ВКР23.03.02 Диплом (1210453), страница 5
Текст из файла (страница 5)
где:
- поступательное ускорение погрузчика
, принимается
.
- коэффициент сопротивления качению 0,013.
- коэффициент учета вращающихся масс:
где:
- коэффициент учета вращающихся масс (для погрузчика)
, принимается
;
- передаточное число коробки передач в момент начала движения
, принимается
Суммарное сопротивление может быть преодолено, если отношение максимальной тяговой силы к весу автомобиля будет равно или больше этого коэффициента, т.е.
Увеличение передаточного числа первой передачи допустимо только до величины, при которой развиваемая тяговая сила еще не достигнет силы сцепления колес с дорогой, т. е.
где:
- сцепной вес погрузчика,
- коэффициент сцепления колес с дорогой зависит от качества дорожного покрытия (по заданию)
.
Сцепной вес переднеприводного погрузчика равен 55-65% от веса погрузчика с грузом.
Из равенства (33):
От выбора промежуточных передаточных чисел коробки передач зависят как тяговые, так и экономические свойства автомобиля. Одним из простейших методов выбора передаточных чисел промежуточных передач является метод, в основу которого положено наиболее полное использование мощности двигателя при разгоне погрузчика, начиная с первой и кончая высшей передачей. При наличии бесступенчатой коробки передач разгон можно производить, не меняя частоты вращения коленчатого вала двигателя. В этом случае можно работать на частоте вращения
, используя в процессе разгона максимальную мощность двигателя и получая в результате этого максимально возможные для данного автомобиля ускорения. При ступенчатой коробке передач для наилучшего использования мощности, двигатель на всех передачах, должен работать в некотором диапазоне частоты вращения коленчатого вала от
до
.
Если пренебречь падением скорости в процессе переключения передач, то каждый раз при переключении передач скорость движения погрузчика, достигнутая перед моментом переключения, например в конце разгона на первой передаче
, равна скорости, с которой начинается разгон на второй передаче т.е.
Из равенства (37) следует, что для наилучшего использования мощности двигателя передаточные числа должны подчиняться закону геометрической прогрессии со знаменателем
.
Из предварительного расчета известны передаточные числа первой и высшей передач. Пользуясь равенством (37), можно найти передаточные числа промежуточных передач для коробки передач с любым числом ступеней.
Для коробки передач с
ступенями передач передаточное число любой передачи можно определить по формуле:
где:
– число ступеней, исключая заднюю и ускоряющую передачи;
– номер передачи.
Передаточные числа передач заднего хода принимаются аналогично передаточным числам переднего хода.
2.6 Расчет на устойчивость вилочного автопогрузчика.
При расчёте принимают номинальный груз с формой куба, у которого сторона равна удвоенному расстоянию от центра тяжести груза до спинки грузовых вил. В наклонном положении погрузчик должен удерживаться основным тормозом.
Второй случай.
Автопогрузчик с поднятым на полную высоту номинальным грузом и наклоненным вперёд грузоподъёмником стоит на площадке с продольным уклоном.
Рисунок 16 - 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.
При расчете принимаем значения силы в (Н) линейные размеры в (м). При расчёте приняты обозначения:
- вес грузоподъемника, без погрузчика;
- вес автопогрузчика, без грузоподъемника;
- координаты оси поворота грузоподъёмника относительно оси передних колёс;
- вылет центра тяжести погрузчика от оси передних колес и его высота от земли;
- высота от земли центра тяжести грузоподъемника. Центр тяжести грузоподъемника принимается лежащим на середине наружной рамы.
h0=H3+hc=0,666+0,483=1,149 м
;
- угол наклона грузоподъёмника вперёд до отказа, по заданию
;
- угол наклона погрузчика вперёд из-за просадки переднего моста и деформации шин,
;
- вылеты центров тяжести от оси передних колёс и их высоты от земли;
- расстояние по вертикали между верхним катком наружной и нижним катком выдвижной рамы;
- координаты оси поворота грузоподъёмника относительно оси передних колёс;
2.6.1 Расчет на устойчивость ковшового автопогрузчика.
В наклонном положении погрузчик должен удерживаться основным тормозом.
Второй случай.
