2328

–динамические нагрузки, возникающие в момент включения золотника распределителя, когда происходят переходные процессы разгона приведенных масс рабочего оборудования из состояния покоя в состояние установившегося движения;

–динамические нагрузки в гидроцилиндрах стрелы на транспортном режиме при движении погрузчика по неровностям опорной поверхности.

Оценку статической напряженности работы гидроцилиндров рабочего оборудования погрузчиков традиционного исполнения и с энергосберегающим гидроприводом можно выполнить по давлению в гидролиниях подъема стрелы по формуле

Формула (10.21) удобна для оценки статических характеристик погрузчиков. Для оценки динамических характеристик введем в

уравнение (10.21) силы инерции приведенной массы. При этом вторую часть уравнения (10.21) можно представить как долю уменьшения давления в гидроцилиндрах стрелы, обеспечиваемую энергосберегающим гидроцилиндром, тогда

В выражениях (10.21), (10.22) используются следующие величины: р – давление в газовом баллоне энергосберегающей пневмогидросистемы; Dс, D – соответственно диаметры основных гидроцилиндров стрелы и энергосберегающего гидроцилиндра; h4 , h – плечи основных гидроцилиндров и энергосберегающего гидроцилиндра; mK , mГР , mСТР , mР – массы ковша, грунта в ковше, стрелы, рычагов; mПР – приведенная масса рабочего оборудования погрузчика; aПР – ускорение приведенной массы; yK , yГР , yСТР , yР – плечи сил тяжести ковша, груза в ковше, стрелы,

рычагов; g – вес единицы массы рабочего оборудования, g =9,81 Н/кг.

В формуле (10.21) Т – сила в энергосберегающем

пневмогидроцилиндре, определяемая по формуле T p D2 . 4

Формула (10.22) позволяет оценить статическую составляющую от сил тяжести рабочего оборудования и груза в ковше, динамическую добавку к давлению при разгоне стрелы и величину энергосберегающей составляющей, обеспечивающей снижение нагруженности основных гидроцилиндров стрелы.

В табл. 10.1–10.2 приводятся сравнения статических и динамических давлений в гидроцилиндрах стрелы, находящейся в транспортном положении, для погрузчиков традиционного исполнения и с энергосберегающим приводом.

Таблица

10.1

Сравнительная оценка статических давлений в гидроцилиндрах стрелы

в транспортном положении стрелы для погрузчиков традиционного

исполнения и с энергосберегающим гидроприводом

Таблица 10.2

Сравнительная оценка динамических давлений в гидроцилиндрах

в транспортном положении стрелы для погрузчиков традиционного

исполнения и с энергосберегающим гидроприводом

В табл. 10.3–10.4 приводятся сравнения статических и динамических давлений в гидроцилиндрах стрелы, находящейся в горизонтальном положении, для погрузчиков традиционного исполнения и с энергосберегающим приводом.

Таблица 10.3

Сравнительная оценка статических давлений в гидроцилиндрах при

горизонтальном положении стрелы для погрузчиков традиционного

исполнения и с энергосберегающим гидроприводом

Таблица 10.4

Сравнительная оценка динамических давлений в гидроцилиндрах

при горизонтальном положении стрелы для погрузчиков традиционного исполнения и с энергосберегающим гидроприводом

В табл. 10.5 – 10.6 приводятся сравнения статических и динамических давлений в гидроцилиндрах стрелы, находящейся в верхнем положении, для погрузчиков традиционного исполнения и с энергосберегающим приводом.

Таблица 10.5

Сравнительная оценка статических давлений в гидроцилиндрах в верхнем положении стрелы для погрузчиков традиционного исполнения

и с энергосберегающим гидроприводом

Таблица 10.6

Сравнительная оценка динамических давлений в гидроцилиндрах

в верхнем положении стрелы для погрузчиков традиционного исполнения

и с энергосберегающим гидроприводом

10.6. Методика аналитического исследования динамических

давлений в гидроцилиндрах стрелы при движении погрузчика

по неровностям опорной поверхности

Производительность фронтальных погрузчиков зависит от пара-

метров разрабатываемой среды и поверхности движения. Понятие внешняя среда содержит климатические и дорожные условия. Рассмотрим более подробно дорожные условия, являющиеся в определенной мере результатом деятельности человека. Неровности опорной поверхности на строительной площадке или карьере являются источником колебаний, которые возбуждают динамические нагрузки в гидроцилиндрах рабочего оборудования. Динамические нагрузки от неровностей опорной поверхности снижают производительность погрузчика и ресурс работы машины. В теории трактора [33] для оценки влияния геометрических свойств поверхности грунтов учитывают микропрофиль поверхности, который вызывает колебательные процессы, приводящие к ухудшению условий работы водителя, увеличению нагруженности деталей и узлов, снижению скорости движения машины и производительности. Микропрофиль грунта принято представлять в виде гармонических функций, например синусоидальных или косинусоидальных [27, 33].

В монографии предложен метод динамического расчета параметров гидравлического рабочего оборудования при

взаимодействии колес погрузчика с единичными неровностями опорной поверхности.

Метод расчета основан на использовании дифференциального уравнения рабочего оборудования погрузчика

коэффициент затухания колебаний рабочего оборудовании,

n д ; д – коэффициент демпфирования колебаний, д =0,1 6.

Решение дифференциального уравнения (10.23) получено в

виде

nV

Для условий (10.26) С1 V0 ; С 0 .

2 1

Условие (10.26) можно использовать в качестве исходного задания при создании конструкции единичной неровности на опорной поверхности. Неровность опорной поверхности, удовлетворяющая ус-

ловию (10.26), является линейным выступом

(рис. 10.8). При движении погрузчика с постоянной скоростью Vд в момент подхода к началу выступа – точке О

– центр контакта колеса и

передний мост погрузчи-

ка начинают подниматься вверх с постоянной скоростью Vz , определяемой по формуле

Vz Vдtg Vд hmax ,

ymax

где Vд – скорость движения погрузчика; Vz – вертикальная скорость подъема переднего моста погрузчика при движении по линейному выступу; hmax, ymax – катеты линейного выступа.

При этом Vz const, а ускорение az 0. При выборе длины выступа ymax необходимо принять во внимание условие соотношения длины контакта lШ шины с опорной поверхностью и длины выступа ymax lШ . Величина предельной скорости движения погрузчика по таким неровностям ограничивается величиной динамического давления в гидроцилиндрах стрелы, возникающего при наезде на препятствие.

Максимальное давление в гидроцилиндрах стрелы при

где pС.Н – номинальное давление в гидроцилиндрах стрелы; pC.СT – статическое давление в гидроцилиндрах стрелы для груженого ковша; pС.ДИН – динамическое давление в гидроцилиндрах стрелы при движении по неровности.

Полным аналогом выступа, представленного на рис. 10.8, является линейный уступ (рис. 10.9). Положительными достоинствами предложенных линейных воздействий в виде выступа (см. рис. 10.8) и уступа (см. рис. 10.9) является идеальная математическая чистота воздействия, создающего постоянную скорость воздействия на объект