多功能升降平臺車的設(shè)計

郭蘇杰

摘要：隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電子商務(wù)的興然崛起，運(yùn)輸行業(yè)也隨之發(fā)展，而搬運(yùn)和轉(zhuǎn)載貨物又是運(yùn)輸行業(yè)基礎(chǔ)。重物快件 需要搬運(yùn)到長途運(yùn)輸車上，需要搬運(yùn)一定的距離，之后將快件提升一定高度，堆放在長途運(yùn)輸汽車上的這類搬運(yùn)工作;或者將重物快件從一定高度的運(yùn)輸車上取下，然后搬運(yùn)到一定距離之外的儲存區(qū)域。通過項(xiàng)目的研究，我們希望達(dá)到兩個目的：勞動強(qiáng)度的降低、搬運(yùn)的安全性提高。

關(guān)鍵詞：升降平臺;運(yùn)輸;勞動強(qiáng)度

0 ?引言

載物助力裝置應(yīng)用場合較為廣泛，可為企業(yè)或個人提供便利。2017年全國快遞業(yè)務(wù)量完成140億件，首次超過美國，躍居世界第一，快遞最高日處理量超過1億件，同比增長52%，快遞業(yè)務(wù)收入完成2040億元，同比增長42%。國家郵政局預(yù)計，2019年快遞業(yè)務(wù)量完成196億件，同比增長40%;快遞業(yè)務(wù)收入完成2650億元，同比增長30%。如此形勢下怎么樣確保運(yùn)輸呢？保證各種托運(yùn)物品的完整性，保證搬運(yùn)過程的連續(xù)性，提高搬運(yùn)的靈活性，減少人力搬運(yùn)。從推廣角度看，目前市場上并沒有裝卸一體運(yùn)輸?shù)难b置，基本由人力裝卸，較人工而言，提高安全性，減少人力資源的消耗，因此該多功能升降平臺車具有很強(qiáng)的實(shí)用性以及廣闊的應(yīng)用前景。

1 ?設(shè)計方案

設(shè)計了一種多功能載運(yùn)小車，適應(yīng)不同路況，方便快遞員搬運(yùn)快遞時上下樓梯和平地運(yùn)輸。該載運(yùn)小車輕便省力、占用空間小、載重量大。平臺在實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的同時還可整體抬升，方便用戶取貨。此外還設(shè)計了彈簧減震結(jié)構(gòu)可自動剎車的輪子，增加了商品在運(yùn)輸過程中的安全性。從而真正的做到了安全運(yùn)輸，文明投遞。本方案關(guān)鍵點(diǎn)主要集中在對車輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計和運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，初步制定設(shè)計方案時針對這兩方面提出和借用現(xiàn)有的形成以下幾種解決方案：

方案一：在傳統(tǒng)圓形滾輪的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改進(jìn)，即在圓輪中間設(shè)置三根可以自由伸縮的柱塞式鋼桿，上下樓時推出三根桿子并鎖定，平地狀態(tài)下收回桿子。傳動部分采用減速傳動系統(tǒng)傳到主軸;此方案為人力驅(qū)動，拉桿上下往復(fù)推拉作為原動力，由齒輪齒條結(jié)構(gòu)輸出，傳遞給鏈傳動機(jī)構(gòu)。該設(shè)計方案優(yōu)點(diǎn)在于所有結(jié)構(gòu)都為純機(jī)械機(jī)構(gòu)，無需電力驅(qū)動，重量輕，經(jīng)濟(jì)便利;缺點(diǎn)在于動力完全由人力提供，較為費(fèi)力，且產(chǎn)生系統(tǒng)十分復(fù)雜。

方案二：在傳統(tǒng)圓形滾輪外圓面上加工三個短凹槽，在凹槽中設(shè)置棘爪，棘爪由連桿機(jī)構(gòu)和彈簧等部件控制其伸縮，上樓時棘爪伸出并抓住臺階面，由電機(jī)驅(qū)動攀爬臺階。該方案缺點(diǎn)在于車輪的設(shè)計加工過于復(fù)雜，且棘爪驅(qū)動不可靠。

方案三：車輪采用復(fù)式雙輪結(jié)構(gòu)，卡爪輪由三層輪盤構(gòu)成，中間層為卡爪和連桿-導(dǎo)桿的布置輪，外層圓板為限制中間布置輪上卡爪等零件位置的固定輪盤，使卡爪伸縮的采用撥叉機(jī)構(gòu)。該設(shè)計方案優(yōu)點(diǎn)在于卡爪抓地穩(wěn)固，控制結(jié)構(gòu)簡單，大大縮小了車子的體積，且有電機(jī)為小車提供動力，既輕便又省力。

各個方案經(jīng)過可行性分析，方案三被我們選作車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計較為理想的解決辦法。它基本可以實(shí)現(xiàn)車子平地穩(wěn)固和攀爬的功能，簡單實(shí)用，設(shè)計較為合理，如圖1所示。

運(yùn)動機(jī)構(gòu)采用剪叉式機(jī)構(gòu)的設(shè)計。由于X形剪叉式機(jī)構(gòu)具有等距對稱性和運(yùn)動相似性，當(dāng)在最上部X形的第一個鉸鏈出加水平向內(nèi)的推力，那么下面的X形部分的各個鉸鏈都向下運(yùn)動。由于最下端的鉸鏈處與最下的輸出結(jié)構(gòu)連接，可以沿著做水平位移，所以剪叉式升降機(jī)構(gòu)可以將水平方向的推力轉(zhuǎn)化為豎直向上的運(yùn)動。如圖2所示。

整個工作臺尺寸大小為1200×700×850mm，材料為Q235。工作臺底部框架支撐結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)外剪叉組件的剪式升降機(jī)構(gòu)聯(lián)接而成如圖3、圖4所示。

2 ?方案特色

平臺在實(shí)現(xiàn)平移的同時還可整體抬升，方便用戶取貨。此外還設(shè)計了彈簧減震結(jié)構(gòu)可自動剎車的輪子，增加了商品在運(yùn)輸過程中的安全性，從而真正的做到了安全運(yùn)輸，主要有以下特點(diǎn)：載運(yùn)助力二合一;整體結(jié)構(gòu)簡單，便于制造加工和裝配;車型小巧輕便，載重量大、動力強(qiáng)勁;操作簡單，安全省力，便于攜帶，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，有利于在市場上普遍推廣。

3 ?總結(jié)

學(xué)生在完成項(xiàng)目實(shí)踐過程中，更深入的了解需求的情況，針對目前學(xué)校實(shí)際場合的情況，實(shí)施多功能升降平臺車，減小人力勞動和空間利用。訓(xùn)練學(xué)生將學(xué)到的知識應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維能力，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、創(chuàng)新設(shè)計能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]方飴.跨障礙升降小推車建模設(shè)計[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018-01-26.

[2]胡瑞成.倉儲用重載新能源搬運(yùn)車的設(shè)計[J].大學(xué)生論文聯(lián)合比對庫，2019-01-04.

[3]劉彩波.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電子商務(wù)物流中的應(yīng)用[J].物流工程與管理，2015-02-15.