Пневмоколесный движитель

Ходовое оборудование предназначено для передачи нагрузок на опорное основание и для передвижения машин. Ходовое оборудование включает взаимодействующий с опорным основанием движитель, подвеску и опорную раму или оси, а в самоходных машинах, кроме того, механизм передвижения. По типу движителя ходовое оборудование подразделяют на гусеничное, шинноколесное, рельсоколесное и специальное.

Шинноколесное ходовое оборудование устанавливают на машинах, для которых транспортная операция занимает по времени соизмеримую с другими операциями часть технологического цикла как, например, у самоходных скреперов, перемещающих грунт в своем ковше на расстояния нескольких километров. Такой же вид ходового оборудования имеют машины, часто меняющие рабочие площадки, отстоящие одна от другой на значительных расстояниях. Особенностью такого вида ходового оборудования являются повышенные транспортные скорости, соизмеримые со скоростями грузовых автомобилей.

Шинноколесный движитель легче гусеничного, имеет большой ресурс работы (до 30-40 тыс. км. пробега, что примерно в 20 раз выше ресурса гусеничного движителя), позволяет машине перемещаться на больших скоростях (до 60 км/ч и более) и по сравнению с гусеничным движителем отличается большей долговечностью и ремонтопригодностью, а также более высоким КПД. К недостаткам относятся: большое удельное давление на основание в связи с малой контактной площадью и меньшая сила тяги по сцеплению движителя с грунтом. Для повышения сцепления при работе в труднопроходимой местности на колеса одевают цепи.

Шинноколесный движитель состоит из колес с пневматическими шинами, надеваемых на мосты. Колеса приводятся ходовой трансмиссией.

Пневматические шины могут быть камерными и бескамерными. Камерная шина состоит из покрышки, камеры, ободной ленты и вентиля для накачивания воздуха в камеру.

Бескамерные шины представляют собой покрышки, геометрически прилегающие к ободьям.

Покрышки изготавливают из резины, армированной тканевым и металлическим кордом.

Различают шины обычного профиля: для землеройных машин, для работы в каменных карьерах, противобуксующие и универсальные.

На слабых и рыхлых грунтах, а также по снегу используют широкопрофильные и арочные, шины с повышенной опорной поверхностью и развитыми грунтозацепами.

При взаимодействии шины с опорным основанием в зоне их контакта деформируется как шина, так и основание. Соотношение этих деформаций зависит от податливости контактирующих тел. В свою очередь податливость шины зависит от давления воздуха в ней. Следовательно, при определенной внешней нагрузке на шину площадь контактной поверхности, а вместе с ней и среднее удельное давление зависит от давления воздуха в шине.

Для повышения проходимости машин, снижения сопротивления передвижению и износа шин в современных строительных машинах давление воздуха в шинах регулируют на ходу из кабины машиниста: его снижают при движении по рыхлому или влажному грунту и повышают при движении по дорогам с твердым покрытием.

В шинноколесном движителе различают приводные и управляемые колеса. Первые приводятся от ходовой трансмиссии, а вторыми управляют при изменении направления движения машины. Управляемые колеса могут быть одновременно и приводными. Для поворота машины используют как управляемые колеса, поварачиваемые относительно поворотных цапф, так и колеса с управляемой осью, поварачиваемой в плане относительно вертикального шкворня в ее средней части. В случае управляемых колес они приводятся от рулевой трапеции длины звеньев которой подобраны так, чтобы обеспечить поворот колес с разными углами без бокового скольжения при передвижении на поворотах: больший угол для колеса, движущегося по внутренней концентрической окружности поворота, меньший – для колеса, движущегося по внешней окружности.

Шинноколесное ходовое оборудование может быть двухосным с одной или двумя ведущими осями, трехосным с двумя или тремя ведущими осями, четырехосным и т.д. Эту структуру обозначают колесной формулой вида А● В. Первой цифрой обозначают общее число колес (колесо из двух шин считается за одно колесо), а второй – число приводных колес. Наиболее распростронены машины с колесными формулами 4● 2 и 4● 4. С увеличением числа приводных колес повышается проходимость и тяговые качества машины, но усложняется механизм передвижения.(используемое понятие ось чисто исторически, хотя оно не соответствует определению оси. Это понятие правомерно лишь применительно к осям с неприводными колесами, относительно же приводных колес правильно говорить не об осях, а о валах.).

Приводы шинноколесного ходового оборудования строительных машин могут иметь механическую, гидравлическую и реже электрическую и комбинированную трансмиссии. В случае механических и гидромеханических трансмиссий ведущие колеса приводятся в движение попарно через дифференциальные механизмы, называемые также сокращенно дифференциалами и обеспечивающие высокие скорости движения без проскальзывания. В последние годы в строительных машинах получает развитее индивидуальный привод каждого колеса от собственного гидро- или электромотора, называемый приводом с мотор-колесами.

Мотор-колесо представляет собой самостоятельный блок, обычно состоящий из двигателя, муфты, планетарного редуктора, тормоза и колеса. Применение гидропривода с высоким давлением позволяет при низкомоментных гидродвигателях создавать компактные, встроенные в обод колеса, конструкции, успешно конкурирующие с другими типами приводов. Применение мотор-колес упрощает компоновку машины, повышает ее маневренность и проходимость за счет того, что каждое колесо может служить одновременно приводным и управляемым (поворотным).