книги / Одноковшовые погрузчики

Высота козырька, м, определяется по формуле lк = (0,12...0,14) R0 ,

lк = 0,14 1,3 = 0,182 м.

Радиус сопряжения, м:

r0 =(0,35...0,40) R0 ,

r0 = 0,4 1,3 = 0,52 м.

Толщину основного листа ковша, мм, определяют по соотношению

tн =(2,6 −3,0) Qном,

где Qн – номинальная грузоподъемность, Qн = 6 т; tн = 2,6 6 =15,6 мм.

Высота шарнира крепления ковша к стреле, м: hш = (0,06...0,12) R0 ,

где R0 – расчетный радиус поворота основного ковша, R0 = 1,3 м; hш = 0,12 1,3 = 0,156 м.

Угол наклона режущих кромок боковых стенок относительно днища ковша α0 = 50…60°.

Угол заострения режущих кромок δ0 = 30…40°.

5. Рычажная система

Размеры рычажной системы определяют по основным параметрам рабочего оборудования и координатам точки подвески стрелы, которые зависят от конструктивных особенностей стрелы и компоновки базовой машины.

Высота разгрузки ковша – наибольшее расстояние от опорной поверхности до режущей кромки основного ковша

81

при максимальном угле разгрузки и номинальном давлении в шинах. Высоту разгрузки ковша определяем по формуле

Hр = hт + ∆hр,

где hт – наибольшая высота бортов транспортных средств, с которыми может работать погрузчик, hт = 3,37 м;

∆h р – дополнительный зазор, выбираемый с учетом опро-

кидывания ковша и работы на неподготовленном основании,

∆hp = 300…500.

Hр = 2,8 + 0,4 = 3,2 м.

Высоту Нс, м, и расстояние до наиболее выступающей передней части машины принимают с учетом обеспечения наилучшей видимости при управлении (рис. 6).

Рис. 6. Конструктивные параметры рабочего оборудования погрузчика

Шарнир крепления стрелы размещаем как можно выше и дальше от передней части машины.

Hc = (1,2...2) R0 ,

где R0 – расчетный радиус поворота основного ковша, R0 = 1,3 м;

82

Hc =1,6 1,3 = 2,08 м.

Длину стрелы, м, определяем по зависимости

lc = (L − R0 cosε+lв )2 +(Hp + R0 sin ε− Hc )2 ,

где lв – расстояние от шарнира подвески стрелы до наиболее выступающих частей базовой машины, м;

Hр – высота разгрузки ковша – наибольшее расстояние от опорной поверхности до режущей кромки основного ковша при максимальном угле разгрузки и полностью погруженных грунтозацепах – для гусеничных машин или нормальном давлении в шинах – для колесных машин. Высоту разгрузки выбирают в зависимости от типоразмера машины и транспортных средств, с которыми предназначен работать погрузчик по ГОСТ 12568.67/4;

Hр = 3,2 м;

R0 – расчетный радиус поворота основного ковша, R0 = = 1,3 м;

L – фронтальный вылет рабочего органа (захвата лесопогрузчика или кромки ковша строительного погрузчика), м,

L = В2т +∆b,

где Вт – ширина кузова транспортного средства, Вт = 3,13 м; ∆b – расстояние между погрузчиком и транспортным

средством при перегрузке, необходимое по условиям безопасности работы и равное 500 мм;

L = 3,132 +0,5 = 2,065 м.

Далее определяется расстояние от шарнира подвески стрелы до наиболее выступающей передней части машины, м. Для колесных погрузчиков принимаем:

lв = (0,7...0,8) L,

83

lв = 0,8 2,065 =1,65 м.

Угол наклона радиуса поворота ковша, град,

ε = εp +arcsin hш ,

R0

где εр – наибольший угол разгрузки ковша – угол наклона днища ковша к горизонту, εр ≥ 50°;

hш ≈ 0,12,

R0

ε =50 +arcsin 0,08 =56,89°. lc =

=(2,065 −1,3 cos56,89 +1,65)2 +(3,2 +1,3 sin 56,89 −2,08)2 =

=3,72 м.

Угол поворота стрелы ϕс принимаем равным 85–90°. Размеры элементов перекрестных рычагов системы ориен-

тировочно могут быть вычислены по следующим равенствам:

– расстояние от шарнира подвески стрелы до шарнира подвески коромысла, м:

lш =(0,48...0,5) lc , lш = 0,5 3,72 =1,86 м;

– высота установки среднего шарнира коромысла, м: aк =(0,11...0,12) lc ,

aк = 0,12 3,72 = 0,44 м;

– длина верхнего плеча коромысла, м: bк =(0,22...0,24) lc ,

84

bк = 0,24...3,72 = 0,89 м;

– длина нижнего плеча коромысла, м: cк =(0,27...0,29) lc , cк = 0,29 3,72 =1,07 м;

– расстояние между шарнирами ковша, м: pк =(0,13...0,14) lc ,

pк = 0,14 3,72 = 0,52 м;

ψк =110...125 мм.

