Строительные машины и оборудование, справочник






Основы теории и расчета погрузочных машин бокового захвата


Категория:
   Погрузочные машины для сыпучих материалов


Основы теории и расчета погрузочных машин бокового захвата

В связи с тем, что ряд вопросов теории погрузочных машин с боковым захватом был рассмотрен ранее, в настоящем разделе приводится лишь общая методика инженерного расчета машин этого типа.

Рис. 1. Схема шарнирного четырехзвенника машины бокового захвата.



Приведение расчетные формулы показывают, что производительность всех погрузочных машин бокового захвата прямо пропорциональна размерам и скорости движения рабочего органа.

Для обеспечения строгого соответствия между производительностью рабочего органа и скоростью подачи погрузочной машины скорость подачи должна регулироваться в широких пределах. В реальных условиях погрузки скорость подачи прямо пропорциональна производительности рабочего органа машины и обратно пропорциональна высоте штабеля насыпного груза и фронту захвата (ширине приемной плиты).

Производительность передаточного конвейера должна обеспечивать необходимый резерв и, во всяком случае, должна быть принята не менее чем на 10—15% выше теоретической производительности рабочего органа. Исходя из этого, должны выбираться тип, ширина несущего органа (ленты, пластин, скребковой цепи) и скорость передаточного конвейера.

Кинематика рабочего органа

Выбор кинематики движения рабочего органа типа парных нагребающих лап, совершающих качательные движения по плоскости приемной плиты, является наиболее сложным вопросом. Как показано выше, самые большие усилия возникают на лапах в периоды внедрения в штабель и нагребания груза. Для снижения этих усилий и обеспечения оптимального режима работы лап необходимо, чтобы скорость лапы в периоды внедрения и нагребания была значительно меньше, чем в периоды перемещения груза и холостого хода. В частности, скорость передней кромки лапы при внедрении и нагребании должна быть порядка 0,9—1,5 м/сек, а при обратном ходе до 4 м/сек.

Производительность погрузки прямо пропорциональна числу ходов нагребающих лап; однако увеличение числа ходов выше оптимального (35—45 в минуту) связано с резким ростом динамических усилий. Режим нагребающих лап с ограничением величины возникающих усилий может быть достигнут за счет:
1. Исключения чрезмерного внедрения лапы в штабель. Как установлено выше, желательно, чтобы лапа при движении не выступала за кромку приемной плиты или же выходила незначительно; в последнем случае траектория передней кромки (наконечника) лапы на возможно большом участке должна быть параллельной кромке плиты.
2. Максимального уменьшения общей длины траектории лапы, что, прежде всего, может быть достигнуто расположением приемного люка конвейера как можно ближе к передней кромке плиты.
3. Исключения вероятности заклинивания кусков груза между лапами путем придания внутренней поверхности лап формы винтовой спирали, обеспечивающей выпор («всплытие») заклиниваемых кусков.
4. Устранения неиспользуемых («мертвых») зон на приемной части плиты.
5. Придания наконечнику (передней кромке) лапы рациональной заостренной формы с зубьями, направленными назад.
6. Выбора траектории движения лап, обеспечивающей изменение внутренних и внешних углов между лапой и основанием штабеля в оптимальных пределах (на протяжении всех периодов рабочего цикла) в соответствии с рекомендациями, полученными при проведении экспериментальных работ.
7. Расположения ведущих дисков заподлицо с поверхностью плиты, чем снижается вероятность попадания мелочи между лапой и плитой. С этой же целью направляющие звенья четырехзвенника привода лап рационально располагать под плитой или внутри массивного корпуса лапы.
8. Ограничения угла наклона приемной плиты (не более 25°) и размещения полотна передаточного конвейера ниже уровня этой плиты и т. д.

Влияние указанных факторов и основные рекомендации рассмотрены выше. Использование этих рекомендаций позволяет значительно увеличить производительность, погрузки при одновременном снижении величин усилий и потребляемой мощности в 2—2,7 раза по сравнению с существующими машинами.

Кинематика других типов рабочих органов бокового захвата (цепей с консольными скребками, дисков) значительно проще, так как они совершают только поступательное (цепь) или вращательное (диски) движение. Практика применения таких машин показывает, что линейная скорость движения скребковых цепей, а также соответствующая скорость на ободе рифленых дисков во избежание ударов и чрезмерных динамических нагрузок должна составлять не более 1 м/сек. Остальные, изложенные ранее соображения, определяющие взаиморасположение и форму передней кромки рабочего органа, приемной плиты и передаточного конвейера, полностью остаются в силе и для этих погрузочных машин.

Ширина Вл ленты конвейера машин бокового захвата должна приниматься не менее 1,5 диаметра do ведущего диска. Полная ширина передней кромки плиты (фронт захвата) будет составлять В 3 . = 2dd + В„ — 3,5dd.

При конструировании размер В, рекомендуется несколько увеличивать по сравнению с полученным по последней формуле (до ближайшего значения предпочтительных чисел ГОСТ-8032, основной ряд R-20).

Основные размеры кривошипного четырехзвенника, обеспечивающие оптимальную траекторию нагребающих лап, могут приниматься следующими:
а) растояние между осями диска и передаточного конвейера;
б) расстояние между осями диска и направляющего рычага;
в) радиус, определяющий положение центра пальца направляющего рычага;
г) радиус направляющего рычага (качателя);
д) расстояние между осью дисков и передней кромкой плиты;

Высота нагребающих лап принимается в пределах 200—250 мм, что обеспечивает захват кусков скального груза с максимальными размерами до 0,5—0,6 м.

Расчетные усилия и мощность двигателя

Рабочие органы, приемная часть плиты, детали редукторов и механизма передвижения погрузочных машин бокового захвата испытывают весьма значительные нагрузки и подвержены интенсивному износу, особенно при работе по абразивному и тяжелому скальному грузу. В связи с этим конструкция машин должна быть особо надежной, а основные узлы изготовляются из высокопрочных легированных сталей.

Нагребающие лапы целесообразно армировать сменными наконечниками, так как последние наиболее подвержены поломкам и износу.

Кроме того, максимальные усилия внедрения должны быть реализованы при обязательном обеспечении необходимой продольной устойчивости погрузочной машины бокового захвата. В соответствии с этим должен быть произведен расчет на устойчивость машины и принята такая компоновка и соотношение весов приемной плиты (вместе с рабочим органом), ходовой части (с главным двигателем и редуктором), передаточного конвейера и его стрелы, которая надежно предотвращала бы возможность опрокидывания машины или подъема ее хвостовой части при внедрении. Методика такого расчета общеизвестна и здесь не рассматривается.

В случае установки на машине одного общего или групповых двигателей с отбором мощности на несколько механизмов определение их мощности производится по наиболее тяжелому режиму нагрузки; при этом необходимо учитывать разновременность действия тех или иных рабочих механизмов.

Таким образом, прочные размеры всех узлов машины должны рассчитываться по величине максимального усилия, а мощность двигателя — по величине среднеквадратичного усилия, определяемого общепринятыми методами.

Читать далее:

Категория: - Погрузочные машины для сыпучих материалов

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины