Малоопорный гусеничный ход.

Ходовое оборудование

Ходовое оборудование строительных машин предназначено в основном для передвижения машин в пределах рабочей зоны и может быть использовано для перемещения машин с одного строительного объекта на другой.

Ходовое оборудование состоит из движителя и подвески. Дви­житель— устройство, которое обеспечивает передвижение машины, передает на грунт силу тяжести машины. Подвеску образуют детали, которые соединяют движитель с корпусом машины.

Движители по конструкции делят на колесные, гусеничные и шагающие. Колесные, в свою очередь, подразделяют на рельсо­колесные и пневмоколесные, а рельсоколесные — с использованием колеи нормальной ширины (1520 мм), образующей железнодорож­ный путь, и большей ширины — собственно рельсоколесный ход.

Железнодорожный путь используется для отдельных разновид­ностей стреловых кранов, применяемых в эксплуатационной служ­бе железных дорог и одновременно на железнодорожном строи­тельстве. Наибольшее применение в строительстве имеют машины на пневмоколесном ходу. Это объясняется значительной манев­ренностью и мобильностью пневмоколесных машин, поскольку их максимальные транспортные скорости достигают 50—60 км/ч, а рабочие скорости при переброске своим ходом на значительные расстояния—15—30 км/ч.

В связи с намечающимся исключительно широким применени­ем в строительстве самоходных пневмоколесных машин разрабо­тан перспективный типаж этих машин, в котором в качестве базы приняты одноосные и двухосные тягачи нормального исполнения и специальные агрегатные шасси.

Для машин на железнодорожном ходу (кранов) в качестве базы принимают железнодорожные платформы двухосные (при грузоподъемности кранов до 10 т), четырехосные (при грузоподъ­емности 15—20 т) и специальные шестиосные (при грузоподъемно­сти 50 т и более).

Гусеничное ходовое оборудование обеспечивает по сравнению с другими видами ходового оборудования более равномерное рас­пределение давления на грунт, придает машине хорошую устой­чивость при работе, обладает высокой проходимостью и маневрен­ностью в стесненных условиях. По сцепным качествам гусеничный движитель превосходит колесный.

К недостаткам гусеничного ходового оборудования относятся малые транспортные скорости передвижения машины, сложность конструкции, большая масса ходового оборудования, составляю­щая 30—40% от массы всей машины, большой износ звеньев гусеничной цепи.

Учитывая указанные недостатки, гусеничное ходовое оборудо­вание применяют только в строительных машинах, работающих с опиранием; непосредственно на грунт: в одноковшовых экскава­торах с ковшом вместимостью более 0,4 м³ (экскаваторы с ковшом до 0,4 м³ включительно выпускаются, как правило, на пневмохо­ду), на стреловых кранах в основном средней и большой грузо­подъемности и на некоторых других машинах.

Рельсоколесный ход применяют для машин, перемещающихся в пределах рабочей зоны по строго фиксированному пути, к кото­рым относят краны башенные, козловые, кабельные и портальные.

Шагающее оборудование применяют для машин значительной массы, работающих с опиранием на грунт небольшой плотности, например одноковшовых экскаваторов — драглайнов, применяемых на гидротехническом строительстве с ковшом емкостью 4 м³ и бо­лее, и частично стреловых кранов, предназначенных к использо­ванию в условиях перемещения по местности со слабой несущей способностью — до 0,025 МПа (например, по намытым грунтам или по торфу).

Шагающее оборудование драглайнов состоит из опорных баш­маков, механизма, осуществляющего перемещение экскаватора на величину хода шагания, и привода.

Пневмоколесное оборудование состоит из колес с пневматиче­скими шинами различной конструкции, надеваемых на мосты.

Пневматические шины подразделяют на камерные, рассчитан­ные на высокое давление 0,5—0,7 МПа, и бескамерные (баллоны), давление в которых составляет 0,125—0,35 МПа.

Камерная пневмошина состоит из покрышки, камеры, ободной ленты и вентиля для накачки воздуха. Бескамерные баллоны представляют собой покрышки, герметически прилегающие к ободу.

Пневмоколеса делят на:

· ведущие (приводимые в движение хо­довой трансмиссией);

· ведомые (свободные).

Применяют схемы привода колес, в которых ведущими колеса­ми являются передние или задние, а в ряде случаев и те и другие.

Получают применение также машины, у которых каждое колесо приводится в движение от отдельного электродвигателя (мотор-колесо) и, следовательно, является ведущим. Электродви­гатели питаются от дизель-генератора, устанавливаемого на машине.

Крутящий момент, передаваемый на ведущие колеса, расходу­ется на создание силы тяги и на преодоление сопротивления каче­нию. Часть силы тяги, переданной ведущим колесом, расходуется на преодоление сопротивления качению ведомых колес.

Сопротивление качению определяется нагрузкой, передаваемой на колеса, и коэффициентом сопротивления.

Допустимая нагрузка на пневматические колеса зависит от ко­личества прокладок в покрышке и давления в камере, которые должны быть между собой согласованы.

Для обеспечения соответствующей долговечности покрышки прогиб камеры пневмоколеса не должен превышать 3,5% диамет­ра колеса или примерно 15% высоты профиля.

На пневмоколесных землеройных машинах применяют шины с регулируемым давлением, в которых с помощью специального устройства, управляемого водителем, давление может быть сниже­но до 0,05—0,07 МПа; при этом площадь контакта шины с грун­том увеличивается, что повышает проходимость машины по сла­бым грунтам.

Так как при малых давлениях возрастают коэффициент сопро­тивления движению и интенсивность изнашивания покрышки, то при передвижении по плотному грунту или по дорогам с твердым покрытием давление в шинах увеличивают до 0,2—0,25 МПа. При этом уменьшается расход топлива и увеличивается срок службы шин.

