2328

погрузчика определяется по стандарту ИСО-5998-78. Для пневмоколесных погрузчиков номинальная грузоподъемность должна быть меньше половины опрокидывающей нагрузки или составлять 100% заданного подъемного усилия и принимается как меньшее из указанных величин. Геометрические параметры ковша фронтального колесного погрузчика, определяющие его вместимость, должны соответствовать грузоподъемности погрузчика и насыпной массе материала. Следовательно, задача проектирования ковша заключается в определении его геометрических параметров, обеспечивающих вместимость, соответствующую заданной грузоподъемности.

На рис. 2.13 показано сечение основного ковша фронтального погрузчика.

Рис. 2.13

Профиль сечения ковша образуется его криволинейным днищем радиусом ro. Дуга криволинейного днища с центром в точке 2 ограничена точками 6, 7, из которых идут касательные прямые к этой дуге. Длины отрезков прямых 4-0 и 8-0 являются условной передней L1 и условной задней L2 стенками ковша, которые пересекаются в точке О, образуя угол o раскрытия ковша. Передняя стенка ковша l1 ограничена точками 4-6 отрезка прямой, задняя стенка ковша l2 образуется отрезком прямой 7-8. Замыкающей сечения профиля номинального ковша является линия 4-8. Точки 1 и 3 являются шарнирами соединения ковша соответственно со стрелой и тягой

поворота ковша, точки 4-5 соответствуют длине ножа. Наружная ширина ковша совпадает с габаритным размером погрузчика по ширине.

Внутренняя ширина ковша принимается меньше габаритной ширины:

B0 BГ b,

где BГ – габаритная ширина, м; b – суммарная толщина боковых стенок ковша.

Вырывное плечо ковша совпадает с радиусом RВ на рис. 2.13. Площадь сечения основного ковша AK складывается из четырех

правого и левого прямоугольных треугольников, примыкающих к сектору; A4 – площадь треугольника, основанием которого является линия 4-8, а вершина находится в точке 2.

Площади элементов, образующих сечение ковша, определяются

где М – насыпная плотность материала.

В табл. 2.4 приведены значения геометрических параметров ковша для разных погрузчиков, имеющих разную ширину Bo и угол раскрытия ковша o. Учитывая значимость параметров,

представленных в табл. 2.4, вычислим их относительные значения путем деления их на радиус днища ковша ro.

В табл. 2.5 представлены относительные безразмерные величины параметров L1ro , L2 ro , l1ro , l2 ro , RB ro , а также вычислены их математические ожидания.

Таблица 2.5

Относительные геометрические параметры ковша погрузчика

М(l2 ro )=1,23; М(RB ro )=2,43.

2.3.3. Основные параметры ковша типоразмерного ряда фронтальных погрузчиков

Для проектирования вместимости ковша при заданной ширине ковша Вo и угле o необходимо подобрать такие размеры сечения

информации показывает, что производители и потребители техники стремятся по возможности обойтись одним основным ковшом номинального объема. При декларированной величине грузоподъемности QП номинальный геометрический объем ковша VГ соответствует предельной величине объемной массы материала

Математическая модель расчета параметров ковша (2.46) – (2.54) позволяет выполнить предварительный и окончательный выбор геометрических параметров ковша.

Первичный расчет позволяет установить, насколько отличается объем и грузоподъемность проектируемого ковша от требуемых данных. Далее путем варьирования условной длины передней стенки ковша L1 получаем действительные параметры ковша, удовлетворяющие заданной грузоподъемности с погрешностью

1 3%.

Второй этап расчета обеспечивает определение действительных параметров проектируемого ковша.

В табл. 2.6, 2.7, 2.8 представлены геометрические параметры ковша для разных углов раскрытия γo 45; 50; 55о . Конструктивный параметр ковша о по физической сущности является безразмерной

характеристикой, не зависящей от габаритных размеров. Однако учитывая специфику погрузчиков больших размеров и грузоподъемностей, работающих с крупнокусковыми материалами, угол о раскрытия ковша можно увеличивать до рациональных значений.

Таблица 2.6

Параметры ковша для типоразмерного ряда погрузчиков для угла раскрытия ковша γо 45о

Таблица 2.7

Параметры ковша типоразмерного ряда погрузчиков для угла раскрытия ковша γо 50о

Таблица 2.8

Параметры ковша типоразмерного ряда погрузчиков для угла раскрытия ковша о 55о

RB, M

2,5

2

1,5

1

0,5

Из шарнира 1 проводим линию, параллельную передней стенке ковша и получаем угол o с ось ковша O1z (см. рис. 2.15).

Положение шарнира 3 на оси Oy (см. рис. 2.15) определяется расстоянием l1 3 между шарнирами ковша, которое можно определить при помощи корреляционной функции, график которой показан на рис. 2.17:

Спроектированный основной ковш обеспечивает нормальную работу погрузчика с коэффициентом наполнения KH =1. В легких условиях работы ковш заполняется с шапкой. Максимальное расчетное значение объема ковша с шапкой выполняется при коэффициенте наполнения KH =1,25. Для формирования шапки у ковша проектируются козырек, режущие кромки на боковых стенках ковша, обеспечивается вылет режущего ножа и т.п.

Разработанный метод расчета параметров ковша имеет следующие особенности:

–сформулировано конкретное определение номинальной вместимости ковша фронтального погрузчика в виде объема, образованного внутренней полостью ковша;

–получены формулы для вычисления площади сечения ковша и объема основного ковша;

–выполнена привязка сечения ковша к его системе координат Oyz тремя координатами: линейными координатами центра радиуса ro (y2, z2 ) и угловой координатой o ;

–получены корреляционные связи параметров ковша с грузоподъемностью QП фронтального погрузчика.