Konštrukcia vysokozdvižného vozíka a princíp fungovania
Táto téma bude diskutovať o princípe práce vysokozdvižných vozíkov. Na základe „Príručky bezpečnosti vysokozdvižných vozíkov“, ktorú vydala spoločnosť Taylor, výrobca vysokozdvižných vozíkov-pre ťažké zaťaženie v Spojených štátoch:
Väčšina vysokozdvižných vozíkov sú vysokozdvižné vozíky s protizávažím, ako na hojdačke, takže najprv treba nájsť ťažisko nákladu. Toto ťažisko sa nazýva ťažisko nákladu a jeho dĺžka je polovica dĺžky palety. Napríklad, ak sú rozmery palety dĺžka (d) 1000 mm a šírka (š) 1200 mm, ťažisko nákladu je 500 mm.
Ťažisko vysokozdvižného vozíka je často 500 mm alebo 600 mm, takže ak chcete poznať štandardné ťažisko vysokozdvižného vozíka, musíte ho nájsť v hárku so špecifikáciami vysokozdvižného vozíka alebo na výkrese vysokozdvižného vozíka. Tonáž vysokozdvižného vozíka sa vzťahuje na maximálnu hodnotu zaťaženia vysokozdvižného vozíka na nakladanie, vykladanie a manipuláciu s tovarom, navrhnuté na základe konštrukčnej pevnosti každej časti, tlaku hydraulického systému a stability. Stabilita vysokozdvižného vozíka s protizávažím je jednoducho založená na princípe páky (hojdačky). V kritických podmienkach, keď na stranu nákladu pôsobí malá sila, sa vysokozdvižný vozík otočí dopredu. Pri konštrukcii vozidla je zvyčajne nastavený bezpečnostný faktor 1,4, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka vysokozdvižných vozíkov. Záťažové krivky ukazujú vzťah medzi prípustným zaťažením a ťažiskom zaťaženia; prevádzkou v rozsahu hodnôt na krivke zaťaženia môže predchádzať nehodám. Ťažisko nákladu priamo ovplyvňuje hmotnosť nákladu. Ťažisko bremena kratšie ako štandardné ťažisko nemá vplyv na hmotnosť nákladu, ale dlhšie ťažisko bremena ako štandardné ťažisko znižuje hmotnosť nákladu.
Ak je napríklad ťažisko nákladu 400 mm, ale štandardné ťažisko nákladu je 500 mm, hmotnosť nákladu nebude ovplyvnená. Ak je však ťažisko nákladu 600 mm a štandardné ťažisko 500 mm, hmotnosť nákladu sa zníži. Vysokozdvižné vozíky-poháňané motorom, známe aj ako vysokozdvižné vozíky s vnútorným spaľovaním, používajú ako palivo naftu, benzín alebo skvapalnený ropný plyn a sú poháňané motorom. Ich nosnosť sa pohybuje od 0,5 tony do 45 ton. Vo všeobecnosti sú klasifikované ako vysokozdvižné vozíky s protizávažím s vnútorným spaľovaním, kontajnerové vysokozdvižné vozíky (predné-nakladanie) a vysokozdvižné vozíky s bočným{12}}nakladaním. Vysokozdvižné vozíky sú vo všeobecnosti rozdelené do troch typov: vysokozdvižné vozíky s protizávažím, kontajnerové vysokozdvižné vozíky (s predným-nakladaním) a vysokozdvižné vozíky s bočným{15}nakladaním. Tie využívajú ako zdroj energie dieselové motory a majú nosnosť 3,0 až 6,0 tony. Vidlice sú namontované na bokoch vysokozdvižného vozíka, čo umožňuje priame bočné{20}nakladanie tovaru, vďaka čomu sa primárne používajú na zdvíhanie dlhých, tenkých predmetov, ako sú drevené palice a oceľové tyče.
Aj keď existuje veľa typov vysokozdvižných vozíkov, všetky sa v podstate skladajú zo štyroch hlavných častí: pohonnej jednotky, podvozku, pracovných častí a elektrického systému. Rozdiely v štruktúre a mieste inštalácie týchto štyroch častí vedú k rôznym typom vysokozdvižných vozíkov.
Protizávažné vysokozdvižné vozíky sú najbežnejším typom vysokozdvižných vozíkov. Teraz budeme diskutovať o zložení každej časti na príklade tohto typu vysokozdvižného vozíka.