6.Построение кинематической схемы рычажной системы

Сектор движения стрелы от нижнего до верхнего положения разбивают на пять равных частей, выделяют положение максимального вылета. В нижнем положении ковш устанавливают под рекомендуемым углом запрокидывания γ = 42...46°.

В положении разгрузки между точкой А и линией В5Д5 обеспечивают определенное расстояние. Величину этого расстояния, м, можно вычислить по формуле

∆к =(0,125...0,135) R0 ,

где R0 – расчетный радиус поворота основного ковша, R0 = = 1,3 м;

∆к ≈ 0,13 1,3 ≈ 0,165 м.

Длину тяги dк, м, определяют графическим путем так, чтобы в нижнем положении ковш устанавливался под углом запрокидывания γ = 42...46°, а в верхнем – под наибольшим уг-

лом разгрузки ε.

85

dк = B5Д5 −Ск,

dк = 2,375 −1,07 =1,305 м.

Координаты точки крепления цилиндра поворота ковша получают в результате следующих построений. Разбивают сектор поворота стрелы на четыре равные части и для каждой из пяти возникших точек находят расположение рычажной системы, соблюдая условия параллельности в этих положениях отрезка АД. По точкам С1–С5 подбирают окружность, центр которой определит координаты точки крепления гидроцилиндров. Радиус такой окружности обусловливает длину цилиндра с выдвинутым штоком. Чтобы узнать ход штока цилиндра, ковш в верхней точке устанавливают в положение разгрузки и найденную точку С5′ соединяют с осью крепления цилиндра. Разность полученных длин отрезков ОС5–ОС5′ соответствует ходу штока. Следует проверить кинематику рычажной системы, имея в виду, что во всех положениях стрелы угол разгрузки ковша должен быть не менее 45°, а разность углов запрокидывания в крайних положениях не должна превышать 15°. Точку крепления цилиндра поворота стрелы определяют конструктивно, обеспечивая требуемые ход штока и развиваемое цилиндром усилие (рис. 7).

При построении схемы механизма поворота ковша аналитическим путем получены следующие размеры:

–координаты крепления гидроцилиндра поворота ковша:

X = 0,344 м, Y = 0,192 м;

–ход штока гидроцилиндра поворота ковша, м:

S = S2 −S1,

где S2 – максимальный размер гидроцилиндра, S2 = 1,714 м; S1 – минимальный размер гидроцилиндра, S1 = 1,2 м.

S =1,714 −1,2 = 0,514 м.

По стандартному ряду ход штока принимают 500 мм.

86

Рис. 7. Построение кинематической схемы рычажной системы

Выглубляющее усилие, обеспечиваемое на режущей кромке цилиндром поворота ковша при оснащении стрелы опорными лыжами, кН:

Nв = (2...3) Qн g,

где Qн – номинальная грузоподъемность, Qн = 6 т;

Nв = 2,125 6 9,8 =125 кН.

87

По найденным значениям Тн, Nв определяем их удельные значения:

– удельное напорное усилие на кромке ковша, кН/см:

qн = Tн ; Bк

– удельное выглубляющее усилие на кромке ковша, кН/см:

qв = Nв , Bк

где Тн – напорное усилие погрузчика или тяговое усилие базового трактора, Тн = 232,5 кН;

Nв – выглубляющее усилие, Nв = 125 кН; Вк – внутренняя ширина ковша, Вк = 310 см.

qн = 232,5310 = 0,75 кН/см, qв = 125310 = 0,40 кН/см.

Данные, которые мы получили, должны согласовываться с данными, приведенными в таблице.

Рекомендуемые значения удельных усилий погрузчиков

7. Усилия на штоках гидроцилиндров

Расчетная схема усилий на штоках гидроцилиндров привода поворота ковша при установившемся режиме работы технологического оборудования изображена на рис. 8.

Рис. 8. Усилия в механизмах поворота ковша и подъема стрелы погрузчика

Усилие на штоке одного гидроцилиндра поворота ковша,

кН:

где Nв – выглубляющее усилие, Nв = 125 кН;

Gзап.к – вес заполненного ковша, кН;

K1 – коэффициент запаса, учитывающий потери в гидроцилиндрах и шарнирах, K1 = 1,25;

nп – число гидроцилиндров поворота ковша, nп = 2;

89

Gзап.к = Q + Gн,

где Gковш – вес самого ковша, кН;

Q – номинальная грузоподъемность, кН.

Gковш = (0,2...0,35) Qн,

где Qн – грузоподъемность, Qн = 6 т;

Gковш = 0,3 6 9,8 = 17,64 кН;

Gзап.к = 58,8 +17,64 = 76,44 кН.

Мгновенные передаточные отношения механизма вычисляют для положения ковша, соответствующего внедрению в материал:

iп = l6 l8 , l7 l9

iк = ll11 ll8 ,

7 9

где l6, l7, l8, l9, l11 – плечи приложения сил в нагруженных элементах механизма:

l6 = R0 = 1,3 м; l7 = 0,375 м; l8 = 0,95 м;

l9 = 0,75 м; l11 = 0,375 м;

Sк = 125 4,39 + 76,44 1,253 1,25 = 402,68 кН. 2

90