ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
и 8 погрузчик устанавливается на платформе, как показано на рис. 94. Наклон платформы при испытаниях № 6 и 7 устанавли вается в зависимости от скорости по кривой 1 на рис. 93, а при
испытании № |
8 — по графику на рис. 95 |
с учетом преодолева |
||
емого |
уклона |
а |
или по зависимости (15 + |
0,5а + 1,55») %. |
§ |
3. Расчет |
динамической |
|
|
устойчивости |
погрузчиков |
|
Для погрузчиков принято различать продольную и боковую устойчивость. Потеря продольной устойчивости может произойти в момент наклона вперед грузоподъемника с грузом или при опу скании груза и внезапной его остановке, а также при затормажи вании движущегося погрузчика. Потеря боковой устойчивости в большинстве случаев происходит при движении погрузчика по кривой малого радиуса. Если погрузчик, наклонившийся под действием инерционных сил, возвращается в прежнее положение, его считают устойчивым.
Продольная устойчивость. Существующие методы расчета на устойчивость подъемно-транспортных машин, учитывающие дина мические нагрузки, отличаются большим разнообразием. Это объясняется не только неодинаковыми объектами исследования, но и недостаточностью теоретической разработки этого вопроса. Приведенный ниже метод расчета позволяет с достаточной точ ностью определить устойчивость погрузчика при действии дина мических сил. За критерий устойчивости принимается коэффи циент динамической устойчивости
|
|
|
|
|
|
К |
=-^- |
' |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
А |
Д |
Е |
|
|
|
|
где |
Е — кинетическая |
энергия |
погрузчика с грузом после вне |
|||||||||
|
|
запной |
остановки |
груза; |
|
|
|
|
||||
|
А0 — минимальная |
работа, |
которую необходимо |
совершить, |
||||||||
|
|
чтобы центр тяжести погрузчика с грузом из положе |
||||||||||
|
|
ния до момента внезапной остановки груза (точка С) |
||||||||||
|
|
переместить за вертикальную плоскость Оу, проведен |
||||||||||
|
|
ную через ось опрокидывания О (рис. 96). Этому |
пере |
|||||||||
|
|
мещению центра тяжести соответствует угол ф0 , кото |
||||||||||
|
|
рый принято называть углом устойчивости. |
|
|||||||||
Если |
/Сд |
> |
1, |
то |
произойдет |
.опрокидывание |
погрузчика; |
|||||
если |
/Сд |
<3 1, |
то |
погрузчик, |
наклонившись на некоторый |
угол |
||||||
Ф, возвратится в исходное положение. |
|
|
||||||||||
Энергия |
устойчивости |
|
|
|
|
|
|
где R
G и Q
170
|
Процесс |
|
штабелирования |
|
|||
груза |
условно |
можно разбить |
|
||||
на три периода: |
1) наклон гру |
|
|||||
зоподъемника |
или |
опускание |
|
||||
вил с грузом с заданной |
посто |
|
|||||
янной |
скоростью; 2) |
внезапная |
|
||||
остановка грузоподъемника или |
|
||||||
вил; |
3) поворот |
погрузчика |
|
||||
с |
грузом |
относительно |
оси |
|
|||
опрокидывания. |
|
|
|
|
|||
|
Внезапная остановка |
груза, |
|
||||
обусловленная наложением свя |
|
||||||
зи, |
рассматривается |
как |
явле |
|
|||
ние |
удара. |
Так |
как |
связь су |
|
||
ществует в момент удара и в те |
Рис. 96. Схема к определению про |
||||||
чение |
последующего |
движения |
дольной устойчивости погрузчика |
||||
всей |
системы, |
она |
считается |
|
длительной. В этом случае скорости перемещения центров тяже
сти |
груза и погрузчика после удара |
оказываются равными |
и удар |
|||||
считается |
вполне неупругим. |
|
|
|
|
|||
|
На основании теоремы об изменении кинетического момента |
|||||||
при |
ударе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(47) |
где |
|
L z |
— кинетический момент системы (груза и |
погруз |
||||
|
|
|
чика) относительно оси опрокидывания после |
|||||
|
|
L 0 z |
удара; |
|
|
|
|
|
|
|
— кинетический момент |
груза |
относительно оси |
||||
|
2 Мг |
(Se) |
опрокидывания до |
удара; |
|
|
||
|
— момент |
внешнего |
ударного |
импульса, |
дейст |
|||
|
|
|
вующего |
на систему |
относительно оси |
опроки |
дывания.
В рассматриваемом случае 2 Мг (5е ) = 0, так как линия дей ствия ударного импульса проходит через ось опрокидывания, а реакция заднего колеса от ударного импульса равна нулю ввиду односторонней связи колеса с дорогой.
