一、前言
貨叉作為叉車的重要部件,越來越引起人們對其質量的關注。尤其叉車列入特種設備以后,對貨叉的制造、檢驗等方面提出了更高的要求:貨叉的各項性能應滿足GB/T5182-1996《叉車貨叉技術要求和試驗》標準的要求。同時,叉車出口到歐盟,必須進行“CE”安全認證,歐盟的叉車相關協調標準也規定:貨叉必須滿足ISO2330:1995標準的要求。這兩個標準主要內容相同,其大噸位貨叉(單叉起重量不小于5000Kg)試驗方法相類似。
國內大噸位貨叉的檢測裝置幾乎為零,這樣給叉車特種設備的檢測和叉車出口帶來了很大不便,筆者在開發4000Kg以下貨叉檢測裝置的同時,根據標準的要求,對大噸位貨叉的檢測裝置進行了研究,提出了整體的設計方案。
二、檢測裝置的初步設計方案
根據GB/T5182-1996《叉車貨叉技術要求和試驗》和ISO2330:1995標準的要求,貨叉樣品必須進行屈服試驗。
單根額定起重量在5000Kg(含5000Kg)以下的貨叉,試驗載荷FT為其額定起重量C的三倍;
單根額定起重量大于5000Kg的貨叉,其試驗載荷FT=G×R
其中G為額定起重量
系數R=3-0.08(Q-10),且R≥2.5
試驗步驟:
貨叉的固定方式必須與其在叉車上的使用工況相同,并配有測量永久變形的長度尺寸量具。
屈服試驗必須無沖擊地加載兩次,兩次加載之間應保持適當的時間間隔,可定為10分鐘,每次加載時間保持30s。加載位置距貨叉垂直段前表面尺寸D(見圖1)。單根額定起重量小于5500Kg時,D為載荷中心距。單根額定起重量大于5000(含5500)Kg時,D為叉車制造廠的規定值。
三、檢測裝置組成及試驗原理:
根據標準的要求,5000Kg以上貨叉檢測裝置原理圖見圖2。
1、該試驗裝置主要有:加載裝置、貨叉定位裝置、載荷顯示裝置、液壓系統,測量裝置等。
2、試驗原理:
2.1、貨叉定位貨叉固定在貨叉架上(大噸位貨叉一般為套筒式),貨叉架應結構簡單,承載能力為100噸。貨叉架上銷軸外套應有不同規格,以適應不同噸位的貨叉,貨叉架下部定位塊也應根據貨叉的規格確定不同的厚度尺寸,貨叉固定應結實可靠,無偏擺,貨叉上表面應保證水平。
2.2、貨叉架安裝在滑軌上,靠尾部的移動油缸調整貨叉及叉架前后位置,以確定貨叉載荷中心距或載荷加載位置,位置確定后鎖緊緊固螺栓。
2.3、加載裝置由加載油缸和油缸桿頭部的球形壓力傳感器、機架、載荷顯示裝置、液壓站組成。液壓站應提供20MP壓力,液壓缸輸出壓力不小于80噸,其頭部球形壓力傳感器量程也應達到80噸,顯示器精度保證為0.1。液壓缸以伺服油缸為首選,保證加載時油缸可微動,加載平穩。
載荷監視器加載裝置液壓站移動油缸移動軌道和貨叉架貨叉和壓力傳感器
2.4、卸載后尺寸測量,貨叉架側端,裝有長度測量裝置,在加載前測量一次(位置選在叉尖,測量時量具應與貨叉平行),加載30s后進行測量。間隔10分鐘后重復上述操作,檢驗加載兩次后,貨叉是否有永久變形。
四、檢測裝置設計方案確定與要求:
目前,國內最大噸位叉車為45噸,因此,檢測裝置承載能力應不小于45/2×3=67.5噸,可選定為80噸。相關油缸的支架、貨叉架、貨叉架移動滑軌,固定螺栓應進行強度校核,滿足加載強度要求。由于加載時檢測裝置整體處于靜載荷狀態,因此設計時可以選取較小的安全系數。
液壓站的要求:液壓站能夠保證加載后,缸桿輸出力穩定,即液壓系統輸出壓力穩定,因此伺服油缸和液壓系統應當相匹配。同時要求貨叉有彈性變形時,油缸可以隨動,保證油缸輸出壓力不變。液壓站要有微調功能。
球形壓力傳感器,有自動調心的功能,能夠保證壓力加載到一個點上,同時滿足載荷垂直加載于貨叉上表面。
數字式載荷顯示儀,監測試驗裝置加載工況,其安裝位置應在液壓站附近,通過手動液壓閥控制試驗載荷保持穩定。
貨叉架滑軌可加工為燕尾型式,在調整載荷位置時保持叉架、貨叉直線運動,同時固定螺栓分布均勻,定位可靠。因為縱向調節阻力較小,所以油缸選擇缸徑可較小。
大噸位貨叉檢測裝置設計制造,擴大了貨叉試驗的檢測范圍,填補了國內大噸位貨叉的檢測裝置空白,為大噸位叉車型式試驗中對零部件檢驗增加了檢測設備,為滿足叉車產品出口檢驗提供了實驗設備的保障。
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