Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.10.2023

Размер:

15.46 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 2221 22 > Следующая >>>

Погрешности экспериментально определенных статистических характеристик

М о м е нт

к р у ч е н и я П о к а з а т е л и д л я в е д у щ е г о

моста

Т а б л и ц а 27

В е р т и к а л ь н а я н а г р у з к а

на	к о л е с о	на вилы
у п р а в л я е		г р у з о п о д ъ
мого	моста	емника

Среднее	квадратичное		отклонение,
выраженное		через коэффициент Кн			1,42	0,233	0,103
Среднее	число	наблюдений			1213	1960	1,543
Погрешности,		связанные	с	конечным
числом	наблюдений:
основная		погрешность		среднего:
абсолютная					0,0406	0,0053	0,0026
относительная в %					2,71	1,87	2,11
основная		погрешность		среднего
квадратичного:					0,0298	0,0037	0,0018
абсолютная					0,0298	0,0037	0,0018
относительная в %					2,10	1,59	1,75
Погрешности,		связанные	со случай
ной выборкой при уровне вероят
ности 0,95:
основная		погрешность		среднего:
абсолютная					0,0796	0,0104	0,0051
относительная в %					5,32	3,66	4,14
основная		погрешность		среднего
квадратичного:					0,0585	0,0072	0,0035
абсолютная					0,0585	0,0072	0,0035
относительная в %					4,12	3,12	3,43

амплитуд нагрузок в пределах выбранного эксплуатационного режима является чисто статистической, если используются только данные о нагрузке без учета случайных и несущественных изме нений этого режима в ходе испытаний. Каждую осциллографическую запись можно расценивать как одну из множества воз можных реализаций случайного процесса изменения нагрузки, характеризующего данный режим эксплуатации, и на основе принципа эргодичности судить по этой реализации о дальнейшей нагруженное™ погрузчика, а также других погрузчиков этого типа, работающих в подобных условиях.

Так как запись практически выполнима лишь на ограниченном отрезке времени, вероятностные характеристики, определяющие форму расчетных кривых (среднее значение нагрузки и среднее квадратичное отклонение), являются приближенными из-за оши бок измерений и по существу самого статистического метода. Важно оценить эти погрешности, поскольку от их значения зависит величина требуемого запаса прочности.

Результаты расчета погрешностей экспериментально опреде ленных статистических характеристик приведены в табл. 27.

203

§ 4. Расчет на прочность

Экспериментальные исследования нагруженности различных механизмов показали, что наиболее нагруженным является меха низм передвижения, причем в наиболее неблагоприятных условиях работают валы и оси механизма. Поэтому на примере этих деталей целесообразно рассмотреть порядок расчета элементов погрузчика на прочность. За основу расчета принят метод, используемый для других подъемно-транспортных машин [7].

Валы и оси, как правило, изготовляются из пластичных материалов (углеродистых и легированных сталей). Исходные диаметры валов и осей определяются предварительным расчетом. Нагрузки на вал от сопряженных с ним деталей при составлении расчетной схемы обычно принимают за сосредоточенные силы, приложенные в середине длины элементов, передающих усилия или моменты. При точном расчете сосредоточенную силу Q заме няют двумя силами Q/2, расположение которых зависит от отно сительной жесткости ступицы и ее посадки на вал.

Сначала производим предварительный расчет. Диаметр конца входного вала редуктора можно принимать равным 0,8—1,2 диаметра вала приводного двигателя. Диаметр вала каждой сту пени редуктора можно брать равным 0,3—0,35 межосевого рас стояния. По известному крутящему моменту Мк находим

по известному изгибающему моменту М находим

где [т] и [а] — условные допускаемые напряжения кручения и изгиба;

[ т 1 * » 0 , 6 [ о ] .

[а] для широко применяемых марок стали имеет следующие зна чения (в кгс/см2 ):

Предел прочности материала . . .				4 ООО	5 ООО	6 ООО	7 ООО	8 ООО	10 ООО
Допускаемые		напряжения	[о] на
изгиб валов		и осей:
нагрузка		постоянная	по вели-	1 300	1 700	2 000	2 300	2 700	3 300
чине	и по знаку
нагрузка		изменяется	по вели
чине от нуля до максимума,
но не меняется по знаку
(пульсирующая)				700	750	950	1 100	1 300	1 500
нагрузка		изменяется	по вели
чине	и	по знаку	(симме
тричная)				400	450	550	650	750	900

В качестве расчетных значений Мк и М в предварительном расчете обычно принимаются моменты от номинальных нагрузок

