Расчет вилочного погрузчика

Такой случай встречается при штабелировании груза и считается самым тяжёлым для устойчивости. Рисунок 6- Схема продольной устойчивости автопогрузчика при стоянке на горизонтальной площадке с максимально поднятым грузомQ — полный вес груза по заданию;(Q=46 060Н)G1, G2 — вес автопогрузчика без грузоподъемника, вес грузоподъемника;

О, О1, О2 — ц.т. груза, погрузчика и грузоподъемника соответственно;

С — шарнир поворота грузоподъемника;

.т. груза и грузоподъемника отклоненных вперед на угол; - угол наклона грузоподъемника по заданию, =30; - угол наклона вперед вызванный деформацией шин, упругими деформациями металлоконструкций и ходового оборудования, =20; - вылеты ц.т. от оси передних колес и их высоты от земли;

оси поворота грузоподъемника относительно оси передних колес

Вылеты центра тяжести грузоподъёмника и груза от оси передних колёс при наклоне можно определить по формулам,(49),(50)где ,(51),(52)и углы наклона к горизонту линий ,(53)(54)Координаты центров тяжести принимаются по масштабной схеме аналога разрабатываемого погрузчика:

гдемасштабный коэффициент, =33,3где =145мм — расстояние от оси цилиндра до плоскости грузовых цепей,=760мм — расстояние от центра тяжести груза до плоскости грузовых цепей [см. рисунок ], где =3000мм — высота подъема груза по заданию,=690мм — расстояние от передней стенки вил до центра тяжести груза.

гдемасштабный коэффициент, =33,3[см. п.п. 2.2, ],.гдемасштабный коэффициент, =33,3Вес грузоподъемника равен:

где — вес подъемной каретки с вилами [см. п.п. 3.

2.1 ], — вес выдвижной рамы с плунжером цилиндра подъема и траверсы сроликами, см. п.п. 3.

2.1 ], — вес наружной рамы [см. п.п. 3.

2.1 ]. Вес погрузчика без грузоподъемника:

где =56 840Нвес погрузчика по аналогу. Определив координаты центров тяжести, можно оценить коэффициент грузовой устойчивости, учитывая 10% запас, он должен быть больше 1,1:(55)Коэффициент грузовой устойчивости больше 1,1, следовательно, автопогрузчик устойчив с поднятым на полную высоту номинальным грузом и отклоненным вперёд до отказа грузоподъёмником. Второй случай: автопогрузчик с поднятым на полную высоту номинальным грузом и нормально установленным к основанию автопогрузчика грузоподъёмником стоит на наклонной площадке (рисунок 7).Рисунок 7 — Схема продольной устойчивости автопогрузчика при стоянке на наклонной площадке с максимально поднятым грузом

Согласно рекомендациям уклон площадки принимают равным 4% () для автопогрузчиков грузоподъёмностью до 5 т. Коэффициент грузовой устойчивости в данном случае равен:(56), следовательно, погрузчик устойчив в данном положении. Третий случай. Автопогрузчик с грузом при увеличенной его массе на 10%, т. е. при 1,10, поднятым от земли на высоту h = 300 мм, и отклонённым назад грузоподъёмником до отказа движется с максимальной скоростью и затормаживается с замедлением = 1,5 м/c2. Расчетная схема приведена на рисунке 8. Рисунок 8- Схема продольной устойчивости автопогрузчика при стоянке на горизонтальной площадке с грузом, поднятым на высоту 300 мм

При расчете приняты обозначения: Q — полный вес груза по заданию (Q=46 060Н) ;G1, G2 — вес автопогрузчика без грузоподъемника, вес грузоподъемника;

О, О1, О2 — ц.т. груза, погрузчика и грузоподъемника соответственно, когда груз поднят на 300 мм и при вертикально установленном грузоподъемнике;

С — шарнир поворота грузоподъемника;

.т. груза и грузоподъемника, когда груз поднят на 300 мм и грузоподъемник отклонен назад на угол; - угол наклона грузоподъемника назад по заданию, =70; - угол наклона вперед вызванный деформацией шин, упругими деформациями металлоконструкций и ходового оборудования, =20; - вылеты ц.т. от оси передних колес и их высоты от земли;

оси поворота грузоподъемника относительно оси передних колес

Вылеты определим по формулам,(57)(58),(59),(60)где ,(61),(62)и углы наклона к горизонту линий ,(63)(64)Принимаем следующие значения размерных величиниз первого случая расчета на устойчивость:.,.и по масштабной схеме:

где =912 [см.п.п.

2.2]Подставив значения в формулы, найдем координаты смещенных центров тяжести.

