Лекционный комплекс Дорожные машины. Республики казахстан

• Название: Республики казахстан
• Дата: 04.09.2019
• Размер: 2.48 Mb.
• Имя файла: Лекционный комплекс Дорожные машины.doc
• Тип: Документы; #85885
• страница: 8 из 8

. Эксплуатацион­ными свойствами уплотняющих машин обладают вибрационные плиты, которые при самоперемещении разравнивают в определен­ной мере грунт, одновременно уплотняя его.

Наиболее распространены самопередвигающиеся виброплиты с механическим приводом вибровозбудителя от автономного двигате­ля внутреннего сгорания. Двигатель и трансмиссия при­вода вибровозбудителя 15 предохранены от колебаний резинометал-лическими или пружинными амортизаторами 13. Машинист управ­ляет плитой с помощью штанги-водила 12, в которой сосредоточены рукояти управления и штурвал направления движения. Передвиже­ние виброплиты происходит в результате изменения угла наклона к горизонту вибровозбудителя, установленного шарнирно на опорной плите 16. Дебалансные вибровозбудители направленного действия создают возмущающую силу Р перпендликулярную ли­нии, соединяющей оси дебалансов. При наклоне вибровозбудителя

Механизм, состоящий из одного или нескольких карданных валов и карданных шарниров и предназначенный для передачи крутящего момента между агрегатами, оси которых не совпадают и могут изменять свое поло­жение, называется карданной передачей. Для компенсации изме­нения расстояния между агрегатами трансмиссии в карданной передаче ис­пользуют подвижные в осевом направлении шлицевые муфты.

Требования, предъявляемые к карданным передачам:

• возможность передачи крутящего момента под большим углом (до 45°);

передача крутящего момента не должна сопровождаться большими дополнительными динамическими нагрузками в трансмиссии;

• при любых условиях эксплуатации должен обеспечиваться высокий КПД передачи.

Карданные шарниры можно разделить:

• по кинематике на синхронные (равные угловые скорости) и асин­хронные (неравные угловые скорости);

• по конструкции на полные, полукарданные — жесткие (угол до 2°) и упругие (угол до 12°).

Карданные шарниры неравных угловых скоростей

Карданные шарниры неравных угловых скоростей при­меняются в карданных передачах для передачи крутящего момента от ко­робки передач (раздаточной коробки) на главную передачу ведущего моста под постоянно изменяющимся углом.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей отличается тем, что при равномерном вращении ведущего вала скорость ведомого вала посто­янно изменяется. За один оборот карданного вала ведомая вилка при вра­щении дважды обгоняет ведущую и дважды отстает от нее. Вследствие не­равномерности возникают дополнительные нагрузки на детали механизмов ведущего моста, увеличивая интенсивность изнашивания. Чтобы устранить неравномерность вращения ведомой части, устанавливают несколько кар­данных шарниров (в автомобиле ЗИЛ-4314.10 их три). Для компенсации осевых удлинений используют шлицевое соединение одной из вилок карданного шарнира с валом. Промежуточная опора снижает вибрацию и пре­дотвращает возникновение нагрузок в промежуточном валу, которые воз­никают из-за неточности монтажа опоры и деформации рамы.

Шарниры равных угловых скоростей применяются для передачи крутящего момента от дифференциала на ведущие управляемые колеса. При соединении валов шарнирами равных угловых скоростей ведо­мый вал вращается равномерно с постоянной угловой скоростью, соответ­ствующей угловой скорости ведущего вала. Чаще применяют шариковые, кулачковые и трехшиповые шарниры.

Шариковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Вейса) состоит из следующих элементов:

• ведущего вала со шлицами, входящими в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала и вилкой с делительными канав­ками;

• ведомого вала со шлицами, входящими в зацепление с ведущим фланцем ступицы колеса и вилкой с делительными канавками;

• четырех ведущих шариков, расположенных в делительных канавках вилок;

• центрирующего шарика вилок, помещенного в сферические углубле­ния на торцах вилок.

Тема 11. Устройство трубоукладчиков
План

1. Характеристика исполнений трубоукладчиков.

2. Механизмы подъема груза.

3. Приборы и устройства безопасности.

Трубоукладчик — самоходная гусеничная машина, специально предназначенная для подъема и укладки труб и транспортирова­ния оборудования для трубопроводов и коммуникаций. Данная ма­шина, базой для которой служит в основном гусеничный трактор имеет специально сконструированные составные части, например ходовое устройство, главную раму, противовес, механизм подъема стрелы и груза и боковую стрелу, поворачивающуюся в вертикаль­ной плоскости.

Трубоукладчик состоит из базовой машины, навес­ного оборудования, противовеса, механизмов системы управления и приборов безопасности. Изготавливаются и нашли применение два исполнения трубоукладчиков: с жесткой подвеской стрелы в виде гидроцилиндра изменения вылета, с гибкой (канатной) подвеской стрелы. Базовыми машинами трубоукладчиков служат гусеничные промышленные тракторы, а также частично доработанные тракто­ры общего назначения. Составной частью трубоукладчика является навесное оборудование, включающее также сборочные единицы как портал, грузовой и стреловой механизмы, стрелу с подвесной и крю­ковой обоймами, противовес. В систему управления входят гидро­оборудование, электрооборудование, рычаги управления и конт­рольно-измерительные приборы. Для предупреждения аварийной ситуации трубоукладчики оснащаются приборами безопасности, к которым относятся ограничитель грузоподъемности, указатель гру­зоподъемности, ограничитель крайнего положения стрелы, сигна­лизатор опасного напряжения, сиреной.

