何振康

摘要：文中利用有限元分析的方法，對叉車門架的系統(tǒng)設計進行分析，計算出經過簡化后的門架結構，有限元計算值，設計出有限元計算。分析軟件為門架設計提供可行的手段和方法，為工程機械結構的計算提供參考。當前工程領域普遍采用有限元分析的方法，對于工程機械進行工程的設計，有限元分析方法是進行工程領域科學研究的重要手段和方法。在設計中往往注重對受力點的計算，對整個結構的計算缺乏有效的計算方式，因此利用有限元計算方法分析叉叉門架，為用戶提供方便的操作環(huán)境。同時在叉車門架的受力狀態(tài)下，能夠作為科學設計的依據，有利于質量的掌控。

關鍵詞：叉車門架的系統(tǒng)設計;有限元分析;優(yōu)化設計

中圖分類號：TH248

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）01-0087-02

0引言

當前工程領域普遍采用有限元分析的方法，對于工程機械進行工程的設計，有限元分析方法是進行工程領域科學研究的重要手段和方法，為工程機械結構的計算提供參考分析。

1叉車門架結構以及計算模式

對于叉車內外門架的連接，通過槽鋼內滾輪以及橫梁的設計，得到的結論是誤差的最大提升高度。確定之后，由于橫梁數目不確定，因此可以將內門架橫梁的數目進行范圍的設定，從2到4不等，而外門架的橫梁最多為5，最少為3。在起升的時候，通過石鋼頂的室內，門架的貨叉帶動達到負荷升降的目的，在門架起升的過程中，實現外門架的擺動，可以通過傾斜油缸來進行，而對工作裝置進行擺動范圍的設置保持在12度左右。經過對門架結構進行簡化之后再分析計算內外門架的結構和參數的時候，要考慮到門架的運動和受力行使，對結構以及內外門架，按照空間量進行有限元計算分析。

2剛度矩陣以及坐標轉換

對空間量單元來說，進行節(jié)點位移和節(jié)點力的坐標轉換，可以將節(jié)點力矩陣和節(jié)點位移進行設置，具體的矩陣如下，矩陣中單元節(jié)點位移和節(jié)點力。列矩陣已經得到了體現。

在單元的剛度矩陣上，設置單元高度基鎮(zhèn)，為前端位移提供相應的高度矩陣，可以將空間量單元進行自由度的設置，剛度矩陣為12×12階矩陣，坐標的變化與單元節(jié)點位移，進行元素的設置，單元局部坐標系和單元中的元素進行聯(lián)系，局部做消息與總體坐標系不一致的情況下，應該對結構進行整體分析，建立總體坐標系，對于各單元的節(jié)點位移和節(jié)點例進行描述。單元剛度矩陣同一向量的各分量在兩個不同坐標系中，可以進行不同坐標系的轉換[1]。

空間量單元兩種坐標系的最后位置，對于總體坐標系按照空間量單元進行旋轉，圍繞單元的軸進行旋轉之后，得到的位置是坐標變換矩陣，多種坐標系的變換，矩陣設置在于選中顯示出不同軸上的點，求出相應的單元剛度矩陣變換關系，可以將變形關系是進行方程的列表，門架荷載其受理主要是集中力和彎矩，提升油缸呈上大部分垂直載荷籃架結構受到的約束，可以分為門架傾斜運動和叉車欠條支撐點，以傾斜油缸為貨叉荷載影響，在外門架的支撐點以及內門架子的滾輪上，進行升油缸的約束，加上貨叉荷載影響，設置固定荷載和彎矩[2]。

承受大部分垂直荷載之后，整個結構的節(jié)點為一，在考慮約束和限制之后，進行荷載處理單元剛度矩陣計算，利用高斯得到節(jié)點位移，對于結構進行計算程序的操作，計算出干最終結果。模型的樹立表現為集中力和彎矩，節(jié)點劃分，組成總體剛度矩陣，包括整個結構的剛度矩陣，整個結構和列矩陣的節(jié)點，可以采用VB編程，形成總體節(jié)點平衡方程，荷載矩陣的對線性方程組進行求解，總體剛度矩陣計算，位移計算等各個步驟[3]。

3有限元計算軟件系統(tǒng)

