Полученный результат округляется до целой цифры в сторону увеличения. Толщина стенки цилиндра должна быть не менее 4 мм.

После компоновки подъёмника необходимо произвести рас­чёт штока на прочность (см. 7 «Дорожный домкрат»).

Рекомендуемая литература

1. Абелевич, Л.А. и др. Механизация и автоматизация капи­тального ремонта колёсных и гусеничных машин / Л.А. Абелевич, В.Я. Попов, А.Г. Теплов и др. Изд. 2-е, перераб. - М.: Машинострое­ние.1972. – 415с.

2. Березкин, В.И., Краснов, К.А. Оборудование для гаражей и станций обслуживания автомобилей / В.И. Березкин, К.А. Краснов. Изд. 2-е, переработ. и дополнен. - М.: Транспорт. 1964. – 462с.

14 Гидроподъёмник самосвала

Управление механизмом подъема и опускания платформы дис­танционное из кабины водителя переключателями, установленными на щитке приборов.

Механизм подъема - гидравлический.

Гидроцилиндр механизма подъема - телескопический, одно­стороннего действия (рисунок 1) автомобиля-самосвала с гидроподъёмником телескопического типа.

На рисунке 2 представлена схема механизма подъёма платформы автомобиля-само­свала мод. КамАЗ-5511.

Введем следующие обозначения (рисунок 3):

G - вес груженой платформы;

Р - усилие гидроподъемника;

R - реакция опор платформы, вокруг которых происхо­дит поворот платформы во время ее подъема;

М₄, M_B,M_O - моменты трения в опорах А, В и О.

Остальные обозначения понятны из рисунков 1,2.

По мере выдвижения штока из гидроцилиндра точка В перемещается по дуге радиуса l относительно опоры платформы О.

Переменную длину гидроподъемника обозначим через X, первоначальную длину гидроподъемника - через X1.Тогда ход штока S=X-Х1. Из треугольника (рис 3) ОАB получим формулу для опре­деления ве­личины X:

. (1)

Отсюда

. (2)

1 – масляный бак; 2 – всасывающая магистраль; 3 – масляный насос; 5 – предохранительный клапан; 6 – обратный клапан; 7 - гидроцилиндр; 8, 10 – напорные магистрали; 9 – клапан управления; 11, 12 – пневматические камеры одностороннего действия; 13, 14, 16, 17 - пневматические линии управления; 15 – пневматический цилиндр управления запором заднего борта; 18 – кран пневмораспределительный

Рисунок 1 – Принципиальная схема опрокидывающего устройства

Угол подъёма гидроподъёмника

, (3)

где

(4)

Для определения усилия в гидроподъемнике напишем уравне­ние моментов всех сил, действующих на платформу, относительно точки О;

(5)

где

(6)

1, 4, 19 – электропневмоклапаны; 2 – кран управления; 3, 17, 20 – пнев­мокамеры; 5 – источник тока (24 В); 6 – предохранитель; 7 – выключа­тель коробки отбора мощности; 8 – переключатель подъёма и опус­кания платформы; 9 – контрольная лампа включения коробки отбора мощности; 10 – гидроцилиндр; 11 – клапан ограничения подъёма платформы; 12 – предохранительный клапан фильтра; 13 – фильтр; 14 – масляный бак; 15 – масляный насос; 16 – коробка отбора мощно­сти; 18 – предохранительный клапан гидросистемы; I – опускание платформы; II –подъём платформы

Рисунок 2 – Схема механизма подъёма платформы автомобиля-само­свала КамАЗ-5511

Величина суммарного момента трения всех шарниров М_тр не­большая по сравнению с остальными членами приведенного урав­нения. К тому же опорные шарниры работают обычно со смазкой, которая значительно снижает коэффициент трения. Как показали расчеты, пренебрежение величиной М_тр дает небольшую ошибку - около 1%, поэтому в дальнейшем не будем учитывать трение в опорных шарни­рах.

Тогда

. (6)

Спроектировав все силы на оси координат Y и X, найдем проекции реакции опоры в точке О:

. (7)

Значение усилия Р возрастает с уменьшением величины b и увеличением угла γ при прочих равные условиях, т. е. чем меньше расстояние от опоры платформы (точка О) до линии действия усилия Р, тем больше величина Р.

Все указанные формулы одинаково приемлемы для разгрузки назад и набок. По формулам строят графики зависимости усилия Р и хода штока S, угла подъема платформы φ. Расчет ведется при усло­вии нессыпавшегося груза (все борта платформы закрыты).

