Файл: Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 0
|
|
Допустимое удельное давление на грунт |
Таблица 2 |
||
|
|
|
|||
|
Грунт |
Рдоп, кгс/см* |
|
Грунт |
Рдоп, кгс/см3 |
Болотистый |
0,8 - 1, 8 |
Влажная |
глина . . . . |
6,0—8,0 |
|
Мягкий |
песок . . |
2,0—3,0 |
Плотная |
глина . . . . |
8,0—12,0 |
Мокрая |
глина |
3,0—5,0 |
|
|
|
Проходимость погрузчика на гусеничном ходу целесообразно проверять по среднему удельному давлению
Рср — - С Р с р . д о т
гдерсрдоп принимается 1—2 кгс/см2 .
Определение моментов инерции вращающихся масс погруз чиков. При расчете привода, устойчивости погрузчика и в других случаях требуется знать моменты инерции вращающих ся масс погрузчика. Ниже приводится методика и результаты определения моментов инерции сборочных единиц и деталей сельскохозяйственных погрузчиков.
Расчетное определение момента инерции ковша, стрелы и других сборочных единиц погрузчика ввиду сложности их кон струкции нецелесообразно. Поэтому моменты инерции опреде ляют экспериментальным путем при помощи крутильного маят ника.
При анализе моментов инерции грейферных ковшей различ ной конструкции было установлено, что момент инерции грей
ферного ковша с двумя цилиндрами на 50% больше |
(при почти |
|||||||||
одинаковой |
массе) |
момента |
инерции |
грейферного |
|
ковша |
с |
|||
одним цилиндром, расположенным |
по оси симметрии |
|
грейфера. |
|||||||
Поэтому целесообразно применять конструктивные схемы |
||||||||||
грейферных механизмов с одним цилиндром, |
расположенным |
|||||||||
по оси симметрии грейфера. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Суммарный момент |
инерции |
всех |
вращающихся |
масс |
в |
|||||
кгс • м • с2 |
относительно |
оси |
колонны |
может |
быть |
выражен |
||||
формулой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
= 2 Jt |
+ |
2/п,/Д |
|
|
|
(7) |
|
где / , —момент инерции движущейся |
сборочной единицы по |
|||||||||
грузчика |
относительно |
оси, |
проходящей |
|
через |
ее |
||||
центр тяжести; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
т1 —масса движущейся |
сборочной |
единицы |
погрузчика, |
|||||||
кгс • с2 /м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lt — расстояние |
от центра |
тяжести |
движущейся |
сборочной |
единицы до оси колонны, м.
32
При этом первый член формулы |
т. е. сумма |
моментов |
||||||||
инерции |
всех |
сборочных |
единиц относительно осей, |
проходя |
||||||
щих через центр тяжести сборочной |
единицы, |
мал. Так, у грей |
||||||||
феров с одним |
цилиндром |
(при порожнем грейфере) |
этот |
член- |
||||||
уравнения |
составляет |
всего |
1,85% |
от суммарного |
момента |
|||||
инерции |
и |
1,88% от величины |
второго члена |
уравнения. |
При |
|||||
полностью |
загруженном |
грейфере |
этот член |
становится |
еще |
меньшим и равен 0,965% от общего суммарного момента инер ции и 0,975% от второго члена уравнения. В том случае, когда механизм грейфера имеет два цилиндра, расположенных на оп
ределенном расстоянии от |
оси |
симметрии грейфера, первый |
член уравнения (7) равен |
2,24% |
от суммарного момента инер |
ции всех сборочных единиц при порожнем ковше и 1,15% при полностью загруженном ковше. Тот же первый член уравнения
(7) равен 2,3% от второго |
члена уравнения при |
порожнем |
||
ковше и 1,17% при полностью загруженном |
ковше. |
|
|
|
При динамическом расчете погрузчика |
практический |
инте |
||
рес представляет только полная загрузка |
ковша, |
поэтому ра |
||
счет при порожнем ковше |
не рассматривается. |
|
|
|
Так как определение моментов инерции составляющих |
частей |
при помощи крутильного маятника трудоемко и требует боль ших затрат времени, предлагается упрощенная формула для подсчета суммарного момента инерции всех вращающихся масс, кгс • м • с2 :
J = CZm^,
где С — экспериментальный коэффициент, учитывающий влия ние суммы моментов инерции сборочных единиц отно сительно собственных центров тяжести.
Сдостаточной для практических целей точностью можно рекомендовать следующие значения коэффициента С:
С= 1,010 для погрузчиков с ковшом для тяжелых сыпучих грузов (плотность больше 1,6 т/м3 );
С=1,012 для погрузчиков с ковшом для легких сыпучих грузов (плотность меньше 1,6 т/м3 ).
