Назначение и классификация погрузчиков.

Погрузчик представляет собой универсальную, самоходную, подъёмно-траспортную машину, предназначенную для подъёма, перемещения на небольшие расстояния, укладки и штабелирования различных грузов. Так-же погрузчики могут использоваться в качестве бульдозера, экскаватора скрепера и других дорожно строительных машин.

Классификация.

1 по грузоподъёмности

Малой грузоподъемности до 4000 кг

Средней грузоподъёмности от 4000 до 10000 кг

Верхней средней грузоподъёмности 10000 до 16000 кг

Большой грузоподъёмности свыше 16000 кг

2 По типу подъёмного оборудования:

Вилочные погрузчики- погрузчики с подъёмным оборудованием типа «грузоподъёмник». В зависимости от расположения грузоподъёмника различают погрузчики с фронтальным расположением грузоподъёмника и с боковым расположением грузоподъёмника.

Ковшовые погрузчики

Фронтальный погрузчик – самоходная машина с подъёмным оборудованием типа фронтальная стрела. Стрела закрепляется в передней части машины на раме или портале, и имеет возможность вертикального перемещения на угол 90 градусов и более. Основным рабочим органом такой машины является ковш, который позволяет перерабатывать сыпучие материалы перед собой «по фронту».

Погрузчики с задней разгрузкой (мехлопата) – такие погрузчики забирают грузы перед собой а разгружаются опрокидыванием ковша через себя.

Полуповоротные погрузчики – стрела такого погрузчика закрепляется на опорно-поворотном устройстве, что позволяет такому погрузчику забирать грузы перед собой, а разгружаться он может поворачивая стрелу влево или вправо на угол до 90 градусов.

Телескопические погрузчики – погрузчики с рабочим оборудованием «телескопическая стрела».

3 по типу привода: с электродвигателем- электропогрузчики, погрузчики с двигателем внутреннего сгорания. Электропогрузчики подразделяются на сетевые и аккумуляторные. Погрузчики с двигателем внутреннего сгорания подразделяются на дизельные, бензиновые и газовые.

4 по типу ходового устройства: гусеничные и колесные. Колесные делятся на пневмоколесные и с массивными шинами.

Колесные подразделяются по “колесной формуле”, отражающей общее число колес, число ведущих колес и их размеры. Так, “классический” четырехколесный трактор с передними управляемыми колесами меньшего диаметра и задними ведущими большего диаметра имеет колесную формулу 4К2. Здесь первая цифра “4” показывает общее число колес, а вторая цифра “2” – число ведущих колес. Если при тех же данных и передние колеса ведущие, но меньшего диаметра, то трактор имеет колесную формулу 4К4а, где вторая цифра “4” показывает, что трактор имеет четыре ведущих колеса (все колеса ведущие), а буква “а” - указывает на меньший диаметр передних ведущих колес. Тракторы со всеми четырьмя ведущими колесами одного диаметра имеют колесную формулу 4К4б, где буква “б” указывает на равенство диаметров передних и задних колес. Встречаются тракторы с большим числом ведущих колес, особенно среди лесотехнических и лесохозяйственных (6К6, 8К8). Трактор с одним или двумя сближенными передними управляемыми колесами имеет колесную формулу 3К2.

Кроме того, тракторы бывают полугусеничные и колесно-гусеничные. В первом случае трактор имеет два движителя (колесный передний управляемый и гусеничный задний ведущий), а во втором - они оба ведущие, но используется только один из движителей в зависимости от условий работы.

5 по исполнению: нормального исполнения и специальные.

Рабочая температура от -40 до +40 градусов.

Относительная влажность до 85 %.

Высота над уровнем моря до 1200 м.

Запыленность до 1,5 г/м.

Скорость ветра не более 15 м/с.

6 расположение двигателя. Для погрузчиков наболее выгодной компоновкой является заднее расположение двигателя, в этом случае двигатель выступает в роли противовеса.

7 по числу ведущих колес

Переднеприводные, заднеприводные и полноприводные.

8 По способу управления поворотом:

Предние управляемые колеса;

Задние управляемые колеса;

Все управляемые колеса;

С шарнирно сочлененной рамой;

С бортовым поворотом;

С раздельным приводом движителей каждого борта.

§2 Общее устройство и параметры погрузчиков.

Всякий погрузчик состоит из пяти основных частей и ряда вспомогательных механизмов и систем. Основными частями погрузчика считаются узлы и агрегаты, при отсутствии которых погрузчик не способен выполнять свои функции.

К основным частям относятся:

1 двигатель со всеми механизмами и системами. Двигатель предназначен для преобразования любого вида энергии, кроме механической, в механическую энергию. Электродвигатель служит для преобразования электрической энергии в механическую энергию. Двигатель внутреннего сгорания служит для преобразования тепловой энергии в механическую энергию.