01 Pohonná jednotka
Pohonná jednotka vysokozdvižného vozíka dodáva energiu pracovným častiam vysokozdvižného vozíka na nakladanie a vykladanie tovaru a na obsluhu kolesového podvozku. Zvyčajne sa inštaluje na zadnú časť vysokozdvižného vozíka a slúži aj ako protizávažie.
Elektrické vysokozdvižné vozíky používajú batérie a motory série DC. Ich jazdné vlastnosti sú najbližšie k požiadavkám na mäkkú charakteristiku konštantného výkonu a ich trakčný výkon je lepší ako u spaľovacích motorov. Okrem toho funguje hladko a ticho, nevypúšťa žiadne výfukové plyny, ľahko sa udržiava a jednoducho sa ovláda; prevádzkové náklady sú nízke a celková životnosť vozidla je dlhá. Medzi nevýhody patrí: potreba nabíjacieho zariadenia, vysoká počiatočná investícia, dlhá doba nabíjania (zvyčajne 7-8 hodín, rýchle nabíjanie 2-3 hodiny), krátky nepretržitý pracovný čas po jednom nabití a náchylnosť batérie na otrasy a vibrácie, čo si vyžaduje špecifický povrch vozovky. Kvôli obmedzenej kapacite batérie je výkon elektromotora nízky, čo má za následok nižšiu rýchlosť vozidla a schopnosť stúpania. Vysokozdvižné vozíky{11}}na batérie sa preto používajú najmä v skladoch a dielňach s úzkymi uličkami, krátkymi prepravnými vzdialenosťami, dobrým povrchom ciest, malými zdvíhacími kapacitami a tam, kde nie je potrebná vysoká rýchlosť. V skladoch s horľavým tovarom alebo na miestach vyžadujúcich čistý vzduch je možné používať iba vysokozdvižné vozíky na batérie. Vysokozdvižné vozíky poháňané batériou sa používajú aj v chladiarenských skladoch, kde sa ťažko štartujú spaľovacie motory.
Mechanické charakteristiky spaľovacích motorov nespĺňajú požiadavky na mäkké charakteristiky konštantného výkonu vysokozdvižných ťahačov; ich výstupný výkon sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou. Preto musia byť spaľovacie motory pred použitím vybavené mechanickými prevodmi, meničmi krútiaceho momentu alebo hydraulickými prevodovými zariadeniami na zvýšenie výstupného krútiaceho momentu. Vysokozdvižné vozíky s vnútorným spaľovaním majú na rozdiel od batériových-vysokozdvižných vozíkov tieto hlavné výhody: nepotrebuje nabíjacie zariadenie, dlhší prevádzkový čas, vyšší výkon, silnejšiu schopnosť stúpania, nižšie požiadavky na povrch vozovky a nižšie počiatočné investície. Pri vhodnom spôsobe prevodu dokážu dosiahnuť ideálny trakčný výkon. Medzi nevýhody patrí: hluk a vibrácie pri prevádzke, výfukové plyny, častejšia údržba, vyššie prevádzkové náklady, celková kratšia životnosť. Preto sú vysokozdvižné vozíky s vnútorným spaľovaním vo všeobecnosti lepšie. Pre vysokozdvižné vozíky so strednou až vysokou nosnosťou sa uprednostňujú vysokozdvižné vozíky s vnútorným spaľovaním.
Spomedzi vysokozdvižných vozíkov s vnútorným spaľovaním sú najbežnejšie dieselové motory, pričom takmer všetky vysokozdvižné vozíky s nosnosťou 3 tony a viac používajú dieselové motory. Je to spôsobené tým, že dieselové motory spotrebujú menej paliva. Naftové motory sú však pomerne ťažké, hlučné, viac vibrujú. Vysokozdvižné vozíky s menšou nosnosťou môžu používať benzínové motory, ktoré sú menšie a ľahšie, ale spotrebujú viac paliva; benzín je drahý a jeho výfuk obsahuje viac škodlivých zložiek a je horľavý. V niektorých krajinách existujú aj vysokozdvižné vozíky využívajúce motory na skvapalnený ropný plyn (LPG), ktoré majú nižšie ceny paliva a produkujú menej výfukových plynov.