Из группы трубоукладочной техники применение нашли трубо­укладчики ТГ-61, ТГ-62, ТГ-63, ТГ-124, ТГ-124А, ТГ-163, ТГ-502А. Повышенная продольная и поперечная устойчивость, низкое дав­ление на грунт, высокая проходимость и хорошая маневренность у этих трубоукладчиков обеспечиваются благодаря достаточному тя­говому усилию, широкой колее, удлиненной продольной базе, ра­циональному расположению сборочных единиц навесного обору­дования. Управление работой трубоукладчика определяется из сле­дующих операций: передвижение трубоукладчика; подъем и опускание крюка; подъем и опускание стрелы; придвижение и от-кидывание противовеса. В процессе управления трубоукладчиком разрешается совмещать операции подъема или опускания крюка с подъемом или опусканием стрелы.

Трубоукладчик ТГ-61 был создан на базе трактора ДТ-75. Сило­вая установка, заимствованная без переделок с базового трактора смонтирована на жесткой ходовой тележке, у которой колея не сколько расширена, продольная база удлинена, появились дополнительные редукторы для повышения тягового усилия ведущих колес гусеничного ходового устройства. Гусеничные ленты, опорные и поддерживающие катки, натяжные колеса с механизмом натяже­ния, ведущие колеса ходовой тележки заимствованы с более мощ­ного трактора Т-130. С правой стороны трубоукладчика по ходу машины на верхней раме установлена двухбарабанная лебедка. Ее барабаны имеют независимый гидропривод, позволяющий раздель­но или совместно маневрировать стрелой и крюком. Тормоза ле­бедки замкнутые, растормаживаются автоматически.

Другой трубоукладчик ТГ-62 создан на базе трактора ДТ-75Р-СЗ с использованием сборочных единиц ходового устройства трактора Т-130. Силовая установка и трансмиссия переделанного базового трактора размещены на специальной жесткой ходовой тележке с дополнительными правым и левым редукторами. Колея и база хо­довой тележки увеличены. Противовес трубоукладчика невыдвиж­ной. Навесное оборудование включает в себя лебедку, стрелу обой­мами, портал, грузовой и стреловой канаты, редуктор привода гидронасосов. Лебедка применена двухбарабанная для подъема гру­за и изменения вылета стрелы. Барабаны расположены на общей оси, имеют собственный независимый гидропривод с реверсиро­ванием и замкнутый тормоз, автоматически растормаживаемый при включении гидромотора. Вал отбора мощности базового трактора заменен специальным редуктором привода насосов питания гид­росистемы трубоукладчика. В базовом тракторе доработке подверг­лись также кабина, опора балансирного устройства, выпускная труба и панель пола кабины.

Третья в группе трубоукладчиков модель ТГ-63 создана на базе трактора Т-4АП1, у которого снята поперечная балансирная рес­сора, колея расширена с 1384 до 2000 мм, в крыше кабины и в левой дверце установлены дополнительные окна для увеличения обзорности рабочей зоны. Навесное оборудование включает в себя правую и левую рамы, которые внутренними стойками опирают­ся на поперечные балки, а внешними кронштейнами закреплены на рамах ходовых тележек. На рамах установлены стреловая и гру­зовая лебедки. Противовес выполнен в виде двух поворотных плит каждая массой 870 кг. Стрела сварная, А-образной формы. На трубоукладчике ТГ-63 предусмотрены две независимые одна от Другой гидросистемы, что обеспечивает совмещение операции подъема или опускания крюка с подъемом или опусканием стре­лы (изменением вылета). Гидроконтур, питаемый от насоса базового трактора, обеспечивает работу грузовой лебедки, а гидро­контур, питаемый насосом, получающим вращение от вала отбора мощности, — стреловой лебедки. Ленточный тормоз грузовой ^лебедки растормаживает шкив как при подъеме, так и при опус­кании крюка с помощью гидротолкателя. Для предотвращения срывов груза при включении и выключении грузовой лебедки служит дроссель с обратным клапаном.

Трубоукладчик ТГ-124 смонтирован на базе трактора Т-130.1.Г-1 на котором для улучшения поперечной устойчивости балансирная рессора заменена поперечной балкой, приваренной к ходовым те­лежкам трактора. На тракторе установлен портал с прикрепленны­ми к нему противовесом и стрелой. На противовесе смонтирована лебедка. К оголовку стрелы прикреплена подвесная обойма, кото­рая вместе с крюковой обоймой образует шестикратный грузовой полиспаст. Вылет стрелы изменяется гидроцилиндром. В оголовке стрелы на средней поперечине и в основании стрелы имеются про­ушины для установки подвесной обоймы, гидроцилиндра и креп­ления стрелы к порталу. Противовес складывающегося типа состо­ит из рычага, рамы с набором противовесных грузов и коромысла с двумя тягачами. Рама сварной конструкции имеет две продоль­ные штанги, на которые надеты литые грузы противовеса. Привод лебедки, гидроцилиндров стрелы и противовеса осуществляется от гидропривода трактора. Гидросистемой предусмотрено совмещение операций по изменению высоты подъема груза и вылета стрелы.

Трубоукладчик ТГ-124А является модернизированным образцом предшествующей модели ТГ-124. При модернизации переработаны портал и противовес, повыше расположены противовесные грузы, расширен оголовок стрелы, применен серийный ограничитель гру­зоподъемности ОГБ-2, грузовая лебедка претерпела ряд измене­ний и перенесена на правую полураму портала, блоки подвесной и крюковой обоймы установлены на шарикоподшипниках с защит­ными шайбами и заправлены смазочным материалом на весь срок службы трубоукладчика, грузовой полиспаст сделан шестикратным.