204

при установившемся движении.	Если же число максимальных				на
грузок ( n c y M ) m a x ^ 105, то при	определении	диаметра вала			или
оси следует брать максимальные моменты.
Напряжения в расчетных сечениях валов и осей определяются
по формулам:
Нормальные напряжения:
				М
от изгибающего момента		а	=
от изгибающего момента и осевой силы		а =	—	-f- -р~
Касательные напряжения:				Мк
от крутящего момента		т =		Мк
от крутящего момента		т =		тгп-
				w к
от крутящего момента и перерезыва
ющей силы	т' =			-+- 1,33 -у-

Вэтих формулах:

Ми Мк — изгибающий и крутящий моменты в рассматривае

		мом	сечении;
А и		Q — осевая		и поперечные	силы в	рассматриваемом
		сечении;
W и		WK — момент		сопротивления	сечения	изгибу и круче
		нию;
		F — площадь поперечного сечения.
Для	облегчения		подсчета значений		W, WK и F целесообразно
пользоваться таблицами типовых сечений [7].
Расчет на статическую прочность сводится к определению
запаса	прочности по пределу текучести. Запасы прочности:
по	нормальным		напряжениям
по	касательным			напряжениям
				«ТТ = т

при совместном действии нормальных и касательных напря жений

	тт
где сг и т — нормальные касательные		напряжения, действу
ющие в рассчитываемом сечении;
стт и тт — предел текучести при растяжении и кручении ма
териала валов	с учетом их	размеров;
kT — наименьший допустимый запас прочности по пре
делу текучести	(табл. 28).

205

			Т а б л и ц а 28
Запас прочности kr		для валов	и осей 1
			Р е ж и м ы
М е х а н и з м ы
		Л е г к и й	Средний	Т я ж е л ы й
Передвижения . .		1,6/2,1	1,8/2,3	1,9/2,5
Поворота . . . .		1,6/2,1	1,8/2,3	1,9/2,5
Подъема	. . . .	1,8/2,3	2,0/2,5	2,2/2,8

Рис. 108.	Значения	мас
штабного	коэффициента е г			В числителе — запасы		прочности	при	>	1,4,
			1	В числителе — запасы		прочности	при	>	1,4,
			в знаменателе — при		<	1,4, где 0"в	предел		проч -

При отсутствии подобных данных

где а т и т'у — пределы текучести образца; ет — масштабный коэффициент (рис. 108).

Значения запаса прочности пг могут служить критерием необ ходимости дальнейшего расчета на усталость.

Если необходимая кратковременная нагрузка пропорциональна


длительно		действующей и отсутствуют		неподвижные относи
тельно	вала нагрузки (например,		от дебалансов), то расчет вала
на усталость можно не проводить, если nT				> v. Значения критерия v
приведены		в табл. 29.
пт	сравнивают с наибольшим		значением v, соответствующим

источникам концентрации напряжений для всего вала, независимо от того, для какого сечения определена величина пт. На усталость вал рассчитывают при условии, если пт < v, или при наличии неподвижных относительно вала нагрузок, а также, когда дли тельно действующие нагрузки близки по величине к наибольшим кратковременным.

Расчет на усталость выполняется в форме определения					запаса
прочности	по пределу усталости для опасного сечения.				Обычно
выбирают сечение с концентрацией напряжений. Величина					напря
жений определяется по формуле
		Ко,	W
			W
где М и	Мк	изгибающий и	крутящий моменты в сечении;
	W •	момент сопротивления сечения при изгибе;
		коэффициент,	характеризующий	концентрацию
		напряжений в	рассматриваемом	сечении:

206

Т а б л и ц а 29

Критерий v для различных случаев концентрации напряжений

Материалы

Углеро

дистые

стали

Легиро

ванные

стали

га

Характериста материала	а	ч
		«

тага

	в	Е
	4
	3	-
1,2	2
	1,5
	1
	4
	3
1,5	2
	1,5
	1
	4
	3
1,5	2
	1,5
	1
	4
	3
1,8	2
	1,5
	1

Прессоваяпо садка	Напряженная посадка	о
Прессоваяпо садка	Напряженная посадка	Скользящаяi садка	3	g
			я	Я"
			в	Я"
			о	S
			с	ч
2	1,5	1,25	1,5	2,5
3	2	1,5	2	3
3,5	3	3	3	3,5
5	3,5	3,5	4	5
7,5	5,5	5	5,5	7,5
2,75	2	2	2	2,5
3,5	3	3	3	3,5
5,5	4	3,5	4	5
7,5	5,5	5	5,5	7
11	8	7,5	8	10
3	2,25	2	2,25	2,5
4	3	3	3	3,5
6	5	4	4	5,5
8	6	5,5	6	7
12	9	8	9	10
4,25	3,25	3,15	3	3,5
-5,5	4	3,5	4	5
9	6	5,5	6	7
11,5	8	7,5	8	9
17	13	11	11,5	13,5