采用有限元計算軟件系統(tǒng)，主要進行節(jié)點劃分和有限元計算，以及參數輸入等。部分參數輸入，包括了結構參數材料參數，立柱采用槽鋼橫梁采用巨型的方式在系統(tǒng)設計中，對于槽鋼的有關參數進行存儲，建立材料數據庫，方便用戶可以在使用中通過材料數據庫進行槽鋼型號的選取，同時對于衡量需要輸入截面的寬度和高度，方能得到有限元計算系統(tǒng)，最終的理想參數。經過有限元計算和節(jié)點劃分，在后臺進行窗臺設計，調用的程序包括系統(tǒng)的核心，結果顯示有數據顯示和曲線形式兩種表達方式，利用軟件控件進行繪圖模塊和數據文件的繪制。在彎矩力矩曲線圖上，通過微閉的空間顯示，得到了相應的優(yōu)先原數據，計算出相應的實現結果[4]。

以電動前移式叉車為例，在行走的時候，以蓄電池為動力，貨物在進行運輸的進程中，通過門架或者貨叉可前后移動的構造，將其中的門架部分進行作業(yè)，當門架在貨叉的幫助下不斷前移之后，伸出到前輪之外拾取成放下貨物，采用貨架帶動的方法，前伸門架，前移式叉車作業(yè)時門架帶動貨叉前移。行走時貨叉帶貨物收回，前移至前輪之外，當門架完全收回后.而貨叉前移式又車作業(yè)時貨叉架帶動貨叉進行作業(yè)，行走時貨叉架帶動貨叉縮回到支架內，通過操縱使貨物中心在支撐面內，電動前移式叉車投作方式分為座式和站式。

電動前移式叉車具有機動靈活、操縱輕便、無污染、低嗓音等特點。其結合了電動堆垛機與平衡歡叉車的優(yōu)點.當門架前伸至頂端，荷載重心落在支點外側.此時相當平衡。此時即相當于電動堆垛機，最大限度節(jié)省作業(yè)空間，確保叉車在負載時的穩(wěn)定性。是現代化倉儲必不可少的設備之一。[5]性能的結合使得體積與面積不會增加很多，而且這兩種性能的結合，在保證操作靈活性及高荷收性能的同時，荷載宜心落在支點內側，大大提高了土地的利用率，更加適用于輕工、煙草、紡織、食品，超市等行業(yè)的狹窄空間，門架或者貨叉架可以前后移動，完成物料搬運和堆垛作業(yè).也是世界各大又車制造商競爭焦點之一。

前移式叉車具有電動堆垛機和平衡重式叉車的共同特征，行走時叉架帶動貨叉縮回到支撐平面內。行走時貨叉帶貨物收回，其中門架前移式叉車是指作業(yè)時門架帶動貨叉前移，而貨叉前移式叉車是指伸出到前輪之外叉取或放下貨物，前移式叉車有兩條前伸的支腿，支腿的作用是因為前移式叉車的這一特性，使貨物重心在使得門架升高的同時支撐面內;貨架帶動貨叉前移至前輪之外，再加上轉向自動回中、轉彎角度進行作業(yè)，保持叉車車身的穩(wěn)定性成了高門架前移式叉車研發(fā)的技術難點。

高門架前移式叉車，融合了國際頂端技術和設計理念，以人機工程學為主導思想，采用全優(yōu)設計工作效率和維修便捷等幾大特點。讓體積和自重不會增加很多，通過控制裝置實現全套的交流控制系統(tǒng)電子轉向驅動前移式叉車，剎車節(jié)能裝置低噪音的控制特點，而且操作舒適，綠色節(jié)能。

4結束語

建立計算模式，對叉車門架進行分析。在空間坐標下的空坐標轉換問題上進行敘述和推導。在此基礎上，對于叉車門架有限元進行開發(fā)和設計，得到分析軟件系統(tǒng)中相關的計算結果，為叉車門架的計算提供有效的方法和手段。智能化和有限元分析系統(tǒng)框架，包含了到節(jié)點劃分、參數輸入，單元剛度矩陣單元處理和再處理處技術，能夠進行總體剛度矩陣的計算，經過位移計算和干端粒計算，最終得到了位移以及內力顯示結果。

參考文獻

[1]杭叉集團股份有限公司.前移式叉車：中國，CN201810342862.0[P].2018-10-02.

[2]杭叉集團股份有限公司.防止門架前后滑動的前移式叉車液壓系統(tǒng)：中國，CN201810812859.0[P].2018-10-09.

[3]浙江加力智能科技有限公司.一種前移式自動推料叉車：中國，CN201810492953.2[P].2018-10-23.

[4]東莞市海默生電子有限公司.叉車LED前組合大燈：中國，CN201830083022.8[P].2018-10-12.

[5]深圳怡豐機器人科技有限公司.前移式叉車AGV：中國，CN201721779380.9[P].2018-07-17.