Очень опасен момент работы погрузчика, когда он с поднятым в верхнее положение грузом маневрирует над штабелем, кузовом автомашины. Ковш с грузом находится в верхнем положении; рама перпендикулярна плоскости опорного контура; автопогрузчик заканчивает движение с торможением по небольшому уклону.
Рисунок 17
Схема к определению устойчивости погрузчика при верхнем положении груза
Согласно рекомендациям уклон площадки принимают равным (
) для автопогрузчиков большей грузоподъёмностью.
При расчете принимаем значения силы в (Н) линейные размеры в (м). При расчёте приняты обозначения:
– масса погрузчика, кг;
- скорость автопогрузчика, м/с;
– период торможения, с;
- масса ковша с грузом, кг;
h – расстояние от центра тяжести до плоскости опорного контура
– ветровая нагрузка на погрузчик с грузом, Н;
d – расстояние от центра приложения ветровой нагрузки до плоскости опорного контура, м;
b - расстояние от прямой, проведённой через центр тяжести груза перпендикулярно плоскости опорного контура, до линии ребра возможного опрокидывания, м;
H – расстояние от центра тяжести груза до плоскости опорного контура, м;
Q – сила тяжести ковша с грузом
Ветровая нагрузка определяется при удельном давлении ветра р=250 Па.
При высоком положении груза скорость должна быть небольшой, а торможение плавным. Для расчетов можно принять v=0.5 м/с и t=1 с
III. Технологическая часть.
3 Технология изготовление детали.
3.1 Описание конструкции и назначения детали
Изготавливаемая ось входит в конструкцию ковша и гидроцилиндра.
Образуемое соединение в конструкции шарнира должно обеспечивать свободное вращение ковша относительно рамы грузоподъёмника. Применим конструкцию оси исполнения под шплинт с отверстиями под смазку. Изображение оси представлено на рисунке 18.
Рисунок 18 – Ось
Наиболее ответственной поверхностью в данной детали является поверхность 2, она должна выполняться с достаточной точностью и качеством. Также точно должен контролироваться относительный размер расположения отверстия под шплинт 7. Стоит уделить внимание точности и шероховатости посадочной поверхности головки оси 4. Остальные поверхности не предъявляют особых требований к точности и качеству, получить их можно черновыми методами обработки. Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции, не требует применения специального инструмента.
Технологичность конструкции детали можно определить по коэффициенту точности изготовления детали.
Коэффициент точности изготовления:
, (1.1)
где
- средняя точность изготовления поверхностей детали
, (1.2)
где
- квалитет выше 14;
- число поверхностей с данным квалитетом
Так как
, деталь считается технологичной и может быть обработана на стандартном оборудовании с нормализованной технологической оснасткой и с использованием стандартного режущего инструмента.
С точки зрения выбора материала основными требованиями к данному изделию являются устойчивость цилиндрических поверхностей к деформации, т.к. цилиндрическая поверхность оси будет соприкасаться с другими частями механизма.
Оптимальным по прочности и стоимости материалом для изготовления оси будет сталь 18ХГН. Материал является достаточно прочным, так как обеспечивает необходимую жесткость и прочность, вместе с тем, является хорошо обрабатываемым резанием. Немало важна простота получения заготовки (резка сортового проката).
3.2 Выбор метода получения заготовки
При выборе метода изготовления заготовки основным требованием является обеспечить свойства изготавливаемых деталей в заданных условиях эксплуатации и обеспечения требуемых свойств заготовки с учетом стоимости заготовки в конкретных производственных условиях.
В качестве технических критериев при выборе заготовки принимают материал, конфигурацию детали, размер, массу, требуемую точность изготовления и т. д. В качестве экономического критерия принимают себестоимость изготовления заготовки. В данном случае способом получения заготовки может быть горячая штамповка или прутки из проката.
Для данной детали наиболее предпочтительным вариантом заготовки является прокат сортовой по ГОСТ 2590-88. Это объясняется тем, что:
- имеем дело с малыми перепадами между диаметрами;
- время получения заготовки минимально по сравнению с другими методами (поковки, объемной штамповки, литья);
- коэффициент использования материала проката и штамповки отличается незначительно, а стоимость штамповки в 2-3 раза больше стоимости проката.












