- •«Томский государственный архитектурно-строительный университет»
- •Расчет рабочего оборудования
- •Пневмоколесных фронтальных
- •Погрузчиков
- •634003, Г. Томск, ул. Партизанская, 15. Введение
- •1 Назначение и классификация
- •2. Расчет основного ковша
- •3. Расчет элементов рычажной системы
- •4 Выбор и расчет основных параметров
- •Расчетное значение скорости, км/ч,
- •5 Расчет гидропривода
- •6 Основные расчетные положения
- •I, II, III – расчетные положения
- •7. Техническая производительность
Расчетное значение скорости, км/ч,
, км/ч, |
(14) |
где –номинальная частота вращения вала двигателя, об/мин; для дизельного двигателя об/мин; i – передаточное число трансмиссии; rк – динамический радиус окружности колеса, м.
Динамический радиус пневматических шин определяют по нагрузочной характеристике или по формуле
, мм, |
(15) |
где dШ - ширина профиля шины, мм; DШ- диаметр обода, мм; ш- коэффициент деформации шины, ш =0,930…0,935 для шин низкого давления; ш = 0,945…0,950 для шин высокого давления.
Скорость обратного холостого хода выбирают на 25…40% выше рабочей скорости движения.
Скорость поворота ковша - средние линейные скорости запрокидывания и опрокидывания ковша определяют на режущей кромке ковша.
При совмещенном процессе разработки материала соотношение скоростей запрокидывания и внедрения
, |
(16) |
где – коэффициент совмещения, v = 1,0…1,2; vp – скорость внедрения, км/ч.
Скорость запрокидывания
, м/с, |
(17) |
где kv – коэффициент снижения рабочей скорости в процессе внедрения за счет падения частоты вращения вала двигателя, снижения производительности гидронасосов, буксования и т. д., kv = 0,5.
Угловая скорость запрокидывания ковша, рад/с,
, рад/с , |
(18) |
где ro – радиус поворота ковша (кратчайшее расстояние между осью шарнира поворота ковша и режущей кромкой), мм.
Если при наполнении ковша работает поршневая полость гидроцилиндра поворота ковша, то скорость опрокидывания рабочего органа vок больше скорости vзк в 1,30…1,35 раза. При работе штоковой полости скорость опрокидывания составляет 0,74…0,77 скорости запрокидывания.
Скорость подъема стрелы , м/с, выбирают так, чтобы подъем груза был завершен к моменту окончания операции отхода погрузчика на разгрузку
, м/с, |
(19) |
где Sn – длина пути шарнира крепления ковша при подъеме стрелы, м; Sd – средняя длина пути рабочего хода погрузчика, м; vx– скорость обратного холостого хода погрузчика, м/с.
Средняя длина пути рабочего хода зависит от принятой схемы работы погрузчика с транспортным средством. В основном применяют две схемы: схема 1 – погрузчик с наполненным ковшом задним ходом отходит от штабеля разрабатываемого материала, а затем движением вперед с поворотом подходит к транспортному средству, стоящему неподвижно; схема 2 - погрузчик с наполненным ковшом задним ходом отходит от штабеля разрабатываемого материала, транспортное средство подходит под загрузку, а затем погрузчик движением вперед подается на место разгрузки.
Скорость опускания стрелы определяют по скорости подъема с таким расчетом, чтобы в полости гидроцилиндров стрелы при опускании не образовывался вакуум:
, м/с, |
(20) |
Выглубляющее усилие Nв - усилие, развиваемое гидроцилиндрами поворота ковша и приложенное на режущей кромке основного ковша.
Для погрузчиков с опорными лыжами на стреле выглубляющее усилие составляет
, т, |
(21) |
Рис. 6 – Схема к определению усилий на режущей кромке ковша и гидроцилиндрах погрузочного оборудования
Если стрела не имеет опорных лыж, то величину выглубляющего усилия определяют по условию продольного опрокидывания машины относительно ребра опрокидывания, проходящего под осью опорных колес
т, |
(22) |
где Mn - эксплуатационная масса базовой машины, т; М0 – масса погрузочного оборудования, т; l1, l2, l0 – плечи соответствующих сил, м (рис. 6).
Подъемное усилие Nn - усилие на режущей кромке ковша, развиваемое гидроцилиндрами стрелы и определяемое по устойчивости машины. Приближенно его определяют по номинальной грузоподъемности.
Удельное напорное усилие на кромке ковша (таблица 2)
(23) |
где Тmax – наибольшее тяговое усилие по двигателю или по сцепной массе, т; Вк – наружная ширина режущей кромки ковша, м.
Удельное выглубляющее усилие на кромке ковша (таблица 2)
(24) |
Таблица 2 – Рекомендуемые значения удельных напорных
и выглубляющих усилий для основного ковша колесных погрузчиков
Наименование показателей |
Показатели в кг/см при грузоподъемности в т | ||
до 3 |
4…6 |
св. 6 | |
Удельное напорное усилие |
25…40 |
40…60 |
Св. 60 |
Удельное выглубляющее усилие |
20…35 |
25…40 |
Св. 30 |
Распределение нагрузок по мостам порожнего и груженого погрузчика определяют в статическом состоянии при транспортном положении рабочего оборудования и максимальном вылете.
Заглубление рабочего органа W – наибольшее значение заглубления режущей кромки основного ковша установленного под углом 5…7° к опорной поверхности определяет возможность работы погрузчика при резких изменениях уклона опорной поверхности. Обычно W = 300…500 мм.
Статические нагрузки на мосты порожнего колесного погрузчика определяют (рис. 7):
на передний мост , |
(25) |
на задний мост . |
(26) |
Статические нагрузки на мосты груженого колесного погрузчика (Рис. 7):
на передний мост ; |
(28) |
на задний мост . |
(29) |
Нагрузки на мосты характеризуют коэффициентом распределения:
. |
(27) |
Рис. 7 – Схема сил, действующих на погрузчик, для определения нагрузок на мосты