В процессе работы оборудование машины находится в движении, это сопровождается изменением положения центров тяжести оборудования в пространстве и возникновением динамических нагрузок. Изменяются нагрузки на опорных конструкциях (колёсах, гусеницах, выносных опорах). Если нагрузка на опорной конструкции, т.е. реакция опоры, равна нулю, то это означает, что возможен поворот машины вокруг оси, образованной опорами, на которых реакция нулю не равна. Если имеет место такой поворот, то устойчивость машины потеряна. В результате потери устойчивости возникает опасность выхода линии действия равнодействующей сил тяжести за пределы площади, ограниченной опорным контуром. Если в таком состоянии машина не имеет опоры рабочим оборудованием или другими своими элементами об объекты, обладающие достаточной прочностью, то произойдёт опрокидывание машины. Для оценки устойчивости можно произвести соответствующие испытания, однако это дорогостоящая процедура, а результаты испытаний будут справедливы только для тех условий, в которых они проведены, для других условий их необходимо интерпретировать. Можно оценить устойчивость расчётным способом, это значительно быстрее и дешевле, что позволяет получить результаты для более широкого спектра условий. Для оценки устойчивости с полноценным учётом динамических сил необходимо составить дифференциальное уравнение движения машины относительно ребра опрокидывания. Если рабочее
оборудование машины находится в относительном движении, то необходимо знать закон его перемещения, который в общем случае можно определить из решения дополнительных дифференциальных уравнений. Процедуру составления и решения этих дифференциальных уравнений в силу её трудоёмкости целесообразно автоматизировать при помощи компьютера. На кафедре ДМ МАДИ разработана программа, позволяющая автоматизировать описанные выше процедуры. Программа автоматически составляет систему дифференциальных уравнений, моделирующих движение машины, осуществляет её решение. Опираясь на результаты решения, можно оценить устойчивость. Если рабочее оборудование машины имеет большую длину и при этом с его помощью выполняются операции, связанные с перемещением груза, возможность потери устойчивости велика. Одним из представителей такого типа машин является погрузчик с телескопической стрелой. В проспектной документации для таких погрузчиков можно найти грузовые диаграммы, являющиеся результатом оценки устойчивости (рис. 1). Диаграмма, изображённая на рис. 1, получена для определённых условий, нормированных в соответствующей документации. Телескопический погрузчик снабжен автоматической системой контроля устойчивости, помогающей машинисту эксплуатировать машину таким образом, чтобы избежать опрокидывания. В реальной эксплуатации по различным причинам условия использования могут отличаться от нормативных, соответственно, и грузовая диаграмма может быть другой.
Рис. 1 Характеристики телескопического погрузчика JCB 531-70 (по данным проспектной информации)
