Расчет погрузчиков на прочность при нестационарных режимах нагружений

Поломки деталей погрузчиков возникают вследствие износа, накопления усталостных повреждений и при чрезмерно больших динамических нагрузках. Чем тяжелее дорожные условия, выше скорости погрузчиков и -доля неустановившихся процессов в цикле работы, тем больше нагрузки на различные узлы или агрегаты. Высокая надежность и долговечность должны закладываться во время эксплуатации.

Для расчета механизмов и элементов погрузчиков на прочность и износостойкость и определения их долговечности в заданных условиях эксплуатации необходимо выявить действующие на них нагрузки. При определении их применяют статистические методы, базирующиеся на данных эксплуатации погрузчиков. Обычным расчетом на прочность устанавливают лишь допустимую нагрузку. Статистические же методы позволяют качественно оценить вероятность возникновения такой нагрузки для различных условий эксплуатации. В зависимости от них изменяется долговечность элементов погрузчиков. Некоторым из этих условий они могут удовлетворять, а для других — быть недостаточными. Характерные условия эксплуатации с достаточной степенью вероятности можно установить для всех разновидностей погрузчиков. Для этих условий целесообразно создавать равнопрочные конструкции, основные элементы которых должны иметь приблизительно одинаковый срок службы.

Расчет деталей на усталостную прочность при нестационарных режимах нагружения и напряжениях, превышающих предел усталости, учитывает общее число циклов напряжений с перегрузкой за предполагаемый срок службы. Для этого необходимо знать спектр эксплуатационной нагруженности детали и усталостную характеристику ее материала. Расчетом деталей на прочность определяется их запас прочности в предельном состоянии по напряжениям. Такое состояние воспроизводится пропорциональным увеличением напряжений по всему спектру или пропорциональным уменьшением ординат кривой усталости с возможным понижением сопротивления усталости материала детали по экспулатаци-онным или технологическим причинам. Возможен также переход к предельному состоянию по долговечности пропорциональным изменением числа наработанных циклов по всему спектру напряжений при их фиксированных значениях. При изменении значения наработки детали по числу циклов N и амплитуд напряжений а запас прочности определяется в предположении, что переход к предельному состоянию на различных стадиях использования ресурса производится также пропорциональным увеличением напряжений по всему спектру.

Расчет на усталостную прочность при нестационарных режимах нагружений основывается на сопоставлении фактической нагруженности с прочностью при установившихся нестатистических (экспериментальных) режимах переменных нагружений с постоянной амплитудой или программированных для установления условий накопления усталостных напряжений. На рис. 8.2 сравниваются графики усталости и накопленных частот напряжений за требуемый срок службы (спектр нагрузки), характеризующий цикличность нестационарного режима нагружений с непрерывным изменением амплитуды циклов. Суммирование осуществляется в заштрихованной области.