Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методические указания к самостоятельной работе студентов направлений подготовки 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства», 23.03.02 «На
.pdf
21
– на передний мост
)1()1(
T
Г
H
T
П
ПП
L
а
Q
L
x
GR
T
Г
H
T
П
ПЗ
L
а
Q
L
х
GR
1
n Т
p
з
RL
k
Rx
1
0
2 (3 1)
ГТ
зв
П
xc
qq
Ll
0
1
2 (2 3 )
ГТ
з
зв
x с
qq
Ll
0
1
2( )
n н
зв
GQ
q
L l b
; (43)
– на задний мост
. (44)
Нагрузки на мосты характеризуют коэффициентом распределения
. (45)
Для порожнего погрузчика рекомендуемые значения коэффициента распреде-
ления составляют 0,67–0,82.
Удельное давление на опорную поверхность при жесткой подвеске гусенич-
ной ходовой части принимают распределенным по длине гусениц по закону прямоугольной трапеции.
При жѐсткой подвеске ходовой части статическое удельное давление (см. рис.
7, а) определяем по формулам:
– под передним опорным колесом
– под задним катком
, (47)
; (46)
в которых q0 – среднее статическое удельное давление
, (48)
где b – ширина гусеницы; cТ – расстояние от оси звездочки до оси опорного катка;
L1 – расстояние между осями опорных катков; lзв – шаг звеньев гусеничной цепи;
Gп – вес погрузчика; Qн – грузоподъѐмность номинальная.
Высота разгрузки ковша Hp – наибольшее расстояние от опорной поверхности
до режущей кромки основного ковша при максимальном угле разгрузки и полностью погруженных грунтозацепах для гусеничных машин или номинальном давлении в шинах – для колесных. Высоту разгрузки выбирают в зависимости от ти-
22
поразмера машины и транспортных средств, с которыми работает погрузчик, или
p t p
H h h
,2b
B
L
Т
T
определяют по формуле:
, (49)
где h
– наибольшая высота бортов транспортных средств, с которыми может рабо-
t
тать погрузчик; Δhp – дополнительный зазор, выбираемый с учетом опрокидывания
ковша и работы на неподготовленном основании (300–500 мм).
Заглубление рабочего органа W – наибольшая величина заглубления режу-
щей кромки основного ковша, установленного под углом 5–7º к опорной поверхности; определяет возможность работы погрузчиком при резких изменениях уклона опорной поверхности. Обычно W = 300500 мм.
Вылет ковша L – расстояние от передних выступающих частей базового
трактора до режущей кромки ковша, находящегося на макисимальной высоте при
наибольшем угле разгрузки, определяют по формуле:
(50)
где BT – ширина кузова наиболее тяжелого транспортного средства, с которым
работает погрузчик; Δb – расстояние между погрузчиком и транспортным средством при разгрузке, необходимое по условиям безопасности работы и равное
150–200 мм.
Рекомендуемая величина угла запрокидывания при нижнем положении стре-
лы 42 – 46º. При подъеме допускается дальнейшее запрокидывание ковша до 15º.
Угол разгрузки основного ковша при промежуточных значениях высот должен
быть не менее 45 – 50º.
Показателями основного ковша являются: внутренняя ширина, радиус пово-
рота, длина днища, длина задней стенки, высота козырька, радиус сопряжения,
высота шарнира крепления ковша к стреле, некоторые характерные углы.
Внутренняя ширина B0 должна быть на 50–100 мм больше величины следа
или ширины базового трактора.
23
Расчѐтный радиус поворота ковша – расстояние (м) между осью шарнира и
0
2
00
0 3 1 0
{0,5 ( cos )sin [ 0,5 (1 )]}
2 180
н
д к r
V
R
B ctg
/
HрH
QкV
режущей кромкой (рис. 8) – определяют по формуле:
, (51)
где Vн – номинальная емкость ковша; B0 – внутренняя ширина ковша; λд – относительная длина днища ковша, равная 1,4 – 1,5; λ3 – относительная длина задней стенки, равная 1,1 – 1,2; λк – относительная высота козырька, равна 0,12 – 0,14; λr – относительный радиус сопряжения днища и задней стенки, равный 0,35 – 0,40; γ1 – угол
между плоскостью козырька и продолжением плоскости задней стенки (5 – 10о);
γ
– угол между задней стенкой и днищем ковша (48 – 52о). Относительные величи-
0
ны принимаются относительно расчетного радиуса поворота ковша.
Номинальная емкость ковша
где кр – коэффициент разрыхления грунта, принимается для сыпучих материалов
равным 1,0, для грунтов – 1,2 – 1,3; – плотность материала, для грунтов прини-
Рис. 8. – Параметры ковша
, (52)
24
мается 1,8 – 2,15 г/см3, для щебня – 2,6 – 2,9 г/см3, для песка – 1,9 – 2,0 г/см3.