	4	5,5	4	3,5	3,75	3,75
	3	7,5	5,5	5	5	5,5
2,1	2	11	8	7,5	7,5	7,5
	1,5	15	11	9,5	10	10
	1	21,5	16	14	15	15

Галтель, вытс ка (r/d = 0,02 и поперечные отверстия

7,5

2,5

3.5

5,5

2,75

3,5

5,5

3,5

13,5

5,5

15,5

	2 -	ч
	2 -	га
	-II	ш
	-II	=к
	си ,Г	а
	си ,Г	Ч
	н —	Ч
	ч	га
	га га	Ч
	U м	U

1,5

21,5

3,5	3
5,5	3,5
1,75
2	1,5
3,5	2
5	3,5
7	4
1,75
3	1,5
3,5	3
5	3,5
7	5

2,5

3,5 2

63,5

9,5 5,5

2,75	2
3,5	2
5,5	3,5
9,75	4
11	6

О б о з н а ч е н и я :

М т а х к р — наибольший кратковременно д е й с т в у ю щ и й мо

мент в опасном сечении; М т а х д л — н а и б о л ь ш и й длительно д е й с т в у ю щ и й момент в том ж е сечении (номинальный) .

При	галтелях -^-*=»0,02,	для шпоночных
канавок и для мест посадки		зубчатых	колес 2
При	поперечных отверстиях		2,1
Для шлицев, валов-шестерен			1,7
Для	мест посадки подшипников		3

207

Т а б л и ц а 30

Т а б л и ц а 31

Запас прочности k для валов

Коэффициенты

Ка и К"

по

пределу усталости 1

З н а ч е н и я к о э ф ф и

Р е ж и м ы

В и д о б р а б о т к и

циентов при о"в

в к г с / м м 2

п о в е р х н о с т и

М е х а н и з м

120

Л е г к и й

С р е д н и й Т я ж е л ы й

Пере

2,2/2,3

2,3/2,5

2,5/2,7

Шлифование

дви

( V 9 - V 1 0 )

жения

Обтачивание

1,05 1,1

1,25

Пово

2,1/2,3

2,3/2,5

2,5/2,7

рота

Обдирка . . .

1,2

1,25

1,5

Подъема

1,4/1,7

1,6/1,8

1,7/2

Необработан

В числителе — для валов

из

поковок

ная

поверх

1,3

1,5

2,2

и штамповок, в знаменателе — дл я валов

ность . . .

из

отливок .

Общий запас прочности по пределу

усталости

определяется

по

формуле

п —

папх

где k — наименьший

допустимый

запас

прочности

по пределу

усталости (табл. 30).

Запасы прочности по нормальным (па) и

касательным

(пх)

напряжениям вычисляются

по формулам:

при

любом

цикле

изменения

напряжений

°"пр +

%ат

P8t т

п р

"Т" ^тТ т

при

симметричном

цикле

изменения

напряжении

° m l i n

°а — ^max — °rnln'>

° т — ^

"-1 .

„ _

- i

1°

• anp

P8X T"P

при пульсирующем цикле изменения напряжении

tfmin =

° ;

°а =

0 , 5 с Г т а х

<ГТ

2ст_х

2 т . !

P8 Фт ) Т-гаах

208

Рис.		109.	Значения масштабного
фактора			при	изгибе (еа ) и		круче
				нии	(ет ):		1	-—
1	— е з	— д л я		у г л е р о д и с т ы х		сталей;
2	— е з	— д л я		л е г и р о в а н н ы х		сталей;
3 — Е т		— д л я у г л е р о д и с т ы х и л е г и р о
			в а н н ы х		сталей	О	80	120 ISO 200 с!,им

В формулах приняты следующие обозначения:

о"_! и т_! — пределы усталости материала при симметричном цикле изменения напряжений при изгибе и кру чении;

а п р и т п р — амплитудные					значения		эквивалентных			напря
		жений; могут быть определены при помощи коэф
		фициента		эквивалентной			нагрузки К\,		что упро
		щает	расчеты:
		А н	max ст .			_ А н	max ст .
	пр		~Wp	'	п р	~ ~	W	'
а т и т т	— средние		значения		напряжений			в цикле	(для		раз
	личных нагрузок даны в табл. 25);
	_	_ _ °"max -f~		°"mln .		Тщах 4"		T m l n .
	^ т —		2	'	T	'	2	'
°"max>	T m ax и	° r m l n '	т ш 1 п — Н Э П р Я Ж е Н И Я				М а К С И М Э Л Ь Н Ы Х			И	М И -
				нимальных			нагрузок,		длительно

действующих в рассчитываемом се чении;

