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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 85

Скачиваний: 0

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

]

Т а б л и ц а 22

ыВыражения для условий прочности, приведенных напряжений и запасов прочности при нестационарном режиме переменных напряжений

ГриневП .

к

JS

Д и с к р е т н ы е и з м е н е н и я а м п л и т у д Н е п р е р ы в н ы е и з м е н е н и я а м п л и т у д

 

 

 

/

 

——

 

 

 

т .

° ш а х

 

Условие

прочности

t

^

"?•>.)

 

 

у / У

 

 

i

 

 

 

Приведенное

(экви­

m /

 

а ш а х

валентное)

напря­

 

 

 

 

жение установив­

 

 

 

шегося

режима

 

 

 

 

 

И =

 

-±

.

_

Запас прочности

л =

±

т I

0 ш а х

 

 

 

 

 

 

 

 

О б о з н а ч е н и я :

я с у м — общее число циклов изменения амплитуд н а г р у з к и при работе детали; Ф' ( о х ) — ф у н к ц и я плотности р а с п р е -

д е л е н и я вероятности а,-.

 

оэ

_».

бт

<P'(Gi)

N

Рис. 102. Кривые, характеризующие расчет усталост­ ной прочности при нестационарных режимах нагружений:

/ — усталости;

2 — н а к о п л е н н ы х частот;

3 — плотности

вероятностей

р а с п р е д е л е н и я а м п л и т у д

н а п р я ж е н и й

Расчет на усталость при нестационарных режимах нагружений основывается на сопоставлении фактической нагруженности с проч­ ностью, определенной при установившихся нестатистических режи­ мах переменных напряжений с постоянной амплитудой, либо про­ граммированных для установления соответствующих условий нако­ пления усталостных напряжений. На рис. 102 сравнивается кривая усталости с кривой накопленных частот за определенный срок службы, которая характеризует цикличность нестационарного ре­ жима нагружений, когда амплитуда циклов изменяется непрерывно. На такой кривой по оси сга откладывается максимальное напряже­ ние цикла, а по оси N — общее за срок службы число повторений циклов с максимальными амплитудами напряжений данной вели­ чины. Суммирование осуществляется в заштрихованной области.

Средняя повторяемость (плотность распределения амплитуд напряжений) и накопленная частота циклов относятся друг к другу как плотность вероятности к интегральной вероятности. Исполь­ зование при расчете кривой плотности распределения амплитуд равноценно по смыслу замене действительного нестационарного режима нагружений эквивалентным нестатистическим режимом.

§ 3. Действующие нагрузки в механизмах

Разнообразие работы и режимов использования вилочных по­ грузчиков не позволяет определить спектры нагрузок, свойствен­ ные любым эксплуатационным режимам. Такое определение весьма трудоемко как на стадии тензометрирования, так и на стадии ста­ тистического анализа напряженности конструкции. Существенное сокращение трудоемкости исследований при приемлемой точности результатов достигается некоторыми упрощениями и методи­ ческими примерами, основанными на результатах проведенных

194

выявления степени загрузки регистрация напряженности в выше­ названных узлах проводилась при грузоподъемности 25, 50 и 100%.

Обработка кривых производилась с помощью корреляцион­ ных таблиц, позволяющих получить двухпараметрическое опре­ деление характера изменения нагрузок. Был применен метод счета максимумов и минимумов кривой, взятой с осциллограмм про­ цесса нагружения. Полученные в корреляционной таблице рас­ пределения позволили получить гистограммы экстремальных зна­ чений и размахов нагрузок, действующих на механизмы погруз­ чиков. При заполнении таблицы, разделенной в соответствии с принятыми масштабами обработки осциллограмм на разряды, учитывались минимальные значения, лежащие слева от данного максимума. Каждая точка в квадрате таблицы (рис. 104) обозна­ чает событие, когда вслед за максимумом, попадающим в разряд е,., встречается минимум, попадающий в разряд п,-. Суммированием точек в каждом квадрате получается числовая корреляционная таблица. Вариационные ряды значений максимумов и минимумов

-а нимМи

|

 

 

 

 

 

 

 

 

2?

Максимумы

 

i

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

<NJ

 

g

1

 

 

(X

<c

 

CNj

<=!

 

•4- toso

*2

 

^?

 

 

 

 

 

о -

1

 

 

V

1

I

I

1

1

i

t

I

I i

i

i

1

 

 

 

 

 

Cxi

r §

 

 

 

 

 

 

o^

t o

 

 

 

t o

 

 

t o

St*

 

 

 

 

 

CXI

 

 

 

 

 

 

 

tO

•4- ^\

 

 

•st-

 

? 1 I

 

 

t ^

 

 

 

 

 

 

CD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"О

 

 

4t-

 

 

lf>

 

 

^

^>

 

 

£

 

 

 

 

А$У

^>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ttS

 

I

1

i 1

1

«S3

1

I 1

I

 

1

i

i

I

I

1

1

J ,

I

 

Со

4 5 6

7

8

i D

 

§3

 

eg

 

 

17

Si

S35?

