Файл: Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 149
Скачиваний: 0
Усилие зачерпывания груза ковшом. Зачерпывание груза во многом определяет производительность погрузчика напорного действия. Обоснованный выбор параметров ковша позволяет обеспечить наибольший коэффициент его заполнения и наилуч шее использование сцепных свойств агрегата. Зачерпывание погружаемого материала ковшом погрузчика осуществляется следующими основными способами (рис. 7): однократным вне дрением ковша в погружаемый материал с последующим пово ротом и подъемом ковша и ступенчатым внедрением и подъемом ковша.
Наиболее простым и распространенным способом зачерпы вания является первый способ (рис. 7, а) с однократным вне дрением ковша. Однако при таком способе зачерпывания, свя-
Рнс. 7. Схема зачерпывания груза ковшом погрузчика напорного действия
занном с глубоким внедрением ковша в штабель и преодоле нием значительных сопротивлений отрыву груза от штабеля, требуется большое напорное усилие трактора.
Использование кинетической энергии агрегата при внедре нии ковша на высоких скоростях ведет, как правило, к полом кам погрузчика или трактора.
Второй способ зачерпывания |
(рис. |
7,6)—ступенчатый |
— |
|||
дает |
наилучшие |
результаты |
при |
зачерпывании, однако приво |
||
дит |
в некоторых |
случаях |
к увеличению |
продолжительности |
||
цикла.
При зачерпывании погружаемого материала могут быть вы делены для простоты расчета два самостоятельных движения: внедрение ковша под воздействием напорного (тягового) уси лия агрегата и поворот ковша (запрокидывание).
В общем случае сопротивление внедрению ковша в погру жаемый материал при движении ковша параллельно опорной плоскости может быть разложено на: сопротивление внедрению передней режущей кромки лезвия ковша и передних кромок боковых стенок Рп; сопротивление от трения внутренних по верхностей ковша (днища и боковых стенок) о зачерпываемый материал Рв ; сопротивление от трения наружных поверхностей ковша о штабель погружаемого материала Р„. Сопротивления
16
внедрению ковша (кгс) могут быть определены по следующим формулам:
|
|
Рп = kkyBa, |
|
|
|
|
|
(2) |
|
где |
k — коэффициент, |
зависящий |
от рода |
сыпучего груза |
|||||
|
(для песка |
£ = 3204-500 |
кгс/м2 ; |
для |
щебня — |
||||
|
k = 600ч-1000 |
кгс/м2 ); |
|
|
|
|
|
|
|
£i = 1,1ч-1,2— коэффициент, |
учитывающий увеличение |
сопротив |
|||||||
|
ления на кромках боковых стенок; |
|
|
|
|||||
|
В — ширина режущей кромки ковша, м; |
|
|
||||||
|
а — глубина |
горизонтального |
внедрения ковша в по |
||||||
|
гружаемый материал, м; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Р в = |
k2P(l + sin^jx, |
|
|
|
(3) |
||
где |
k2 = 1,04ч- 1,1 — коэффициент, |
учитывающий |
трение о |
||||||
|
|
боковые стенки ковша; |
|
|
|
||||
|
Р = 0,5Ba2Ttga> — вес груза в ковше; |
|
|
|
|
||||
|
ср —угол естественного |
откоса |
погружае |
||||||
|
|
мого материала; |
|
|
|
|
|||
|
fj. = 0,4 -г- 1,2 — коэффициент трения ковша о груз; |
||||||||
|
-у — объемный |
вес материала, кгс/м3 ; |
|
||||||
|
Р№ = JGr |
+ Р( 1 + sin2?) + |
GCT - L ] A3 |i, |
|
|
||||
где |
k3 — коэффициент, |
учитывающий влияние |
нагрузки от |
веса |
|||||
|
груза Р, грузозахватного |
устройства |
|
Gr , стрелы |
GC T |
||||
|
на основание штабеля (при полностью опущенном |
ков |
|||||||
|
ше /г3 = 1, при поднятом k3 |
= 0, при обычных |
условиях |
||||||
h= 0,24-0,3).
