Рис. 72. Схема к определению сопротивлений повороту ковша при зачерпывании

Сила давления штабеля N может достигать очень больших значений, когда ковш внедряется в сыпучую массу с упором задней стенки в штабель, что обычно имеет место в мелких ковшах.

Приведенный метод определения сопротивления повороту ковша справедлив и для ковшовых захватов других конструкций. Следует лишь иметь в виду, что в захватах, работающих с упором задней стенки в штабель (см. рис. 16), силу N следует рассматривать как величину пассивного отпора штабеля, поскольку смещение сыпучей массы вглубь ковша невозможно.

На практике можно наблюдать, что под действием этой силы при повороте ковша весь погрузчик часто откатывается назад.

Таким образом, применение зубьев в данном случае приводит к излишней перегрузке машины и вызывает дополнительный и непроизводительный расход энергии.

Определение усилий в рабочих цилиндрах разных ковшовых захватов, проведенное по изложенному методу, а также анализ опыта работы ряда существующих погрузчиков указывает на хорошее соответствие приведенных расчетных формул фактическим сопротивлениям, действующим на ковш при зачерпывании из неслежавшихся штабелей таких грузов, как мелкий уголь, песок, котельный шлак и т. п.

При зачерпывании из слежавшихся штабелей, а также при зачерпывании крупнокускового антрацита, крупного известняка и других крупнокусковых грузов фактическое сопротивление в 1,5—2 и более раз превышает расчетные сопротивления, определенные указанным методом.

Большое сопротивление при зачерпывании из слежавшихся штабелей объясняется большой силой сцепления между поднимаемой ковшом массой груза и остальной частью штабеля, особенно в начальный момент подъема.

Большое сопротивление зачерпыванию крупнокусковых грузов объясняется тем, что в начальный период подъема многие крупные куски, захваченные ковшом, подобно зубцам, выступают за пределы полезной зоны зачерпывания abc (см. рис. 72) и этим сдвигают и выворачивают в штабеле значительную массу груза, не участвующую в заполнении ковша.

При увеличении емкости ковша с целью повышения производительности погрузчика соответственно возрастают сопротивление внедрению и сопротивление повороту ковша при зачерпывании.

Выше были указаны пути уменьшения сопротивлений внедрению ковша и увеличения напорного усилия машины в этот период. Возможность преодоления больших сопротивлений при внедрении ограничена обычно сцепным весом машины.

Для преодоления больших сопротивлений повороту или подъему ковша при зачерпывании должен быть установлен привод с соответствующим рабочим усилием. Основным фактором, ограничивающим мощность этого привода, а следовательно, и возможность преодоления больших сопротивлений при подъеме или повороте ковша, для большинства существующих погрузчиков является возникающий при этом опрокидывающий момент, действующий на всю машину.

Установка специальных опорных башмаков на стреле или на ковше (в зависимости от типа погрузчика), как это было рассмотрено выше, практически полностью снимает ограничение емкости ковша по опрокидывающему моменту при зачерпывании, что приобретает особое значение в связи с общей задачей уменьшения веса машин.

Рис. 73. Схема заполнения ковша и силы, действующие на ковш при совмещении напорного и поворотного движений ковша

Выше указывалось, что заполнение ковша значительно улучшается, если зачерпывание сыпучего груза из достаточно высокого штабеля производится с совмещением во времени напорного и поворотного движений ковша.

При совмещении движений сопротивление повороту ковша, опрокидывающий момент, действующий на всю машину, и горизонтальное сопротивление внедрению ковша заданной полезной емкости уменьшаются.