Расчет параметров механизма подъема

На начальных этапах расчетов механизма подъема груза, когда неизвестны силы тяжести элементов конструкции, при определении сопротивлений подъему груза рекомендуется пользоваться данными табл.3 [3]. Обозначения величин соответствуют Рис. 7.11.

Таблица 7.3.

Данные для расчета параметров гидроцилиндра механизма подъема груза

Усилие на штоке гидроцилиндра подъема определяется при вертикальном положении механизма и максимально поднятом грузе. Обозначения величин соответствуют Рис. 7.11.

G_K , G_B — силы тяжести, соответственно, каретки с вилами и выдвижной рамы с плунжером цилиндра подъема, траверсой и роликами;

S — усилие натяжения в одной ветви грузовых цепей;

Н — высота подъема груза, см;

l — расстояние от ц.т. груза до стенки вил, см;

Рис. 7.11. Расчетная схема механизма подъема груза

а₁ , а₂ — расстояния по вертикали между катками каретки и выдвижной рамы, см;

с — расстояние по вертикали между нижним катком каретки и верхним катком выдвижной рамы, см;

D_k , d_k — наружний и внутренний диаметры основных катков, см;

D_K^! , d_н^! — наружний и внутренний диаметры боковых катков, см;

W₁ — cопротивление подъему груза и подъемной каретки с вилами;

W₂ — сопротивление подъему выдвижной рамы с плунжером, траверсой и грузовыми цепями;

W₃ — сопротивление качению основных катков по направляющим;

W₄ — сопротивление качению боковых катков по направляющим

Необходимое усилие на плунжере гидроцилиндра для подъема груза и преодоление всех сопротивлений

S_Ц =W ₁ +W ₂ +W ₃ +W₄ (7.8)

Сопротивление подъему груза, каретки с вилами, выдвижной рамы с плунжером, траверсой и грузовыми цепями

W₁ +W₂ = + , (7.9)

где h₁ ,h₂ — механические КПД цепной передачи и гидроцилиндра. h₁ =0.98; h₂ =0.96.

Масса выдвижной рамы с плунжером

m_B =m*l_B ,(7.10)

где m_В — масса выдвижной рамы с плунжером цилиндра и траверсой, отнесенная к одному метру высоты подъема, кг/м (принимать по табл.7.7); l_В — длина выдвижной рамы, определяемая по выражению: l_В =0.5 Н+а₁ +D_K .

При максимально поднятых вилах расстояние по вертикали между основными катками наружной и внутренней рам принимается как а₁ =а.При этом нагрузки на катки (реакции опор) наружной R_H , внутренней R_В рам и каретки Rк принимаются равными

R_K =R_H =R_B = ,(7.11)

где b, b₁ — плечи приложения сил Q_H и G_K относительно оси передней ветви грузовых цепей.

Кроме нагрузок R_H и R_В на опорные катки рам действуют нагрузки R¹_H и R¹_B от пары сил 2F, возникающих от внецентренного закрепления грузовых цепей на корпусе гидроцилиндра подъема относительно оси плунжера на плече l₂ . При этом можно принимать R¹_H = R¹_B . Сопротивление качеию основных катков по направляющим

W₃ = . (7.12)

Общий коэффициент сопротивления качению катков

w= (7.13)

где f — коэффициент трения качения, см; f » 0.04; m — условный коэффициент трения, учитывающий качение шариков или роликов по дорожке внутреннего кольца подшипника. m=0.015.

Пара сил 2F= (7.14)

где S — усилие в одной ветви грузовых цепей; Н₁ — высота от оси шарового шарнира гидроцилиндра подъема до оси роликов,через которые перекинуты грузовые цепи. Ориентировочно можно принимать

Н₁ =Н + а,(7.15)

где Н — наибольшая высота подъема грузовых вил, см.

Усилие в одной ветви грузовой цепи

(7.16)

Зная пару сил 2F можно определить нагрузку на верхний каток наружной рамы (7.17)

где h — расстояние от оси нижнего катка выдвижной рамы до оси роликов грузовых цепей . Можно принимать h= (H/2)+a.

При подъеме груза возникают сопротивления от нагрузок, возникающих на боковых катках каретки, наружной и внутренней рам, которое может быть определено по формуле

(7.18)

где X_К , X_Н , X_В — реакции опор на боковых катках соответственно каретки, наружной и внутренней рам.

При этом (7.19)

(7.20)

(7.21)

Здесь b £ 3^о — угол бокового крена автопогрузчика,

с — расстояние по высоте между нижним катком каретки и верхним катком наружной рамы, см;

m₁ — расстояние от оси основного катка до конца выдвижной рамы. Можно принимать с = 0.5H — a и m₁ = 6 см.

Общий коэффициент сопротивления качению боковых катков

(7.22)

где — наружный диаметр бокового катка, ;

d^/ _K — диаметр оси катка; d^/ _K »0.6 ; — коэффициент трения скольжения, =0.1.

Диаметр плунжера гидроцилиндра подъема определяется по формуле , (7.23)

где Z — число гидроцилиндров, работающих одновременно;

SDР — потери давления в напорной линии от насоса до цилиндра; h»0.96 — механический КПД гидроцилиндра; h_Н =0.98 — КПД пары шарнирных подшипников крепления гидроцилиндра. Величину SDР можно либо рассчитать, либо принять SDР=0.12Р.

S_Ц — усилие на штоке гидроцилиндра подъема груза.

Ход штока (плунжера) гидроцилиндра принимается равным половине высоты подъема груза, то есть 0.5Н.

Побор насоса.По заданной скорости подъема груза (V_Г =20...30 м/мин), диаметру плунжера D (мм) определяется необходимый расход насоса: л/мин,

где i =2 — кратность цепного полиспаста.

По расчетному значению Q выбирают серийный насос. Действительное значение скорости подъема груза (максимальное) определяется по формуле

V_гmax = м/мин, (7.24)

где П_Н —максимальный расход (производительность) выбранного насоса (л/мин). Все другие параметры гидропривода рассчитываются в соответствии с разделом 2.4.

Грузовые вилырассчитываютпосложномунапряженному состоянию — растяжению с изгибом. Опасным сечением принимается сечение А-А Рис.7.9.. Растягивающая сила при этом рассчитывается по выражению Р=0.66 К_Д *Q_Н ; изгибающий момент М=0.66 Q_H * l. Здесь К_Д — коэффициент динамичности нагрузок; Q_H — номинальная грузоподъемность автопогрузчика. При расчетах рекомендуется принимать К_Д =1.2. Суммарное нормальное напряжение

(7.25)

Здесь F и W соответственно площадь и момент сопротивления изгибу сечения клыка грузовых вил (сечения А-А Рис.7.9.). Допускаемое напряжение для материала клыка следует определять по выражению [s]=2/3*s_Т ,(7.26)

где s_Т —предел текучести материала.

• ⇐ Назад
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 242526
• 27
• Далее ⇒