Серийно выпускаемый трубоукладчик ТГ-502А состоит из базо­вого трактора ТТ-330 и навесного оборудования. К ходовым тележ­кам базового трактора через раму прикреплено навесное оборудо­вание. Слева по ходу движения трубоукладчика на этой раме уста­новлена стрела с крюковой и подвесной обоймами, образующими восьмикратный грузовой полиспаст. Для подъема и опускания стрелы в ее оголовке расположена стреловая обойма. Подъем и опускание груза и стрелы происходит с помощью одновальной двухбарабанной лебедки. В верхней части корпуса лебедки установлена специальная ось, которая связывает оба ее корпуса и является опорой для передних стоек портала. Задние стойки закреплены на правом боковом кронштейне рамы. С правой стороны трубоукладчика раз­мещен откидной противовес. Привод лебедки гидравлический и каждый ее барабан получает вращение от собственного гидромото­ра, что позволяет совмещать операции подъема и опускания груза и изменения вылета стрелы. Для установки блока стрелового поли­спаста и кулачка указателя грузового момента служит портал, со­стоящий из двух стоек и оси, на которой размещены блок и датчик усилий. Противовес включает в себя поворотную и грузовую рамы, четыре груза массой 7200 кг, гидроцилиндр перемещения рамы противовеса с грузами. Стрела трубоукладчика выполнена из балок коробчатого сечения, соединенных в нижней части с помощью на­кладок распоркой. К основанию балок приварены втулки, образую­щие опору стрелы. Сверху к балкам стрелы приварена опорная пли­та, на которой жестко прикреплены проушины для монтажа осей подвесной и стреловой обойм. Стреловая обойма, предназначенная для образования стрелового полиспаста, представляет собой корпус и два блока, закрепленных на оси на шарикоподшипниках. При­креплена стреловая обойма к оголовку стрелы.

Механизмы подъема груза и изменения вылета стрелы должны отвечать требованиям новых «Правил устройства и безопасной эк­сплуатации трубоукладчиков».

Канатоемкость барабанов грузовой и стреловой лебедок должны обеспечивать: подъем крюка на высоту, определяемую технологи­ей производства; опускание крюка на 2 м ниже уровня стоянки; требуемое изменение вылета стрелы в соответствии с технологией внедрения работ. В конструкции лебедки должна быть предусмотре­на возможность независимого вращения барабанов, в том числе и в разные стороны. Грузовые и стреловые лебедки, оборудованные кулачковыми муфтами или другими механическими приспособле­ниями для их включения или переключения скоростей, должны исключать самопроизвольное включение и расцепление механизма. Кроме того, должна быть исключена возможность отключения при­вода без наложения тормоза.

Механизмы подъема груза и изменения вылета должны обеспе­чивать опускание груза и стрелы в процессе работы трубоукладчика только с помощью двигателя при эксплуатации трубоукладчиков с гидроприводом необходимо исключить возможность самопроизволь­ного опускания груза и стрелы, а также опускания со скоростью, при которой возможен разрыв струи жидкости в гидросистеме. При выходе из строя гидроагрегатов должна быть обеспечена возможность опускания стрелы и груза с помощью ручных средств.

При механическом приводе лебедок необходимую плавность и прочность обеспечивают, заменив кулачковые и зубчатые муфт фрикционными , использовав коробки передач с шестернями постоянного зацепления и применив гидравлические системы управ­ления. Совершенствование грузоподъемных устройств предусмат­ривает также применение гидропривода лебедок. В отечественных гидравлических трубоукладчиках применяют механизмы подъема груза следующих конструктивных исполнений:

для подъема груза и изменения вылета стрелы — двухбарабанную лебедку с гидроприводом и зубчатой передачей на каждый барабан;

для подъема груза — однобарабанную лебедку с гидроприводом и планетарным редуктором, для изменения вылета стрелы — гид­роцилиндр.

В трубоукладчиках применены двухбарабанные гидрофицированные лебедки. В корпус редуктора стрелового барабана лебедки уста­новлен гидромотор, который через зубчатую втулку и вал соеди­нен с валом-шестерней. На одном его конце установлен тормозной шкив с тормозной лентой, а второй конец вала-шестерни входит в зацепление с шестерней, установленной на валу-шестерне. От гид­ромотора вращение передается валу шестерне, а через нее шестер­ням и к тормозному шкиву. На оси, установленной на двух под­шипниках, размещены стреловой и грузовой барабаны, опираю­щиеся на эти подшипники. На конце барабана шпонкой закреплена шестерня, входящая в зацепление с валом-шестерней, на которой установлена простая шестерня. Вращение стреловому барабану пе­редается через шестерню, соединенную с валом-шестерней, вал-шестерню и шестерню. Вращение грузового барабана лебедки осу­ществляется аналогично от гидромотора, установленного в корпу­се редуктора грузового барабана.

Каждый барабан имеет привод от собственного гидромотора, что позволяет совмещать операции по подъему груза и изменению вылета стрелы. Редукторы стрелового и грузового барабанов уни­фицированы.

При подаче рабочей жидкости в гидромотор лебедки одновре­менно размыкаются тормоза в результате воздействия гидроразмы­кателя на тормозную ленту через подвижный толкатель. В момент прекращения подачи жидкости тормозная лента под действием пружины замыкает тормозной шкив, и его вращение прекращает­ся. В конструкции лебедки предусмотрена возможность опускания груза при заглохшем двигателе трактора или при выходе из строя гидронасоса.