Рисунок 3 – Качающийся гидроподъемник с шарнирным креплением штока к платформе и его кинематическая схема

При гидроподъемнике с простым цилиндром давление масла в цилиндре определяется по формуле:

(8)

где F_Ц - внутренняя площадь цилиндра.

Кривая давления масла подобна кривой усилия Р. При телескопи­ческих подъемниках кривая усилия Р разбивается на отдель­ные уча­стки, соответствующие работе каждого звена гидроподъем­ника. Число звеньев подъемника определяется числом внутренних цилиндров, выходящих из основного внешнего цилиндра. На каждом участке давление масла в цилиндре определяется по формуле:

, (9)

где Fi - рабочая площадь каждого звена.

При вступлении в работу каждого нового звена резко изменя­ется рабочая площадь гидроподъемника, вследствие чего происходит скачкообразное изменение давления в гидроподъемнике.

Перепускной клапан в гидросистеме настраивается на наи­большее давление последнего звена - на максимальное давление в гид­роподъемнике

Необходимая производительность масляного насоса определя­ется наибольшим рабочим объемом гидроподъемника (при макси­мально поднятой платформе) и заданным временем подъема плат­формы

, (10)

где Fi - площадь каждого звена гидроподъемника;

Si- ход каждого звена гидроподъемника;

n- число звеньев гидроподъемника.

Время подъёма платформы обычно задается в пределах t =12.. 15с

Теоретическая производительность насоса равна:

(11)

где η - объемный кпд масляного насоса. h = 0,82.

Действительная производительность насоса выбирается не­сколько большей из-за неравномерной работы двигателя.

Расчетное число оборотов масляного насоса выбирают опти­мальным, величина которого задается в технической характеристике насоса.

Мощность, потребляемая масляным насосом, равна:

(12)

где η_м - механический кпд коробки отбора мощности и масляного насоса (η_м= 0,7).

Нагнетательные трубопроводы высокого давления рассчитываются по формулам безмоментной теории для тонкостенного ци­линдра:

(13)

где R- средний радиус трубы (до середины толщины стенки);

δ -толщина стенки трубы;

Р - максимальное давление в трубопроводе.

Цилиндры также рассчитываются по формулам безмоментной тео­рии. При проектировании основная толщина стенок цилиндра рассчитыва­ется по формуле (13), а толщина стенок с местным утонени­ем прове­ряется на прочность. Кроме того, стопорные поверхности проверяются на смятие, а выступающие упоры - на срез.

Наиболее напряженной деталью гидроподъемника является его днище. По конструктивным соображениям днище часто проек­тируют пло­ским и расчитывают его как круглую пластину, опертою и частично защем­ленную в стенке корпуса гидроподъемника. Опор­ный момент стенки кор­пуса можно определить по формулам, приве­денным в справочниках.

При практических расчетах используют упрощенную схему - днище полузащемлено в стенке корпуса . Такая схема дает некоторое завы­шение расчетных напряжений в центре днища, чем можно пренебречь.

В этом случае напряжения в центре пластины:

(14)

напряжения в днище

(15)

(16)

а -цилиндр с днищами, нагруженньй внутренним давлением, б-сечение корпуса и гильзы гидро­подъемника; в - схема днища цилиндра;

1-стенка корпуса; 2- сте­нка гильзы.

Рисунок 4 – Схема ци­линдра гидроподъемника и действующие на него силы

В приведенных формулах: σ_r - радиальное напряжение; σ_t - тангенциальные напряжения; а – радиус пластины; b – толщина пла­стины; (см. рис.3). Знак минус показывает, что нижние волокна пла­стины смяты.

Рекомендуемая литература

1. Высоцкий, М.С., Гришкевич, А.И., Гилелес, Л.Х. и др. Авто­мобили. Специальный подвижной состав / М.С. Высоцкий, А.И. Гришкевич, Л.Х. Гилелес и др. Под ред. М.С. Высоцкого, А.И. Гришкевича. – Мн. Выш.шк., 1989. - 240с.

2. Автомобили КамАЗ: Техническое обслуживание и ремонт / В.Н. Барун, Р.А. Азаматов, В.А. Трынов и др. В.А. Щейнин. - М.: Транспорт, 1984. - 251с.

3. Метлюк, Н.Ф., Автушко, В.П. Динамика пневматических и гидравлических приводов автомобилей / Н.Ф. Метлюк, В.П. Автушко. - М.: Машиностроитель, 1980. - 231с.

4. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. 5-е изд. перераб. и доп. /В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 1972.