•4-

 

 

 

A w

^

/ J

9 101112131415'

19Id.21

2223242b2827

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29Н76

65-60 J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

276-25360-55 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

253-23055-50 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

00-20? 50-45

6

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

207-М 45-40 7

 

 

 

 

 

1

1 3

 

I

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

m-isi 40-35

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

6

161-13835-30 9

 

 

-

 

 

 

2

 

1

 

3

4 2

 

 

1

 

 

 

 

13

138-11530-25

10

 

 

 

 

 

,6 6

2 2 1 2

1

1

1

 

 

 

 

 

22

115-92 25-20

11

 

 

 

 

 

 

 

12 7 9 103

? 2 1

 

 

 

 

 

46

$2-69 20-15 12

 

 

 

 

 

 

 

 

25202329 8 3

 

 

 

 

 

 

108

69-46 15-10 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41¥t 5820 3

4

1

 

 

 

 

171

16-23 10-5

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

755049*102

 

 

 

 

 

178

23-0

5-0

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

935416105

 

 

 

 

 

178

а-73

0 -5

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56205 5

1

 

 

1

 

88

23-46 5 -10 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29102 2

 

 

 

 

43

16-59 10-15 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15S

 

 

 

 

 

18

69-92 15-20 19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 2 1

1

 

 

15

92-115 20-25 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

3

115-13825-30 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

1

138-161JO-35 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

161-18435-40

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2?

 

&t<-4

ta>

 

-=»- is .

 

 

 

 

 

913

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g><*>

 

 

 

 

 

 

Рис. 104. Корреляционная таблица обработки записи крутящего момента на полуоси электропогрузчика ЭП-201 грузоподъемностью 2 тс при работе в экс­ плуатационном цикле

196

-№

-92

0

92

184 М О 92

№ 230

Мр

 

 

а)

 

 

S)

 

Рис. 105. Гистограммы распределения экстремальных

значений

(а)

и размахов

(б)

нагрузок

согласно корреляционной таблице

 

определяются суммированием цифр в таблице по горизонтали и вертикали. Просуммировав те же цифры по диагонали, получаем распределение размахов.

Метод учета экстремальных значений на кривой более под­ робно рассматривался в работах [4, 5].

Полученные в корреляционной таблице вариационные ряды

изображаются

графически на

гистограммах (рис. 105), которые

облегчают подбор

теоретических кривых.

 

Следующим

этапом статистической обработки

является под­

бор аналитического

описания

для полученных

вариационных

рядов.

 

 

 

 

Эмпирические графики распределения исследуемых параметров, даже при сравнительно большом количестве замеров, могут иметь некоторые отклонения в плотности распределения нагрузок от их фактического распределения. Чаще всего отклонения наблю­ даются в интервалах предельных максимальных нагрузок с малой вероятностью. Для выравнивания опытных данных по характери­ стикам эмпирических распределений целесообразно рассчитывать и строить теоретические кривые распределения.

Описание опытных данных теоретическими законами распре­ деления позволяет использовать аппарат теории вероятностей для совмещения интересующих интервалов независимых и малозави­ симых нагрузок, что очень важно для разработки методики рас­ чета деталей погрузчиков как на статистическую прочность по максимальным напряжениям, так и на усталость. Подбор кривых осуществляется с использованием методов математической стати­ стики, для чего подсчитаваются моменты распределения. При выборе типа кривых, помимо внешнего вида гистограмм, важную роль играет физическая сущность явления, к которому подбирается математическое выражение функции плотности распределения.

197

Как упоминалось ранее, распределение нагрузок в механиз­ мах погрузчиков зависит от случайных факторов. Распределе­ ние случайных величин в большинстве случаев подчиняется нор­ мальному закону, что подтверждает вид гистрограмм максимумов и минимумов. Размахи хорошо описываются экспоненциальным законом, широко используемым в теории дискретных случайных процессов с непрерывным временем.

По кривым нагрузок на осциллограммах можно представить процесс как непрерывный, с дискретным изменением средней ве­ личины амплитуд в каждом цикле.

Выборочная проверка гипотез о законах распределения по результатам обработки осциллограмм по критерию согласия Пир­ сона х 2 показала, что уровень значимости находится в пределах 0,2—0,3 и выше. Следовательно, вероятность того, что законы подобраны правильно, равна 0,2—0,3, и поэтому гипотезы о рас­ пределении нагрузок можно считать приемлемыми.

В результате исследований определено число колебаний на­ грузки и функции ее распределения в основных механизмах по­ грузчиков. Сопоставление нагруженности механизмов в режиме длительных испытаний в условных циклах с их нагруженностью в наиболее специфических эксплуатационных циклах показало, что спектры нагрузок практически не отличаются.

Для удобства использования при расчетах целесообразно функции плотности распределения амплитуд нагрузки и спектры строить в относительных величинах, т. е. когда по оси абсцисс

откладывается

коэффициент

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

=

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

м т а х

с т

'

 

 

 

где

М — истинное значение

нагрузки,

возникающее в меха­

 

 

 

низме

в

определенный

момент

времени

работы;

М т а х С Т

— максимальная

статистическая

величина

нагрузки

 

 

 

в механизме в данных

условиях.

 

 

За

максимальные

статистические

нагрузки

принимались: для

механизма

передвижения —• момент

на

полуоси груженого по­

грузчика,

для

заднего

моста — нагрузка на

колесо погрузчика

без груза,

для

грузоподъемного

механизма — нагрузка

с грузом.

Было установлено, что статистические параметры распределений нагрузок, выраженные через коэффициент нагрузки Кн (средние Кн и средние квадратичные отклонения а), при работе погрузчиков с номинальным грузом оказывались близки для различных типов погрузчиков (табл. 23).

Кривые плотности распределения амплитуд нагрузки (/Сн)а> рекомендуемые для расчета долговечности механизмов погруз­ чиков, показаны на рис. 106.

Полученные в результате экспериментальных исследований функции плотности распределения амплитуд нагрузки показывают, что наибольшая опасность разрушения деталей по усталостной

198

Смотрите также файлы