0
1,4 1,5
дд
lR
0
(1,1 1,2)
з
lR
0
(0,12 0,14)
к
lR
00
(0,35 0,40)rR
0
(0,06 0,12)
ш
hR
0
RH
Hcc
cH
00
2 2 2
( cos ) ( sin )
в в p c
l L R l H R H
Тогда остальные конструктивные параметры ковша определяются следую-
щим образом:
– длина днища (расстояние от передней кромки ковша до его пересечения с
задней стенкой)
;
– длина задней стенки (расстояние от верхнего края задней стенки или осно-
вания козырька до пересечения с днищем ковша)
– высота козырька
– радиус сопряжения
;
;
– высота шарнира крепления ковша к стреле
;
;
– углы ковша: угол раствора между днищем и задней стенкой γ0=48–52º; угол
наклона режущих кромок боковых стенок относительно днища α0=50–60º; угол заострения режущих кромок δ0=30–40º; угол между задней стенкой и козырьком γ1=5–10º.
При выборе угла γ
учитывают, что между режущей кромкой боковой стенки
1
и козырьком необходимо обеспечить угол 90º.
Параметры рычажной системы управления выбирают по показателям погру-
зочного оборудования и основного ковша, а также выбранной точки подвески с
учетом компоновки базового трактора.
Высоту Hс и расстояние до наиболее выступающей передней части машины lв
(см. рис. 9) принимают с учетом обеспечения наилучшей видимости при управлении
где
– относительная высота шарнира подвески стрелы, равная 1,2–2,0.
Длина стрелы
(53)
. (54)
25
Рис. 9. Схема определения длины стрелы
o
ш
R
R
h
arcsin
(0,48 0,5)
шс
ll
(0,1 0,12)
кс
al
(0,22 0,24)
кс
вl
(0,27 0,29)
кс
сl
(0,13 0,14)
кс
l
Угол наклона радиуса поворота ковша (рис. 9)
, (55)
где εR – наибольший угол разгрузки ковша, т.е. угол наклона днища ковша к горизонту.
Угол поворота стрелы φс обычно составляет 85–90º. Фронтальный вылет L,
высота разгрузки Нр и угол разгрузки ковша определяют по ГОСТ 21321-85.
Ориентировочно размеры элементов перекрестных рычажных систем могут
быть определены следующим образом (обозначения приведены на рис. 10):
;
;
;
;
.
Далее графическим построением для пяти положений определяют координа-
ты Хк и Ук , ход штока гидроцилиндра подъема стрелы при положении опрокидывания ковша.
В нижнем положении ковш устанавливают под рекомендуемым углом запро-
кидывания (γ = 42 ÷ 46º), а в верхнем – располагают под наибольшим углом разгрузки (εR= 45 – 50º).
26
Рис. 10. Построение кинематической схемы рычажной системы
Точку крепления гидроцилиндра определяют конструктивно.
2.2. Основные расчетные положения
Расчетным положением погрузчика считают внедрение в штабель с углом
установки днища ковша 5° по отношению к опорной поверхности. При расчете
учитывают способ выполнения работ (совмещенный или раздельный). Внешние
усилия условно считают приложенными к режущей кромке основного ковша при
самом неблагоприятном их сочетании.
Основными расчетными положениями (см. рис. 11) являются следующие:
1. Удар края ковша о труднопреодолимое препятствие; погрузчик движется
по горизонтальной поверхности; гидроцилиндры рабочего оборудования заперты.
2. Внедрение края ковша в массу материала с вывешиванием погрузчика на
направляющих или передних колесах на горизонтальной поверхности; гидроци-
27
линдры поворота ковша развивают выглубляющее усилие на режущей кромке,
обеспечивающее опрокидывание машины относительно точки A.
3. Заглубление края ковша с вывешиванием на звездочках или задних колесах
при движении вперед по горизонтальной поверхности; гидроцилиндры стрелы развивают усилие, необходимое для опрокидывания погрузчика относительно точки Б.
Рис. 11. Расчетные положения и внешние нагрузки на погрузочное оборудование:
а – положение погрузчика; б – схемы приложения нагрузок; 1, 2, 3 – расчетные положения
Боковую составляющую сил сопротивления при расчете не учитывают. Для
наиболее распространенных схем работ и конструкций погрузчиков ее величина и
частота появления сравнительно невелики.
Внешние силы для каждого расчетного случая имеют различные значения:
1 расчетное положение соответствует моменту удара о препятствие в
начальном этапе внедрения ковша или при бульдозерных работах. Внешнюю
нагрузку воспринимает крайний зуб ковша. Принимают, что горизонтальное усилие Rx действует по оси зуба.
