книги из ГПНТБ / Гриневич, Г. П. Вилочные погрузчики

183

Т а б л и ц а 17.

Вид заполнения карточки

циал

Примерная форма журнала и инструкции по его заполнению даны

раться и систематизироваться по любому из признаков по одной или многим однотипным моделям погрузчиков. При ручной обра­ ботке информации почти 60% трудоемкости приходится на опера­ ции заполнения, корректировки и кодирования. Ручная обработка применяется для 2—3 тыс. документов, при объеме до 10 тыс. документов используются средства малой механизации, а для обработки большего количества документов могут применяться электронные цифровые вычислительные машины или другие уст­ ройства. В зависимости от поставленных задач исследования дан­ ные разграничения могут изменяться. Независимо от способов

184

обработки информации следует исключить при оценке надежности отказы, вызванные нарушениями инструкций по эксплуатации; воздействием режимов, не предусмотренных для работы погруз­ чика; зафиксированные до проведения доработки конструкции при условии, что после доработки подобные отказы не повторя­ ются.

Наиболее эффективной является централизованная система обработки информации, при которой вся документация сосредота­ чивается в одной организации для проведения анализа. Служба надежности объекта, на котором эксплуатируются погрузчики, использует имеемую информацию для немедленного принятия тех или иных мер поддержания надежности погрузчика.

§ 4. Прогнозирование показателей надежности

Наиболее удобным для этих целей является показатель веро­ ятности безотказной работы

сочетании. В соответствии с теорией вероятности параметр потока отказов погрузчика характеризуется суммой параметров отказов его составляющих групп. Определив оптимальную величину пока­ зателя надежности погрузчика или имея его заданное значение, можно выбрать оптимальные соотношения показателей составля­ ющих групп.

У погрузчиков можно выделить следующие основные группы: электрооборудование, гидрооборудование, механическое оборудо­ вание и как самостоятельную часть последнего вида оборудова­ ния—двигатель внутреннего сгорания (для автопогрузчиков). В свою очередь, группы делятся на составные узлы и элементы, ха­ рактеризуемые своими параметрами потока отказов или интенсив­ ностью отказов. При расчетах показателей надежности погрузчиков следует пользоваться той же системой объединения различных элементов в группы, которая была применена в кодовой таблице (классификаторе) и использовалась для сбора и анализа сведений об отказах.

Данные о параметрах потока отказов групп или интенсивности отказа элементов используются для прогнозирования эксплуата­ ционной надежности погрузчика. В качестве примера остановимся на расчете надежности электропогрузчика, разделив его на группы и элементы в соответствии с кодовой таблицей классификатора (табл. 19).

Рассмотрим характеристики надежности двух из семи выде­ ленных групп, например, электрооборудования и грузоподъем-

Т а б л и ц а 191

Характеристика надежности узлов электропогрузчика

ыика (табл. 20). Для каждой группы элементов приведены мак­ симальная, средние и минимальные значения параметра потока отказов или интенсивности отказов. Максимальные относятся к элементам в стадии доводки конструкции, средние — к элемен-

186

Г л а в а VII

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПОГРУЗЧИКОВ НА ПРОЧНОСТЬ

§ 1. Условия работы погрузчиков

Характерной особенностью рабочего процесса вилочных погруз­ чиков является цикличность выполнения ими операций — под­ нятие и опускание груза и его транспортировка. Поэтому наблю­ дается соответствующая цикличность в нагрузках отдельных механизмов: при работе машины с грузом максимально нагру­ жается передний мост и грузоподъемник при работе, без груза — задний мост. Цикл работы погрузчика выполняется за сравни­ тельно небольшое время, измеряемое минутами, рабочий этап и пауза в работе каждого механизма чередуются. Продолжительность и порядок чередования зависят от условий перегрузочного и транспортного процессов. Для одного и того же механизма в за­ висимости от условий работы погрузчика могут быть различные сочетания числа включений и продолжительности машинного времени за цикл. Нагрузки механизмов будут зависеть от техно­ логических схем грузовых работ, режимов работы погрузчика и других факторов (вида дорожного покрытия, массы перемеща­ емого груза, скоростей передвижения машины и подъема груза, квалификации водителя и пр.).

Следует отметить, что значительное время рабочего цикла погрузчика может занимать движение задним ходом (от 15 до 50%)— при маневренных операциях, при движении в узких проездах и при перемещениях на сравнительно большое расстояние.

