V形伸缩货叉挠度计算

陈仕彬，李文龙，王彦宇

(沈阳新松机器人自动化股份有限公司，辽宁 沈阳 110169)

0 引言

伴随着整个社会工业化程度的不断提高，自动化立体仓储行业得到了进一步发展，在效率提升的同时，能处理的货物种类也在不断丰富。伸缩货叉是有轨巷道堆垛机的核心部件，主要负责巷道内货物的横向(沿货叉伸缩方向)移动[1]。为处理卷状货物，可以选择在货物与标准托盘货叉之间增加非标载具，但载具会占用高度空间；更好的选择是让两个叉体倾斜成”V”形，从而让载荷压力分布在货叉的接触面上，同时V形叉更容易兼容不同直径的负载，从而适用于造纸、布料及地毯等行业。

1 V形货叉优点

V形货叉(以下简称V叉)是在普通平底托盘货叉的基础上，通过技术改进后形成的一种货叉形式，其优点如下：

(1)利用斜面搬运卷状货物，不需要承载卷料的载具，节约了项目的设备成本。

(2)V叉可以很好地匹配一定直径范围内卷状货物的弧面，避免搬运过程中货物的破损，防止货叉棱边对货物造成的损坏。

(3)取放货时货叉伸入卷状货的侧下方，伸入位置正好是矩形货格的下角空间，节约了立体货架货格的储物空间。

(4)与普通托盘类承载货叉类似，可高效稳定地搬运和堆垛作业，结构紧凑易维护。

2 V形货叉受力分析

2.1 摩擦力方向

货叉伸出时，货叉整体可以看做是悬臂梁，受货物压力及货叉自重影响[2]，货叉会产生挠度变形，与托盘类承载货叉的竖直挠度变形不同，V叉的挠度基本沿着货叉承载面的法向方向，外“八”字方向的挠度导致两个伸出叉体之间的水平距离发生变化，从而使货物与货叉之间形成摩擦力，货叉伸出的叉体产生平行于接触面的切向挠度。……