Файл: Гриневич, Г. П. Вилочные погрузчики.pdf

разгона и для преодоления повышенных сопротивлений движению. При последующем разгоне или при движении погрузчика по дороге с малыми сопротивлениями движению понижающая передача вы­ ключается и заменяется прямой, а гидротрансформатор блоки­ руется или переходит на режим работы гидромуфты.

На рис. 77 показана характеристика гидромеханической пере­ дачи, у которой гидротрансформатор в интервале скоростей вра­ щения от 0 до п'2 преобразует крутящий момент одновременно с по­

ленчатого вала двигателя пг, к. п. д. г\ и коэффициента трансфор­ мации k крутящего момента в зависимости от скорости вращения ведомого вала передачи или скорости погрузчика.

Впервый период разгона, когда работает гидротрансформатор,

к.п. д. передачи увеличивается от нуля. Максимальное значение

к.п. д. современных гидромеханических передач лежит в пределах 0,8—0,9.

Применение гидротрансформатора существенно улучшает тя­ говые характеристики автопогрузчика во время разгона.

Построение дианамических характеристик автопогрузчика при использовании гидротрансформатора в его трансмиссии основы­ вается на зависимости крутящего момента на ведомом валу пере­ дачи от скорости его вращения. Требуемая зависимость получается при испытании гидромеханической коробки передач одновременно с двигателем на тормозном стенде при работе двигателя с пол­ ностью открытым дросселем. При проектировании новых моделей автопогрузчиков удобно использовать свойство подобия гидро­ трансформаторов, позволяющее получать характеристику про­ ектируемого гидротрансформатора путем пересчета имеющейся

151

характеристики одинакового по конструкции, но отличающегося по размерам гидротрансформатора.

В теории гидропередач устанавливаются следующие зависи­ мости:

нения носят названия формул подобия, так как коэффициенты Хх и к2 оказываются одинаковыми для гидротрансформаторов оди­ наковой конструкции, но разных размеров. Для оценки той или иной конструкции гидротрансформатора независимо от его раз­ меров принимают «безразмерные» характеристики (рис. 78), даю­ щие зависимость коэффициентов входного или выходного момен­ тов Ях и А,3, коэффициента трансформации k и к. п. д. ц от пре­ дельного передаточного числа i гидротрансформатора.

Пользуясь безразмерной характеристикой гидротрансформа­ тора определенной конструкции и зная зависимость крутящего момента Мх двигателя от скорости пх вращения коленчатого вала, можно построить тяговую характеристику автопогрузчика. Для этого по выражению

152

Г л а в а V

УСТОЙЧИВОСТЬ ВИЛОЧНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ

§ 1. Общий анализ условий работы погрузчиков

Проведенные исследования показывают, что безопасность работы вилочного погрузчика определяет не только его продольная ста­ тическая устойчивость. На погрузчик воздействуют динамические нагрузки, связанные с условиями работы, и прежде всего — инер­ ционные силы, возникающие: а) при трогании с места и торможе­ нии погрузчика или при движении его по кривой во время пово­ рота, б) в начале и конце подъема пути или при опускании груза и подвижных элементов конструкции грузоподъемника; в) в на­ чале и в конце наклона рамы грузоподъемника с грузом на вилах; г) при раскачивании груза и элементов конструкции сменных ра­ бочих приспособлений.

Порожний или загруженный вилочный погрузчик может по­ терять устойчивость из-за нарушения силового баланса, когда точка приложения равнодействующей всех сил выйдет за пределы опорного контура машины. Для правильного выбора методов рас­ чета устойчивости важно учесть влияние всех сил, действующих на погрузчик во время работы как в продольном направлении, так и в боковом.

Когда погрузчик движется по прямой (безразлично — вперед или назад), на него действуют: 1) инерционная сила, возникаю­ щая при ускорении или замедлении машины и стремящаяся его опрокинуть, и 2) сила тяжести, удерживающая погрузчик. Опро­ кидывающая сила будет параллельна направлению движения, а удерживающая сила вертикальна.

