Файл: Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
только действительно возможными их сочетаниями. Максималь ные нагрузки рабочего состояния обычно ограничиваются соот ветствующими устройствами (предохранительные и замедлительные клапаны гидросистемы, контрольные штифты и т. п.).
Расчет погрузчиков периодического действия начинается с выбора основных параметров и кинематической схемы, которые определяются назначением погрузчика. Высота погрузки, вылет стрелы и глубина выемки груза, определяющие кинематику погрузчика, выбираются в соответствии с транспортными сред ствами, которые предстоит загружать проектируемому погруз чику.
Предварительный подбор грузоподъемности навесных по грузчиков как напорного действия, так и с поворотной стрелой,
может быть проведен в зависимости от класса трактора, |
с ко |
|||||
торым агрегатируется погрузчик, по табл. 1. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Таблица |
1 |
Грузоподъемность универсальных навесных |
погрузчиков |
|
||||
Номинальная грузо |
Тяговый |
Номинальная |
грузо |
Тяговый |
|
|
подъемность погрузчика |
подъемность погрузчика |
|
||||
с ковшом (грейфером) |
класс |
с ковшом |
(грейфером) |
класс |
|
|
для сыпучих материалов |
трактора, |
для сыпучих материалов |
трактора, |
|||
(по ГОСТам 1575—61 и |
тс |
(по ГОСТам 1575-61 и |
тс |
|
||
11733—66), тс |
|
11733—66), тс |
|
|
||
0,2; 0,32 |
0,6—0,9 |
1,0; |
1,25 |
3,0 |
|
|
0,5; 0,8 |
1,4-2,0 |
|
1,6 |
|
4,0 |
|
Выбрав по табл. 1 грузоподъемность погрузчика Р, устанав ливают оптимальную производительность Q т/ч, которая для погрузчиков периодического действия может быть определена по формуле
Q = Рп,
где п>—число рабочих циклов, совершаемых погрузчиком в те чение 1 ч,
или
где
V— полезный объем ковша, м3 ;
р—объемная масса погружаемого мате риала, т/м3 ;
Ф= 0,5 -г- 0,9 — коэффициент заполнения ковша;
Т = ( А - + J-L + |
+ J - Л ср +t w + tpa3B + tnep + tBttrp - |
\ а под ^оп °n.x |
V3.X I |
|
— время рабочего цикла; |
11
перемещение |
центра |
тяжести |
ковша |
|
при |
его подъеме на |
максимальную |
||
высоту, м; |
|
|
|
|
угол, |
образованный |
стрелой |
в двух |
|
крайних положениях, рад; |
|
|||
расстояние от |
центра |
тяжести |
ковша |
|
до шарнира стрелы, м (см. рис. 1); |
||||
перемещение |
погрузчика при |
погруз |
||
ке, м (для погрузчика, |
работающего |
||
фронтальным |
способом, |
/ П О г — Ю-^" |
|
-т-15 м, для |
погрузчика, |
работающего |
|
перекидным |
способом, / |
1 1 0 г |
= 8 ч- 10 м) |
средняя скорость подъема ковша (из менение скорости обусловливается ки нематикой погрузчика), м/с;
максимальная скорость подъема ков ша, м/с;
ход поршня цилиндра подъема стре лы, м; производительность насоса, л/мин;
плечо цилиндра подъема в конце дви жения поршня, м; объем полости рабочего хода цилин дра подъема, л;
минимальная скорость подъема ков ша, м/с;
объем полости холостого хода цилин дра подъема, л; плечо цилиндра подъема в начале движения поршня, м;
средняя скорость опускания порожне го ковша, м/с, определяемая аналогич но определению скорости подъема; средняя скорость передвижения по грузчика передним ходом (при зачер
пывании |
материала), м/с |
(скорости |
|||
передвижения трактора |
выбираются |
||||
по тяговой характеристике; |
ориенти- |
||||
ровочнона |
1-йпередаче |
и п х |
«0,3 |
м/с; |
|
на 2-й передаче v n x |
«0,7 |
м/с); |
по |
||
средняя скорость |
передвижения |
||||
грузчика задним ходом, м/с; коэффициент совмещения операций цикла;