Р1,5 — коэффициент упрочнения для валов

с поверхностным упрочнением (за калка т. в. ч., дробеструйный на клеп, накатка роликом и т. п.); при отсутствии упрочнения Р = 1;

К'а и Кх — коэффициенты концентрации для рассчитываемого сечения;

* ; = /C0 + / C S - l ; /с; = Я х + Я ? - 1 ;

/С<, и Кх — эффективные коэффициенты концентрации (берутся из таблиц или графиков [7]);

Ко <=« Кх — коэффициенты состояния поверхности при изгибе и кручении (табл. 31);

14 Г. П . Гриневич

209

еа	и гх	— масштабные факторы			при изгибе и кручении
		(рис. 109);
о\|)а	и "фт — коэффициенты,			оценивающие		чувствительность
		к асимметрии		цикла:
	а в	в кгс/см2	35—55	52—57	70—100	100—120
		(изгиб) . .	0	0,05	0,1	0,2
	•фт	(кручение)	0	0	0,05	0,1

Базовое число циклов N0 и показатель степени т для материа лов, чаще всего применяемых в элементах погрузчиков, имеют следующие значения:

Детали механизмов, у которых напряжения прямо про				N0	т
Детали механизмов, у которых напряжения прямо про
порциональны нагрузкам (изгиб, сжатие, растяжение,
кручение)				10-10е	8—9
Полуоси	при кручении		(3—10)-10е		3,5—6
Зубчатые	колеса,	опорные катки,	ролики (при расчете
на контактную		прочность)		10-10°	3
Листовые сварные и любые клепаные конструкции . . .				2- 10е	6
Решетчатые сварные конструкции				5-106	3

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дранников А. Б. Рациональная длина транспортирования груза авто погрузчиками. — «Автомобильная промышленность», 1965, № 8, с. 1—4.

2.Дружинин Г. В. Надежность устройств автоматики. М., «Энергия», 1964,

256 с.

3.Крутиков И. П., Дранников А. Б., Петров Э. В. Эффективность исполь зования автопогрузчиков на заводах автомобильной промышленности. — «Авто


мобильная промышленность»,				1965,	№ 4,	с. 13—15.
4.	Мачульский И. И.		Исследование			нагруженности		механизмов		вилоч
ных погрузчиков и методы расчета их						деталей на	долговечность.			Труды
ВНИИПТмаша, вып. 7 (80), 1967, с. 50—94.
5.	Мачульский И. И. Исследование долговечности						вилочных		погрузчиков.
Труды	ВНИИПТмаша,	вып. 4 (68), 1966,				с. 47—70.
6.	Надежность	изделий		подъемно-транспортного				машиностроения.
ОСТ 24.190.01—24.190.03			МТЭ и ТМ. М.,			1971, 24 с.
7.	Расчеты крановых		механизмов		и их деталей.		ВНИИПТмаш,			изд. 3-е,
испр.	и доп. М., «Машиностроение»,				1971, 496 с.
8.	Шор Я. Б., Кузьмин Ф. И. Таблицы для анализа и контроля								надежности.
М., «Советское радио»,		1968, 288 с.

14*

ОГЛАВЛЕНИЕ

Г л а в а

I . Классификация и характеристика

вилочных погрузчиков . .

Вилочные электро- и автопогрузчики и их

использование

§ 2. Классификация вилочных погрузчиков

Основные типы вилочных погрузчиков и

их съемное

оборудова

ние

Технико-экономические обоснования выбора вилочных

погрузчи

ков

Г л а в а

I I . Конструкции

вилочных погрузчиков

Электропогрузчики общего назначения

Электроштабелеры

Универсальные фронтальные автопогрузчики

общего назначения . .

Специальные фронтальные электропогрузчики

Погрузчики

с боковым выдвижным

грузоподъемником

§ 6. Автопогрузчики особого назначения

103

Г л а в а

I I I . Определение основных параметров

и расчет вилочных по

грузчиков

104

Маневренность

104

Скорость передвижения погрузчика

и подъема вил

106

§ 3. Время рабочего цикла

111

Производительность

115

§ 5. Силы, действующие на погрузчик

117

§ 6. Емкость аккумуляторной батареи

118

§ 7: Сопротивление движению погрузчика

120

Время разгона погрузчика и передаточное число редуктора . . .

127

Экспериментальное

определение к. п. д.

механизма

передвиже

130

ния

10.

Усилие

поворота рулевого колеса

131

11.

Расчет

грузоподъемника

133

Г л а в а

IV . Тяговые характеристики автопогрузчика

140

Тяговый

баланс

140

§ 2. Динамическая характеристика

и определение

основных

параметров

143

движения

Зависимость

тяговых

качеств

погрузчика

от

его конструкции . . .

148

212

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 2221 22 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