ПЗ (1210470), страница 3
Текст из файла (страница 3)
-диаметр оси катка, см.
Диаметр оси катка определяется по формуле:
| (12) |
Зная пару сил 2F, можно определить реакцию по верхним катку наружной рамы
| (13) |
где: h-расстояние от оси нижнего катка выдвижной рамы до оси роликов для грузовых цепей на траверсе или верхней поперечине выдвижной рамы:
| (14) |
Сопротивление, вызываемое качением основных катков по направляющим, определяется по формуле:
| (15) |
Сопротивление подъема груза при качении боковых катков по выражению
| (16) |
где: -реакция по боковым каткам соответственно каретки, наржной и внутренней рам;
-общий коэффициент сопротивления качению боковых катков.
Реакция по боковым каткам каретки:
| (17) |
Реакция по боковым каткам наружной и выдвижной рам:
| (18) | |
| (19) |
где: - расстояние по высоте между нижними и верхними катками каретки и верхним у наружной рамы:
| (20) |
-расстояние от оси основного катка до конца выдвижной рамы,
Общий коэффициент сопротивлению качению боковых катков определяется по формуле:
| (21) |
где: - наружный диаметр бокового катка, см;
- диаметр оси катка, см, (по формуле 12);
μ- коэффициент трения скольжения, для подшипников скольжения на стальных втулках μ=0,1
| (22) |
2.1.2 Расчет гидроцилиндра подъема груза
Диаметр плунжера гидроцилиндра подъема груза определяется по формуле:
| (23) | |
где: -число гидроцилиндров, работающих одновременно
р-рабочее давление в системе, p = 16 МПа.
- потери давления в напорной линии от насоса до цилиндра, МПа, принимаем в соответствии с рекомендациями [2]
механический КПД гидроцилиндра.
КПД пары шарнирных подшипников крепления гидроцилиндра с густой смазкой,
=0,94.
В соответствии с ГОСТ 6540-68 принимаем гидроцилиндр с параметрами:
D = 80 мм
Ход плунжера принимается равным половине максимальной высоты подъема груза:
| (24) |
Рисунок 3. Гидроцилиндр МСР 80х1500-3.85
Технические характеристики
Диаметра плунжера, мм | 80 | |
Давление, МПа | ||
Номиналное | 16 | |
Максималное | 20 | |
Усилие на штоке, кН | ||
толкающее | 80,4 | |
Скорост плунжера, м/с | ||
Номиналная | 0,15 | |
Максималная | 0,3 | |
Гидромеханическа КПД | 0,94 | |
Масса, кг | 13,6 |
2.2 Расчет поперечного сечения грузовых вил.
Грузовые вилы рассчитываются на сложное сопротивление изгибу и растяжению. Опасным считают сечение А-А. Согласно требованием стандартов к конструкции рабочего оборудования погрузчиков, принимается, что, в опасном сечении с учетом неравномерности распределение масс груза по двум вилам и динамического воздействия, вилы растягиваются силой
| (24) |
где: - номинальная грузоподъемная сила;
- коэффициент динамичности нагружения.
Изгибающий момент в сечении А-А
| (25) |
Напряжение в опасном сечении рассчитываются по формле:
| (26) |
где: F –площадь поперечного сечения;
W-момент сопротивления сечения вил соответственно.
Момент сопротивления для прямоугольного сечения:
| (27) |
где: b- ширина вил =0,22 м
s- толщина вил =0,70 м
F –площадь поперечного сечения
| (28) |
м2
Допускаемое напряжение определяются по формуле:
| (29) |
где: - предел текучести материала.
Вилы погрузчика изготавливают из стали 40Г.
Расчетное напряжение, сравниваем с допускаемым по условию:
| (30) |
224,81 МПа ≤ 360 МПа
Условия выполняются.
2.3 Расчет механизма наклона грузоподъемника.