Эти значения коэффициента С укладываются в ряд анало гичных коэффициентов, используемых в строительном и дорож ном машиностроении при расчете экскаваторов (1,02—1,05).
Устойчивость погрузчиков с поворотной стрелой. В настоя щее время расчет устойчивости погрузчиков производится по методам, изложенным в литературе по грузоподъемным меха низмам. Однако эти методы не учитывают некоторых особен ностей работы сельскохозяйственных погрузчиков.
Стремление увеличить производительность погрузчиков при вело к резкому сокращению времени рабочего цикла погруз чика. Повысились скорости движения его рабочих органов. Возросло влияние на устойчивость вращающихся масс погруз-
2—449 |
33 |
чика. Теперь уже опасно не учитывать при расчете погрузчиков проскальзывание опор погрузчика при повороте его стрелы, обусловленное моментом от инерционных сопротивлений, воз никающих при разгоне и торможении стрелы погрузчика.
Устойчивость погрузчика определяется коэффициентом гру зовой устойчивости К.
Коэффициент грузовой устойчивости в сторону подъема гру за, т. е. отношение момента опрокидывания, создаваемого ве сом всех частей агрегата с учетом всех дополнительных нагру зок (ветра, инерционных сил и влияния наибольшего допустимого уклона) относительно ребра (линии) опрокидыва ния к моменту, создаваемому поднимаемым грузом относи
тельно той же линии опрокидывания, |
должен |
быть |
не |
ме |
|
нее 1,15. Коэффициент грузовой устойчивости при |
учете |
дей |
|||
ствия только одной предельной рабочей нагрузки |
(без |
учета |
|||
всех дополнительных нагрузок) должен |
быть не |
менее |
1,4. |
|
Проверка устойчивости погрузчика проводится для обоих расчетных случаев. Сначала рассчитывают грузовую устойчи вость погрузчика с учетом всех действующих нагрузок, а затем проводят поверочный расчет устойчивости при действии одной предельной рабочей нагрузки.
Вылет стрелы принимается наибольшим, емкости трактора для воды и топлива считаются незаполненными.
Коэффициент грузовой устойчивости с учетом всех дополни
тельных |
нагрузок |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
^ |
мв — м„ — Мг — М„ — Мс — Мвет ^ |
^ jg |
|
|
||||
|
|
|
|
|
Mrp |
|
|
|
|
|
где Mrp—P(R—b)—опрокидывающий |
момент, |
создаваемый |
||||||||
|
|
грузом |
кгс-м; |
|
|
|
|
|
|
|
здесь |
Р — вес наибольшего |
рабочего груза, кгс; |
|
|
|
|||||
|
R — расстояние от оси |
вращения |
стрелы |
до |
центра тя |
|||||
|
|
жести грузозахватного устройства (грейфера) с гру |
||||||||
|
|
зом, |
м;' |
|
|
|
|
|
|
|
|
b — расстояние от |
оси колонны |
до линии |
опрокидыва |
||||||
|
|
ния, |
м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мв = G а г |
{b cos а—Н |
sin а) — восстанавливающий |
момент, |
||||||
|
|
кгс-м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
здесь |
G a r |
— в е |
с |
агрегата |
без стрелы или подъемной |
рамы, кгс; |
||||
|
Н — расстояние от центра тяжести трактора до опорной |
|||||||||
|
|
плоскости, м; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
а — уклон поверхности, град. |
|
|
|
i |
||||
Принимаем |
c o s a = l . |
|
|
|
|
|
|
|||
Тогда |
M B = |
G a r (b—Я |
sin а); |
|
|
|
|
|||
|
M c |
r = GC T |
(R\—b)—опрокидывающий |
момент, |
создавае |
|||||
|
|
мый |
весом стрелы с цилиндрами, |
кгс-м; |
34
здесь |
G c x |
— вес стрелы |
погрузчика |
с цилиндрами, |
кгс; |
|
||
|
i?i — расстояние |
от оси вращения стрелы до ее центра |
||||||
|
|
тяжести, м; |
|
|
|
|
||
|
Mr=Gr(R—b)—опрокидывающий |
момент, |
создаваемый |
|||||
|
|
грейферным захватом, кгс-м; |
|
|
||||
здесь |
Gr |
—вес грузозахватного устройства (ковш, грейфер, вилы |
||||||
