Расчет нагрузок на элементы конструкции механизма подъема груза

Расчетная схема представлена на Рис.7.13. В качестве расчетного положения принято движение автопогрузчика по горизонтальной площадке при поднятом грузе на максимальную высоту. При этом вводятся в расчеты коэффициент динамичности К_Д =1.3 и коэффициент неравномерности нагрузки на клыки вил К_П =1.3. Обе рамы (наружная и выдвижная) принимаются расположенными в одной плоскости, концы грузовых цепей для подъема каретки с грузом закреплены на корпусе гидроцилиндра, центры основных и боковых катков совмещены. Обозначения на Рис.7.13.:

Q — грузоподъемность автопогрузчика;

R_К.В , R_KH— реакции опор на верхних и нижних катках каретки;

R_B , R_H — реакции опор на катках выдвижной и наружной рам;

S — усилие натяжения в одной ветви грузовых цепей;

2F — пара сил, приложенная к оси роликов траверсы и нижнему шарниру гидроцилиндра подъема;

Н — высота подъема груза;

Н₁ — расстояние от оси роликов грузовых цепей, закрепленных на траверсе до оси шарнира гидроцилиндра подъема;

h — то же до осей основных катков выдвижной рамы;

b, b₁ — расстояния от центров тяжести груза и каретки с вилами до оси роликов грузовых цепей;

 

 

Рис.7.13. Расчетная схема определения нагрузок на элементы конструкций грузоподъемного механизма

l₂ — расстояние от оси гидроцилиндра подъема до плоскости подвеса грузовых цепей;

L₁ , L₂ , L₄ — плечи действия относительно оси шарнира крепления наружной рамы(точки С) сил тяжести груза, каретки с вилами, наружной рамы;

L₅ — плечо действия усилия на штоке гидроцилиндра наклона рам S_Ц^! относительно точки С;

К — свободный ход каретки в начале подъема;

m — расстояние от оси катка до конца выдвижной рамы;

а — расстояние между опорными катками каретки;

а₁ — расстояние между опорными катками наружной и выдвижной рам;

с — расстояние между нижними опорными катками каретки и верхними катками наружной рамы.

При проектировании вес каретки G_К , расстояния b, b₁ , l₁ , l₂ следует принимать по табл.7.3. Тогда L₁ =b+l₁ , L₂ =b₁ +l₁.

При определении боковых нагрузок принимается, что центр тяжести груза смещен от оси симметрии рам на расстояние f=15 cм.

Усилие на одной ветви грузовой цепи

S=0.5(К_Д *Q+G_K) (7.28)

Усилие на плунжере гидроцилиндра подъема

S_Ц =2(Q+G_K) +G_B (7.29)

Реакции опор на наиболее нагруженных основных катках каретки (7.30 )

Реакции опор на основных катках выдвижной рамы

(7.31)

(7.32)

Сила F возникает вследствие внецентренного приложения нагрузки от грузовых цепей относительно оси плунжера, обусловленного конструктивным выполнением узла крепления их к корпусу гидроцилиндра (эксцентриситет l₂ ). Сила F определяется по формуле (7.14). Усилие на штоке одного гидроцилиндра наклона рам определяется из уравнения равновесия системы относительно точки С, которое имеет следующий вид: SМс =0.

, (7.33)

где h = 0.98 — КПД шарнирных подшипников с густой смазкой

Составляющие реакции опоры С — X_C , Y_C определяются из уравнений равновесия, которые имеют вид: SF_X =0; SF_Y =0.

К_Д *Q+G_К +G_H +S_Ц^! Cosj -2Y_C =0

2X_C - S_Ц^! Sinj =0.

Отсюда , (7.34)

, (7.35)

Равнодействующая , (7.36)

При работе автопогрузчика на площадке с боковым креном на боковых катках возникают реакции опор, которые определяются по формулам (7.19), (7.20), (7.21).

Схема действия сил и моментов на выдвижную и наружную рамы механизма подъема автопогрузчика приведена на Рис.7.14. Вертикальные стержни рам рассчитывают на поперечный изгиб, стесненное кручение и местный отгиб полок направляющих. Стесненное кручение стержней рам и отгиб полок направляющих возникают под действием нагрузок, передающихся от основных катков на элементы конструкции ассиметрично относительно нейтральной оси.