Лебедка трубоукладчика ТГ-124 (рис. 184) выполнена в виде еди­ного сборочного модуля, включающего гидромотор, понижающий планетарный редуктор, барабан и тормозное устройство ленточно­го типа. Гидромотор 1 через шлицевую втулку 36 связан с ведущим валом 26, выполненным вместе с ведущей солнечной шестерней первичного планетарного ряда. Ведущая шестерня входит в зацеп­ление с тремя сателлитами 12. Сателлиты 12 вращаются на подшипниках 9, сидящих на осях 8, установленных в отверстиях водила 23. Сателлиты 12 находятся в зацеплении с коронной шестерней 10, жестко прикрепленной к барабану 7 шпильками 11. Водило 23 зубча­той муфтой 24 связано с полым валом-шестерней 25, являющейся солнечной шестерней вторичного планетарного ряда. Вал-шестерня 25 находится в зацеплении с сателлитами 3. Сателлиты 3 на подшип­никах 5 посредством осей 6 установлены в корпусе редуктора. Сател­литы 3 входят в зацепление с коронной шестерней 29, внешние зубья которой входят в зацепление с венцом 28. Венец 28 жестко прикреплен к барабану 7 шпильками 4. Редукторная часть лебедки закрыта крышками 21 и 30. На крышке 21 установлен подшипник 22 опоры 19 лебедки. Смазка подшипника 22 консистентная, подшип­ник уплотнен манжетой 13 с одной стороны и лабиринтным уплот­нением — с другой. В крышке 21 расположены подшипники 18 сту­пицы 15 тормозного шкива 17. Тормозной шкив 17 установлен на ступице 15 на штифтах и прикреплен к ней болтами. Болты застопо­рены увязочной проволокой. В шлицевое отверстие ступицы 15 вхо­дит хвостовик ведущего вала 26. Редуктор лебедки со стороны тормо­за уплотнен манжетой 16. К корпусу редуктора болтами и штифтами прикреплена опора лебедки, состоящая из двух деталей 34 и 35, связанных между собой зубчатой муфтой. На цапфах корпуса редук­тора установлены подшипники 27 и 33, на которые опираются бара­бан 7 и крышка 30. Редуктор со стороны гидромотора уплотнен ман­жетой. Пробки 20 и 32 служат для залива и контроля уровня смазонного материала редуктора. Они уплотнены резиновыми кольцами 31. Тормозная лента 14 охватывает тормозной шкив; один ее конец неподвижно прикреплен к опоре 19, другой — соединен с коромыс­лом. К противоположному концу коромысла присоединен шток тор­мозного цилиндра. Опоры 19 и 34 имеют отверстия для болтового крепления лебедки к: опорной плите противовеса. Барабан 7 снаб­жен отверстием для крепления каната. От гидромотора 1 вращение через шлицевую втулку 36 передается ведущему валу 26 с нарезаной на ней шестерней. Шестерня вращает сателлиты 12, которые, обка­тываясь по коронной шестерне 10, вращают водило 23 и связанную с ним зубчатой муфтой вал-шестерню 25. Вал-шестерня 25 вращает сателлиты 3, установленные в неподвижном корпусе редуктора. Са­теллиты 3 приводят во вращение коронную шестерню 29 и связан­ный с нею посредством венца 28 барабан 7. Тормоз лебедки — посто­янно замкнутого типа. Натяжение тормозной ленты обеспечивается пружиной, которая установлена на тормозном цилиндре. Для рас-тормаживания лебедки в полость тормозного цилиндра подается ра­бочая жидкость, под действием которой плунжер выдвигается, сжи­мает тормозную пружину и лента отходит от тормозного шкива.

В последнее время в трубоукладчиках стали применять гидроци­линдр в качестве механизма изменения вылета стрелы. Гидроцилиндр стрелы двустороннего действия одной проушиной шарнирно зак­реплен налевой полураме портала, а второй (штоковой) — на попе­речине стрелы. Гильза гидроцилиндра имеет фланец для крепления сквозной крышки со стороны штока и глухую крышку с проушиной — с другой стороны. Поршень на штоке цилиндра закреплен гайкой. В проточках поршня установлены две уплотняющие манжеты. В про­точках поршня установлены две уплотняющие манжеты. В проточках сквозной крышки размещены две шевронные манжеты и один гря-зесъемник, предотвращающие утечку рабочей жидкости по поверх­ности штока и проникание пыли и грязи внутрь цилиндра. В про­ушинах гильзы и штока установлены шарнирные подшипники. При таком решении упрощается конструкция трубоукладчика путем лик­видации стрелоподъемной лебедки с полиспастом.

Лебедкой и гидроцилиндром стрелы управляют из кабины тру­боукладчика. Справа от машиниста расположены три рычага гид­рораспределителя. Рядом с машинистом,, несколько сзади, уста­новлен дополнительный гидрораспределитель, предназначенный для выполнения совмещения операций грузовой лебедки и гидро­цилиндра стрелы.

Тема 12. Устройство одноковшовых экскаваторов.
План

1. Назначение.

2. Рабочий процесс.

3. Классификация
Одноковшовые экскаваторы— землеройные машины цикличного действия — бывают универсальными и специ­альными. Универсальные экскаваторы оснащены различным сменным оборудованием для выполнения земляных, планировочных, монтажных, сваебойных и других видов строительных работ. Свыше 90% выпускаемых одноковшовых экскаваторов являются уни­версальными. Специальные экскаваторы оснащены только одним видом рабочего оборудования для земляных или погрузочных ра­бот. В настоящем учебнике описываются только универсальные од­ноковшовые строительные экскаваторы, которые классифициру­ют по числу установленных двигателей, типу привода, возможнос­ти вращения поворотной части, конструкции ходового устройства, типу подвески и видам рабочего оборудования.

По числу установленных двигателей экскаваторы бывают одного и многомоторными. Одномоторными называют экскаваторы, у ко­торых все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал. Многомоторными назы­вают экскаваторы, у которых рабочие механизмы приводятся не­сколькими независимо работающими двигателями. Многомоторные экскаваторы, у которых каждый рабочий механизм приводится от отдельного двигателя, называют экскаваторами с индивидуальным приводом механизмов, а многомоторные экскаваторы, у которых каждый из двигателей приводит в движение нескольких рабочих механизмов, - экскаваторами с групповым приводом. В многомо­торном экскаваторе с индивидуально-групповым приводом исполь­зуют как индивидуальный, так и групповой привод.