V posledných rokoch sa na domácom aj medzinárodnom trhu zvyšuje používanie motorov na skvapalnený plyn (LPG) ako pohonných jednotiek vo vysokozdvižných vozíkoch s vnútorným spaľovaním. Mnohé z nich sú dvojpalivové vysokozdvižné vozíky{1}}, ktoré môžu používať ako palivo benzín, naftu alebo LPG. Nemecko zaznamenalo 160-percentný ročný rast v používaní vysokozdvižných vozíkov LPG a toto číslo rastie aj v USA a Japonsku. V súčasnosti rastie protest proti znečisťovaniu výfukových plynov vozidiel. Preto sa používanie motorov na LPG čoraz viac rozširuje v priemyselných vozidlách poháňaných spaľovacími motormi, vrátane vysokozdvižných vozíkov. Je to preto, že používanie motorov na LPG nielenže zabraňuje znečisteniu ovzdušia a znižuje environmentálne riziká, ale tiež znižuje opotrebovanie motora a predlžuje jeho životnosť. Znižuje tiež náklady na palivo.
02 Podvozok
Podvozok je priamy pracovný mechanizmus, ktorý nesie celú hmotnosť tovaru a vykonáva úlohy, ako je zdvíhanie, zdvíhanie a stohovanie. Pozostáva z pracovného zariadenia, ktoré priamo vykonáva operácie nakladania a vykladania, a hydraulického prevodového systému, ktorý obsluhuje pracovné zariadenie. Na základe dizajnu, výroby a rôznych pracovných podmienok prichádza v rôznych konštrukčných formách. Vidlice sú komponenty v tvare vidlice-, ktoré priamo nesú tovar. Sú namontované na nosiči vidlíc pomocou hákov a vzdialenosť medzi dvoma vidlicami je možné nastaviť podľa prevádzkových potrieb a zaistiť polohovacím zariadením.
Nosič vidlice je konštrukčný prvok zvarený z oceľových plechov s valčekovou zostavou. Vnútorný stožiar má na vnútornej strane vertikálne orientované drážkované dráhy. Nosič vidlíc je pripojený k vnútornému stožiaru rovnakým spôsobom a môže sa pohybovať len vertikálne po dráhach vonkajšieho stožiara.
Vnútorný stožiar je rámová konštrukcia zvarená z dvoch drážkovaných sekcií slúžiacich ako stĺpy a nosníky. Jeho spodná časť sa pripája k hnacej náprave vysokozdvižného vozíka (predná náprava). Pomocou naklápacieho hydraulického valca sa môže stožiar nakláňať pod určitým uhlom v smere dopredu a dozadu. Naklonenie dopredu uľahčuje nakladanie a vykladanie, zatiaľ čo naklápanie dozadu zabraňuje skĺznutiu tovaru na vidliciach pri pohybe vysokozdvižného vozíka.
Spodný koniec zdvíhacieho hydraulického valca je na vonkajšej priečke stožiara a horný koniec sa pripája k vnútornej priečke stožiara a reťazovému kolesu. Jeden koniec zdvíhacej reťaze je pripojený k spodnej časti vonkajšieho stožiara a druhý koniec prechádza cez ozubené koleso a pripája sa k nosiču vidlíc. Keď je do hydraulického valca privádzaný tlakový olej, piestna tyč sa pohybuje smerom nahor rýchlosťou v, čím poháňa ozubené koleso a vnútorný stožiar do stúpania rovnakou rýchlosťou v. Vďaka princípu pohyblivej kladky reťaz ťahá nosič vidlíc, aby stúpal rýchlosťou 2v. Keď hydraulický valec dosiahne koniec svojho plného zdvihu, vnútorný stožiar je v krajnej polohe nad vonkajším stožiarom a nosič vidlíc v krajnej polohe nad vnútorným stožiarom. Keď sa tlak oleja uvoľní, tovar alebo vidlice a ďalšie komponenty klesnú vlastnou váhou.
Systém riadenia sa používa na pohyb vysokozdvižného vozíka v smere určenom vodičom. Systémy riadenia vysokozdvižných vozíkov možno rozdeliť do dvoch typov podľa energie potrebnej na riadenie: mechanické systémy riadenia a systémy posilňovača riadenia. Prvý z nich využíva fyzickú energiu vodiča ako energiu riadenia a pozostáva z troch častí: prevodu riadenia, mechanizmu prevodu riadenia a ovládacieho mechanizmu. Ten je riadiacim zariadením, ktoré ako energiu riadenia využíva fyzickú energiu vodiča aj výkon motora. Za normálnych okolností poskytuje vodič iba malú časť energie potrebnej na riadenie vysokozdvižného vozíka; väčšinu z toho zabezpečuje motor prostredníctvom zariadenia na podporu riadenia. Avšak aj keď zariadenie na podporu riadenia zlyhá, vodič by mal byť vo všeobecnosti stále schopný samostatne zvládnuť úlohu riadenia. Počas prevádzky vysokozdvižného vozíka sa riadenie a jazda často striedajú; na zníženie pracovnej záťaže vodiča vysokozdvižné vozíky s vnútorným spaľovaním často využívajú posilňovače riadenia. Medzi bežne používané systémy posilňovača riadenia patria integrovaný posilňovač riadenia, polo{7}}integrovaný posilňovač riadenia a zariadenia na podporu riadenia. Brzdový systém je systém, ktorý spomaľuje alebo zastavuje vysokozdvižný vozík. Skladá sa z bŕzd a brzdového prevodového mechanizmu.