время зачерпывания груза, с; время разворотов погрузчика, с;
tncp |
— время переключения передач, с; |
|
|
|
|
|||
^выгр —время выгрузки груза из ковша, с. |
|
|
|
|
||||
Для |
ориентировочных расчетов можно |
принять |
^ з а м =10 ч- |
|||||
Ч- 15 с; ^ р а з в » 1 0 с; tnep ~ 3 Ч - 6 с; ^В Ь 1 Г р ~ 5 — 7 с. |
|
|
|
|||||
В том случае, если на погрузчике установлен цилиндр подъ |
||||||||
ема одностороннего действия, скорость опускания |
ковша von |
|||||||
определится объемом цилиндра и расходом рабочей |
|
жидкости |
||||||
при |
вытеснении |
ее из цилиндра под действием |
веса |
опуска |
||||
ющихся |
частей |
погрузчика |
по формуле для |
и п о д |
, где вместо |
|||
производительности насоса |
Q„ подставляют |
расход |
|
жидкости |
||||
при |
вытеснении |
ее из цилиндра подъема Qp . Расход |
рабочей |
|||||
жидкости, л/мин |
|
|
|
|
|
|
||
где
здесь
|а = 0,62 ч- 0,64 — коэффициент |
расхода; |
f — площадь проходного сечения, см2 ; |
|
g — ускорение |
свободного падения, |
м/с2 ; |
|
„10(GCT/?i + GrR)
Z0 = — |
— — |
перепад напора, м; |
|
|
|
|
Gc x |
— вес стрелы |
погрузчика, |
кгс; |
|
|
G r — в е с грузозахватного |
устройства, |
|||
|
|
кгс; |
|
|
|
|
Rt — расстояние от центра |
тяжести |
|||
|
|
стрелы до оси ее поворота, м; |
|||
|
|
R—расстояние |
от центра |
тяжести |
|
|
|
грузозахватного |
устройства до |
||
|
|
оси поворота стрелы, м; |
|||
|
|
г — плечо цилиндра подъема, м; |
|||
|
.Рц — рабочая |
площадь |
поршня цилин |
||
|
|
дра подъема, см2 ; |
|
|
|
|
|
Т — удельный |
вес жидкости, го/см3 . |
||
Как следует из приведенной зависимости, повышение произ водительности погрузчика связано с сокращением времени его рабочего цикла.
Для предварительного определения времени рабочего цикла можно пользоваться следующими экспериментальными величи нами:
для фронтальных погрузчиков — 50—80 с; для фронтально-перекидных погрузчиков — 30—60 с.
Определив грузоподъемность и производительность погруз чика, устанавливают основные параметры узлов и механизмов
погрузчика (см. рис. 3). Для этого выбирают |
погрузочную |
||
высоту # „ и Н'п, погрузочный |
вылет L n |
и L ' n ; угол опрокиды |
|
вания рабочего органа а (для |
рабочих |
органов, |
выгрузка из |
которых производится путем свободного |
высыпания |
материала). |
|
13
Угол опрокидывания рабочего органа погрузчика должен быть таким, чтобы погружаемый материал полностью высыпался. Обычно принимают а = 55°. Размеры Я п и Н'п, L n и L ' n должны обеспечивать нормальное заполнение кузова автомобиля или прицепа без дополнительных затрат труда на распределение груза по площади кузова.
При кинематическом расчете механизма опрокидывания ков ша следует иметь в виду, что для лучшего заполнения его после внедрения в массу погружаемого материала желательно произ
водить дополнительный поворот (запрокидывание) |
назад на |
|
угол р=15-=-30° |
(см. рис. 3). |
|
Кроме того, |
механизм опрокидывания ковша |
фронтально- |
перекидного погрузчика должен обеспечивать такое положение ковша в пространстве,' при котором исключалась бы возмож ность высыпания погружаемого материала из рабочего органа при переносе его над кабиной трактора.
Механизм подъема стрелы фронтальных погрузчиков всех
типов должен обеспечивать возможность заглубления |
рабочего |
|
органа на глубину |
h (см. рис. 3), равную 0,2—0,8 м |
(ГОСТ |
11733—66). |
|
|
Кинематический |
расчет фронтального погрузчика |
рекомен |
дуется производить графическим способом.