По типу передач одноковшовые экскаваторы бывают с механи­ческими, электрическими, гидравлическими и смешанными пере­дачами. В механической трансмиссии движение от силовой уста­новки передается с помощью зубчатых, цепных, клиноременных и канатных передач. В объемном гидроприводе энергия от силовой Установки передается с помощью жидкости. Объемные гидропере­дачи в экскаваторах применяют как без добавления, так и с добав­лением к ним механических передач. В гидродинамической переда­че экскаватора используют гидромуфты или гидротрансформато­ры, встраиваемые между силовой установкой и механическими передачами. В электродинамической передаче вместо гидромуфт или гидротрансформаторов устанавливают электромуфты. В смешанных передачах применяют два или три типа различных передач. На большинстве экскаваторов — смешанные электромеханические или гидромеханические передачи. По типу привода различают экскаваторы с механическим, гид­ромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами. Экскаватор с механическим приводом характерен при­менением только механических передач. Если в механическую транс­миссию экскаватора включают гидродинамическую передачу (пре­имущественно гидротрансформатор), то такой привод называют гидродинамическим. В объемном гидроприводе энергия от силовой установки передается с помощью жидкости. Первичным потреби­телем энергии являются насосы (один или несколько), нагнетаю­щие жидкость под давлением от гидросети к гидродвигателям, от которых приводятся в движение рабочее оборудование, рабочий орган и механизмы экскаватора. При электрическом приводе пере­дача энергии от силовой установки к механизмам машины произ­водится как электрическим, так и механическим способами. В сме­шанных приводах используют два или три типа различных передач. На большинстве экскаваторов получили распространение смешан­ные электромеханические или гидромеханические приводы. Меха­нические передачи в настоящее время находят все меньшее приме­нение на экскаваторах. Гораздо чаще применяют гидравлический или электрический привод.

По возможности вращения поворотной части (платформы) эк­скаваторы бывают полноповоротными, т.е. с вращающимися вок­руг вертикальной оси платформами на неограниченный угол, и неполноповоротными, когда угол вращения ограничен.

По типу ходового устройства экскаваторы разделяют на гусе­ничные, пневмоколесные, на специальные шасси, на базе само­ходной машины. Гусеничные ходовые устройства бывают с мини­мально допускаемой площадью опорной поверхности гусениц (для работы на грунтах с высокой несущей способностью) и с увели­ченной поверхностью гусениц (для работы на грунтах с низкой несущей способностью). Пневмоколесным называют экскаватор на колесном ходовом устройстве, который имеет практически ту же поворотную часть, что и гусеничный экскаватор. К экскаваторам на специальном шасси относят машины на колесном ходовом уст­ройстве автомобильного типа. Экскаватор на базе самоходной ма­шины имеет ходовое устройство на базе трактора или автомобиля. В этом случае экскаватор называют также навесным.

По типу подвески рабочего оборудования различают экскавато­ры с гибкими элементами (преимущественно канатами) для удер­жания и приведения в действие рабочего оборудования (гибкая подвеска) и с жесткими элементами — преимущественно гидрав­лическими цилиндрами (жесткая подвеска).

Гидравлические экскаваторы обладают конструктивными, тех­нологическими и экономическими преимуществами по сравнению с экскаваторами с механическим приводом. Конструктивные и тех­нологические преимущества гидравлических экскаваторов опреде­ляются главным образом применением гидравлического объемно­го привода для передачи мощности от двигателя рабочим механиз­мам машины. Гидравлический привод экскаваторов позволяет: реализовать большие передаточные числа от ведущего звена ис­точника энергии к рабочим механизмам и органам машины без применения громоздких и сложных по кинематике устройств;

упростить кинематику рабочего оборудования за счет исключе­ния канатных передач, а также значительно расширить номенкла­туру рабочего оборудования (телескопическое оборудование, ло­пата с двухчелюстным ковшом, напорный грейфер, рыхлитель, гидромолот, планировщик, разнообразные захваты, крановое обо­рудование для монтажных работ и др.);

расположить рабочие механизмы независимо от силовой уста­новки, что создает возможность для их наилучшей компоновки;

достаточно простыми средствами выполнять удобное и незави­симое бесступенчатое регулирование в широком диапазоне скоро­стей рабочих движений, совмещаемых по времени, что улучшает технологические возможности машины (в частности, позволяет заменять ручной труд на земляных работах) и повышает эффек­тивность использования мощности двигателя; этому также способ­ствует жесткая двусторонняя фиксация исполнительных механиз­мов в любом положении и возможность без дополнительных уст­ройств реверсировать направление движения исполнительного механизма при любой системе гидропривода;

применить автоматическое и полуавтоматическое управление, использование которого улучшает условия труда машиниста и по­вышает качество выполняемых работ;

унифицировать и нормализовывать конструкцию элементов гид­ропривода для машин разных типоразмеров, ограничив их но­менклатуру;

исключить из силовых передач фрикционные муфты и тормо­за, используемые при механической трансмиссии и подвержен­ные интенсивному износу, а также существенно уменьшить чис­ло мест смазывания, что сокращает время технического обслужи­вания машин.

При гидравлическом приводе улучшаются и расширяются тех­нологические возможности экскаваторов с различными видами рабочего оборудования. Например, при использовании обратной лопаты увеличивается заполнение ковша при копании на значи­тельной глубине за счет реализации больших усилий копания (так как сопротивление грунта копанию воспринимается через стрелоподъемные цилиндры весом всего экскаватора), что повышает про­изводительность машины. Создается возможность копания только посредством поворота ковша при неподвижной (относительно стре­лы) рукояти, что позволяет выполнять работы, например в усло­виях города, в непосредственной близости от подземных коммуни­каций, где требования к безопасности ведения работ часто вынуж­дают использовать ручной труд. При использовании погрузочного оборудования обеспечивают­ся близкая к горизонтальной траектория движения режущего кон­тура ковша и большее его заполнение за счет поворота ковша на себя в конце горизонтального перемещения.

При использовании грейфера обеспечивается эффективное ко­пание достаточно плотных грунтов благодаря возможности воспри­нимать весом всего экскаватора реакцию грунта при копании, воз­можность использования его для отрывки ям, приямков, колод­цев, а также для перегрузки длинномерных штучных грузов (например, бревен), различно ориентированных в плане по отно­шению к экскаватору.