2 ходовое устройство представляет собой гусеничный или колесный движитель, который предназначен для преобразования крутящего момента в силу тяги машины.

3 трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ходовому устройству. На погрузчиках применяются 4 вида трансмиссий: механическая, гидромеханическая, гидростатическая, электромеханическая.

4 остов представляет собой несущую металлоконструкцию самоходной машины, Остовы на погрузчиках бывают рамные, полурамные и безрамные.

5 рабочее оборудование

К вспомогательному оборудованию относится: система управления, включающая в себя рулевое управление и тормозную систему, сиденье водителя с механизмом регулировки, кабины управления, капот и облицовку.

Параметры погрузчиков.

1 номинальная грузоподъёмность – максимальная масса груза, на подъём и перемещение которого, погрузчик рассчитан.

2 номинальная высота подъёма: расстояние, измеренное по вертикали, от опорной поверхности до рабочего оборудования, находящегося в крайнем верхнем положении.

3 строительная высота: расстояние, измеренное по вертикали от опорной поверхности до наивысшей точки погрузчика, при расположении рабочего оборудования в транспортном положении.

4 Высота свободного подъёма (только для вилочных погрузчиков) изменение высоты положения рабочего органа без изменения строительной высоты.

5 дорожный просвет - расстояние измеренное, по вертикали от опорной поверхности до низшей точки погрузчика.

6 радиус поворота: наименьший радиус измеряемый по наружному габариту погрузчика, по которому погрузчик способен войти в поворот.

7 Длинна погрузчика.

8 Ширина погрузчика.

9 База: расстояние измеренное по горизонтали, между осями передних и задних колес.

10 колея расстояние между центрами колес правого и левого борта. Различают колею передних и задних колес.

11 преодолеваемый уклон: наибольший уклон, на преодоление которого погрузчик рассчитан. Уклон может измеряться в градусах и процентах. Различают продольный и поперечный уклон. Под продольным уклоном понимается уклон, измеряемый вдоль оси погрузчика, т.е. уклон преодолеваемый погрузчиком при движении вверх или вниз. Поперечный уклон это уклон преодолеваемый погрузчиком, без изменения высоты положения на уклоне.

12 максимальная скорость передвижения погрузчика с грузом и без груза. Максимально допустимая скорость передвижения погрузчика.

13 скорость подъёма груза номинальной массы: максимально возможная скорость вертикального перемещения груза, соответствующего номинальной грузоподъёмности.

14 масса снаряженного погрузчика: масса погрузчика при полной заправке всех систем, с противовесом, рабочим органом, стандартным комплектом запасных частей и инструментов, без груза и без водителя.

15 полная масса погрузчика: масса снаряженного погрузчика плюс вес груза номинальной массы и вес водителя.

Устойчивость погрузчиков.

Устойчивое состояние- такое состояние погрузчика при котором он опирается на все четыре колеса на опорную поверхность.

Отрыв одного или двух колес от опорной поверхности называется частичной потерей устойчивости. Отрыв большего числа колес от опорной поверхности – полная потеря устойчивости. Различают потерю продольной и поперечной устойчивости: отрыв колес передней или задней оси от опорной поверхности называется потерей продольной устойчивости. Отрыв колес правого или левого борта от опорной поверхности – потеря поперечной устойчивости.

Погрузчик является свободностоящей самоходной машиной, устойчивость которого обеспечивается только силой тяжести, которая создает восстанавливающий момент погрузчика.

Все остальные факторы создают опрокидывающий момент погрузчика.

Для определения способности погрузчика оставаться в устойчивом состоянии вводится определение коэффициент запаса устойчивости, который определяется как отношение восстанавливающего и опрокидывающего моментов.

1 статическая нагрузка возникает от действия силы тяжести на груз расположенный за ребром опрокидывания. Статическая нагрузка пропорциональна массе груза и расстоянию до ребра опрокидывания.

Запрещается поднимать грузы масса которых превышает номинальную грузоподъёмность погрузчика;

При захвате груз должен упираться в передние стенки вил;

При захвате крупногабаритных грузов пользоваться диаграммой грузоподъёмности.

2 динамические нагрузки.

При движении задним ходом муфту сцепления, или заменяющие их агрегаты следует включать плавно, не допуская резкого форсирования режима движения.

Сила инерции возникает при резкой остановке движещегося погрузчика, и момент опрокидывания будет тем выше, чем выше поднят груз. Чтобы снизить влияние динамических нагрузок грузы следует перемещать только в транспортном положении. (грузоподъёмник отклонен на себя до отказа, груз находится на высоте 150-200 мм. У ковшового погрузчика ковш отклоняется на себя до отказа, и поднимается на высоту дорожного просвета.)

