5[сек]) = 147 Вт
*КПД принял 0,6, обычно у червяного около 0,8, на сайте не указано, взял похуже.
Берем трос стальной 3мм до 570 кг (можно и 2 мм — до 260 кг), диаметр блоков для избегания перегибов в 40-50 раз больше диаметра каната (значения ориентировочны, увеличение для уменьшениея износа тросика). Диаметр блока 120-150 мм (либо 80-100 мм для 2 мм тросика). Барабан обычно выбирается того же диаметра.
За три оборота барабана диаметром 150 мм выбирается 1,413 м троса или 1,5 м троса за 3,18 оборота. Частота вращения барабана: 3,18*5/60 = 38,16 об/мин (оно же [min-1]).
По мощности и моменту выбираем этот редуктор: Мощность электродвигателя P1n [KW] = 0,18;
обороты на выходном валу n2 [min-1] = 36;
момент на выходном валу M2n [Н*м];
передаточное число редуктора i= 25; (самотормозящий)
допустимая радиальная сила на выходном валу Fr2 [Н]=2276
fs = 1.3
Типоразмер редуктора NMRV040
Мощность и обороты электродвигателя 0,18х900
Как я понимаю, нужно еще учитывать момент двигателя/редуктора и частоту вращения.
Нужно ли делать какой то тормозной механизм для фиксации каретки с грузом на весу? Можно ли при помощи ШИМ перемещать каретку медленно? Может быть использовать шаговые двигатели?
Это расчет для подъема за 5 секунд, для подъема за 10 секунд скорость вращения выходного вала должна быть вдвое меньше. Размер барабана определяется наматываемыми витками и креплением (2 витка), при этом стоит добавить еще два витка для уменьшения нагрузки на крепления тросика.
Радиальная нагрузка редуктора 2276 Н или 227 кг, а значит барабан можно закрепить прямо на его выходном валу.
Нужен барабан для редуктора серии NMRV040 (размер выходного вала диаметр Ф18g6 мм, длина B = 40 мм со шпонкой, отсюда), диаметром 150 мм и длиной для 8 витков (вместе с креплением, с витками снятия нагрузки и свободным участком), итого участок под навивку около 30-32 мм, остаётся 10-8 мм на реборду.
Исполнение барабана может отличаться, где заказывать не знаю.
Так, самоторможение отменяется, передаточное число нужно для него более 35, а значит нужен более оборотистый двигатель, например NMRV040 0,18х1400 с 35 об/ьин на выходном валу. А так всё по-моему верно.
А почему не оттолкнуться от пром. модели любого сопровождаемого штабелера? Тогда и с комплектующими проблем не будет. И чертежи, думаю, можно найти.
Или хочется именно что-то уникальное соорудить?
Ну да, у них размеры под европаллет заточены…
Имхо, самый затык будет, это моторизованное шасси. Если ставить дизельный двигатель (бензиновый в складе нельзя), то запас грузоподъемности в любом случае будет достаточно большой. Габариты, наверное, можно как-то уменьшить…
А если двигатель электрический, то придется что-то вроде железной дороги сооружать. Не путаться же в проводах.
Простой
Средний