Расширение и улучшение технологических возможностей экс­каваторов с гидроприводом не ограничивается приведенными при­мерами.

Экономические преимущества экскаваторов с гидравлическим приводом вытекают из конструктивных и технологических. Так, рас­ширение номенклатуры сменного рабочего оборудования и его спе­цифическая кинематика, а также независимое регулирование ско­ростей совмещаемых рабочих движений позволяют механизировать работы, которые ранее выполняли вручную. Это дает возможность не только существенно снизить стоимость и ускорить производство таких работ, но и высвободить большое число рабочих.

Сокращение времени, необходимого для технического обслуживания машины, позволяет повысить коэффициент ее исполь­зования в течение смены и для наиболее распространенных ти­поразмеров экскаваторов уменьшить число обслуживающего пер­сонала.

Рабочий процесс экскаватора включает в себя рабочий цикл и передвижение машины на новую стоянку, когда со старой станет невозможно или неудобно производить дальнейшую разработку грунта. Рабочий цикл состоит из пяти основных операций: копание -| грунта, перемещение заполненного грунтом ковша к месту раз­грузки путем вращения поворотной платформы с рабочим обору­дованием, разгрузка грунта из ковша в отвал или транспорт, пово­рот платформы с порожним ковшом к забою, опускание и уста­новка ковша для следующего копания. Время выполнения всех этих операций называют продолжительностью рабочего цикла. Для ее сокращения обычно совмещают четвертую и пятую операции, а при работе в отвал — второую и третью, чем меньше продолжитель­ность рабочего цикла, тем выше производительность экскаватора, которую теоретически определяют как произведение вместимости ковша на максимально возможное число рабочих циклов, выпол­няемых экскаватором за час работы.

Несущей конструкцией автомобиля принято называть остов, который соединяет между собой все его части. Это может быть либо отдельная кон­струкция, рама, на которую устанавливаются кузов и агрегаты автомобиля (двигатель, механизмы трансмиссии, ведущие и управляемые мосты, под­веска и т. п.), либо сам кузов. Раму автомобиля с установленными на ней агрегатами называют шасси. Под словом «кузов» в автостроении в боль­шинстве случаев понимают пространство для размещения основного объ­екта перевозок. Несущая конструкция автомобиля воспринимает различ­ные виды нагрузок: нагрузки, связанные с массой узлов и агрегатов, уста­новленных на ней, а также массой пассажиров и груза, и динамические нагрузки, возникающие при движении автомобиля по неровной дороге и при изменении режимов работы двигателя. В исключительных случаях, на­пример при дорожно-транспортных происшествиях, несущая конструкция воспринимает нагрузки аварийного характера.

Основное назначение несущей конструкции состоит в объединении в единое целое всех частей автомобиля в процессе его функционирования.

Требования к несущим конструкциям. Из основного назначения несущей конструкции — объединение в единое целое всех частей автомобиля — вы­текают главные требования, предъявляемые к ней, — прочность и жест­кость. Под прочностью понимают способность несущей конструкции вос­принимать эксплуатационные нагрузки без поломок системы в целом или ее элементов, а под жесткостью — ее способность сохранять свою форму без остаточных деформаций и без недопустимых упругих деформаций при воздействии тех же нагрузок.

Классификация несущих конструкций. Несущие конструкции автомоби­лей могут быть классифицированы по различным признакам.

По способу распределения функций несущие конструкции автомоби­лей могут быть:

• рамными (несущей конструкцией служит отдельная конструкция — рама, на которой монтируется кузов, полностью или частично осво­божденный от функций несущей конструкции), такое конструктив­ное решение типично для грузовых автомобилей высокой проходи­мости;

• с несущими кузовами (функции несущей конструкции выполняет кузов), это типично для большинства легковых автомобилей и ав­тобусов.
Рама.

В качестве несущей конструкции системы грузового автомобиля чаще всего применяется рама. Различают лонжеронные и хребтовые рамы.

Лонжеронная рама состоит из двух продольных штампованных балок швеллерного сечения — лонжеронов, связанных между собой несколькими

поперечинами. Такая рама получила название лонжеронной. Поперечины обычно штампованные, служат не только для соединения между собой лонжеронов и придания всей конструкции необходимой жесткости, но и для крепления различных агрегатов автомобиля. Для изготовления элемен­тов рамы обычно применяется низкоуглеродистая сталь. Соединение лон­жеронов и поперечин чаще всего выполняется с помощью заклепок. В не­обходимых местах к лонжеронам и поперечинам, также заклепками или болтами, крепятся различные кронштейны и другие детали для установки агрегатов автомобиля.

Тягово-сцепное устройство

Тягово-сцепное устройство выполняется на усиленной задней попере­чине рамы и служит для буксирования прицепов. Тягово-сцепное устрой­ство грузовых автомобилей двустороннего действия позволяет смягчать осевые толчки, возникающие во время движения автопоезда в обоих на­правлениях.

Тягово-сцепное устройство представляет собой стальной крюк, проходящий внутри упругого резинового элемента, зажатого между двух опорных шайб. Опорные шайбы вместе с упругим элементом разме­щаются в массивном цилиндрическом корпусе, с одной стороны закры­том колпаком, а с другой — крышкой, которая болтами крепится к попе­речине рамы. Упругий резиновый элемент смягчает ударные нагрузки при трогании автомобиля с прицепом с места при движении по неровной до­роге. На крюке имеется защелка, которая застопорена собачкой и шплин­том с цепочкой, предотвращающими самопроизвольный выход дышла прицепа из зацепления с крюком. На автомобилях, не имеющих тягово-сцепного устройства, устанавливают петли, предназначенные только для кратковременного буксирования автомобиля, но исключающие работу с прицепом.