Наибольшее усилие по штоку цилиндров наклона возникает при обратном повороте грузоподъёмника с грузом, предварительно наклонённого вперёд на предельный угол α (рис. 3.). Для облегчения визуального восприятия расчетной схемы на рисунке грузоподъемник изображен вертикально, а векторы сил тяжести отклонены на указанный выше угол.
Для расчёта примем следующие положения: центр тяжести груза по высоте находится на середине катков у подъёмной каретки, а по горизонтали – на расстоянии l от передней спинки вил; центр тяжести каретки с вилами расположен на середине толщины спинки вил; центр тяжести рам грузоподъёмника вместе с цилиндром подъёма – на середине рам.
Примем следующие обозначения:
QH - вес груза 7000 кг ≈ (QH•g = 7000•9.81 =67689 H);
Gк –вес каретки с вилами ≈ (Gк•g = 660•9.81=6474.6 H);
Gв –вес выдвижной рамы с плунжером цилиндра подъема и траверсы с роликами.
вес наружной рамы.
Высота от оси поворота грузоподъемника до центра тяжести груза и подъема каретки с вилами, выдвижной и наружной рам и до оси крепления штока цилиндров наклона к наружной раме соответственно.
;
;
длина наружной рамы;
расстояние центра тяжести груза от оси рам, равное b+
;
расстояние центра тяжести подъемной каретки от оси рам, равное
расстояние между шарнирами оси поворота грузоподъемника и штока цилиндра наклона на наружной раме;
расстояние по горизонтали от средней оси рам до центра поворота грузоподъемника; a = 0.105
усилие по штокам цилиндра;
-угол наклона цилиндра с учетом угла наклона грузоподъемника вперед на угол α = ,=
Составим уравнение моментов сил около шарнира А.
| (31) |
Рисунок 4. Схема действия сил в механизме наклона грузоподъемника.
Решая это уравнение относительно получим суммарное усилие по штокам цилиндров наклона.
2.4 Расчет механизма передвижения каретки
Необходимое усилие для передвижения каретки с вилами определяется по формуле:
| (32) |
где QH - вес груза по за 7000 кг ≈ (QH•g = 7000•9.81 =67689 H);
Gк –вес каретки с вилами ≈ (Gк•g = 660•9.81=6474.6 H);
коэффициент трения качения,
;
2.5 Расчет гидроцилиндра для наклона грузоподъемника.
Диаметр штока определяется по формуле:
| (33) |
где: -число гидроцилиндров, работающих одновременно
р-рабочее давление в системе, p = 16 МПа.
- потери давления в напорной линии от насоса до цилиндра, МПа, принимаем в соответствии с рекомендациями [2]
механический КПД гидроцилиндра.
КПД пары шарнирных подшипников крепления гидроцилиндра с густой смазкой,
=0,94.
В соответствии с ГОСТ 6540-68 принимаем гидроцилиндр с параметрами:
D = 60 мм
Ход штока принимается равным:
Рисунок 5. Гидроцилиндр МС63/30хS-3(4).22
Технические характеристики:
Диаметр поршня, мм | 63 |
Диаметр штока, мм | 30 |
Давление, МПа | |
Номинальное | 16(20) |
Максимальное | 20(25) |
Усилие на штоке, кН | |
толкающее | 49,87(62,34) |
тнущее | 38,56(48,20) |
Скорост поршня | |
Номиналный | 0,15 |
Максималный | 0,3 |
Гидромеханический КПД | 0,94 |
Обозначение гидроцилиндра | S мм | L мм | D мм | R мм | l мм | Масса кг |
MC63/30x320-3322(605) | 320±3 | 605±3 | 30 | 32 | 36 | 9.7 |
2.6 Расчет гидроцилиндра для перемещения каретки
Диаметр штока определяем по формуле (23):
|
где: -число гидроцилиндров, работающих одновременно
р-рабочее давление в системе, p = 16 МПа.