Кинетический момент от удара при наклоне или при опускании груза соответственно
|
L 0 z |
= J0со0; L 0 z = w,fPfflx, |
|
где |
J0—момент |
инерции грузоподъемника и груза отно |
|
|
сительно |
оси |
опрокидывания; |
|
т0— масса груза и движущихся частей; |
||
со0 |
и vо •— угловая |
и линейная скорости груза до удара; |
|
|
ах — расстояние от оси опрокидывания до вектора ско |
||
|
рости центра |
тяжести груза. |
171
Кинетический момент относительно ребра опрокидывания после удара
|
|
|
L z |
= |
(J0 |
+ Ji) со, |
|
|
|
|
где |
J г—момент |
|
инерции |
погрузчика |
относительно |
оси опроки |
||||
|
дывания; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
со — угловая |
скорость |
поворота |
погрузчика |
с |
грузом |
после |
|||
|
удара. |
|
|
и L z в формулу (47), получим |
|
|||||
Подставляя |
значения |
£ 0 г |
угло |
|||||||
вую |
скорость |
после удара |
|
|
|
|
|
|
||
Кинетическая |
энергия |
погрузчика |
с грузом |
после удара |
||||||
|
|
|
£ = ( / 0 |
+ Л ) - т - . |
|
|
|
Угол ф, на который повернется погрузчик после удара, можно определить на основании теоремы об изменении кинетической энергии при ударе
|
Е.— Е0 |
= |
А, |
(48), |
где Е—кинетическая |
энергия |
после |
удара; |
|
Е0—кинетическая |
энергия |
в |
конце движения; |
А— работа всех сил, действующих на погрузчик в этом периоде.
Если погрузчик не теряет полностью устойчивости, то Е0 — О, так как угловая скорость погрузчика после поворота на угол ср равна нулю.
Принимая вращение погрузчика с грузом относительно оси
опрокидывания |
как неизменяемой системы, получим |
|
А |
= (G + Q) R |
[cos (ф0 — ф ) — cos Ф0 1- |
Подставив значения Е, Е0 |
и А в формулу (48), находим угол Ф , |
|
на который повернется погрузчик после удара. |
||
В приведенной расчетной |
схеме (рис. 96) сделано допущение, |
что элементы конструкции погрузчика являются абсолютно жест кими. Практически за счет деформации вил, рам грузоподъемника, шин колес и других элементов происходит некоторое смещение центра тяжести системы в сторону опрокидывания. Как показы вают исследования, наибольший угол поворота погрузчика вокруг оси опрокидывания за счет деформации упругих элементов по грузчика составляет 0,5—1,2°. При определении устойчивости погрузчика следует учитыватьдеформации вышеуказанных эле ментов. С целью упрощения расчета принимается, что в период поворота системы относительно оси опрокидывания упругие эле менты погрузчика сдеформированы на величину, соответствую щую наибольшей амплитуде колебаний. Это допущение делается в запас устойчивости, так как в действительности происходят быстрозатухающие колебания,
172
Боковая устойчи вость. Случаи бокового опрокидывания вилоч ных погрузчиков и дру гих транспортных ма шин с малыми радиу сами поворота обуслов лены тем, что инерцион ные силы, несмотря на снижение скорости дви жения при поворотах, оказываются достаточ ными для потери боко вой устойчивости маши ны. Кроме того, как показывают исследова ния, максимальный оп рокидывающий момент
от центробежных |
сил возникает не при минимальном |
радиусе по |
|||||||||||
ворота, а при «критическом» радиусе, на который выходит |
погруз |
||||||||||||
чик при повороте неожиданно для водителя. |
|
|
|
||||||||||
При движении |
погрузчика по кривой возникает |
центробежная |
|||||||||||
сила |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
|
|
|
|
|
|
|
где G и g — вес |
погрузчика |
и |
|
ускорение |
свободного |
падения; |
|||||||
|
|
v — скорость движения; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Как |
Rc — радиус поворота |
центра |
тяжести погрузчика. |
||||||||||
видно из схемы (рис. 97), |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
R c |
= |
a/sin у , |
|
|
|
|
|
||
где у |
= |
а |
+ р — угол положения |
центра |
тяжести |
погрузчика |
|||||||
|
|
|
|
относительно |
центра |
поворота; |
|
|
|
||||
|
|
|
a— |
угол между |
силой |
и ее составляющей Р0г |
|||||||
|
|
|
|
направленной |
перпендикулярно |
ребру опро |
|||||||
|
|
|
|
кидывания; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = |
arctg |
а + Ь |
|
|
|
|
|
||
р\ a, |
b, |
т и п — конструктивные |
параметры |
погрузчика. |
Ребром опрокидывания погрузчика при потере боковой устой чивости является прямая О—О, проходящая через точки контакта передних и задних колес с дорогой. Это относится как к четырех - опорным, так и трехопорным погрузчикам. Трехопорные погруз чики могут иметь одно заднее колесо или несколько колес на балке
па