Лекция 1.6. Ходовое оборудование

1. Виды ходового оборудования, их классификация, основные характеристики.

2. Основы тягового расчета строительных машин.

Литература: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

1.6.1. Виды ходового оборудования, их классификация, основные характеристики.

Ходовое устройство (ХУ) строительной машины служит для передачи силы тяжести машины и внешних нагрузок на грунт и обеспечивает перемещение машины по грунту, дорогам или рельсам. У многих видов строительных машин (ЗТМ, многоковшовых экскаваторов, передвижных кранов и др.) ходовое оборудование участвует непосредственно в рабочем процессе, обеспечивая при этом дополнительные тяговые усилия.

В строительных машинах применяют, в основном, следующие ходовые устройства:

Ø пневмоколесное и рельсоколесное;

Ø гусеничное.

Каждое из этих ХУ состоит из движителя и подвески.

Движителем называют элементы ходового устройства, передающие на основание (рельсы, грунт, дорожное покрытие) внешние нагрузки и силу тяжести машины, находящиеся в сцеплении с основанием и сообщающие движение машине.

Подвеской называется комплект деталей, соединяющих движитель с опорной рамой машины. Тихоходные машины имеют жесткое или полужесткое подвесное устройство, а быстроходные – упругую подвеску в виде рессор или пружин.

При жесткой подвеске между корпусом машины и колесами или гусеницами, рессоры (пружины) не устанавливаются. Такие ХУ допускают скорости 10…15 км/ч.

При полужесткой подвеске части корпуса подрессорена, остальная часть опирается на ходовое устройство. Машины с такими подвесками могут передвигаться со скоростью более 25 км/ч. Рекомендуется такие ХУ для передвижения по мягким грунтам.

При упругой подвеске корпус машины соединяется с ходовой частью через упругие элементы. Упругие элементы подвески могут быть индивидуальными и балансирными; разделяются на подвески торсионные, с винтовыми пружинами (витые пружины) и листовыми рессорами.

В конструкции упругих подвесок вводятся амортизаторы, предназначенные для гашения колебаний корпуса машины, а также стабилизаторы, выключатели подвесок и подрессорники.

Стабилизаторы предназначены для выравнивания деформаций рессор, что необходимо для избежания крена машины.

Гусеничный ход применяют в машинах, которые передвигаются по местности, не имеющей дорог, или по грунтовым дорогам, а также для обеспечения большого тягового усилия. Гусеничное ХУ может быть двух- и многогусеничным. Наиболее широко применяется 2-х гусеничное ХУ.

Движитель гусеничного хода состоит из двух бесконечных гусеничных лент (цепей), образуемых из шарнирно-связанных между собой отдельных плоских звеньев (пластин, траков). Движение к ведущей звездочке передается от двигателя через трансмиссию, либо непосредственно при помощи мотор-редуктора с гидроприводом (плакат мотор-редуктора). Натяжение гусеничной ленты достигается перемещением натяжной звездочки в пазах балок с помощью натяжного винта. Нагрузка от машины передается на нижнюю ветвь гусеничной ленты с помощью опорных роликов. Движение гусеничного хода по кривой осуществляется притормаживанием одной из гусениц или вращением гусениц в противоположные стороны.

Гусеничные ленты могут быть нормальной ширины (B = 600 мм), уширенные (до 900…1200 мм) и удлиненные.

Благодаря большой опорной поверхности гусеничный ход может обеспечить небольшие удельные давления на грунт P _уд = 0, 04…0, 1 МПа (для уширенных болотных до 0, 025 МПа). Коэффициент сцепления гусеницы с грунтом достигает 1, 0 и выше, поэтому гусеничные машины могут развивать тяговое усилие, значительно большее чем пневмоколесные.

Недостатки:

Ø малая скорость перемещения;

Ø недопустимость перемещения тяжелых машин по дорогам с усовершенствованным покрытием (особенно с грунтозацепами) и необходимость в этом случае перевозки машины на специальных транспортных прицепах-тяжеловозах (трейлерах);

Ø значительная масса (до 35…40 % от всей массы машины);

Ø недолговечность;

Ø низкие КПД и скорости передвижения.

Разработаны (в том числе на МТЗ) тракторы с резинометаллическими гусеницами. Такие гусеницы имеют меньшую массу, лучшую приспособленность к грунтовым условиям, лучшую проходимость машины, не нарушают дерновый покров.

Пневмоколесный ход применяют в строительных машинах высокой маневренности, предназначенных для передвижения по шоссейным дорогам с твердым покрытием. Транспортная скорость до 40…60 км/ч.

Пневмоколесный ход выполняется либо двухосным, либо многоосным (2, 3, 4 и т.д.); бывает с одной ведущей осью или с несколькими.

Важной характеристикой колесных машин является колесная формула, состоящая из двух цифр: первая обозначает число всех колес, вторая число приводных. Наибольшее распространение получили машины с колесными формулами 4× 2, 4× 4, 6× 4, 6× 6 и т.д. С ростом числа приводных колес в ходовом устройстве улучшается проходимость и тяговые качества машины, но усложняется механизм привода передвижения.

Свойства пневмоколесного ходового оборудования в значительной степени зависят от конструкции шин. На машине, как правило, устанавливают шины одного типоразмера, поэтому часто на наиболее нагруженные оси устанавливают сдвоенные колеса. Для улучшения проходимости используют шины большего диаметра, широкопрофильные и арочные. При этом проходимость улучшается за счет большей опорной поверхности и развитым грунтозацепам.

Находит применение регулирование давления воздуха в шинах непосредственно из кабины оператора. Это дает возможность улучшить проходимость машины и увеличить срок службы шины.

Пневмоколесное ходовое оборудование строительных машин может иметь механический, электрический, комбинированный привод.

Рельсоколесное ходовое оборудование обеспечивает низкое сопротивление передвижению, восприятие больших нагрузок, простоту конструкции и невысокую стоимость, достаточную долговечность и надежность. Жесткие рельсовые направляющие и основания обеспечивают возможность высокой точности работы машины.

Недостатки:

Ø малая маневренность;

Ø сложность перебазирования на новые участки работы;

Ø дополнительные затраты на устройство и эксплуатацию рельсовых путей.

Применяется в башенных, мостовых, козловых, железнодорожных кранах и некоторых других машинах.