Не дивлячись на різноманіття машин, механізмів і різних пристроїв, що призначені для виконання навантажувально-розвантажувальних робіт, вони мають ряд основних параметрів.
Силові параметри:
1) номінальна вантажопідйомність;
2) вантажний момент;
3) різні типи зусиль – тягово-зчіпне, напірне, питоме зусилля різання що розвивається на кромці ковша і інші зусилля;
4) потужність силового обладнання.
Номінальна вантажопідйомність характеризує найбільшу вагу вантажу, що може підніматися (переміщуватися) даним механізмом або пристроєм при збереженні необхідного запасу стійкості і міцності.
Вантажопідйомність може бути:
1) постійною – мають вилочні навантажувачі і сімейство мостових кранів;
2) змінною – яку мають більшість стрілових кранів і навантажувачів зі стріловим робочим обладнанням.
Для машин зі змінною вантажопідйомністю використовується об’єднаний параметр – вантажний момент, що являє собою добуток вантажопідйомності НРЗ на виліт стріли. Вантажний момент вважається постійним, тому вантажопідйомність визначають в залежності від величини стріли (із збільшенням вильоту стріли вантажопідйомність зменшується і на оборот). Цю залежність зазвичай представляють в вигляді графіку, який називають вантажною характеристикою (наводиться в паспорті крану). Номінальною вважають вантажопідйомність при мінімальному вильоті стріли.
Базові (розмірні) параметри:
1) габарити;
2) вага;
3) проліт;
4) база;
5) виліт стріли і інші.
Кінематичні (швидкісні) параметри:
1) швидкість підйому або опускання вантажу;
2) швидкість руху і оберту машини.
Продуктивність – це найважливіший експлуатаційно-технологічний параметр будь-якої навантажувально-розвантажувальної машини. Тому до основних параметрів НРЗ відносяться:
1) вантажопідйомність;
2) продуктивність машини;
3) висота навантаження;
4) потужність двигуна;
5) швидкість руху робочого органу;
6) габаритні розміри в робочому і транспортному положенні;
7) вага машини.
Але для кожної конкретної групи НРЗ параметри можуть змінюватися. Так для машин циклічної дії, таких як екскаватори, одноківшові навантажувачі, стрілові крани, до перерахованих вище параметрів добавляються:
1) довжина стріли;
2) виліт стріли;
3) висота підйому;
4) кут повороту стріли;
5) об’єм ковша.
Вилочні навантажувачі крім всього іншого характеризуються:
1) максимально допустимою відстанню від центра ваги до спинок вил навантажувача – характеризує його можливості по підйому вантажу;
2) мінімальним радіусом повороту навантажувача – характеризує маневреність і необхідні розміри робочих зон на складі;
Для ряду НРЗ безперервної дії, крім відмічених, важними параметрами є також розміри вантажонесучого органу:
1) у стрічкових навантажувачів – ширина стрічки;
2) скребкових конвеєрів – ширина і висота скребка;
3) ковшових конвеєрів – об’єм і кількість ковшів;
4) гвинтових конвеєрів – діаметр шнеку, швидкість його обертання і інше.
Мобільні (самохідні) НРЗ додатково характеризуються швидкістю руху. Основними параметрами гравітаційних засобів, наприклад бункерів, є:
1) місткість бункера – внутрішній об’єм;
2) розмір вихідного отвору.
Важливим параметром для сільськогосподарських навантажувачів є ширина захвату вантажу.
Головним параметром одноковшевих навантажувачів є номінальна вантажопідйомність, що визначає конструктивні особливості і основні параметри – місткість ковша, найбільшу висоту розвантаження, розвантажувальний виліт і інше.
Вантажопідйомність навантажувача – це здатність піднімати максимальний по вазі вантаж при забезпеченні необхідної стійкості. Вантажопідйомність при русі називають номінальною, вона приблизно в 2…2,5 рази менша і складає 50% статично перекидаючого навантаження, прикладеного в центрі ваги основного ковша, що знаходиться на максимальному вильоті.
Для прикладу основні експлуатаційно-технологічні параметри мостових і стрілових кранів наведені на рис. 3. а вилкових навантажувачів – на рис. 4.
Рис. 3 Основні геометричні параметри кранів
а) мостового крану, б) стрілового крану
Основні експлуатаційно-технологічні параметри одноківшевих навантажувачів:
1) силові – номінальна вантажопідйомність, питоме зусилля різання, що розвивається на кромці ковша, виривне і заглиблююче зусилля;
2) швидкісні – робочі і транспортні швидкості руху і маневрування навантажувача, підйом і опускання стріли, закидання і перекидання ковша;
3) розмірні – висота розвантаження, розвантажувальний виліт, кути закидання і перекидання ковша, ширина ріжучої кромки, радіус повороту, дорожній просвіт, габарити, вага і т.д.
