|
Волков Строительные машины. Среднее профессиональное образование
Транспортные тракторы оборудуют грузовой платформой для перевозки грузов, а специальные тракторы — лебедками, платформами, подъемниками и другими устройствами для выполнения специальных работ.
Основным показателем, по которому тракторы разделяют на ютссы, является тяговое усилие. Максимальное тяговое усилие гусеничных тракторов ограничено сцепным весом машины вместе с навесным оборудованием, а для колесных тракторов — общим весом, приходящимся на ведущие колеса.
Гусеничный движитель соединяется с остовом трактора по схеме полужесткой (с шарниром в задней части и рессорами — в передней) и мягкой (с подпружиненными независимыми или балан- сирными опорными катками) подвески. Движители колесных тракторов обычно соединяют с остовом по схеме мягкой подвески — через пружины и рессоры попарно на одной оси.
![](205_html_1fa0bc78.png)
![](205_html_m77de4161.png) Для привода тракторов применяют дизели, реже — карбюраторные двигатели с механической, гидромеханической и электромеханической трансмиссиями. В тракторах, используемых для навески строительного рабочего оборудования, широкое применение получили первые два вида трансмиссий. Гусеничные тракторы с передним расположением двигателя (рис. 8.8, а) и колесные тракторы с передними управляемыми колесами (рис. 8.8, в) имеют сходные кинематические схемы механических трансмиссий (см. рис. 7.3). Для поворота колесного трактора одно из его
![](205_html_6a5f8979.png)
Рис. 8.8. Тракторы: гусеничные с передним (а) и задним (б) расположением двигателя; пневмоколесные с передними управляемыми колесами (в) и шарнирно-сочлененной рамой (г) колес затормаживают, но направление передвижения при повороте определяется текущим углом поворота управляемых колес. При этом неизбежно проскальзывание одного или обоих колес, что снижает долговечность шин.
В гидромеханических передачах вслед за двигателем устанавливают гидротрансформатор (вместо муфты сцепления), автоматически изменяющий скорость движения трактора в зависимости от внешней нагрузки. В гусеничных тракторах с электромеханической трансмиссией движение ведущим звездочкам гусениц сообщается тяговым электродвигателем постоянного тока, питаемым от приводимого двигателем трактора генератора, через бортовые фрикционы и редукторы. Система привода дизель- генератор-электродвигатель упрощает кинематическую схему передачи и обеспечивает бесступенчатое регулирование скорости передвижения в широких пределах. Гидромеханическая и электрическая силовые передачи наиболее полно отвечают режиму работы тракторов с прицепным и навесным оборудованием строительных машин.
У пневмоколесных тракторов с шарнирно сочлененными рамами (рис. 8.8, г) каждая из полурам опирается соответственно на ведущий и управляемый мосты. Для поворота трактора с помощью гидроцилиндров изменяют угол между продольными осями передней и задней полурам (до 40° в каждую сторону). По сравнению с тракторами с передними управляемыми колесами, тракторы с шарнирно сочлененными рамами имеют меньший радиус разворота и соответственно обладают большей маневренностью.
8.4. Пневмоколесные тягачи
Пневмоколесные тягачи используют в строительстве как базовые машины для работы с различным прицепным и навесным рабочим оборудованием (рис. 8.9). Они обладают высокой тяговой характеристикой, транспортными скоростями (до 50 км/ч и более), большим диапазоном изменения скоростей и хорошей маневренностью, что способствует достижению высокой производительности машин, создаваемых на их базе. Пневмоколесные тягачи обычно собирают из узлов и деталей тракторов и тяжелых автомобилей серийного производства при широкой степени унификации, что делает их конструкцию более дешевой и долговечной. Мощность двигателя достигает 900 кВт при нагрузке на ось 750 кН и более.