28
Величина горизонтального усилия определяется тяговым усилием трактора,
,
д
xxx
c
R+R=R
c
x
R
м
TR
c
x
д
x
R
,
д
x
МС=R
р
р
,
21
21
CC
CC
C
Вид препятствий
Жесткость
препятствий
в кгс/см
Удельный коэффициент жесткости
По площади в
кгс/ см3
По диаметру в
кгс/ см2
Кирпичная кладка глубиной до 80 см
(d = 45 см; F = 2700 см2) ………….…
Железнодорожный столб, врытый на
глубину 120 см (d = 20 см, F = 400 см2)..
Сосновый столб, врытый на глубину
100 см (d = 20 см)……………………..
10500
11000
6500
4,0
27,5
20,7
233
550
325
,
1 пж
GkC
массой машины и скоростью движения:
где
му усилию
где
– статическое напорное усилие погрузчика, равное номинальному тягово-
;
– динамическое усилие
– рабочая скорость внедрения в м/с; С – приведенная жесткость в кгс/м; М –
приведенная масса погрузчика с учетом вращающихся масс двигателя и трансмиссии в кгсс2/м.
Приведенную жесткость определяют по жесткости погрузочного оборудова-
ния и возможных препятствий:
(56)
где С1 – жесткость погрузочного оборудования; С2 – жесткость препятствий (табл. 7).
Величины жесткости некоторых препятствий и удельного коэффициента
Величину жесткости для наиболее распространенного погрузочного обору-
дования ориентировочно определяют по формуле:
жесткости
Таблица 7
29
где kж – коэффициент жесткости оборудования на 1 кг веса, равный 0,1.
,
2
2
Т
k
дв
Т
п
r
iJ
k
g
G
M
п
G
Т
k
Т
k
дв
J
k
r
Т
, G>СМ +T
npн
, GR
nx
,
1
1102
l
lG-lG
NR
э
вy
.
1
lL
x-L
GR
г
TT
пy
..
нyпx
TRGR
Приведенную массу приближенно определяют по формуле:
(57)
где
влияния маховых масс трансмиссии и ходовой части (
– общий вес погрузчика; g – ускорение силы тяжести;
=1,3);
– коэффициент
– момент инер-
ции вращающихся масс двигателя; i – передаточное отношение трансмиссии на
рабочей передаче;
Если
– радиус качения колеса;
то
– к. п. д. трансмиссии.
где φ – наибольший коэффици-
ент сцепления, развиваемый движителем.
2 расчетное положение. Вертикальная и горизонтальная силы приложены по
оси крайнего зуба основного ковша, установленного в положение внедрения. Величину вертикальной силы определяют из условия устойчивости машины (для случая, когда стрела не опирается башмаками на грунт) по выглубляющему усилию,
развиваемому гидроцилиндром поворота ковша (схема сил приведена на рис. 12):
(58)
погрузчика (Rx = Тн).
оси крайнего зуба. В качестве вертикальной силы (см. рис. 11, 3) принимают усилие отпора, создаваемое при вывешивании трактора на звездочках или задних колесах и на зубьях ковша, который установлен в положении внедрения:
шины по формуле:
Горизонтальную силу принимают равной номинальному тяговому усилию
3 расчетное положение. Вертикальная и горизонтальная силы действуют по
(59)
Горизонтальную силу определяют по сцепному весу с учетом разгрузки ма-
(60)
30
,
6,3156,3156,3
3600
2
0
2
1
2
п
pобТ
k
x
з
об
xk
p
k
Трсн
t
S
t
П
hD
S
k
П
hDl
kV
П
з
k
з
k
Рис. 12. Схема определения усилий на режущей кромке ковша и гидроцилиндрах
погрузочного оборудования
Техническая производительность (в т/ч) одноковшового погрузчика на вы-
полнении погрузочных работ определяется по формуле:
(61)
где Vн – емкость основного ковша в м3; γс – средний объемный вес в т/ м3 (обычно 1,6
т/ м3); εр – расчетный коэффициент наполнения ковша (обычно 1,25); kТ – коэффициент, учитывающий условия работы (от 0,8 до 1,0); lk – глубина днища ковша в м; υp и
υx – скорости внедрения и обратного холостого хода км/ч; Dk – диаметр гидроцилиндра поворота ковша в см; hx и h – ход штока гидроцилиндра ковша из положения
внедрения до запрокинутого положения и полный ход в см; ПТ – теоретическая подача насосов в л/мин; ηоб – объемный к. п. д.;
ния ковша (
≥2); S1 и S2 – величины пути движения при отходе машины для по-
– коэффициент замедления наполне-
грузки и возвращения к штабелю в м; t0 – время маневрирования транспорта в сек.
(при челночном способе работы 5–6 сек., с поворотом t0 =0); tп – время переключения
передач и золотников гидрораспределителя в сек.; kp – коэффициент разрыхления
материала в ковше (при разработке материковых грунтов 1,25, сыпучих 1,0).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]