Кабина фронтального погрузчика GEHL 4640

Перечень чертежей:

1. Сборочный чертеж кабины погрузчика GHEL 4640 в сборе А1 с позициями, с техническими требованиями:

Материал - сталь 09Г2С ГОСТ 19281-89;

Сварка ручная электродуговая ГОСТ 19521-74;

Применять электроды марки Э42А-Ф ГОСТ 9467-75;

Катет шва принять по наименьшей толщине свариваемых деталей;

Металлоконструкцию покрыть эмалью НЦ-11, серой, ГОСТ 9198-83;

Эмаль наносить пневматическим способом;

Приведены размеры для справок.

2. Расчет виброустойчивости рабочего места оператора А1 с графиком зависимости виброизолятора от модуля упругости материала, с картинками:

Скорости

Напряжения

Ускорения

Перемещения

3. Расчет защитных каркасов А1
4. Расчетный чертеж кабины погрузчика с графиком зависимости высоты падения от массы падающего предмета, со схемами:

Шпилечного соединения

Расчетная схема

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 78 страницах, где ведется проектирование кабины фронтального погрузчика GEHL 4640.

         Рассмотрены конструкции кабин и защитных устройств. Существует три основных класса кабин с использованием устройств защиты оператора:

• кабины сельскохозяйственных тракторов — с четырех-, шести-, и двухстоечным каркасом;
• кабины промышленных тракторов — каркасы ROPS и FOPS встроены в конструкцию кабины; раздельное исполнение кабины и защитного каркаса ROPS;
• кабины лесохозяйственных и лесопромышленных тракторов — каркасы арочного типа FOPS и ROPS встрое­ны в конструкцию кабин, каркасы ROPS и FOPS со всеми несущими стойкам и защитный каркас арочного типа расположен снаружи кабины.

         Двухстоечные защитные каркасы различают формой профиля, конструкцией крепления стоек к остову трактора, сечением по длине вертикальных стоек, наклоном вертикальных стоек. Данные каркасы обеспечивают безопасность оператора при опрокидывании трактора набок и назад, но малоэффективны, когда трактор опрокидывается при движении с достаточно высокой скоростью.

         Многостоечные обеспечивают безопасность в любых случаях опрокидывания. Различают четырех- и шестистоечные защитные каркасы. Применяются как на промышленных, так и на сельскохозяйственных тракторах.

         В результате переоборудования защитного каркаса получается защитная кабина. Широкое распространение получили конструкции за­щитных кабин, где каркас и кабину выполняют в виде отдель­ных узлов и используют независимо одно от другого. Есть два направления развития этих конструкций:

• Каркас выполняет функцию несущего и защитного устройства. Кабина жестко или через амортизаторы соединена с каркасом;
• Каркас несет только защитную функцию и не имеет непосредственной связи с каркасом.

         Прописаны конструктивные решения узлов защитных кабин и каркасов. Узлы разнообразны по металлоемкости, технологичности, конструктивному решению и параметрам жесткости и прочности. Наиболее перспективны объемные трехлучевые узлы с расположением стержней под прямым углом друг к другу. Эти соединения используют в угловых стыках каркасов, т.к. именно эти узлы принимают основные ударные нагрузки. Крепление защитных средств может быть жестким или через упругие элементы.

Определены нагрузки и напряжения, действующих на раму кабины. Устройство защиты при опрокидывании (ROPS) - система конструктивных элементов, которые смонтированны на машине для снижения риска нанесения повреждений оператору в случае опрокидывания управляемой им машины при условии, что оператор применяет ремни безопасности. К конструктивным элементам ROPS относятся кронштейн, подрамник, болты, опора, пальцы и упругий амортизатор.

Прорисована схема приложения нагрузок к кабине и проведен их расчет:

• Расчетная нагрузка, воспринимаемая защитным каркасом в предельном состоянии – 2246508 Н;
• Боковое усилие, прикладываемое к защитному каркасу при опрокидывании – 13091 Н;
• Усилие при продольном нагружении – 10472 Н.

            Построена расчетная схема и эпюра изгибающих моментов для плоской рамы.

         Рассчитаны геометрические характеристики поперечных сечений. Материал стоек – сталь 09Г2С, их сечение 100х100 мм с толщиной стенок 3,5 мм. Результаты расчетов занесены в таблицу:

         Проверена несущая способность защитного каркаса стандартной кабины.

         В результате расчета шпилечного соединения крепления каркаса кабины сделан вывод, что данное соединение способно выдержать нагрузки, которые возникают при опрокидывании погрузчика.

         Устройство защиты от падающих предметов – система конструктивных элементов, предназначенная для защиты оператора от падающих предметов. Данное устройство должно отвечать требованиями по ИСО 3471 или ГОСТ 27714-88.

         Выполнен расчет на прочность верхних балок и расчет вертикальных балок на устойчивость. Данные приведены в таблице:

         Проведен анализ результатов расчета каркасов в SolidWorks. В результате выяснено, что наиболее рациональной является шестистоечный каркас ввиду меньшего максимального напряжения и большего запаса прочности по сравнению с другими.

         Описаны эргономические требования к рабочему месту оператора. К ним относятся размеры кабины оператора, доступ к рабочему месту и аварийный выход. При проектировании обзорности с рабочего места оператора проводят расчет графическим методом.

         Для уменьшения воздействия вибрации на оператора и на остов машины предусмотрена виброизоляция между рамой двигателем, кабиной, коробкой передач, приборов и рычагов управления. Выполнен расчет виброизолятора. Результаты представлены в таблице:

         Построен график зависимости высоты виброизолятора от динамического модуля упругости материала.

         Прописаны светотехнические приборы. Самоходные машины оборудуют осветительными приборами для обеспечения безопасность движения и выполнения работ в темное время суток. Их оборудуют осветительными и светосигнальными приборами: двухсветными фарами перед­него света, передними и задними габаритными огнями, свето­выми указателями поворотов, «стоп-сигналами», фонарями номерного знака. В темное время суток участок дороги на расстоянии 10 м перед машиной должен иметь освещенность не менее 0,5 лк.

         Приведены методы испытаний и порядок их проведения. К испытаниям относятся:

• Боковое нагружение;
• Вертикальное нагружение;
• Продольное нагружение;
• Приемка;
• Маркировка ROPS.

В ходе проектирования были рассмотрены конструкции защитных устройств и кабин. Произведен расчёт нагрузок, действующих на раму кабины, расчет шпилечного соединения на прочность, расчеты на прочность верхних и вертикальных балок. Приведены эргономические требования к рабочему месту оператора, выполнен расчет виброизолятора рабочего места.

В программе: Компас 3D v