поворотом и подъемом стрелы (рис. 4.18, в), в результате чего ковш заполняется лучше и сокращается продолжительность цикла. Совмещать операции можно при установке отдельных насосов для подъема стрелы и поворота ковша или в случае применения делителей потока. Совмещенный способ, требующий высокой квалификации машинистов, особенно эффективен при автоматизированных системах управления погрузчиками.
Для того чтобы грунт не высыпался при подъеме и опускании рабочего оборудования, используют рычажные механизмы поворота ковша параллелограммного или антипараллелограммного типа, а также применяют гидравлические следящие системы, обеспечивающие подачу жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра ковша для сохранения нужного угла запрокидывания.
Базовое шасси или трактор, предназначенные для навески погрузочного оборудования, характеризуются массой, мощностью установленного двигателя 
, рабочими
и транспортными 
скоростями передвижения, размерами
движителя и его маневренностью (
и др.).
Основы тягового расчета
Тяговые расчеты машины выполняют для различных режимов работы, заполнения ковша, передвижения погрузчика с грузом в различных условиях, а также без груза. Для этого необходимо знать массу базового шасси или тягача и задаться номинальной грузоподъемностью 
погрузчика и массой его рабочего оборудования 
.
Величину напорного усилия принимают для колесных погрузчиков 
, для гусеничных 
. При этом мощность двигателя должна быть достаточной для обеспечения рабочей скорости 
= 0,5-1,0 м/с, транспортной скорости с грузом 
= 1,0-3,0 м/с и то же, но без груза 
= 3,0- 10,0 м/с (меньшие значения указаны для машин на гусеничном ходу).
Разгрузка ковша, обеспечиваемая поворотом ковша на выгрузку («от себя»), определяет следующие основные параметры погрузчика: высоту разгрузки 
, вылет кромки ковша 
, углы разгрузки 
и запрокидывания з ковша (рис. 4.19).
Рис. 4.19. Схема погрузки грунта в автосамосвал
Для обеспечения эффективной совместной работы погрузчиков и автомобилей-самосвалов их параметры должны быть взаимоувязаны. Известно, что материал (грунт) в кузове автомобиля распределяется равномерно, если режущая кромка ковша при его разгрузке находится от борта на расстоянии не
251
менее 1/3 ширины кузова. Исходя из этого и учитывая необходимость загрузки автосамосвалов с шапкой, вылет кромки ковша принимают равным
где 
–ширина кузова автосамосвала; 
= 0,1-0,25 м – расстояние от погрузчика до автосамосвала (зазор
безопасности).
Высота разгрузки самосвала
где 
– высота борта самосвала; 
– угол естественного откоса погружаемого материала.
Для уменьшения потерь материала при транспортировании значения угла 
принимают минимальными. Для нормальной работы с различными грунтами и материалами механизм поворота ковша должен при максимально поднятом ковше обеспечивать 
и
Номинальную грузоподъемность погрузчика
выбирают в зависимости от статической опрокидывающей нагрузки 
, приложенной в центре тяжести ковша при его максимальном вылете (рис. 4.20).
Рис. 4.20. Определение грузоподъемности погрузчика
Исходя из момента начала потери устойчивости при 
, находим
Номинальная грузоподъемность машины
,
где 
– понижающий коэффициент, значения которого выбирают из условий работы машины.
Как было указано, одноковшовые строительные погрузчики черпают материал при совмещении операций напора и подъема. Для такой схемы работы необходимо на режущей кромке ковша обеспечить достаточное усилие резания; в нашей стране для этой группы машин принято 
.
Для тех случаев, когда нет необходимости черпать материал (погрузчики штучных грузов, лесопогрузчики и др.), значения 
можно снижать. Для этих машин номинальную грузоподъемность определяют из условий устойчивости их на всех режимах работы.
Окончательно установить грузоподъемность погрузчика можно лишь после выполнения всего комплекса расчетов, определения параметров рабочего оборудования и его массы, нагрузок на ходовую часть, массы базовой машины и
252
т. д.
Номинальную грузоподъемность одноковшовых строительных погрузчиков устанавливают в соответствии с ГОСТ 12568–67 «Погрузчики одноковшовые строительные» равной 2, 3, 4, 6 и 10 т.
Основы расчета производительности
Скорость хода, км/ч, современных колесных погрузчиков при механических передачах составляет: 
– 3,5...6,0; 
– 10...12; 
– 19,0...25; 
– 40...42. Четвертая скорость применяется только для машин малой и средней мощности. Иногда применяются две скорости вперед, одна назад. Значения задних скоростей обычно на 30...35% больше передних. При гидромеханической двухдиапазонной передаче рабочие скорости вперед в первом диапазоне 0...6 км/ч, во втором – 1...12 км/ч. Транспортные скорости на двух диапазонах составляют соответственно 0...20 и 0...40 км/ч.
Погрузчики с ковшами вместимостью 4 м3 и выше обычно снабжаются трехдиапазонной передачей переднего и заднего хода. Значения рабочих передач их близки к указанным выше при двухдиапазонной коробке передач, третья скорость обычно не превосходит 30...32 км/ч.
Техническая производительность определяется для случая работы в отвал, когда разгружаемый грунт убирается бульдозером и для работы в транспорт при оптимальном расположении последнего, наиболее близко от забоя и в удобном месте для маневров погрузчика данной конструкции.
Время заполнения ковша определяется для наиболее целесообразного метода при данных условиях и конструкции погрузчика: для типоразмеров массой от 8...85 т и различной прочности грунта заполнение поворотом ковша занимает 4...8 с, при раздельном методе – 6...10 с, при совмещенном – 5...9 с. Автоматизация управления позволяет снизить время заполнения ковша на 8...11% время отъезда от забоя с поворотом и подъезда к автосамосвалу исчисляется для передвижения на 
задней и передней скоростях с учетом времени на переключение передач в 1...2 с и перемещения ковша на выгрузку, совмещаемого с переездом в зависимости от расстояния: при 10...20 м на 
скорости, при 25...40 м – на 
скорости, при более 40 м – на 
-й скорости.
Продолжительность разгрузки в малосвязном и вязком грунте с принудительной разгрузкой принимается для указанных типоразмеров в пределах 1,5... 3,4 с. Обратный переезд к забою производится на скорости более высокой на один порядок.
Затрата времени на перемещение погрузчика
,
где 
– дальность перемещения; 
– скорость движения погрузчика.
Техническая производительность, т/ч,
где 
– масса груза, перемещаемого погрузчиком за один рабочий цикл, т; 
– число циклов за 1 ч работы, 
, 
– продолжительность цикла, с;
где |
– коэффициент совмещения операций по времени, ; |
– |
время, |
затрачиваемое на выполнение отдельных операций, с; |
– |
253