книги из ГПНТБ / Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОГРУЗЧИКОВ С ПОВОРОТНОЙ СТРЕЛОЙ

Погрузчики с поворотной стрелой производят погрузку ма­ териала при неподвижном агрегате, что позволяет использовать их при работе в увлажненных, болотистых местах. Они делятся на погрузчики навесные, прицепные и самоходные.

Среди погрузчиков с поворотной стрелой наибольшее рас­ пространение получили погрузчики, у которых подъем груза и изменение радиуса действия стрелы осуществляются за счет складывания стрелы в вертикальной плоскости относительно двух шарниров. Встречаются погрузчики, у которых изменение радиуса действия стрелы происходит как за счет складывания стрелы относительно шарнира, установленного на поворотной колонне, так и за счет изменения длины стрелы (телескопиче­ ская стрела). Поворот стрелы погрузчика осуществляется либо парой шестерня — рейка (в большинстве случаев), либо рычаж­ ным или цепным механизмами.

Большинство погрузчиков с поворотной стрелой (за исклю­ чением некоторых двухосных прицепных и самопередвижных погрузчиков, у которых вес стрелы и груза уравновешивается поворачивающимися вместе с ними двигателем и пультом уп­ равления) имеет выдвижные опоры, либо приводимые в дей­ ствие гидроцилиндрами, либо устанавливаемые в заданное положение вручную. Опоры необходимы для того, чтобы из­ бежать перегрузки колес трактора и повысить устойчивость агрегата во время работы.

Основной рабочий орган погрузчиков — двухчелюстный грей­ ферный захват, состоящий из каркаса, цилиндров, сменных че­ люстей для различных грузов (сыпучие, связные и др.). Грей­ фер открывается и закрывается одним или двумя гидроцилин­ драми. Применение двух гидроцилиндров на грейфере позво­ ляет копировать поверхность погружаемого материала, что улучшает заполнение грейфера и исключает его поломки. Анало­ гичный эффект достигается при установке одного гидроцилинд­ ра с шарнирной траверсой. Погрузчики могут быть оборудова­ ны крюком для штучных материалов, экскаваторной лопатой,

20

ковшом для очистки канав и т. д. Это расширяет универсаль­ ность погрузчиков и повышает их экономическую эффектив­ ность.

Поворот стрелы, изменение ее радиуса действия, подъем и опускание груза, открывание и закрывание грейфера произво­ дят гидроцилиндрами двустороннего действия. В настоящее время имеется тенденция- к установке на погрузчиках с пово­ ротной стрелой независимого гидропривода, приводимого в действие либо от ВОМ. (вала отбора мощности) трактора, либо от собственного двигателя внутреннего сгорания. Это упрощает монтаж погрузчика на трактор, исключает возможность загряз­ нения гидросистемы трактора и погрузчика. Кроме того, пара­ метры гидросистемы трактора не ограничивают параметры по­ грузчика. В этом случае целесообразно ставить на погрузчик несколько насосов.

Общее преимущество погрузчиков с поворотной стрелой — легкость управления, небольшой расход горючего, обусловлен­ ный тем, что при погрузке перемещается только стрела с гру­ зом, сам же агрегат неподвижен. Общий недостаток — слож­ ность конструкции, большая металлоемкость, недостаточная н адежность.

Навесные погрузчики могут, навешиваться либо на раму трактора, либо на его навесную систему. Наиболее распростра­ нены погрузчики, навешиваемые на раму трактора (рис. 9).

21

Рычаги навесного устройстВа

Рис. 10. Грейферный погрузчик, навешизаемый на навесную систему

Рабочая зона таких погрузчиков, как правило, находится сзади трактора и ограничивается 180° поворота стрелы погрузчика. Жесткость навески такого погрузчика позволяет производить самые разнообразные, в том числе и экскаваторные работы. Эти погрузчики имеют большую производительность труда и наиболее универсальны.

Погрузчики, навешиваемые на навесную систему трактора (рис. 10), позволяют быстро освободить трактор для проведе­ ния других работ, отличаются сравнительно низкой металло­ емкостью и недостаточной жесткостью навески. Они перегружа­ ют детали навесной системы.

Для повышения устойчивости и увеличения универсальности навесных погрузчиков впереди трактора может навешиваться бульдозер, управляемый от гидросистемы трактора. Все боль­ шее распространение получают погрузчики, навешиваемые на автомобили (рис. 11).

Прицепные погрузчики могут быть одно- (рис. 12) или двух­ осными (рис. 13). Грузоподъемность их не ограничивается параметрами трактора. При установке на погрузчике собствен­ ного двигателя исключается необходимость использования трактора при погрузке.

полного использования приводного двигателя, большой рабочий сектор, недостатками — большая металлоемкость, недостаточная маневренность и проходимость.