Динамические нагрузки также возникают при резком подхвате груза, и при резком останове опускаемого груза. Для снижения влияния этого вида нагрузок рычаги управления подъёмным оборудованием следует перемещать плавно.

3 уклон площадки

Правилами безопасности ограничивается максимальный преодолеваемый уклон.

поперечный уклон 10 градусов

продольный уклон 20 градусов.

Дополнительно уклон может ограничиваться технической характеристикой погрузчика.

Груженый погрузчик преодолевает поперечный уклон грузом вверх, порожний погрузчик противовесом вверх. Запрещается менять направление движения на уклоне.

4 центробежные силы. Проявляют свое действие при вхождении погрузчика в поворот. Действие центробежных сил пропорционально квадрату скорости погрузчика, и обратно пропорционально радиусу поворота.

5 ветровая нагрузка. Запрещается выполнение любых видов работ на погрузчике при скорости ветра свыше 15 м/с.

При потере поперечной устойчивости чаще всего достаточно опустить вилочный подхват на землю. При потере устойчивости погрузчиком запрещается покидать кабину погрузчика.

Устойчивость погрузчика характеризуется коэффициентом запаса устойчивости. Коэффициент запаса устойчивости это отношение величины восстанавливающего момента к величине опрокидывающего момента.

Материаловедение.

Сведения о металлах и сплавах.

Все окружающие нас тела – твердые, жидкие и газообразные (природные и полученные искусственно) – состоят из различных веществ, которые разделяются на простые и сложные. Все они состоят из мельчайших частиц, называемых молекулами, а каждая молекула состоит из еще более мелких частиц, называемых атомами. В том случае, когда молекулы состоят из разных атомов, вещество называется сложным. Если молекулы состоят из одних и тех же атомов, вещество называется простое.

К металлам относятся вещества характеризующиеся ковкостью, непрозрачностью, металлическим блеском, хорошей тепло- и электропроводностью, способностью свариваться, поддаваться прокатке и волочению. При нормальных условиях все металлы, кроме ртути, являются твердыми телами.

Неметаллы – это вещества, не обладающие свойствами, характерными для металлов.

Физические и химические свойства.

Плотность – количество вещества содержащееся в единице объема.

Температура плавления – это температура, при которой металл полностью переходит из твердого состояния в жидкое.

Теплопроводность – это свойство тел проводить с той, или иной скоростью тепло при нагревании.

Тепловое расширение – свойство металлов расширяться при нагревании.

Удельная теплоемкость – это количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 грамма вещества на один градус.

Электропроводность – это способность металлов проводить электрический ток.

Магнитные свойства – это способность металла создавать собственное магнитное поле либо самостоятельно, либо под действием внешнего магнитного поля.

Химические свойства – это свойства металлов и сплавов, определяющие отношение к химическим воздействиям различных активных сред (окисляемость, растворимость, коррозионная стойкость)

Железоуглеродистые сплавы.

Железоуглеродистыми сплавами называются сплавы железа с углеродом и некоторыми другими элементами (марганцем, фосфором, серой и др.).

В зависимости от содержания углерода железоуглеродистые сплавы подразделяются на две группы – стали и чугуны. Если в железоуглеродистом сплаве содержится до 2,14 % углерода, то он называется сталью, если более 2,14 %, называют чугуном.

Чугун представляет собой сложный железоуглеродистый сплав состоящий: углерод от 2 до 4,3 %, кремний 0,5 – 4,25 %, марганец 0,2 – 2,0 %, сера 0,02 – 0,20 %, фосфор 0,1 – 1,20 %.

Углерод – важнейшая составляющая чугуна. Если чугун находится в сплаве в свободном состоянии в виде графита, то чугун хорошо обрабатывается резанием. Если углерод находится в сплаве в виде цементита, то есть в химически связанном с железом состоянии, то чугун обладает высокой твердостью и плохо обрабатывается.

Кремний – является важнейшей после углерода примесью в чугуне, способствует выделению углерода в виде графита. Он увеличивает жидкотекучесть чугуна при заливке и улучшает литейные свойства, делает чугун более мягким.

Марганец влияет на чугун в направлении обратном кремнию, так как связывает углерод в виде цементита. При небольшом содержании до 1% марганец очень полезен, так как повышает прочность чугуна.

Сера в чугуне является вредной примесью, так как вызывает явление красноломкости, заключающееся в том, что в отливках в горячем состоянии образуются трещины. Кроме того сера ухудшает жидкотекучесть чугуна.

Фосфор понижает механические свойства чугуна и вызывает хладноломкость, т.е. способность отливок образовывать трещины в холодном состоянии. Для машиностроительного литья фосфор является вредной примесью. Содержание фосфора в ответственных отливках допускается до 0,1%.

Кроме вышеуказанных примесей в чугун вводят специальные легирующие элементы. Такие чугуны называются легированными.

