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一、举升能力

举升能力本质上是力矩平衡问题:载荷重量与车体配重围绕前轮中心轴(支点)形成的力矩需保持平衡,单位以 kg-m 表示。

工业标准中,制造商以载荷中心距(LC)计算举升能力,标准 LC 为 0.6 m,即 2 m 长托盘的一半。若实际载荷尺寸或重量不同,必须重新核算,否则可能超出稳定性额度,造成危险。

计算公式:

� = � × � L=W×A

  • L:载荷力矩(kg-m)

  • W:载荷重量(kg)

  • A:载荷至支点的距离

举例:额定载荷 1,350 kg,标准 LC=0.6 m,货叉挂架至支点 0.3 m。

� = 1350 × ( 0.3 + 0.6 ) = 1215 kg-m L=1350×(0.3+0.6)=1215 kg-m

若托盘长度从 2 m 增至 5 m,LC 变为 0.75 m,A 值增大,容许举升重量下降:

� = 1215 / � = 1215 / 1.05 ≈ 1157 kg W=1215/A=1215/1.05≈1157 kg

因此,使用特定载荷形式时,须与制造商讨论载荷重量、尺寸、车体尺寸、扬程、升降架前倾/后仰角及前端附件等因素。

二、直角堆垛通道宽度

直角堆垛指叉车在通道内作直角转弯存取托盘。通道越宽效率越高,但占用空间越大,需在空间与效率间取平衡。

计算时主要考虑三个尺寸:

  • 叉车旋转半径

  • 叉车外形尺寸

  • 单元载荷长宽

叉车通常有两个旋转半径:外侧旋转半径 R(制造商额定,旋转中心至车体最远处)和内侧旋转半径 R2(双转向后轮时,中心在前轮外侧约 75~100 mm;单转向轮时 R2=0,E 为车体宽度一半)。内侧旋转半径对通道宽度影响不大。窄道式叉车一般较配重式少 0.9~5 m,视设计、电瓶位置、载荷尺寸及作业需求而定。

制造商指定的是临界通道宽度,实际作业通道还需增加 300~500 mm。

图 2-29 尺寸定义:

  • A = R + R1 = 临界通道宽度

  • B = A + 300 mm = 最小作业通道宽度

  • C = 100 mm = 最小可接受间隙

  • D = 车体宽度

  • E = D/2 + R2

  • F = 货叉后挡板至前车轴距离

  • R = 制造商额定外侧旋转半径

  • R1 = √[(F+L)² + (W/2 - E)²]

  • R2 = 制造商额定内侧旋转半径(单转向后轮为零)

  • L = 托盘长度

  • W = 托盘宽度

计算示例:托盘 L×W = 1100×1100 mm,E=600 mm,F=300 mm,R=1650 mm,R2=100 mm。

� 1 = ( 300 + 1100 ) 2 + ( 1100 / 2 − 600 ) 2 ≈ 1401 R1=(300+1100)2+(1100/2−600)2 ≈1401 � = 1650 + 1401 = 3051 A=1650+1401=3051 � = 3051 + 300 = 3351 mm B=3051+300=3351 mm

简化计算方式(因车体结构差异而不同):

(1) 配重式叉车

� = � + � + � + 2 � E=A+B+C+2D

  • A:叉车旋转半径

  • B:驱动轮中心线至举升叉面

  • C:载荷长度

  • D:作业裕度,一般 100~250 mm

(2) 跨立式叉车

� = � + � + 2 � E=A+B+2C

  • A:叉车尾端至举升叉面

  • B:载荷长度

  • C:作业裕度,一般 100~250 mm

三、爬坡力与离地间隙

爬坡力表示叉车在不损失大量电力或速度剧降时可越过的最大坡度,以高度与长度比值百分比表示。大小与叉车型式及动力系统有关,通常在 7~25%:

  • 电动配重式:10~12%

  • 电动前移式:10% 以下

  • 内燃机式:15~25%(多档位变速箱,爬坡力较佳)

离地间隙表示底盘离地最大高度,用于表示越过坡度变化高点的能力。

四、轮胎选用

  • 气胎:以空气或弹力物质充气,乘坐舒适性和拖引力更好。多用于室外作业,适合高速,对易碎物品缓冲较好,作业员可长时间作业不易疲劳。

  • 硬胎:直径较小,用于室内作业,需要较平整地面。

五、动力系统选用

内燃机引擎:分柴油、汽油、瓦斯等型式。汽油引擎通常四缸或六缸,水冷;柴油引擎使用喷油系统;瓦斯型通常对汽油引擎做改变以使用瓦斯燃料。适合室外长时间连续作业、高速、不平地面及经常爬坡。

电动马达:电瓶供给马达电力,以电压或功率单位(安培-小时、仟瓦-小时)额定。一般额定能力 200~1800 安培-小时,可连续使用 6 小时以上。驱动马达电压有 12、24、36、48、72 V,72 V 系统串连两个 36 V 电瓶。其他马达用于举升、升降架倾斜及转向等。

评估选用时须考虑四个因素:

  1. 购入成本及作业成本

  2. 作业能力

  3. 环境条件

  4. 叉车型式

表 2-4 内燃机引擎与电动马达比较:

内燃机引擎

电动马达

马力、扭力大

无空气污染,安静

额定能力范围大

体积较小,作业灵活

均为坐式,作业员较不易疲劳

适用于室内、干净安静空间

适用室外、月台附近、较不平地面、斜坡及长距离搬运

选择动力系统型式,主要根据环境条件及作业特性:内燃机适合室外长时间连续作业、高速、不平地面及经常爬坡;电动式一般用于室内、干净、无污染的作业。

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