При определении основных параметров погрузчика необхо димо рассчитать устойчивость трактора с навесным погрузчи ком и нагрузки на ходовую систему трактора как при непод вижном тракторе, так и при движении его. Общий вес погруз чика с грузом и трактором не должен превышать допустимых нагрузок на ходовую систему трактора. Кроме того, должны быть определены параметры гидроцилиндров всех механизмов погрузчика, причем расчет должен вестись на отрывное усилие,
которое в 2—3 раза превышает грузоподъемность |
погрузчика. |
||||
Отрывное усилие Р о т р |
в |
кгс, |
которое может |
обеспечить |
|
погрузчик, |
|
|
|
|
|
р |
|
Моп |
|
|
|
* отр |
а отр |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где yVfon — опрокидывающий |
момент от действия |
отрывного |
|||
усилия, кгс • м; |
|
|
|
|
|
а о т р — расстояние от ребра опрокидывания |
до точки при |
||||
ложения отрывного усилия, м (за ребро опрокиды |
|||||
вания в этом |
случае |
принимается |
ось переднего |
||
колеса трактора — см. рис. 1). |
|
|
|||
Для обеспечения устойчивости погрузчика при отрыве груза должно быть соблюдено условие
14
гДе |
М0 |
= Ga r |
а—восстанавливающий |
момент |
погрузчика, |
|||
|
|
|
кгс • м; |
|
|
|
|
|
здесь |
|
G a r — суммарный |
вес агрегата |
(трактора |
с по |
|||
|
|
|
грузчиком), кгс; |
|
|
|
||
|
|
|
а — расстояние |
от |
ребра |
опрокидывания |
||
|
|
|
трактора |
до общего |
центра тяжести |
|||
|
|
|
трактора с погрузчиком, м; |
|
|
|||
|
К > 1,05 — коэффициент устойчивости. |
|
|
|||||
В |
случае, |
если |
восстанавливающий |
момент Мв |
недостато |
|||
чен, |
необходимое |
отрывное усилие |
погрузчика |
может |
быть |
|||
обеспечено за счет дополнительного противовеса, который мо жет быть подвешен сзади погрузчика.
В этом случае восстанавливающий момент в кгс-м
|
|
Мв = Gara + Gn B an B , |
|
|
|||
где Gn „ —вес противовеса, кгс; |
|
|
до центра тя |
||||
апв —расстояние от ребра опрокидывания |
|||||||
жести противовеса, м. |
|
|
|
|
|||
Суммарная |
рабочая площадь |
в см2 |
поршней |
гидроцилин |
|||
дров подъема |
стрелы F u определяется |
отрывным |
усилием по |
||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
р _ |
(Р + Gr)R + |
Ротр^отр + |
GciR-i |
|
^ |
|
где G r — вес грузозахватного устройства |
(ковша), кгс; |
||||||
R — расстояние |
в см от центра тяжести |
грузозахватного |
|||||
устройства |
(ковша) |
до |
оси поворота |
стрелы погруз |
|||
чика |
(см. рис. 1); |
|
|
|
|
|
|
/?о т р — расстояние |
от конца |
рабочего |
органа |
до оси поворо |
|||
та стрелы погрузчика, см; |
|
|
|
||||
GC T — вес стрелы погрузчика, кгс;
Ri— расстояние от центра тяжести стрелы погрузчика до оси поворота стрелы, см;
г — плечо приложения усилия цилиндра подъема стрелы
:при отрыве груза, см;
р — расчетное рабочее |
давление |
в гидросистеме, кгс/см2 ; |
||||
•^мех =0,98 — механический к. п. д. передачи. |
|
|||||
Суммарная |
рабочая |
площадь в см2 цилиндров опрокидыва |
||||
ния ковша F' |
определяется |
также |
отрывным |
усилием по |
||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
р- _ |
Ринг. + {Р + Gi-Уз |
|
|||
|
ц |
|
' |
|
' |
|
где г\ — плечо приложения отрывного усилия, см; |
|
|||||
гг — плечо |
приложения |
усилия цилиндров |
опрокидывания |
|||
ковша, см; |
|
|
|
|
|
|
г3 — расстояние от центра |
тяжести |
рабочего |
органа до оси |
|||
его поворота, см. |
|
|
|
|
||
15