Классификация чугунов.

В зависимости от химического состава чугуны делятся на предельные, специальные и литейные.

Предельный чугун предназначается для переработки в сталь.

Специальные чугуны (ферросплавы) выплавляют с высоким содержанием кремния или марганца, применяют в качестве специальных добавок для выплавления стали.

Литейный чугун предназначается главным образом для производства литых заготовок.

В зависимости от того в какой форме находится в сплаве углерод чугуны разделяются на белые, серые, ковкие и высокопрочные.

Белый чугун характеризуется тем, что у него весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита. На изломе такой чугун имеет матово белый цвет. Применяется в основном для отливки деталей с последующим отжигом на ковкий чугун.

Серый чугун. В сером чугуне весь углерод, или большая его составляющая находится в свободном состоянии в виде графита. На изломе чугун имеет серый цвет и крупнозернистое строение.

Серый чугун хорошо обрабатывается резанием, обладает высокой износоустойчивостью, обладает значительной хрупкостью и малой пластичностью. Прочность серого чугуна увеличивается при введении в сплав специальных присадок - модификаторов.

Высокопрочный чугун является важным конструкционным материалом, в котором сочетаются многие ценные свойства стали и чугуна.

Ковкий чугун. Название ковкий условное, практически чугуны не куются. Ковкие чугуны получаются из отливок белого чугуна путем длительного отжига при высоких температурах. Обладает повышенной прочностью при растяжении, невысокой пластичностью и высоким сопротивлением удару.

Классификация сталей.

Сталь - деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами. Получают, главным образом, из смеси чугуна со стальным ломом в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах. Сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, называют чугуном.

99% всей стали - материал конструкционный в широком смысле слова: включая стали для строительных сооружений, деталей машин, упругих элементов, инструмента и для особых условий работы - теплостойкие, нержавеющие, и т.п. Его главные качества - прочность (способность выдерживать при работе достаточные напряжения), пластичность (способность выдерживать достаточные деформации без разрушения как при производстве конструкций, так в местах перегрузок при их эксплуатации), вязкость (способность поглощать работу внешних сил, препятствуя распространению трещин), упругость, твердость, усталость, трещиностойкость, хладостойкость, жаропрочность.

Для изготовления подшипников широко используют шарикоподшипниковые хромистые стали ШХ15 и ШХ15СГ. Шарикоподшипниковые стали обладают высокой твердостью, прочностью и контактной выносливостью.

Пружины, рессоры и другие упругие элементы работают в области упругой деформации материала. В то же время многие из них подвержены воздействию циклических нагрузок. Поэтому основные требования к пружинным сталям - это обеспечение высоких значений пределов упругости, текучести, выносливости, а также необходимой пластичности и сопротивления хрупкому разрушению (55С2, 60С2А, 50ХФА, 30Х13, 03Х12Н10Д2Т).

Высокопрочные стали имеют высокую прочность при достаточной пластичности (среднеуглеродистая легированная сталь 40ХН2МА), высокой конструктивной прочностью, малой чувствительностью к надрезам, высоким сопротивлением хрупкому разрушению, низким порогом хладноломкости, хорошей свариваемостью.

Классификация сталей и сплавов производится:

• по химическому составу;
• по структурному составу;
• по качеству (по способу производства и содержанию вредных примесей);
• по степени раскисления и характеру затвердевания металла в изложнице;
• по назначению.

Химический состав
По химическому составу углеродистые стали делят в зависимости от содержания углерода на следующие группы:

• малоуглеродистые - менее 0,3% С;
• среднеуглеродистые - 0,3...0,7% С;
• высокоуглеродистые - более 0,7 %С.

Для улучшения технологических свойств стали легируют. Легированной называется сталь, в которой, кроме обычных примесей, содержатся специально вводимые в определенных сочетаниях легирующие элементы (Сr, Ni, Мо, W, V, Аl, В, Тl и др.), а также Mn и Si в количествах, превышающих их обычное содержание как технологических примесей (1% и выше). Как правило, лучшие свойства обеспечивает комплексное легирование.

В легированных сталях их классификация по химическому составу определяется суммарным процентом содержания легирующих элементов:

• низколегированные - менее 2,5%;
• среднелегированные - 2,5...10%;
• высоколегированные - более 10%.

Структурный состав
Легированные стали и сплавы делятся также на классы по структурному составу:

• в отожженном состоянии - доэвтектоидный, заэвтектоидный, ледебуритный (карбидный), ферритный, аустенитный;
• в нормализованном состоянии - перлитный, мартенситный и аутенитный.

К перлитному классу относят углеродистые и легированные стали с низким содержанием легирующих элементов, к мартенситному - с более высоким и к аустенитному - с высоким содержанием легирующих элементов.