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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

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

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

д

>

1,

то

произойдет

.опрокидывание

погрузчика;

если

д

<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



Рис. 97. Схема к определению боковой устой­ чивости погрузчика

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 Р

 

 

 

 

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