Передний управляемый мост

Управляемый мост может быть неразрезным и разрез­ным. Неразрезной мост состоит из балки и поворотных кулаков, шарнирно соединенных посредством шкворней, обеспечивающих возможность пово­рота управляемых колес для изменения направления движения автомобиля (на цапфах поворотных кулаков на подшипниках устанавливаются управ­ляемые колеса).

Балка моста должна быть прочной, жесткой и как можно более лег­кой. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют стальные кованые балки двутаврового сечения. По краям балки двутавровое сече­ние плавно переходит в прямоугольное с отверстиями для установки шкворней поворотного кулака. Средняя часть балки выгнута вниз, с тем чтобы дать мосту свободу вертикального перемещения. Для крепления элементов подвески на балке предусмотрено наличие соответствующих опорных площадок. Шкворень поворотного кулака представляет собой стальной цилиндрический палец, неподвижно установленный в балке. Для его фиксации от поворота и осевого смещения обычно используются клиновые болты. Вертикальные нагрузки воспринимаются опорными под­шипниками скольжения (подшипник качения). Для регулировки зазора между верхним торцом бобышки балки и поворотным кулаком устанавли­вают регулировочные прокладки. Поворот кулака относительно шкворня обеспечивается подшипниками скольжения, образованными поверхно­стью шкворня и запрессованными в отверстии поворотного кулака брон­зовыми втулками.
Тема 13. Устройство многоковшовых экскаваторов.
План

1. Назначение.

2. Рабочий процесс.

3. Классификация
Экскаваторы непрерывного действия разработку, транспортиро­вание и разгрузку грунта производят одновременно и 'непрерывно. По сравнению с машинами цикличного действия они обеспечивают более высокую производительность, их успешно применяют при больших объемах вскрышных работ, добыче полезных ископаемых, рытье траншей, каналов, профилировании откосов и других зем­ляных работах.

По способу работы экскаваторы непрерывного действия разде­ляют на машины продольного, радиального и поперечного копания. Экскаваторы непрерывного действия разработку, транспортиро­вание и разгрузку грунта производят одновременно и непрерывно. По сравнению с машинами цикличного действия они обеспечивают более высокую производительность, их успешно применяют при больших объемах вскрышных работ, добыче полезных ископаемых, рытье траншей, каналов, профилировании откосов и других зем­ляных работах .

В строительстве наиболее широко применяют многоковшовые экскаваторы непрерывного действия продольного копания, как ро­торные, так и цепные средней и малой мощности.

Рабочее оборудование экскаватора поперечного копания состо­ит из ковшовой рамыи бесконечной шарнирной цепи, состоящей из звеньев и установленных на ней ковшей через каждые 4, 5 или 6 звеньев. Цепь приводится в движение шести-, семи- или восьмигранной звездочкой , уста­новленной на приводном валу. Для смягчения колебаний цепи на приводном валу установлено выравнивающее устройство, а для уменьшения простоев при обрыве цепи на раме имеется «ло­витель». В случае обрыва цепь попадает на выступ за­хвата, соединенного рычагом с демпфирующим устройством и с концевым выключателем.

Тема 14. Экскаваторы с гидравлическим приводом
План

1. Общие сведения.

2. Рабочее оборудование.
Экскаваторы с гидравлическим приводом принято называть экскаваторами с жестким подвесом рабочего органа, в отличие от канатных экскаваторов, которые имеют гибкий подвес рабочего органа. Подвес называется жестким потому, что им можно фикси­ровать все элементы рабочего оборудования в пространстве. В од­ноковшовых экскаваторах с жестким подвесом привод рабочего, ходового оборудования, поворота и остальных агрегатов, которые должны приводиться в движение, осуществляется с помощью гид­роцилиндров и гидромоторов.

Одноковшовый гидравлический экскаватор, как и экскаватор с гибким подвесом, является машиной циклического действия в ос­новном для земляных и погрузочно-разгрузочных работ. Экскава­торы с жестким подвесом имеют значительные конструктивные, технологические и эксплуатационные преимущества по сравнению с экскаваторами с гибким подвесом.

Гидравлические экскаваторы появились в начале XX в. Один из первых гидравлических экскаваторов французской фирмы Пок-лейн представлял собой прототип широко распростра­ненных полуповоротных тракторных экскаваторов.

Установка на экскаваторе с гидравлическим приводом обо­рудования обратной лопаты позволила получить на зубьях ковша усилия, в 3 ... 4 раза превышающие усилия, развиваемые подобным оборудованием канатных машин такой же мощности и массы. Это резко расширило область их применения. В нашей стране освоен серийный выпуск строительных экскаваторов с ковшами вмести­мостью 0,25 ... 3,2 м³. Основные параметры строительных гидрав­лических экскаваторов приведены в табл. и осваиваются моде­ли с ковшами вместимостью до 20 м³.

Конструктивно-кинематическая схема рабочего оборудования гидравлической обратной лопаты обеспечивает жесткую передачу усилий при любом движении ковша, что создало особые условия для работы ковша — точность и возможность изменения скорости и направления движения, недостижимых при канатных системах. Главной особенностью 'явилась возможность непосредственного воздействия привода на исполнительные органы экскаватора без применения сложных механических трансмиссий, снабженных муфтами, тормозами, редукторами, коробками передач, требую­щих сложного управления с применением для этого значительных усилий и сервомоторов, трансформирующих крутящие моменты в конечные, обычно поступательные и возвратные перемещения ис­полнительных органов. Все эти элементы заменяются в гидравли­ческих экскаваторах трубопроводом, подающим от насосов жид­кость в исполнительные рабочие цилиндры, штоки которых воздей­ствуют через простые рычажные системы на рабочие органы. Вви­ду того что рабочие цилиндры должны перемещаться вместе с ра­бочими органами, подводка трубопроводов к цилиндрам в основ­ном осуществляется гибкими шлангами. Сложное силовое управ­ление механическими передачами при этом заменилось легким уп­равлением золотниками, изменяющими направление движения жидкости, подаваемой насосом высокого давления в рабочие ци­линдры. Однако в тех механизмах, которые должны выполнять работу, приводя в движение исполнительные и рабочие органы,— ведущие колеса ходового оборудования, гусеницы, поворотные платформы, сверла, буры, — частично сохранились зубчатые пере­дачи, но максимально сократилось их количество за счет приме­нения мотор-колес, высокомоментных гидродвигателей и др.