мммммм

Коэффициент грузовой устойчивости для данного случая равен,(65)где — силы инерции соответственно груза, автопогрузчика без грузоподъемника и грузоподъемника, определяемые по общей формуле,(66)где или и ;i — замедление, i=1,5 м/с2 ;g = 9,81 м/с2, следовательно, погрузчик устойчив в данном положении. Четвёртый случай. Автопогрузчик с номинальным грузом, поднятым от земли на 300 мм, и отклонённым назад грузоподъёмником стоит на площадке с уклоном 18%, т. е. наклонённой под углом = 100 12/ (рисунок 9).Рисунок 9- Схема продольной устойчивости автопогрузчика при стоянке на наклонной площадке с грузом, поднятым на высоту 300 мм

В четвертом случае сохраняются все те же обозначения и размеры, что и в третьем случае. Тогда коэффициент устойчивости равен:(67)Пятый случай. Автопогрузчик без груза с вилами, поднятыми на 300 мм от земли, и отклонённым назад до отказа грузоподъёмником съезжает с уклона на максимальной скорости и при резком повороте. Гранью возможного опрокидывания является линия ВС, проходящая через шарнир балансира управляемого моста и опору крайнего колеса ведущего моста (рисунок 10).Для определения устойчивости в данном случае, требуется построение масштабной схемы смещения центра тяжести погрузчика. Для этого необходимо определить положение ц.т. погрузчика с грузоподъемником и найти его смещение при повороте. Площадка, с которой съезжает погрузчик, имеет уклон равный:(68)гдемаксимальная скорость автопогрузчика без груза, км/чСуммарная высота центра тяжести автопогрузчика с грузоподъемником, отклоненным назад:(69)Расстояние от оси передних колес до центра тяжести автопогрузчика:(70)Смещение центра тяжести всего погрузчика в плане от его продольной оси при наклоне опорной площадки на угол равно:(71)По полученным значения, построим схему устойчивости погрузчика, принимая, что и. По схеме геометрическим построением найдем отрезок М 1:20По схеме видно, что смещение центра тяжести в плане не выходит за линию ВС опрокидывания (), следовательно, погрузчикустойчив к опрокидыванию.

4.2 Расчет погрузчика на поперечную устойчивость

Автопогрузчик рассчитывают при штабелировании. Автопогрузчик споднятым на полную высоту номинальным грузом и отклонённым назад наугол, грузоподъёмником стоит на поперечном уклоне с углом. Гранью возможного опрокидывания является линия ВС, проходящая через шарнир балансира управляемого моста и опору крайнего колеса ведущегомоста. Здесь h=2/3rк=0,305*2/3=0,203 м — высота шарнира управляемого моста от земли; , — координаты центра тяжести автопогрузчика, G — вес погрузчика с номинальным грузом без управляемого (балансирного) моста. Расчетная схема приведена на рисунке 11Опрокидывание автопогрузчика начнётся, когда вектор веса G будет пересекать грань опрокидывания ВС.

Согласно требованиям СЭВ автопогрузчик должен сохранять устойчивость при поперечном уклоне, равном 6%, т. е. при угле = 30 26/.Задачу решим геометрическим построением. Необходимо определить, не выходит ли отрезок FE за линию ВС.(72)(73)Найдем смещение FE вектора веса G: По схеме геометрическим построением найдем отрезок Таким образом, следовательно, вектор веса G не выходит за грань опрокидывания, погрузчик устойчив в данном положении. После всех расчетов можно сделать вывод, что погрузчик обладает достаточной устойчивостью при различных рабочих положениях и может выполнять свой функции без опасности опрокидывания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В создании материально-технической базы в нашей стране значительная роль принадлежит подъёмно-транспортному машиностроению, перед которым поставлена задача широкого внедрения во всех областях народного хозяйства комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, ликвидации ручных погрузо-разгрузочных работ и исключения тяжёлого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных производственных операций в народном хозяйстве. Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции требуют применения разнообразных типов подъёмно-транспортных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов. Именно поэтому подъёмно-транспортное оборудование в настоящее время из вспомогательного превращается в один из решающих факторов производственного процесса, определяющих возможности современного производства. Уровень комплексной механизации и автоматизации погрузо-разгрузочных и транспортно-складских (ПРТС) работ в различных отраслях производства в значительной мере зависит от их оснащённости машинами напольного безрельсового транспорта (МНБТ), которые являются универсальными и наиболее массовыми машинами, обеспечивающими высокую эффективность работ и высвобождающих большое количество подсобных рабочих, занятых тяжёлым физическим трудом. Машины напольного безрельсового транспорта по сравнению с другими видами подъёмно-транспортных средств более компактны и манёвренны, имеют меньшую массу и более высокие эксплуатационные показатели. Они требуют относительно малых капиталовложений при сравнительно коротких сроках окупаемости.

Список литературы

1.Расчет механизмов вилочного погрузчика: методические указания/ П. С. Кондратьев. — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. — 31 с.: ил.

2. Погрузочно-разгрузочные машины: Учебник для вузов ж/д транспорта/ И. И Мачульский.: Желдориздат, 2000. — 476 с.

3. Каверзин С. В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин. Красноярск: Производственно-издательский комбинат «Офсет». 1997 г.-382 с.

4. Погрузочно-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте: Учебник для техникумов/ Э. И. Ридель.

М.: Транспорт, 1978. 383 с.