Приклад розрахунку основних параметрів обладнання автомобілів-самонавантажувачів з консольним краном

Вхідні параметри:

№ п/п	Параметр	Значення
1	Базовий автомобіль	ЗиЛ-133Г
2	Вантажопідйомна сила крана Gв, Н	17000
3	Власна маса стріли Мc , кг	600
4	Довжина стріли L0, мм	5000
5	Максимальний кут нахилу стріли max, град	48
6	Швидкість підйому вантажу Vв, м/с	0,35
7	Сумарна висота колони, рами крана та шасі базового автомобіля h0, мм.	2800
8	Діаметр шестерні механізму повороту Dпк, мм.	210
9	Крутний момент механізму повороту Мкр, кНм.	9,8

Максимальна висота підйому вантажу

H = h_o + L_osin_max = 2800 + 5000 sin48⁰ = 6516 мм (3.51)

де h_o - сумарна висота колони, рами крана та шасі базового автомобіля, L_o - довжина стріли, mm; _max - максимальний кут нахилу стріли до горизонталі.

Виліт стріли (відстань від осі обертання крана до вантажопідйомного гака)

L = L_oсоs_max - l, = 5000 соs48⁰ – 500 = 2846 мм (3.52)

де l - відстань від осі обертання крана до осі шарніра повороту стріли, мм.

Кутова швидкість стріли при вертикальному підйомі вантажу

, с^-1 (3.53)

де V_в - швидкість підйому вантажу, м/с.

Привод та взаємне переміщення ланок крана здійснюються за допомогою гідроциліндрів. Зусилля, яке повинен розвивати гідроциліндр у разі вертикального підйому стріли з вантажем

Н (3.54)

де G_в - вантажопідйомна сила крана, Н; G_c - власна вага стріли, Н; L_ц, L₁ - відстані відповідно від точки повороту стріли до центру її маси і точки кріплення штока гідро циліндра підйому, мм.

У випадку висування штока необхідна робоча площа поршневої порожнини гідроциліндра

мм² (3.55)

де р" , р' - відповідно, тиски робочої рідини у поршневій нагнітальній та штоковій (зливній) порожнині гідроциліндра (рекомендовані значення тисків: р' = 8...8,5 МПа; р" = 0,9...1,2 МПа; K = F_щ/F_гц - співвідношення між площами штока F_щ і поршня F_гц гідроциліндра (рекомендується приймати К в межах 0,16..0,25); _гц - ККД гідро­циліндра, _гц = 0,95.

Швидкість переміщення штока гідроциліндра підйому стріли визначаємо, виходячи з кутової швидкості підйому стріли. Тоді орієнтовно

V_в = _вL₁ = 0,1050,5 = 0,052 м/с (3.56)

У якості механізму повороту стріли крана в горизонтальній площині вибираємо рейковий механізм, що складаються з пари "шестерня - рейка". Привод рейки здійснюється від гідроциліндра, поршень якого безпосередньо діє на рейку. Необхідне робоче зусилля, що розвиває гідроциліндр

Н (3.57)

де М_кр - крутий момент, необхідний для повороту колони, Нмм; D_пк - діаметр початкового кола шестерні, мм.