Втом случае, если при внедрении ковш опирается на рабо чую площадку не всем днищем, а только режущей кромкой, то
сопротивлением от |
трения |
днища |
ковша |
о штабель |
|
Ри можно |
пренебречь. |
|
|
ковша Рс |
|
Общее |
сопротивление внедрению |
будет равно |
|||
сумме рассмотренных |
сопротивлений: |
|
|
||
|
|
Рс = Рп + |
Р. + Р«- |
|
(4) |
При этом общее сопротивление внедрению ковша не должно превышать силы сцепления Рк агрегата с поверхностью погру зочной площадки:
|
Рс<Рк, |
|
|
Рк = Ga A> |
|
(5) |
|
&с =0,8ч-0,9— коэффициент |
сцепления |
для |
гусеничного трак |
тора. |
|
|
|
При определении оптимальной ширины ковша В в м сопро |
|||
тивлением от трения днища |
о штабель |
Рн |
можно пренебречь. |
Принимаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РС |
= Р К . |
|
|
|
(6) |
|
Тогда |
после |
подстановок |
в |
формулу |
(6) |
соответствующих |
||
значений из формул (3), (4) и (5) получаем |
|
|
||||||
|
|
q |
|
Одг^с |
|
|
|
|
|
|
kk^a + |
ft2a27(j. (1 + |
sirfi tp) tg ер |
|
|
||
При |
повороте ковша в |
процессе |
зачерпывания происходит |
|||||
упругое |
сжатие |
материала |
перед передней |
режущей |
кромкой |
|||
и дальнейший сдвиг его по вертикальной |
плоскости. |
|
||||||
Для |
расчета |
механизма |
запрокидывания |
ковша |
целесооб |
|||
разно все силы сопротивления повороту ковша привести к одной
силе Р п О В , приложенной к передней кромке |
ковша |
перпенди |
|
кулярно радиусу его поворота. |
|
|
|
Для определения |
приведенной силы Р п о в |
можно |
воспользо |
ваться эмпирическими |
зависимостями: |
|
|
для сыпучих материалов Пов ~(1,6 -- 2,2) Р;
для слежавшихся материалов Л , о в ~ ( 3 - - 4 ) Р .
Расчет устойчивости погрузчика напорного действия с теле скопической рамой (вилочного). Такой расчет приводится для наиболее опасного случая, когда погрузчик находится на нак-
1 |
_ L j r |
Рис. 8. Усилия, действующие на погрузчик с телескопической рамой
18
лонной поверхности, рама его максимально выдвинута и накло нена вперед на угол (3 = 3-f-6° (рис. 8),
где
здесь
Мг
здесь
где
или
здесь
Мв — М г — Мр — Ма — Л 4 в е т •>1,15, |
|
м гр |
|
Мв = Ga r (а — Н sin а) — восстанавливающий |
момент, |
кгс • м;
вес агрегата, кгс; расстояние от центра тяжести аг
регата до линии опрокидывания (рис. 8), м;
Ярасстояние от центра тяжести аг
регата |
до опорной поверхности, м; |
|||||||
а — уклон опорной поверхности, |
град.; |
|||||||
= Gr[L-\-H-i_ sin (а. + (3)]—момент, создаваемый |
|
весом ка |
||||||
ретки |
с ковшом |
(или |
вилами), |
|||||
кгс • м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
L — расстояние |
от |
линии |
опрокиды |
|||||
вания погрузчика до центра тя |
||||||||
жести |
грузозахватного |
устрой |
||||||
ства, |
м; |
|
|
|
|
|
|
|
# г — расстояние |
от |
центра |
|
тяжести |
||||
ковша |
до |
опорной |
|
поверхно |
||||
сти, |
м; |
|
|
|
|
|
|
|
(3—угол |
наклона |
подъемной |
рамы |
|||||
вперед, |
град.; |
|
|
|
|
|
||
момент, |
создаваемый весом |
теле |
||||||
скопической |
рамы, |
кгс • м; |
|
|||||
G p - i вес |
телескопической |
подъемной |
||||||
рамы, кгс; |
|
|
|
|
|
|
||
Ьрасстояние от центра тяжести те
|
лескопической |
подъемной |
рамы |
|||
|
до линии |
опрокидывания, |
м; |
|||
# 2 — расстояние от |
центра |
тяжести |
||||
|
стрелы (рамы) до опорной плос |
|||||
J ш |
кости, м; |
|
|
|
|
|
- момент |
инерционных |
сил, вы |
||||
|
||||||
|
званных |
наклоном |
подъемной |
|||
|
рамы на угол (3, |
|
|
|
||
С [(Р + Gr ) г* + Gvr\] |
2*р . |
|
|
|
||
С = 1,05-т-'1,1- -коэффициент, учитывающий вли яние суммы моментов инерции движущихся масс погрузчика от носительно собственных центров тяжести;
19