|
|
с кареткой |
и т. д.), кгс; |
|
|
|
||
|
|
(Р -Ь G ) |
о |
|
|
|
|
|
|
Ми = - |
— • — |
(R—Ь)—опрокидывающий |
|
момент, |
|||
|
|
8 |
|
t |
|
|
|
|
|
|
создаваемый силой инерции груза, кгс-м; |
|
|||||
здесь |
t — время неустановившегося |
режима механизма |
подъема |
|||||
|
|
(опускания), с; |
|
|
|
|
||
|
—ускорение свободного падения, м/с2 ; |
|
|
|||||
|
|
( р + О р + О и - | - ) л п » |
|
|
|
|||
Л4С = |
|
. |
|
опрокидывающий |
момент, со |
|||
|
|
здаваемый центробежными, силами груза, грейфера и |
||||||
|
|
стрелы, |
кгс-м, |
|
|
|
|
|
где п. — условная |
частота |
вращения стрелы, об/мин; |
|
|||||
MBeT |
= pBFarh— |
суммарный опрокидывающий момент, созда |
||||||
|
ваемый ветром, кгс-м; |
|
|
|
||||
где рв—давление |
ветра, |
кгс/м2 , |
действующего |
параллельно |
||||
|
|
плоскости, на которой установлен погрузчик, на |
||||||
|
|
подветренную площадь агрегата (принимается по |
||||||
|
|
ГОСТу 1451—65 «Краны подъемные. Нагрузка вет |
||||||
Far— |
ровая») ; |
|
|
|
|
|
||
подветренная площадь агрегата, м2 ; |
|
нагрузки |
||||||
|
h — расстояние от |
центра приложения ветровой |
до опорной плоскости, м.
Коэффициент грузовой устойчивости погрузчика без учета дополнительных нагрузок
При определении устойчивости погрузчика в плоскости сим метрии трактора можно ограничиться определением коэффици ента грузовой устойчивости без учета дополнительных на грузок.
В целях исключения возможности опрокидывания погрузчи ков под действием касательных сил инерции, возникающих в процессе разгона и торможения поворотной части погрузчика, проверяют устойчивость с учетом инерционных сил вращающих ся масс. Коэффициент устойчивости определяется следующей зависимостью:
К = м( + Ма + Мвет > 1 ' 1 5 ,
2* |
35 |
где |
Мъ |
= (Р + Ga r + |
GCT -f- Gr) — восстанавливающий |
момент, |
||||||
|
|
|
|
|
|
кгс • М; |
|
|
|
|
|
|
|
* |
М/ —Р(Н + Р\НЪ—опрокидывающий |
момент, |
соз |
||||
|
|
|
|
|
|
даваемый |
касательной |
силой |
||
|
|
|
|
|
|
инерции |
груза, |
грейфера |
Pt |
|
|
|
|
|
|
|
и стрелы |
P't, |
кгс • м; |
|
|
здесь |
Pt |
= |
g |
• — |
TP't= —т |
• —, |
|
|
|
|
|
|
|
t |
g |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v = |
— скорость |
вращения |
стрелы, |
м/с;
Ма —опрокидывающий момент, соз даваемый составляющей веса агрегата, кгс• м;
Ма = (Р + Gr) #3 sin а + GC T #2 sin а -f- Ga r ff sin а;
здесь # 3 — р а с с т о я н и е от |
шарнира стре |
лы до опорной |
плоскости, м. |
Условия надежного сцепления агрегата с почвой. При раз гоне и торможении вращающихся масс погрузчика на погруз
чик |
действует момент |
инерционных |
сопротивлений Ма |
= |
= / | |
кгс-м. Момент Мп, |
преодолевающий |
инерцию системы |
и |
вызывающий движение поворотной части, воздействует как на поворотную стрелу, так и на раму погрузчика (на трактор). Для устойчивой работы погрузчика (отсутствие пробуксовывания опор по грунту и их проседания) момент инерционных сопро тивлений не должен превышать момента сцепления опор по грузчика с грунтом М с ц , кгс-м
^» > 1 , 1 5 .
Мн
Проверка сцепления погрузчика с почвой производится дважды: для передних и задних опор. При этом передние и задние опоры поочередно принимаются за центры вращения погрузчика.
В первом варианте принимаем, что центром поворота по грузчика за счет момента инерционных сопротивлений будет неподвижная точка А (рис. 22):
М с ц = |
rfO.^ |
- |
а) + |
(Gr + P)(R + L) + GC T (L+ |
, |
||
где а — расстояние |
от |
центра тяжести |
агрегата |
до оси |
колон |
||
ны, м; |
|
|
|
|
|
|
|
L — расстояние |
между |
передним |
и задними |
опорами |
агре |
||
гата, |
м. |
|
|
|
|
|
|
•36