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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

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 аН

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;

 

 

 

 

 

-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