Тягачи мощностью 12... 25 кВт имеют обычно гидрообъемный привод с бесступенчатым регулированием скоростей. Тягачи мощностью 30... 300 кВт чаще выпускаются в двух исполнениях — с гидромеханическими и механическими трансмиссия-
![](205_html_485c785e.png)
Рис. 8.9. Прицепное и навесное рабочее оборудование пневмоколесных
тягачей:
о — скрепер; б — землевоз; в — кран; г — цистерна для цемента и жидкостей; д — {тяжеловоз; е — кран-трубоукладчик; ж — траншейный экскаватор; з — корчеватель; и — бульдозер; к — рыхлитель; л — погрузчик
Ми, а тягачи большой мощности (более 300 кВт) — с мотор- колесами и шинами диаметром до 3 м и шириной более 1 м с ^автоматически изменяемым давлением воздуха в них в зависимо- сти от дорожных условий. Система управления двигателями мотор-колес позволяет сообщать каждому из них различные моменты и угловые скорости, а при разворотах — и направление вращения, чем обеспечивается высокая маневренность в стесненных дорожных условиях.
В зависимости от числа осей пневмоколесные тягачи могут быть одноосными и двухосными.
Одноосный тягач состоит из шасси, на котором установлен двигатель 6 (рис. 8.10), силовая передача, два ведущих колеса, кабина и опорно- сцепное устройство, состоящее из стойки 2, которая может качаться относительно продольной горизонтальной оси, закрепленной на раме тягача, что позволяет полуприцепу перекашиваться относительно тягача в вертикальной плоскости, и вертикального шкворня 3 для соединения тягача с полуприцепом. Поворот тягача относительно полуприцепа на 90° в каждую сторону обеспечивается двумя гидроцилиндрами 4. Гидромеханическая силовая передача состоит из раздаточной коробки 7, гидротрансформатора 8, коробки перемены передач 9, карданных валов 10 и 12, моста с главной передачей и дифференциалом И, полуосей 13 и планетарных редукторов 14, встроенных в ступицы колес. От раздаточной коробки через вал 12 приводятся один или несколько насосов 5 для обеспечения работы исполнительных органов прицепного орудия. Управляют тягачом и рабочим оборудованием с помощью блока 1.
![](205_html_m2c5a70d8.png)
Рис. 8.10. Одноосный тягач (а) и его кинематическая схема (б) Двухосный пневмоколесный тягач конструктивно сходен с пнев- моколесным трактором с шарнирно сочлененной рамой. В транс
миссию тягача обычно включена трехступенчатая коробка передач, обеспечивающая одинаковые скорости движения передним и задним ходом.
Контрольные вопросы
Какие виды транспорта используют в строительстве? Приведите ^краткую характеристику каждого из них, особенности их использования.
Чем отличаются прицепы от полуприцепов?
Какие виды грузов перемещают по трубам? Изложите принципы йваботы трубопроводного транспорта.
Какие виды работ, кроме транспортных, выполняют с помощью ^вертолетов?
Для чего применяют в строительстве грузовые автомобили? Как их классифицируют по назначению, проходимости, грузоподъемности? Что ■такое автопоезд?
Как устроен грузовой автомобиль общего назначения?
Какие транспортные средства относятся к специализированным? Приведите краткую характеристику каждого из них (назначение, устройство, особенности эксплуатации).
Какие транспортные средства относятся к специальным? В чем за- Езслючается их принципиальное отличие от других автотранспортных Средств? Приведите краткую характеристику каждого вида.
Для чего предназначены тракторы? Приведите их классификацию и дайте краткую характеристику каждого типа тракторов. Назовите основной показатель трактора. Чем он ограничен?
Для чего предназначены пневмоколесные тягачи? Приведите их краткую технико-эксплуатационную характеристику. Как устроены од- Шоосные и двухосные тягачи?