Механические передачи, насчитывающие в экскаваторах тыся­чи деталей, заменяются несколькими десятками элементов.

Таким образом, главной особенностью гидравлического экска­ватора является малое количество элементов трансмиссии.

Главным направлением технического прогресса гидравлических экскаваторов является повышение рабочего давления насосов и двигателей (до 40... 50 МПа), что уменьшает габариты и массу гидравлического оборудования. Однако увеличение давления вы­зывает повышение требований к конструкции, надежности, уплот­нений и точности изготовления деталей гидрооборудования.
Тема 15. Сваебойное оборудование
План

1. Схемы свайных оснований.

2. Виды сваебойного оборудования
Для многих инженерных сооружений необходимо строить фун­даменты, расположенные ниже поверхности земли. Фундамент передает все нагрузки, как от собственного веса сооружения, так и возникающие в этом сооружении нагрузки от работающих машин. Во многих случаях фундаменты строятся не только для сооруже­ния в целом, но и для отдельных видов тяжелого оборудования, а также оборудования, при работе которого возникают динамиче­ские нагрузки. Как показали экономические исследования, наибо­лее эффективными и надежными являются фундаменты, сооружае­мые на сваях. Достоинством свай является не только передача ими нагрузки, но и то, что свая уплотняет грунт вокруг себя, что значительно повышает прочность фундамента.

Сваи подразделяются на несколько видов в зависимости от спо­соба устройства, материала, конструкции, передачи нагрузок от сооружения на грунт.

По способу устройства сваи подразделяются на забивные и на­бивные. Забивные сваи заранее изготовляют на заводах и иногда на полигонах строительных площадок. Набивные сваи изготовляют непосредственно на месте их установки. Набивные сваи сооружают бурением скважины с последующим заполнением ее бетоном. Для увеличения несущей способности набивные сваи изготовляют с уширенной пятой. Эта особенность усложняет бурение скважины. Наиболее широко используют железобетонные сваи.

По форме сваи бывают квадратного, призматического и кругло­го сечения, в последнее время стали применять сваи-оболочки (трубчатые и винтовые сваи). В тех случаях, когда сваи применя­ют в качестве ограждающих конструкций или противофильтрационных завес, используют шпунтовые сваи из металла (шпунт) . Эти сваи погружают одну к другой, образуя сплошную стенку. Шпунтовые сваи изготовляют со специальным замком, замок сое­диняет шпунты между собой в процессе погружения.

Различают сваи-стойки и висячие сваи.

Сваи-стойки передают основную нагрузку (более 70 ...80%) торцовой поверхности сваи. Эти сваи забивают до проч­ных грунтов. Висячие сваи забивают до прочных грун­тов и основную нагрузку (до 70 ...80%) воспринимают силы боко­вого трения между наружной поверхностью свай и грунтом.

Свайный фундамент состоит из трех основных элементов: рост­верка , сваии грунта . Ростверк опирается на нес­колько свай, соединяет их и распределяет на них нагрузки. Разли­чают два типа свайных фундаментов: с низким ростверком , когда он заглубляется в грунт до 0,5 своей высоты, и с вы­соким ростверком , расположенным выше уровня грунта.

Фундаменты с высоким ростверком применяют при строительст­ве мостов, причалов из свай и свай-оболочек. Фундаменты с низки­ми ростверками могут воспринимать значительные горизонтальные нагрузки по сравнению с фундаментами с высоким ростверком.

Сваи по отношению к горизонтальной плоскости чаще всего рас­полагают вертикально, но в отдельных случаях их располагают наклонно или козловым способом. В этом случае сваи могут нести не только вертикальные, но и горизонтальные нагрузки.

Основные технологические процессы забивки свай: транспорти­ровка к месту установки, штабелирование, подтаскивание свай к месту забивки, установка на свае наголовника, подъем сваи в вер­тикальное положение, забивка сваи.

Внедрение сваи может осуществляться забивкой, вибрировани­ем, завинчиванием и комбинированным способом (виброударом и вибровдавливанием). Более 95% свай забиваются в грунт с по­мощью различного сваебойного оборудования. Задавливаются сваи только сравнительно малой длины — до 5 м.

В качестве сваебойного оборудования применяют паровоздуш­ные, дизельные, трубчатые молоты и вибропогружатели. Основны­ми параметрами сваебойных молотов, влияющих на производитель­ность, являются энергия единичного удара и количество ударов в минуту.

Виды сваебойного оборудования

Механические молоты. Принцип работы этих молотов заключа­ется в подъеме груза весом G, сбрасываемого на верхнюю торцо­вую поверхность сваи. Груз поднимается с помощью лебедок.

Список литературы

1. 
   Волков Д. П. Строительные машины. М. Высшая школа 1988-320С.
   
2. 
   Волков Д. П. и др. Машины для земляных работ. 1992-460С.
   
3. 
   Мартынов Н. Н., Алешин Н.Н. и др. Строительные машины и монтажное оборудование. М. Машиностроение 1990-352С.
   
4. 
   Заленский В. С. Строительные машины. Примеры расчетов. М. Строй издательство 1983-272С.
   
5. 
   Дроздов Н. Е. и др. Строительные машины и оборудование. Курсовое и дипломное проектирование. М. Строй издательство 1988-192С.
   
6. 
   Бауман В. А. и др. Строительные машины. Справочник. М. Машиностроение 1992-504С