Сила, создающая ускорение или возникающая при замедлении и направленная вдоль линии движения, будет F = та, где т — масса погрузчика (или погрузчика с грузом); а— ускорение или замедление. Опасность опрокидывания возрастает в случае воз­ можности соскальзывания груза с вил при торможении, поэтому необходимо проводить соответствующую проверку погрузчика. Обычно ограничивающим фактором, предотвращающим соскаль­ зывание груза, является величина наклона вил назад.

Рассмотрим схему на рис. 79. Сила, вызывающая скольжение груза вдоль вил, будет

Р' = [iQ' + Q s i n а

153

Р' = \iQ cos a + Q sin a —

Используя выражение (45), эту силу можно представить в виде

Зная для рассчитываемой модели конкретные значения тормоз­ ного замедления и коэффициента трения скольжения, можно опре­ делить угол наклона вил назад, предотвращающий соскальзыва­ ние груза при резком торможении погрузчика.

Опасность с точки зрения устойчивости машин в продоль­ ном направлении представляет внезапная остановка быстро опу­ скающегося на вилах груза, которая вызывает опрокидывающий момент. Особенно неблагоприятно это обстоятельство сказывается, когда грузоподъемник находится в вертикальном или наклонном вперед положении. Надо, однако, заметить, что опасность опро­ кидывания при резкой остановке груза учитывается водителем.

Опрокидывание погрузчика в боковом направлении может про­ исходить при прямолинейном движении по поверхности с попереч­ ным уклоном и при движении по горизонтальной поверхности на повороте. Наибольшую опасность представляет второй случай, особенно при повороте на поверхностях с небольшими уклонами. Боковая устойчивость погрузчика при движении с грузом обычно выше, чем при движении без груза, что объясняется смещением центра тяжести системы погрузчик — груз. Ввиду этого водитель меньше ощущает опасность бокового опрокидывания при движе­ нии машины без груза, когда можно развивать максимальную скорость.

154

При движении погрузчика на повороте опрокидывающей яв­ ляется центробежная сила

пто2

F ^ — >

где т — масса системы;

v— окружная скорость общего центра тяжести;

г— радиус поворота, измеряемый от центра тяжести до оси поворота.

Расположение центра поворота машины определяется крутиз­ ной поворота, зависящей от водителя. Если допустить, что вся масса погрузчика с грузом или без груза сконцентрирована в центре тяжести, то опрокидывающая сила будет направлена вдоль линии, соединяющей центр тяжести и центр поворота ма­ шины (по радиусу). Расположение оси опрокидывания будет опре­ деляться конструкцией подвески погрузчика. Составляющая сила, действующая перпендикулярно к оси опрокидывания, может быть определена из геометрических размеров погрузчика. Из значения

центробежной* силы ГI -ц — mv2 видно, что чем больше скорость

погрузчика и меньше радиус поворота, тем больше вероятность опрокидывания.

Во всех случаях действующие на погрузчик силы можно при­ вести к параллелограмму сил, одна сторона которого параллельна поверхности движения (инерционная или центробежная сила F), вторая — вертикальна (сила тяжести N), а третья является их равнодействующей R. Все силы приложены в центре тяжести си­ стемы. Если этот параллелограмм, зависящий от величины сил и размеров погрузчика, считать жестким, то ясно, что положение равновесия наступает тогда, когда равнодействующая R будет вертикальна. Погрузчик потеряет устойчивость, когда равно­ действующая выйдет за пределы опорного контура машины.

В проведенном выше анализе сделано допущение, что все узлы и детали погрузчика являются абсолютно жесткими. По­ скольку деформации в конструкции грузоподъемника и других механизмов учесть теоретически довольно сложно, окончательная оценка устойчивости машины дается только после эксперименталь­

на движущийся погрузчик во все периоды работы, представляю­ щие опасность потери устойчивости. Испытания базируются на использовании параллелограмма сил (рис. 80, а), к которому можно привести все действующие на погрузчик силы и который

155-