где
- наружный диаметр бокового катка ( ); - диаметр оси бокового катка ( ); - коэффициент трения скольжения ( ).Таким образом, сопротивление
будет иметь следующее числовое значение:Тогда, усилие на штоке гидроцилиндра, необходимое для подъема груза будет равно:
2.1.2 Расчет гидроцилиндра подъёма груза
Диаметр плунжера определяется по формуле:
(20)где
– число гидроцилиндров, работающих одновременно; ( =1) рабочее давление в системе, МПа; (в соответствии с аналогом, принимаем 16 МПа ) – потери давления (суммарное сопротивление) в напорной линии от насоса до цилиндра, кгс/см²; ;(в соответствии с рекомендацией [2], принимаем =0,5 МПа ) – механический КПД гидроцилиндра; (в соответствии с рекомендацией [1], принимаем =0,96 МПа ) КПД пары шарнирных подшипников с густой смазкой; (в соответствии с рекомендацией [2], принимаем =0,94 МПа )В соответствии с рекомендациями [3] принимаем гидроцилиндр с параметрами:
Согласно рекомендации [1] ход плунжера принимаем равным половине максимальной высоты подъёма груза:
2.1.3 Расчет поперечного сечения грузовых вил
Грузовые вилырассчитываются на сложное сопротивление изгибу и растяжению. Опасным считают сечение А – А.-рисунок-2, в этом сечении вилы растягиваются силой:
21)где
- номинальная грузоподъёмная сила; коэффициент динамичности, (в соответствии с рекомендациями [1] принимаем 1,2)В сечении А – А вилы изгибаются моментом:
(22)Напряжение возникающее в опасном сечении вил:
(23)где
и – сечение и момент сопротивления вил.Согласно рекомендациям [2] принимаем следующие параметры грузовых вил: Ширина
=150мм, толщина =60мм.Тогда момент сопротивления будет равен:
(24) (25)Предполагаем, что грузовые вилы изготовлены из Сталь 45 с пределом текучести
Проверка:
Допускаемое напряжение определим по формуле:
Условие выполняется.
2.2Расчет механизма наклона грузоподъемника
Наибольшее усилие по штоку цилиндров наклона грузоподъёмника возникает при обратном повороте грузоподъёмника с грузом, наклонённого вперёд на предельный угол α.
Для расчёта примем следующие положения: центр тяжести груза по высоте находится на середине катков у подъёмной каретки, а по горизонтали – на расстоянии l (рис. 3) от передней спинки вил; центр тяжести каретки с вилами на середине толщины спинки вил; центр тяжести рам грузоподъёмника вместе с цилиндром подъёма – на середине рам.
Примем следующие обозначения, и назначим необходимые данные
= - вес груза (по заданию); (61740Н) - веса соответственно подъёмной каретки с вилами выдвижной рамы с плунжером цилиндра подъёма и траверсы с роликами и наружной рам; =6468Н, =3175,2Н, =3492,764Н - высота от оси поворота грузоподъёмника соответственно до центра тяжести груза и подъёмной каретки с вилами, выдвижной и наружной рам и до оси крепления штока цилиндров наклона к наружной раме; =2,89м,где к- масштабный коэффициент равный 32,2
-длина нижней рамы - расстояние центра тяжести груза от оси рам, равное ; - расстояние центра тяжести подъёмной каретки от оси рам, равное ; - расстояние между шарнирами оси поворота грузоподъёмника и штока цилиндра и штока цилиндра наклона на наружной раме; ,а – расстояние по горизонтали от середины рам до центра поворота грузоподъёмника;
- усилие по штокам цилиндров;φ - угол наклона цилиндра с учётом угла наклона грузоподъёмника вперёд на угол α=20 , φ=350
Составим уравнение моментов около шарнира А (рис. 3)
(27)Рисунок 3. Схема действия сил в механизме наклона грузоподъемника