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

максимальная нагрузка на опору, кгс

Минимальная нагрузка положительна при условии

30

Рис. 21. Распределение нагрузок на гусеницы агрегата

Окончательно

бе

что практически недопустимо. Рекомендуется при проектирова­ нии обеспечить е < — . В том случае, когда направление дей-

где Ь, В, А и е показаны на рис. 21.

Втом случае, когда стрела погрузчика находится под углом

Фк направлению движения,

Наибольшее удельное давление возникает в наиболее уда­ ленной точке опорной площадки 0{:

Рдоп определяется по табл. 2.

31

Проходимость погрузчика на гусеничном ходу целесообразно проверять по среднему удельному давлению

Рср — - С Р с р . д о т

гдерсрдоп принимается 1—2 кгс/см2 .

Определение моментов инерции вращающихся масс погруз­ чиков. При расчете привода, устойчивости погрузчика и в других случаях требуется знать моменты инерции вращающих­ ся масс погрузчика. Ниже приводится методика и результаты определения моментов инерции сборочных единиц и деталей сельскохозяйственных погрузчиков.

Расчетное определение момента инерции ковша, стрелы и других сборочных единиц погрузчика ввиду сложности их кон­ струкции нецелесообразно. Поэтому моменты инерции опреде­ ляют экспериментальным путем при помощи крутильного маят­ ника.

При анализе моментов инерции грейферных ковшей различ­ ной конструкции было установлено, что момент инерции грей­

единицы до оси колонны, м.

32

меньшим и равен 0,965% от общего суммарного момента инер­ ции и 0,975% от второго члена уравнения. В том случае, когда механизм грейфера имеет два цилиндра, расположенных на оп­

ции всех сборочных единиц при порожнем ковше и 1,15% при полностью загруженном ковше. Тот же первый член уравнения

при помощи крутильного маятника трудоемко и требует боль­ ших затрат времени, предлагается упрощенная формула для подсчета суммарного момента инерции всех вращающихся масс, кгс • м • с2 :

J = CZm^,

где С — экспериментальный коэффициент, учитывающий влия­ ние суммы моментов инерции сборочных единиц отно­ сительно собственных центров тяжести.

Сдостаточной для практических целей точностью можно рекомендовать следующие значения коэффициента С:

С= 1,010 для погрузчиков с ковшом для тяжелых сыпучих грузов (плотность больше 1,6 т/м3 );

С=1,012 для погрузчиков с ковшом для легких сыпучих грузов (плотность меньше 1,6 т/м3 ).

Эти значения коэффициента С укладываются в ряд анало­ гичных коэффициентов, используемых в строительном и дорож­ ном машиностроении при расчете экскаваторов (1,02—1,05).

Устойчивость погрузчиков с поворотной стрелой. В настоя­ щее время расчет устойчивости погрузчиков производится по методам, изложенным в литературе по грузоподъемным меха­ низмам. Однако эти методы не учитывают некоторых особен­ ностей работы сельскохозяйственных погрузчиков.

Стремление увеличить производительность погрузчиков при­ вело к резкому сокращению времени рабочего цикла погруз­ чика. Повысились скорости движения его рабочих органов. Возросло влияние на устойчивость вращающихся масс погруз-

чика. Теперь уже опасно не учитывать при расчете погрузчиков проскальзывание опор погрузчика при повороте его стрелы, обусловленное моментом от инерционных сопротивлений, воз­ никающих при разгоне и торможении стрелы погрузчика.

Устойчивость погрузчика определяется коэффициентом гру­ зовой устойчивости К.

Коэффициент грузовой устойчивости в сторону подъема гру­ за, т. е. отношение момента опрокидывания, создаваемого ве­ сом всех частей агрегата с учетом всех дополнительных нагру­ зок (ветра, инерционных сил и влияния наибольшего допустимого уклона) относительно ребра (линии) опрокидыва­ ния к моменту, создаваемому поднимаемым грузом относи­

Проверка устойчивости погрузчика проводится для обоих расчетных случаев. Сначала рассчитывают грузовую устойчи­ вость погрузчика с учетом всех действующих нагрузок, а затем проводят поверочный расчет устойчивости при действии одной предельной рабочей нагрузки.