Глава 9. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 9.1. Ленточные и пластинчатые конвейеры, эскалаторыТранспортирующими называют технические средства непрерывного действия для перемещения массовых сыпучих и штучных грузов по определенным линейным трассам. Их делят на конвейеры и устройства трубопроводного транспорта. Первыми перемещают грузы (сыпучие и кусковые материалы, штучные грузы, а также пластичные смеси бетонов и растворов) путем непосредственного механического воздействия на них тягового или транспортирующего органа. Конвейеры бывают ленточными, пластинчатыми, скребковыми, ковшовыми, винтовыми и вибрационными. Устройствами трубопроводного транспорта грузы перемещают в потоке жидкости или газа, а также в контейнерах. Ленточными конвейерами (рис. 9.1, а) материал перемещают как в горизонтальном, так и в наклонном направлениях бесконечной прорезиненной лентой 4, огибающей приводной 6 и натяжной 2 барабаны. Движение ленты с перемещаемым грузом, поступающим через загрузочное устройство 3, обеспечивается силой трения на поверхности ее контакта с приводным барабаном, вращение которому передается от электродвигателя 10 через редуктор 9. Зависимость между усилиями в набегающей на ведущий барабан S\ (рис. 9.1, в) и сбегающей с него ^ветвях определяются по приведенным ранее формулам для ременной передачи (см. подразд 4.3), в соответствии с которыми максимально возможное тяговое усилие на ведущем барабане определится как р/9 _ 1 F = 2S0— -,0 е'» +1 где F — тяговое усилие, Н; — статическое усилие натяжения каждой ветви конвейерной ленты (без движения), Н; е — основание натуральных логарифмов; / — коэффициент трения между лентой и ведущим барабаном; <р — угол обхвата барабана лентой, рад- Из этого выражения следует, что усилие F прямо пропорционально натяжению ветвей ленты S 0 и является возрастающей функцией произведения /<р. Необходимое натяжение ленты обеспечивается различными конструктивными решениями, в частности, бРис. 9.1. Ленточный конвейер: а — схема конструкции; б — роликоопоры; в — схема усилий в ветвях ленты в зонеприводного барабана грузом /, подвешенным на канате, второй конец которого закреплен на подвижной каретке натяжного барабана 2. Для повышения тягового усилия приводного барабана увеличивают угол его обхвата ср лентой за счет поджимного барабана 7, а также повышают коэффициент трения /, например, путем вулканизации рабочей поверхности барабана слоем резины. Обе ветви конвейерной ленты поддерживаются от провисания катучими опорами 5 и 8, установленными более часто под грузовой ветвью и реже — под холостой. В зоне загрузки материала, где опоры установлены наиболее часто, они представляют собой прямые горизонтальные ролики (рис. 9.1, 6). Такие же ролики устанавливают и на холостой ветви ленты. Остальные катучие опоры под грузовой ветвью, выполняют либо также прямыми, либо, с целью увеличения площади поперечного сечения транспортируемого материала, от которой зависит производительность конвейера — желобчатыми из одного горизонтального и двух наклонных (под углом а = 20...30°) роликов. вМатериал разгружают через головной барабан 6 (см. рис. 9.1, а). В случае прямых роликоопор под грузовой ветвью возможна также промежуточная разгрузка с помощью наклонно установленного плужкового сбрасывателя 77. При необходимости промежу- А—А
![](205_html_98a5830.png) точной разгрузки на длинных конвейерах могут бьггь установлены также специальные промежуточные сбрасывающие тележки. Предельный угол наклона конвейера к горизонту зависит от подвижности транспортируемого материала и коэффициента трения материала о конвейерную ленту. Он не превышает 2/3 угла естественного откоса материала в движении (для строительных ма-
