science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe een heftruck werkt

Heftrucks kunnen duizenden kilo's tillen en ontlenen hun kracht aan twee onderling verweven mechanismen: een paar hydraulische cilinders en een paar rollenkettingpoelies. De hefhendel is aangesloten op een elektrische luchtpomp aan de onderkant van de machine. Wanneer ingedrukt, activeert de hendel de luchtpomp, die buitenlucht door een filter aanzuigt en deze in een buis duwt die naar beide hydraulische cilinders leidt.

Een hydraulische cilinder bestaat uit een holle buis die aan een uiteinde is afgesloten met een beweegbare, gesmeerde zuiger die in de andere past. Lucht komt de bodem van de cilinder binnen via een speciale eenrichtingsklep waarmee gassen kunnen binnendringen zonder er weer uit te lekken. Naarmate de hoeveelheid gas in de cilinder toeneemt, neemt ook de druk erin toe. Deze druk, uitgeoefend over het gebied van de zuigerkop, resulteert in een netto opwaartse kracht. Door deze opwaartse beweging beweegt de zuiger omhoog, waardoor het gasvolume toeneemt en de druk afneemt. Dit leidt automatisch tot een fysiek evenwicht waarbij, op een gegeven hefhoogte, de kracht van het gas gelijk is aan de neerwaartse kracht van de last van de vorkheftruck.

Om de last hoger te verplaatsen, duwt de bestuurder de hendel naar voren. Dit geeft de machine aan meer lucht in de cilinders te pompen. Om de last te verlagen, trekt de operator de hendel naar achteren, waardoor een speciale klep wordt geactiveerd om het gas voorzichtig uit de cilinder te laten ontsnappen.
Hefmechanisme: rolkettingpoelie

De hydraulische zuigers zijn bevestigd aan de twee hoofdverticaal structuren die de "masten" worden genoemd. De werkelijke vorken die de lading dragen, zijn echter bevestigd aan het hoofdlichaam van de vorkheftruck via een paar rolkettingpoelies waarvan het steunpunt een tandwiel is aan de bovenkant van de mast.

Dus wanneer de hydraulische zuigers duwen de masten omhoog, de tandwielen op de masten duwen tegen de rollenkettingen. Omdat één kant van de kettingen is bevestigd aan het onbeweegbare frame van de vorkheftruck, is de enige manier waarop de masten omhoog kunnen bewegen, als de tandwielen met de klok mee draaien en de vorken naar boven trekken. Het belang van dit mechanisme is dat het laat de vorken alleen ver buiten het bereik van de cilinders gaan. Zonder de rollen van de rollenketting zouden vorkheftrucks veel grotere cilinders nodig hebben om lasten tot een vergelijkbare hoogte te heffen. Hogere cilinders zouden meer bouwmateriaal betekenen, waardoor het zwaartepunt van het voertuig naar voren zou worden verplaatst en het risico op kantelen zou toenemen. Evenzo zouden langere cilinders sterkere pompen en hogere drukdrempels vereisen.
Bedieningselementen

Heftrucks hebben twee bedieningselementen: één voor besturing en één voor heffen. De stuurbedieningen werken net als die van een golfkar: gaspedaal, rem, stuurwiel, vooruitversnelling en achteruitversnelling. In tegenstelling tot een auto of golfkar gebruiken vorkheftrucks echter achterwielbesturing - wanneer u het stuurwiel draait, draaien de wielen op de achteras heen en weer. Dit ontwerp is opzettelijk: achterwielbesturing biedt de bestuurder een grotere mate van rotatie en precisie bij het hanteren van een lading.

De hefbesturing bestaat uit twee hendels: een voor het op en neer heffen van de vork en een voor het heen en weer kantelen van de last. De heffunctie werkt zoals hierboven besproken - vooruit gaat omhoog en achteruit gaat omlaag. De kantelfunctie is echter iets anders. Aan de basis van de masten bevinden zich twee paar extra hydraulische cilinders die aan de basis van het voertuig worden bevestigd. Wanneer de "kantelhendel" naar voren wordt bewogen, wordt lucht in de kamer gepompt. Deze drukverhoging duwt de zuigerkop en zorgt ervoor dat de masten "weg leunen" van de carrosserie van het voertuig.

Wanneer de "kantelhendel" terug wordt bewogen, komt er langzaam lucht uit deze cilinder wanneer lucht wordt gepompt het andere paar aan mast bevestigde cilinders. Wanneer de zuigers van het laatste paar naar voren duwen, worden de masten teruggedraaid in de richting van het voertuig