Рис. 4. Основні параметри вилкових навантажувачів.
Основні параметри одноківшевих навантажувачів наведені на рис. 5.
Рис. 5. Основні розмірні параметри одноківшевих колісних (а) і гусеничних (б) навантажувачів
2. Стійкість та маневреність.
Всі рухомі навантажувально-розвантажувальні засоби повинні мати достатню для їх безпечної роботи стійкість, що забезпечує неможливість перекидання.
Найбільш небезпечним є перекидання для самохідних стрілових кранів. Стійкість крану характеризується коефіцієнтом запасу вантажної і власної стійкості.
Коефіцієнт вантажної стійкості – це відношення моменту відносно ребра перекидання, що створюється вагою всіх частин крану з врахуванням додаткових навантажень:
– вітрового навантаження, інерційних сил;
– зусилля що виникає при роботі крана на місцевості, що має найбільш допустимий кут до моменту, що створюється робочим вантажем відносно того ж ребра перекидання.
Для попередження можливості перекидання через перевантаження на пересувних поворотних стрілових кранах встановлюють:
– покажчики вильоту стріли бічного крену крану;
– обмеження вантажопідйомності і ін.
Кожний рухомий поворотний стріловий кран забезпечується паспортом до якого прикладається графік зміни вантажопідйомності крана в залежності від вильоту стріли. Максимальна вантажопідйомність крана, на яку розраховані всі його механізми, відповідає мінімальному вильоту стріли.
Козлові, портальні і баштові крани також повинні мати достатній запас стійкості, так як мають більшу підвітряну площу і високо розташований центр ваги. Запас вантажної стійкості крана на перекидання визначають вздовж і поперек підкранового шляху переміщення.
На стійкість авто- і електонавантажувачів впливають і інші фактори. Ці транспортні засоби дуже рухливі і часто переміщуються по нерівних поверхнях на кривих малого радіусу. На стійкість цих машин впливають:
– вид робочого органу;
– висота піднятого вантажу;
– сили інерції при прискоренні і уповільненні;
– похил майданчика;
– вітрове навантаження.
Дуже небезпечним є момент роботи навантажувача, коли він з піднятим в верхнє положення вантажем маневрує над штабелем, кузовом машини і т.д. При високому положенні вантажу швидкість навантажувача повинна бути невеликою, а гальмування плавним. В таких випадках, для розрахунків можна приймати швидкість 0,5 м/с, а час гальмування 1 сек. Небезпечним для навантажувачів є будь-який неусталений рух, а виникаючі при цьому інерційні сили сприяють перекиданню.
Рух навантажувача з нормальною швидкістю допускається лише при розташуванні вантажу на висоті близько 300 мм над майданчиком і відхиленою назад рамою вантажопідйомника.
Небезпечним в відношенні втрати подовжньої стійкості, є випадок руху вилкового навантажувача вниз по похилу з сильним гальмуванням. Величина прискорення при розрахунку даного випадку приймається приблизно 1,5 м/с2.
Самохідні навантажувально-розвантажувальні машини повинні мати велику маневреність необхідну на малих майданчиках для обслуговування перевантажувальних майданчиків. Маневреність характеризує зручність використання НРЗ і легкість керування ним при необхідності руху по поганих покриттях. Від маневреності залежать:
– розміри майданчиків навантаження-розвантаження;
– затрати на виконання перевантажувальних операцій;
– необхідна ширина проїзду на складах і т.д.
Основними показниками маневреності є:
– мінімальний радіус повороту 
– відстань від центру повороту до вісі колії попереднього зовнішнього керуючого колеса при максимальному куті його повороту (рис.6), який визначається за формулою:
,
де 
– база навантажувача; 
– максимальний кут повороту зовнішнього колеса.
– внутрішній 
і зовнішній 
габаритні радіуси повороту відстань від центру повороту до найближчої і найбільш віддаленої точки навантажувача при максимальному повороті керуючих коліс;
– поворотна ширина по колії коліс 
– різниця між мінімальним радіусом повороту переднього зовнішнього і заднього внутрішнього коліс, яка визначає мінімальну необхідну ширину проїзду на складі;
– поворотна ширина навантажувача 
– різниця між зовнішнім і внутрішнім габаритними радіусами повороту НРЗ, що визначає мінімальну ширину проїзду на складах при поворотах, а також можливість руху в проїздах заданих розмірів і форм:
.
Рис. 6. Схеми повороту навантажувачів з передніми (а) і всіма (б) колесами.
О – центр повороту
Маневреність суттєво залежить від конструкції НРЗ:
– кутів повороту керуючих коліс;
– бази;
– розмірів кутів звісів;
– конструкції і розмірів вантажозахватних пристроїв;
– наявність підсилювача кермового керування.
Погіршення маневреності НРЗ тягне за собою погіршення прохідності і як наслідок, впливає на його продуктивність.
Тема 4. Лекція 4