Вылет стрелы принимается наибольшим, емкости трактора для воды и топлива считаются незаполненными.

Коэффициент грузовой устойчивости с учетом всех дополни­

34

до опорной плоскости, м.

Коэффициент грузовой устойчивости погрузчика без учета дополнительных нагрузок

При определении устойчивости погрузчика в плоскости сим­ метрии трактора можно ограничиться определением коэффици­ ента грузовой устойчивости без учета дополнительных на­ грузок.

В целях исключения возможности опрокидывания погрузчи­ ков под действием касательных сил инерции, возникающих в процессе разгона и торможения поворотной части погрузчика, проверяют устойчивость с учетом инерционных сил вращающих­ ся масс. Коэффициент устойчивости определяется следующей зависимостью:

К = м( + Ма + Мвет > 1 ' 1 5 ,

м/с;

Ма —опрокидывающий момент, соз­ даваемый составляющей веса агрегата, кгс• м;

Ма = (Р + Gr) #3 sin а + GC T #2 sin а -f- Ga r ff sin а;

Условия надежного сцепления агрегата с почвой. При раз­ гоне и торможении вращающихся масс погрузчика на погруз­

вызывающий движение поворотной части, воздействует как на поворотную стрелу, так и на раму погрузчика (на трактор). Для устойчивой работы погрузчика (отсутствие пробуксовывания опор по грунту и их проседания) момент инерционных сопро­ тивлений не должен превышать момента сцепления опор по­ грузчика с грунтом М с ц , кгс-м

^» > 1 , 1 5 .

Мн

Проверка сцепления погрузчика с почвой производится дважды: для передних и задних опор. При этом передние и задние опоры поочередно принимаются за центры вращения погрузчика.

В первом варианте принимаем, что центром поворота по­ грузчика за счет момента инерционных сопротивлений будет неподвижная точка А (рис. 22):

•36

Во втором варианте принимаем центром поворота непод­ вижную точку В:

где (л<Х),23 — коэффициент сцепления (с учетом увлажненного состояния грунта, на котором может работать погрузчик). Момент инерционных сопротивлений

Мн=Мав—Мс.

Для погрузчиков с гидроприводом момент, развиваемый при повороте стрелы, в кгс • м,

где d— диаметр цилиндра, см;

г — радиус зубчатого колеса механизма поворота, см; р — рабочее давление масла, кгс/см2 .

Момент статических сопротивлений Мс зависит от потерь на трение в сборочной единице поворота, сопротивления в ци­ линдре поворота и сливном трубопроводе. Момент статических сопротивлений для различных погрузчиков был определен эк­

t - - —

или

2nnJ

~30/И„

37

Частота вращения стрелы я принимается по технической характеристике, исходя из продолжительности рабочего цикла. Время поворота стрелы составляет 20—30% времени цикла. Если же задан диаметр цилиндра поворота d мм, то угловая скорость поворота стрелы в рад/с

со = 21,2—5—

(fir

где Q — расход масла в цилиндре поворота, л/мин;

г — радиус зубчатого колеса механизма поворота, м. Тогда скорость поворота стрелы

v = wR.

Время торможения стрелы при повороте не должно превы­ шать времени разгона. Для этого должен быть соответствую­ щим образом отрегулирован перепускной клапан гасителя уда­ ров, который должен иметь такую же характеристику (жест­ кость пружины и сечения каналов), как и перепускной клапан распределителя, влияющий на ускорение стрелы.

Аналогичным способом могут быть определены время раз­ гона t при подъеме стрелы и время торможения ? при опуска­ нии стрелы. Скорость опускания стрелы допускается принимать в 1,5 раза больше скорости подъема стрелы:

Рис. 23. Нагоузки, действующие на поворотную колонну

погрузчика

нение в опорах нашли подшипники качения. Поворот колонны, как правило, осуществляется гидроцилиндрами с помощью зуб­ чатой рейки, закрепленной на штоке цилиндра поворота, и шес­ терни, установленной на хвостовике колонны. Нагрузки в кгс

38

39