Рис. 9.2. Схема ленточного конвей- териалов не более 22°). При необхо- ера для кругонаклонного транс- Димости подъема материала на боль- портирования с покрывающей шую высоту при малом угле накло- на приходится значительно увеличивать длину конвейера, что повы- шает стоимость установки. Этого недостатка лишены конвейеры с покрывающей лентой (рис. 9.2), применяемые для перемещения материалов по трассе с углом подъема до 60°. Соскальзывание материала предотвращается прижимной лентой (в виде тяжелого цепного мата или прорезиненной ленты с прижимными роликами), покрывающей материал и прижимающей его к основной ленте. Для транспортирования строительных материалов применяют тканевые прорезиненные ленты из нескольких слоев (прокладок) ткани ( бельтинга), изготовленной из хлопчатобумажных или, чаще, из более прочных синтетических волокон. В особых случаях в качестве прокладок используют тонкие стальные проволочные канаты при 6...8-кратном запасе прочности. Ширина ленты обычно составляет 0,4... 2 м, скорость ее движения 0,8... 4 м/с. Ширина ленты конвейеров специального назначения, являющихся транспортными органами экскаваторов и отвалообразователей непрерывного действия, землеройно-транспортных комплексов и других машин, достигает 3,2 м при скорости до 8 м/с. Для транспортирования крупнокусковых материалов ширина ленты должна быть не меньше Вт{п = 2а тах + 0,2 м, где атзх — наибольший размер транспортируемых кусков. В карьерах иногда используют ленточные конвейеры с раздельным тяговым и грузонесущим органами. В качестве первых используют стальные канаты (пенточно-канатные конвейеры) или цепи (аенточно-цепные конвейеры), а в качестве несущего органа — облегченную прорезиненную ленту специальной формы, опирающуюся на тяговый канат или тяговую цепь. лентой
Ленточные конвейеры обладают высокой производительностью (до нескольких тысяч тонн в час), они обеспечивают значительную дальность транспортирования (до нескольких десятков километров). Для этого их обычно устанавливают каскадом — один за другим. Существенным недостатком такой схемы установки является ее недостаточная надежность, так как выход из строя какого-либо одного конвейера приводит к остановке всего каскада. В строительстве используют стационарные и передвижные ленточные конвейеры, перемещающие грузы на сравнительно небольшие расстояния. Стационарными конвейерами оборудуют стационарные же производства (бетонные и железобетонные заводы, склады строительных материалов и т.п.). Передвижные конвейеры, используемые обычно на строительных площадках, длиной 5... 15 м оборудуют колесами для перемещения вручную или в прицепе к тягачу. Ленточные конвейеры широко используют как транспортирующие органы в конструкциях траншейных и карьерных экскаваторов непрерывного действия, бетоноукладчиков и других машин. Производительность ленточных конвейеров определяют по формуле П = ЗбООЛру, (9.1) где П — производительность ленточных конвейеров, м 3/ч; А — площадь поперечного сечения потока материала, м 2; р — плотность материала, т/м 3; v— скорость движения материала, м/с. Для большинства строительных материалов площадь А может быть определена через ширину ленты В (м) по формулам: А = 0,05 В2 — при плоской ленте; А = 0,11 В2 — при желобчатой ленте (а = 20°); А « 0,14 В2 - то же (а = 30°). Пластинчатые конвейеры (рис. 9.3) применяют для транспортирования материалов с острыми кромками, например для подачи крупнокускового камня в дробилки, а также для транспортирования горячих материалов, деталей и изделий на машиностроительных заводах и заводах строительных конструкций. Тяговым органом у этих конвейеров являются две бесконечные цепи 3, огибающие приводные 4 и натяжные 2 звездочки. К тяговым цепям прикреплены металлические пластины 1, перекрывающие друг друга с целью исключения просыпания материала. Ширина пластинчатого настила обычно составляет 0,4... 1,6 м, а скорость движения — 0,01... 1 м/с. Производительность пластинчатых конвейеров определяют по формуле (9.1).
![](205_html_6cc90614.png)
Рис. 9.3. Пластинчатый конвейер
Эскалаторы (рис. 9.4, а) являются разновидностью пластинчатых конвейеров. К ним относятся тоннельные для метрополитенов и поэтажные для крупных общественных зданий, магазинов и др. В эскалаторе в качестве тягового органа применяют две парал- 1000
|
| (600) I
1ЛЛЛЛШ"
| -В- —В-
| лельные пластинчатые тяговые цепи (рис. 9.4, б), а в качестве настила используют ступени высотой 0,4 м и шириной 1 м (иногда 0,6 м — для поэтажных эскалаторов) (рис. 9.4, в), опирающиеся на две системы направляющих, что позволяет ступеням складываться на верхней и нижней площадках в плоский настил. В качестве поручней используют ленточные конвейеры с резинотканевой лентой специального профиля (рис. 9.4, г). Угол наклона эскалатора к горизонту обычно составляет 30°, высота подъема — до 45 м, скорость движения 0,75...0,96 м/с, пропускная способность — до 1000 чел. в час. 9.2. Ковшовые конвейеры и подъемники непрерывного действия
|
|
|