10.3 Расчет динамической тяговой характеристики погрузчика

Для оценки динамических характеристик погрузчика аналогично автомобилю используют показатель динамического фактора. Данная величина представляет собой отношение силы тяги, развиваемой погрузчиком, к полной массе погрузчика:

. (37)

Последовательность построения динамической характеристики погрузчика

Для каждого из значений частот вращения двигателя , принимаемых в разделе 3.1, соответствующих им выходных показателей мощности двигателя, определяемых по формуле (25), и крутящих моментов (26) определяются скорости движения погрузчика на каждой передаче по формуле:

(38)

Из формулы (31), выражая значение , определяют его значения на каждой передаче при соответствующих значениях частот вращения (крутящих моментов). Далее по формуле (37) находят значения динамического фактора.

Полученные значения заносят в таблицу.

По данным табл. 2 необходимо построить график изменения динамического фактора для рассчитываемого погрузчика на каждой передаче. На оси абсцисс откладываем значение скорости погрузчика, а по оси ординат – показания динамического фактора на каждой передаче.

Таблица 2 - Сводные данные тягово-скоростных значений погрузчика

		0,1	0,2	0,3					1,2
f – номер пере­да­чи	I II III IV V
	I II III IV V
	I II III IV V

11.Расчет устойчивости автопогрузчика

Вилочные погрузчики проверяют на продольную и поперечную устойчивость. Целью расчета является определить основные конструктивные параметры погрузчика (расположение центра тяжести погрузчика без грузоподъемника, груза относительно точки опрокидывания).

При расчёте принимают номинальный груз с формой куба, у которого сторона равна удвоенному расстоянию от центра тяжести груза до спинки грузовых вил. В наклонном положении погрузчик должен удерживаться основным тормозом.

11.1 Расчет погрузчика на продольную устойчивость

Погрузчики рассчитывают в пяти разных случаях.

Первый случай. Автопогрузчик с поднятым на полную высоту номинальным грузом и отклоненным вперёд до отказа грузоподъёмником стоит на горизонтальной площадке. При расчёте следует учитывать дополнительный наклон грузоподъёмника вперёд из-за посадки переднего моста и упругой деформации элементов конструкции (рис 38, а). Такой случай встречается при штабелировании груза и считается самым тяжёлым для устойчивости.

При расчете принимаем значения силы, (Н), линейные размеры, (м). При расчёте приняты обозначения:

–грузоподъёмная сила;

–веса соответственно автопогрузчика без грузоподъёмника и вер­тикально установленного грузоподъёмника;

–центры тяжести соответственно груза, автопогрузчика без грузоподъёмника и вертикально установленного грузоподъёмника;

–ось поворота рамы грузоподъёмника;

–центры тяжести груза и грузоподъёмника, отклонённых вперёд на угол ;

– углы наклона соответственно грузоподъёмника вперёд до отказа и из-за проседания шин вместе с упругой деформацией конструкции;

–вылеты центров тяжести от оси передних колёс и их высоты от земли;

а)

б)

Рисунок 38 – Схемы продольной устойчивости вилочных погрузчиков с поднятым грузом: а) при штабелировании; б) на уклоне

Вылеты центра тяжести грузоподъёмника и груза от оси передних колёс при наклоне можно определить по формулам:

(39)

(40)

где

(41)

(42)

и углы наклона к горизонту линий и :

(43)

Коэффициент грузовой устойчивости:

(44)

Второй случай. Автопогрузчик с поднятым на полную высоту номинальным грузом и нормально установленным к основанию автопогрузчика грузоподъёмником стоит на наклонной площадке (рис. 38, б).

Согласно рекомендациям уклон площадки принимают равным для автопогрузчиков грузоподъёмностью до 5 т и – более 5 т.

Соответственно принятым на рисунке обозначениям коэффициент грузовой устойчивости:

. (45)

Коэффициент грузовой устойчивости в этом случае, рекомендованном СЭВ, может быть меньше, чем в первом.

Третий случай. Автопогрузчик с грузом при увеличенной его массе на 10 %, т. е. при 1,1Q, поднятым от земли на высоту h = 300 мм, и отклонённым назад грузоподъёмником до отказа движется с максимальной скоростью и затормаживается с замедлением j = 1,5 м/с² (рис 39, а).

а)

б)

Рисунок 39 – Схемы продольной устойчивости вилочных погрузчиков с опущенным грузом: а) на горизонтальной площадке; б) на наклонной площадке

При расчёте приняты обозначения:

–центры тяжести соответственно груза и грузоподъёмника, когда груз поднят на 300 мм при вертикально установленном грузоподъёмнике;

–центр тяжести автопогрузчика без грузоподъёмника;

–центры тяжести соответственно груза и грузоподъёмника, когда груз поднят на 300 мм и грузоподъёмник отклонён назад на угол ;

–углы наклона соответственно грузоподъёмника назад (по заданию) и от проседания шин вместе с упругой деформации , град.;

–ось поворота рамы грузоподъёмника;

–вылеты центров тяжести от оси передних колёс и их высоты от земли.

Значение величин такие же, как и в первом случае.

Вылет и высоты и определяют по формулам:

(46)

(47)

где

(48)

(49)

углы наклона к горизонту:

(50)

(51)

Коэффициент устойчивости:

, (52)

где – силы инерции соответственно груза, автопогрузчика без грузоподъёмника и грузоподъёмника, определяемые по общей формуле:

(53)

где или и ; j – замедление, м/с²; g – ускорение свободного падения.

Четвёртый случай. Автопогрузчик с номинальным грузом, поднятым от земли на h = 300 мм, и отклонённым назад грузоподъёмником стоит на площадке с уклоном 18 %, т. е. наклонённой под углом (рис 38, б).

При тех же обозначениях, что и в третьем случае, получим коэффициент устойчивости:

(54)

Пятый случай. Автопогрузчик без груза с вилами, поднятыми на 300 мм от земли, и отклонённым назад до отказа грузоподъёмником съезжает с уклона на максимальной скорости и при резком повороте.

Гранью возможного опрокидывания является линия ВС, проходящая через шарнир балансира управляемого моста и опору крайнего колеса ведущего моста (рис 40, а).

а) б)

Рисунок 40 – Схемы устойчивости вилочных погрузчиков:

а) без груза в транспортном положении с поворотом; б) с грузом

Согласно требованиям площадка должна иметь уклон , но не более 50 % для автопогрузчиков грузоподъёмностью до 5 т и не более 40 % – от 5 до 10 т. Угол наклона площадки:

(55)

где – максимальная скорость автопогрузчика без груза, км/ч.

Возможное перемещение в плане центров тяжести автопогрузчика без грузоподъёмника и одного грузоподъёмника из-за наклона площадки на угол α:

(56)

где – соответственно высота от земли центра тяжести автопогрузчика без грузоподъёмника и с отклонённым назад грузоподъёмником (рис. 5, б).

При весе – автопогрузчика без грузоподъёмника и – с грузоподъёмником (см. третий случай продольной устойчивости) получим суммарно высоту центра тяжести автопогрузчика с грузоподъёмником, отклонённым назад:

, (57)

и соответственно расстояние от оси передних колёс до центра тяжести автопогрузчика:

, (58)

где и – ординаты центров тяжести от оси передних колёс для автопогрузчика без грузоподъёмника и одного грузоподъёмника (рис 39, б).

Смещение центра тяжести всего автопогрузчика в плане от его продольной оси при наклоне опорной площадки на угол α (рис 6, а) .

Оно не должно выходить за линию ВСопрокидывания.