7.7. Устойчивость автопогрузчиков

При проектировании автопогрузчиков рассчитывают их продольную и поперечную устойчивость.

Продольная устойчивость

При расчете продольной устойчивости вначале рассматривается стоящий на горизонтальной площадке автопогрузчик с поднятым на полную высоту номинальным грузом и с отклоненным вперед на полный угол механизмом подъема груза (Рис.7.15.а). Для данного случая необходимо учитывать дополнительный наклон грузоподъемного механизма из-за просадки переднего моста и упругих деформаций элементов конструкции. Такое положение автопогрузчика соответствует выполнению им операции штабелирования груза и является наиболее неблагоприятным с точки зрения продольной устойчивости. Обозначения на схеме:

Q — грузоподъемность автопогрузчика (сила тяжести груза);

G₁ — сила тяжести автопогрузчика без грузоподъемного механизма;

G₂ — сила тяжести грузоподъемного механизма;

Рис.7.14. Схема действия сил и моментов на элементы конструкции грузоподъемного механизма. а — на выдвижную раму;

б — на наружную раму.

С — ось вращения наружной рамы;

₁ — угол наклона грузоподъемного механизма гидроцилиндрами;

₂ 2⁰ — угол наклона грузоподъемного механизма из-за проседания переднего моста и упругих деформаций элементов конструкции;

Общий угол наклона =₁ + ₂ . Другие обозначения понятны из Рис.7.15. Вылеты центров тяжести грузоподъемного механизма а^!₂ и груза l^! при отклонении их на угол  определяются по формулам:

(7.37)

(7.38)

Здесь

.

Углы наклона линий OC и O₂ C к горизонту

; .

Коэффициент грузовой устойчивости для данного варианта определяется по формуле:

(7.39)

В качестве второго варианта расчета устойчивости рассматривается автопогрузчик с поднятым на полную высоту грузом при вертикальном расположении грузоподъемного механизма, стоящий на наклонной площадке (Рис.7.15.б). Угол наклона площадки рекомендуется принимать [3] =2⁰16^! для автопогрузчиков грузоподъемностью до 50 кН и =2⁰ — при грузоподъемности свыше 50 кН. Для данного варианта коэффициент грузовой устойчивости

(7.40)

Поперечная (боковая) устойчивость

При расчете боковой устойчивости рассматривается операция штабелирования грузов: автопогрузчик с поднятым на максимальную высоту номинальным грузом установлен на погрузочной площадке с поперечным уклоном . Механизм подъема груза при этом отклонен назад на максимальный угол  = ₁ - ₂. ₁ , ₂ — углы наклона соответственно грузоподъемного механизма назад гидроцилиндрами и от проседания моста вследствие деформации шин и упругих деформаций элементов конструкции.  2⁰ .

В соответствии с установленными требованиями [3] автопогрузчик должен сохранять устойчивость при поперечном уклоне 3⁰ 26^! не менее. Гранью возможного опрокидывания в боковом направлении является линия ВС Рис.7.16., проходящая через ось шарнира балансира управляемого (заднего) моста и точку опоры крайнего колеса ведущег3о (переднего) моста.

Рис.7.15. Схемы к расчету продолной устойчивости. а — при штабелировании; б — на уклоне.

Рис.7.16. Схема к расчету поперечной устойчивости

На Рис.7.16.: h — расстояние от поверхности земли до оси шарнира балансира управляемого моста; X, Y — координаты центра тяжести автопогрузчика; G — вес автопогрузчика с номинальным грузом без управляемого заднего балансирного моста; L , AB — cоответственно база и колея автопогрузчика.

Опрокидывание машины начнется с момента перехода линии действия силы тяжести G за грань опрокидывания ВС. При этом угол опрокидывания согласно Рис.7.16.

, где

Из подобия треугольников CMN и FMD

. Отсюда

Здесь

Контрольные вопросы.

1. Для каких видов работ предназначены автопогрузчики?

2. По каким признакам классифицируются автопогрузчики?

3. Какими параметрами характеризуются автопогрузчики?

4. Какие соотношения между главным параметром автопогрузчика (грузоподъемностью), материалоемкостью конструкции и его колесной базой?

5. Конструктивные схемы фронтальных погрузчиков.

6. Какие виды технологического оборудования применяются на автопогрузчиках?

7. Какие технологические схемы применяются при работе автопогрузчиков?

8. Как определяется техническая и эксплуатационная производительность автопогрузчика?

9. Как определяются параметры механизма подъема автопогрузчика?

10. Расчет параметров механизма наклона рамы автопогрузчика.

11. Расчет нагрузок на элементы конструкции механизма подъема автопогрузчика.

12. Расчет продольной устойчивости автопогрузчика.

13. Расчет боковой устойчивости автопогрузчика.