3. Выбор и расчёт основных параметров
Рациональность использования массы базовой машины и совершенство ходовой части определяем по коэффициенту удельной грузоподъёмности:
где
грузоподъёмность
оборудования;
масса
базовой машины;
Эксплутационная масса погрузчика равна сумме эксплутационных масс базовой машины и погрузочного оборудования:
Напорное усилие по двигателю приближенно определяем по формуле:
где
наибольшая
эффективная мощность двигателя;
рабочая
скорость внедрения в км/ч;
КПД
механической трансмиссии,
коэффициент
сопротивления качению;
при колёсной
ходовой части
расчётное
буксование, при колёсной ходовой части
Напорное усилие по сцепной части:
где
коэффициент
сцепления движителя;
для
колёсных движителей.
Определим скорость запрокидывания:
где
коэффициент
снижения рабочей скорости в процессе
внедрения за счёт падения частоты
вращения вала двигателя, снижения
производительности гидронасосов,
буксования и т.д.
коэффициент
смещения;
Угловая скорость запрокидывания ковша;
Скорость подъёма стрелы, выбираем так, чтобы подъём груза был завершен к моменту окончания операции отхода погрузчика на разгрузку:
где
длина
пути шарнира крепления ковша при подъёме
стрелы, и она определяется:
средняя
длина пути рабочего хода погрузчика;
скорость
обратного холостого хода погрузчика,
Скорость опускания стрелы определяем по скорости подъёма с таким расчётом, чтобы в полости опускания гидроцилиндров стрелы не образовался вакуум:
Величину выглубляющего усилия определяем по условию продольного опрокидывания машины относительно ребра опрокидывания, проходящего под осью опорных колёс:
где
эксплутационная
масса базовой машины;
масса погрузочного оборудования;
плечи
соответствующих сил;
Удельное напорное усилие на кромке ковша:
где
наибольшее
тяговое усилие по двигателю или по
сцепной массе;
наружная
ширина режущей кромки ковша;
Удельное выглубляющее усилие на кромке ковша:
4 . Расчёт элементов гидропривода
Усилие на штоке одного гидроцилиндра ковша:
где
масса
ковша;
количество
гидроцилиндров поворота ковша;
мгновенные
передаточные числа механизма погрузочного
оборудования, определяемые соотношением
плеч рычажной системы, для силы
и
массы ковша
коэффициент
запаса, учитывающий потери в гидроцилиндрах
и шарнирах;
Мгновенные передаточные отношения механизма вычисляем для положения ковша, соответствующего внедрению в материал:
где
плечи
приложения сил в нагруженных элементах
механизма;
При кинематической схеме механизма с перекрестной системой (рисунок 5) усилия в одном гидроцилиндре стрелы определяют по формуле:
где
выглубляющее
усилие;
масса
погрузочного оборудования без портала;
усилие
гидроцилиндра ковша без учёта коэффициента
запаса;
количество
гидроцилиндров поворота ковша;
количество
гидроцилиндров подъёма стрелы;
коэффициент
запаса, учитывающий потери в шарнирах
и гидроцилиндрах;
плечи
сил;
Скорости движения, поршней гидроцилиндров ковша и стрелы, определяем исходя из требуемых скоростей движения ковша и стрелы. Среднюю скорость движения поршней гидроцилиндров ковша вычисляем для положения внедрения:
где
мгновенное
передаточное отношение от режущей
кромки ковша к гидроцилиндрам поворота;
Рабочее давление (наибольшее давление, возникающее в гидроцилиндрах в процессе равномерного подъёма ковша с номинальным грузом) для наиболее распространённых схем погрузочного оборудования определяем при верхнем положении ковша, когда гидроцилиндры подъёма стрелы имеют наименьшее плечо (рисунок 6):
