Тогда, усилие на штоке гидроцилиндра, необходимое для подъема груза будет равно:

2.1.2 Расчет гидроцилиндра подъёма груза

Диаметр плунжера определяется по формуле:

 (20)

где  – число гидроцилиндров, работающих одновременно; (=1)

 рабочее давление в системе, МПа; (в соответствии с аналогом, принимаем 16 МПа )

 – потери давления (суммарное сопротивление) в напорной линии от насоса до цилиндра, кгс/см²; ;(в соответствии с рекомендацией [2], принимаем=0,5 МПа )

 – механический КПД гидроцилиндра; (в соответствии с рекомендацией [1], принимаем =0,96 МПа )

КПД пары шарнирных подшипников с густой смазкой; (в соответствии с рекомендацией [2], принимаем =0,94 МПа )

В соответствии с рекомендациями [3] принимаем гидроцилиндр с параметрами:

Согласно рекомендации [1] ход плунжера принимаем равным половине максимальной высоты подъёма груза:

2.1.3 Расчет поперечного сечения грузовых вил

Грузовые вилы рассчитываются на сложное сопротивление изгибу и растяжению. Опасным считают сечение А – А.-рисунок-2, в этом сечении вилы растягиваются силой:

21)

где  - номинальная грузоподъёмная сила;

 коэффициент динамичности, (в соответствии с рекомендациями [1] принимаем 1,2)

В сечении А – А вилы изгибаются моментом:

 (22)

Напряжение возникающее в опасном сечении вил:

 (23)

где  и  – сечение и момент сопротивления вил.

Согласно рекомендациям [2] принимаем следующие параметры грузовых вил: Ширина =150мм, толщина =60мм.

Тогда момент сопротивления будет равен:

(24)

(25)

Предполагаем, что грузовые вилы изготовлены из Сталь 45 с пределом текучести

Проверка:

Допускаемое напряжение определим по формуле:

 (26)

Условие выполняется.

2.2 Расчет механизма наклона грузоподъемника

Наибольшее усилие по штоку цилиндров наклона грузоподъёмника возникает при обратном повороте грузоподъёмника с грузом, наклонённого вперёд на предельный угол α.

Для расчёта примем следующие положения: центр тяжести груза по высоте находится на середине катков у подъёмной каретки, а по горизонтали – на расстоянии l (рис. 3) от передней спинки вил; центр тяжести каретки с вилами на середине толщины спинки вил; центр тяжести рам грузоподъёмника вместе с цилиндром подъёма – на середине рам.

Примем следующие обозначения, и назначим необходимые данные

=  - вес груза (по заданию); (61740Н)

 - веса соответственно подъёмной каретки с вилами выдвижной рамы с плунжером цилиндра подъёма и траверсы с роликами и наружной рам;

=6468Н, =3175,2Н, =3492,764Н

 - высота от оси поворота грузоподъёмника соответственно до центра тяжести груза и подъёмной каретки с вилами, выдвижной и наружной рам и до оси крепления штока цилиндров наклона к наружной раме; =2,89м,

, ,

где    к- масштабный коэффициент равный 32,2

-длина нижней рамы

- расстояние центра тяжести груза от оси рам, равное ;

- расстояние центра тяжести подъёмной каретки от оси рам, равное

;

 - расстояние между шарнирами оси поворота грузоподъёмника и штока цилиндра и штока цилиндра наклона на наружной раме;

,

а – расстояние по горизонтали от середины рам до центра поворота грузоподъёмника;

 - усилие по штокам цилиндров;

φ - угол наклона цилиндра с учётом угла наклона грузоподъёмника вперёд на угол α=20 , φ=350

Составим уравнение моментов около шарнира А (рис. 3)

 (27)

Рисунок 3. Схема действия сил в механизме наклона грузоподъемника

Решая это уравнение относительно , получим суммарное усилие по штокам цилиндров наклона.

Следовательно в результате решения уравнения получаем:

2.2.1 Расчет гидроцилиндра для наклона грузоподъемника

Диаметр плунжера определяется по формуле:

 (28)

где  – число гидроцилиндров, работающих одновременно; (=2)

 рабочее давление в системе, МПа; (в соответствии с аналогом, принимаем 16 МПа )

 – потери давления (суммарное сопротивление) в напорной линии от насоса до цилиндра, кгс/см²; ;(в соответствии с рекомендацией [2], принимаем=0,5 МПа )

 – механический КПД гидроцилиндра; (в соответствии с рекомендацией [1], принимаем =0,96 МПа )

КПД пары шарнирных подшипников с густой смазкой; (в соответствии с рекомендацией [2], принимаем =0,94 МПа )

В соответствии с рекомендациями [3] принимаем гидроцилиндр с параметрами:

Согласно предварительно выбранного аналога ход плунжера гидроцилиндра наклона грузоподъемника, равен:

3       Тяговый расчет погрузчика

3.1 Определение мощности и построение внешней скоростной характеристики двигателя автопогрузчика

Для подбора внешней характеристики двигателя вначале определяется мощность  л.с., необходимую для обеспечения заданной максимальной скорости и в км/ч, по дороге с заданным коэффициентом дорожного сопротивления.

Необходимая мощность двигателя:

 (29)

где - полный вес снаряженного погрузчика, (по аналогу)

- максимальная скорость движения погрузчика,  

- номинальный вес груза, с учетом скорости

- КПД трансмиссии погрузчика,

- суммарный коэффициент сопротивления качению:

 (30)

 - коэффициент сопротивления качению,

- величина уклона,

В общем случае частота вращения коленчатого вала  при максимальной скорости движения автомобиля не равна частоте вращения <, соответствующей максимальной мощности двигателя, и следовательно  - максимальная мощность двигателя

В тех случаях, когда  максимальную мощность двигателя  л.с., можно найти, пользуясь эмпирической формулой:

Максимальная мощность двигателя:

 (31)

где - эмпирические коэффициенты для бензинового двигателя:

- частота вращения коленчатого вала (по аналогу )

Принимаем

Условие  выполняется.

Скорость, соответствующая максимальной мощности:

 (32)

Построение внешней скоростной характеристики двигателя:

Для построения необходимо использовать формулу:

, (33)

где  и - текущие значения соответственно мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала.Задаваясь такими значениям , которые соответствуют значениям соотношения и подчитываем величины соответствующей мощности .

Определение текущих значений крутящих моментов:

 (34)

Данные расчетов сводим в таблицы:

3.2 Определение основных параметров трансмиссии

Преобразование выходных тягово-скоростных параметров двигателя (крутящего момента и частоты вращения) в трансмиссии осуществляется при помощи главной передачи и коробки перемены передач.

Передаточное отношение главной передачи рассчитывается исходя из обеспечения максимальной скорости движения погрузчика на первой передаче (передаточное отношение коробки передач  ) по формуле:

, (35)

где:- максимальная частота вращения коленчатого вала принятая при построении внешней скоростной характеристики;( =2800 об/мин)

- радиус ведущих колес (принимается в соответствии с аналогом).

Выбор шин

Для выбора шин надо определить нагрузку, приходящуюся на одно колесо погрузчика. У погрузчиков с колесной формулой 4х2 на заднюю ось при полном использовании нагрузки приходится около 25-30% нагрузки. На передней оси этих погрузчиков обычно монтируются четыре шины, каждая из которых испытывает большую весовую нагрузку, чем шина заднего колеса, поэтому выбор производится по весовой нагрузке, приходящейся на одно переднее колесо.

Страницы: 1, 2, 3, 4