Самоходные (автономные) погрузчики имеют собственную ходовую систему и двигатель (рис. 14). Рабочий сектор этих погрузчиков превышает сектор поворота стрелы. Преиму-

22

Рис. 11. Грейферный погрузчик, навешиваемый на автомобиль

Рис. 12. Грейферный прицепной одноосный погрузчик

Большинство грейферных погрузчиков как навесных, так и самоходных, имеет кинематическую схему, отличную от тради­

Рис. 14. Грейферный самоходный погрузчик

24

В настоящее время увеличилось количество типоразмеров погрузчиков, навешиваемых на грузовые автомобили. Погрузчи­ ки устанавливают между кабиной водителя и кузовом автомо­ биля или непосредственно в самом кузове и служат для загруз­ ки кузова (см. рис. 11). Все большее распространение получа­ ют погрузчики, устанавливаемые на автомобиле вместо кузова и предназначенные для погрузки материала в транспортные средства. После переналадки такие погрузчики могут работать в качестве экскаваторов на рытье канав и траншей.

В качестве грузозахватных устройств у современных погруз­ чиков применяют грейферы с гидроприводом и с принудитель­ ным внедрением челюстей в погружаемый материал. Механизмы привода грейферов выполняются по трем схемам.

Первая схема (рис. 15, а) предусматривает привод челюстей грейфера от двух гидроцилиндров с непосредственным воздей­ ствием их на челюсти. Зубья челюстей движутся по окружности.

Вторая схема (рис. 15,5) предусматривает привод челюстей от одного цилиндра, шток которого соединен с осью челюстей.

Такой механизм грейфера наиболее прост по конструкции, на­

вконце хода челюстей.

Вконструкциях отечественных погрузчиков широкое приме­ нение нашли поворотные муфты, которые служат для соедине­ ния трубопроводов гидросистем погрузчиков. Поворотные муф­ ты устанавливают взамен гибких рукавов высокого давления. Они отличаются высокой надежностью и работоспособностью.

Наиболее распространены одно-, двух-, четырех- и шестика-

Рис. 15. Схемы механизмов грейфера

25

Рис. 16. Поворотная соединительная муфта

нальные муфты, соединяющие соответствующее число пар тру­

щитных шайб 4, штуцеров 6. Муфта крепится к пальцу шарни­ ра при помощи хвостовика корпуса с внутренней резьбой. Масло из трубопровода поступает в штуцер корпуса и продольный ка­ нал, закрытый заглушкой. Из канала по радиальному отверстию

Расчет основных параметров погрузчиков с поворотной стре­ лой. Специфика расчета грейферных сельскохозяйственных по­ грузчиков определяется тем, что большие скорости и ускорения при работе погрузчиков с поворотной стрелой вызывают значи­ тельные динамические нагрузки, влияющие на устойчивость погрузчиков. Под воздействием момента инерционных сопротив­ лений происходит проскальзывание, проседание опор погрузчика и наклон агрегата. Эти особенности работы погрузчиков застав­ ляют вводить в расчетные формулы соответствующие коэф­ фициенты.

Кинематический расчет погрузчиков с поворотной стрелой проводится так же, как и кинематический расчет погрузчиков напорного действия (графическим способом).

26

Рис. 17. Нагрузки, действующие на погрузчик с поворотной стрелой

Механизм подъема у погрузчиков с поворотной стрелой со­

массы. Отрывное усилие в 2—3 раза превышает грузоподъем­ ность погрузчика.

Суммарная рабочая площадь поршней гидроцилиндров подъема стрелы определяется по формуле (1); параметры для расчета указаны на рис. 17.

При погрузке грузов, не требующих отрыва их от основной массы, необходимая рабочая площадь поршня цилиндров подъ­

В подавляющем большинстве случаев угол поворота стрелы погрузчика при погрузке составляет 90°.

27

Рис. 18. Зависимость грузоподъемности от вылета стре­ лы погрузчика

Тогда

' п о в — п С.

Для предварительных расчетов можно принять ^пов = 2 — 5 с.

При расчете погрузчиков с поворотной стрелой важно вы­ брать наиболее оптимальное соотношение между грузоподъем­ ностью Р, вылетом стрелы R и угловой скоростью поворота стрелы ». Для этого можно воспользоваться экспериментально полученными зависимостями, приведенными на рис. 18 и 19.

Рис. 19. Скорость поворота стрелы погрузчика

28

горизонтальной касательной и кривой. Дальнейшее увеличение грузоподъемности может привести только к понижению произ­

движения погрузчика. Поэтому нагрузка на опоры переменная. В том случае, когда проекция оси вращения совпадает с цент­ ром опорного прямоугольника шасси погрузчика (рис. 20, а), максимальная нагрузка на опору, кгс:

Для обеспечения устойчивости погрузчика минимальная нагрузка на опору должна быть всегда положительна, что обеспечивается неравенством

е ——^— > 0 или е ——^— < — .

29