Результаты выполненных исследований по основным показа­ телям работы погрузчиков обобщены в табл. 21. Эти данные под­ тверждают необходимость конкретного подхода к определению рациональной длины транспортирования груза с учетом техни­ ческой характеристики погрузчика. Очевидно, основными кри­ териями при выборе погрузчика для заданного варианта работ должны стать его производительность и себестоимость перевозки груза [1].

Производительность погрузчика можно определить по формуле

я = = б о о #

Гц

где Q — грузоподъемность погрузчика;

Ф—коэффициент использования грузоподъемности;

188

k — коэффициент использования по времени;

— время рабочего цикла в мин.

Длительность цикла зависит от средней высоты подъема и опускания вил и от длины транспортирования.

Среднюю высоту подъема груза определяют из зависимости

С Р — 2 ( о т — 1 ) '

где Я т а х — максимальная высота подъема груза; т — число рядов груза в штабеле.

При имеющихся рекомендациях рациональных длин транспор­ тирования груза для различных видов погрузчиков выбор опти­

Условия работы погрузчиков рационально разделить на три режима: 1) л е г к и й р е ж и м : хорошее дорожное покрытие, без значительных подъемов, незапыленная атмосфера, использо­ вание номинальной грузоподъемности от 50 до 100%; 2) с р е д н и й р е ж и м : твердое дорожное покрытие, но с различными препят-

189

ствиями в виде пересечений железнодорожными путями, мощеных дорог, подъемов до 10%, меняющаяся температура окружающей среды, использование номинальной грузоподъемности от 50 до 100%; 3) т я ж е л ы й р е ж и м : отсутствие или плохое состоя­ ние дорожного покрытия, подъемы свыше 10%, запыленная ат­ мосфера и меняющаяся температура окружающей среды, исполь­ зование номинальной грузоподъемности, близкой к 100%, воз­ можна работа с ковшом.

§ 2. Принципиальные положения расчета

деталей погрузчиков на прочность при нестационарных режимах нагружений

Нагрузки, воспринимаемые погрузчиками при эксплуатации (рабочие сопротивления, динамические нагрузки), носят случай­ ный характер. Это подтверждается результатами тензометрирования напряжений в отдельных элементах машин. На рис. 100 приведены осциллограммы, характеризующие изменения нагрузки в элементах электропогрузчика ЭП-103 грузоподъемностью 1 тс: в полуосях ведущего колеса, балке заднего управляемого моста и тяге механизма подъема. Запись проводилась в процессе работы погрузчика по варианту склад — вагон во время переходных про­ цессов при маневрировании и во время движения с грузом.

Данные испытаний ВНИИПТМАШа показывают [4], что со­ противление передвижению у погрузчиков, даже при достаточно ровном покрытии дороги колеблется, причем амплитуда зависит главным образом от характера поверхности, а частота колебаний — от скорости передвижения. На осциллограммах видно, что для погрузчиков характерно во время движения непрерывное чере­ дование циклов нагрузки с различной амплитудой.

Несмотря на случайный характер амплитуд нагрузки, усталост­ ное разрушение деталей погрузчиков не является случайным: оно возникает в результате переменных нагружений при работе в экс­ плуатационных условиях. Поэтому обеспечение заданного срока службы элементов погрузчиков во многом зависит от точности их расчета на долговечность по усталостной прочности.

Вопросы расчета конструкций при нестационарной нагруженности достаточно полно описаны в литературе, поэтому ниже будут рассмотрены лишь основные принципиальные положения такого расчета, необходимые для понимания дальнейшего изложения.

Расчет деталей на усталость при нестационарных режимах перегрузок, т. е. напряжений, превышающих длительный предел усталости, основывается на знании общего (за предполагаемый срок службы детали) числа циклов амплитуд напряжений с пере­ грузкой в зависимости от степени перегрузки. Для расчета необ­ ходимо знать спектр эксплуатационной нагруженности детали и усталостную характеристику материала, из которого она изго­ товлена.

190

1 2

Расчет деталей на прочность заключается в определении их запаса прочности в предельном состоянии по напряжениям. Пере­ ход к такому состоянию производится пропорциональным увели­ чением напряжений по всему спектру (подобным преобразованием спектра) или пропорциональным снижением ординат кривой усталости с возможным понижением сопротивления усталости материала детали по технологическим или эксплуатационным причинам. Возможен также переход к предельному состоянию по долговечности путем пропорционального изменения наработан­ ных чисел циклов по всему спектру напряжений при их фикси-

191

веденных напряжений и запасов прочности (табл. 22). Под при­ веденным напряжением подразумевается напряжение с такой амплитудой стационарного режима нагружений, действие которого по эффекту накопления повреждений эквивалентно данному не­ стационарному режиму.

192