Brzdové systémy možno rozdeliť do troch typov podľa zdroja brzdnej energie: manuálne brzdové systémy, posilňovacie brzdové systémy a posilňovacie brzdové systémy. Prvý využíva fyzickú energiu vodiča ako energiu brzdenia; posilňovacie brzdové systémy sa úplne spoliehajú na potenciálnu energiu vo forme tlaku vzduchu alebo hydraulického tlaku premeneného z výkonu motora; ten druhý je kombináciou prvých dvoch.
Zloženie, funkcia a princíp činnosti podvozku vysokozdvižného vozíka a ďalších dielov sú veľmi podobné ako pri automobiloch. Z dôvodu priestorových obmedzení sa preto obsah identický s automobilovým nebude rozpracovávať, ale zavedie sa obsah odlišný od automobilového.
Na vysokozdvižnom vozíku s protizávažím je vzadu umiestnené protizávažie na vyváženie hmotnosti tovaru vpredu. Pohonná jednotka vysokozdvižného vozíka (spaľovací motor) alebo batéria sú zvyčajne umiestnené vzadu, aby sa zabezpečila čiastočná rovnováha.
03 Pracovná sekcia
Pracovná časť vysokozdvižného vozíka priamo nesie celú hmotnosť tovaru a vykonáva úlohy ako vychystávanie, zdvíhanie a stohovanie. Pozostáva z pracovných zariadení, ktoré priamo vykonávajú operácie nakladania a vykladania a hydraulického prevodového systému, ktorý ovláda pracovné zariadenia. Vďaka dizajnu, výrobe a rôznym pracovným podmienkam má rôzne konštrukčné formy.
Vidlice sú komponenty v tvare vidlice-, ktoré priamo nesú tovar. Sú namontované na nosiči vidlíc pomocou hákov. Vzdialenosť medzi dvoma vidlicami je nastaviteľná podľa prevádzkových potrieb a je aretovaná polohovacím zariadením.
Nosič vidlice je konštrukčný prvok zvarený z oceľových plechov s valčekovou zostavou. Vnútorný stožiar má na vnútornej strane vertikálne orientované drážkované dráhy. Nosič vidlíc je pripojený k vnútornému stožiaru rovnakým spôsobom a môže sa pohybovať len vertikálne po dráhach vonkajšieho stožiara.
Vnútorný stožiar je rámová konštrukcia zvarená z dvoch drážkovaných sekcií slúžiacich ako stĺpy a nosníky. Jeho spodná časť sa pripája k hnacej náprave vysokozdvižného vozíka (predná náprava). Pomocou naklápacieho hydraulického valca sa môže stožiar nakláňať pod určitým uhlom v smere dopredu aj dozadu. Naklonenie stožiara dopredu uľahčuje nakladanie a vykladanie, zatiaľ čo jeho sklopenie dozadu zabraňuje skĺznutiu tovaru na vidliciach pri pohybe vysokozdvižného vozíka.
Spodný koniec zdvíhacieho hydraulického valca je na vonkajšom nosníku stožiara a horný koniec je spojený s vnútorným nosníkom stožiara a reťazovým kolesom. Jeden koniec zdvíhacej reťaze je pripojený k spodnej časti vonkajšieho stožiara a druhý koniec prechádza cez ozubené koleso a pripája sa k nosiču vidlíc. Pri privádzaní tlakového oleja do hydraulického valca sa piestna tyč pohybuje smerom nahor rýchlosťou v, čím poháňa ozubené koleso a vnútorný stožiar do stúpania rovnakou rýchlosťou v. Vďaka princípu pohyblivých kladiek reťaz ťahá nosič vidlíc, aby stúpal rýchlosťou 2v. Keď hydraulický valec dosiahne svoj plný zdvih, vnútorný stožiar je v hornej krajnej polohe nad vonkajším stožiarom a nosič vidlíc je v hornej krajnej polohe nad vnútorným stožiarom. Keď sa tlak oleja uvoľní, tovar alebo vidlice a ďalšie komponenty klesnú vlastnou váhou.