Широкое применение получили шины с высокими грунтозацепами, улучшающими сцепление с грунтом, а также арочные шины

с более широким профилем и развитыми грунтозацепами, работа­ющие на низком давлении.

Маркировка шин состоит из двух чисел, первое обозначает ширину профиля, а второе — внутренний диаметр шины (или по­садочный диаметр обода).

Подбор шин производят по наиболее нагруженным колесам ма­шины в целом, а в особых случаях — отдельно для передней и задней оси с учетом при этом коэффициента запаса 1,1—1,2.

В кранах применяют пневмоколеса с наружным диаметром по­крышки 1000—1800 мм, шириной 250—500 мм и допустимой на­грузкой от 25 до 100 кН (2,5—10 т), а в особо мощных землерой­ных машинах применяют шины диаметром более 3000 мм при ширине до 1200 мм и допустимой нагрузке до 250 кН (25 т).

Ведущие колеса приводятся в движение от цепной передачи или чаще всего от собственного электродвигателя с механической передачей с использованием, где это возможно, ведущих автомо­бильных полуосей (рис. Х.5).

Основным достоинством машин с пневмоколесным ходовым оборудованием является высокая мобильность, в связи с чем перебазирование этих машин производится своим ходом или в буксире к тягачу; в результате снижаются затраты времени, тру­да и денежных средств на переброски машин, увеличивается число дней и часов их работы в году, возрастает годовая выработка машин по сравнению с аналогичными машинами на гусеничном ходу.

Недостатки машин с пневматическими шинами заключаются в относительно большом удельном давлении на грунт и сравни­тельно малом коэффициенте сцепления с грунтом, в связи с чем возможно буксирование колес и затруднено перемещение машин на участках дороги с подъемом.

Для повышения сцепления колес с грунтом на покрышки наде­вают специальные цепи. Кроме того, расширяется применение на машинах с пневматическим колесным ходом привода на несколько осей и даже на отдельные колеса, что значительно увеличивает сцепную силу тяжести машины, а следовательно, и ее проходи­мость.

Указанные мероприятия позволяют увеличить техническую об­ласть применения машин на пневмоколесном ходу.

Гусеничное ходовое устройство (рис. Х.6) состоит из рамы неповоротной части 1, к которой с двух сторон жестко присоеди­нены рамы 2 гусеничных тележек, на концах рамы тележек уста­новлены ведущая и ведомая звездочки 3 и 4; обе звездочки охва­тывает гусеничная цепь 8; вал с ведущей звездочкой 3 соединен цепной передачей 5 с механизмом передвижения. Звездочка меха­низма передвижения свободно вращается в подшипниках и соеди­няется с приводным валом кулачковой муфтой. Такая конструкция обеспечивает возможность поворота крана, который совершается выключением и торможением одной гусеницы при включенной второй.

В машинах с индивидуальным электроприводом привод веду­щих звездочек гусеничных тележек осуществляется от отдельных двигателей.

Рис. Х.5. Пневматический ход с приводом от автомо­бильных дифференциалов:

Гусеничная цепь имеет отдельные звенья (траки), соединенные между собой шарнирно пальцами. Траки — литые, штампованные и редко сварные.

Передача нагрузки от рам гусеничных тележек на траки осу­ществляется через ряд неподрессоренных oпорных роликов 6; верхняя ветвь гусеничной цепи опирается на ролики 7.

Зацепление приводного и соответственно натяжного колеса с траком гусеничной цепи осуществляется конструктивно в виде зубчатого или кулачкового устройства. В первом случае колеса

Рис. Х.6. Гусеничное ходовое устройство

представляют собой звездочки с зубьями, а траки снабжаются ва­ликами; во втором — колеса имеют выступающие кулачки, а тра­ки— выступы (гребни), с которыми кулачки при вращении взаи­модействуют. Гребневое зацепление более надежно и в связи с этим чаще применяется.

Различают две системы гусеничного движителя (рис. Х.7): с малоопорной гусеницей и многоопорной.

В первом случае между ведущим и натяжным колесами 2 и 3 располагаются опорные колеса / такого же диаметра, которые крепятся на осях, прикрепленных к неповоротной опорной раме машин, и служат для передачи давления от массы машины через нижнюю ветвь гусеницы на грунт. Одновременно эти же колеса поддержи­вают верхнюю ветвь гу­сеницы.

В многоопорном гусе­ничном ходу к неповорот­ной раме машины кре­пятся с двух сторон ра­мы 4 гусеничных теле­жек, передающих нагруз­ку на нижнюю ветвь гу­сеницы через ряд опор­ных роликов 5 небольшо­го диаметра. Верхняя ветвь гусеницы поддер­живается роликами 6, закрепленными в верхней части рамы.

Многоопорные гусе­ницы бывают жесткие с неподвижным закрепле­нием осей катков в раме гусеничной тележки и мягкие, в которых оси катков могут переме­щаться с помощью балансиров или пружин 7. Мягкие гусеницы лучше приспосабливаются к поверхности, однако они сложнее в изготовлении и эксплуатации.

Малоопорный гусеничный ход.

Функции: передает на грунт неравномерное удельное давление, которое имеет большую величину по сравне­нию с многоопорными при равных условиях эксплуатации. В свя­зи с этим наибольшее распространение получил гусеничный ход многоопорного типа.

Применение: в карьерных экска­ваторах и машинах, работающих на каменистой почве, где воз­можность значительного местного прогиба гусеничной цепи полез­на, так как способствует лучшему прилеганию гусеничной цепи к почве даже при наезде на камень.

Для обеспечения постоянного натяжения гусеничной цепи, а также приводной цепной передачи (при ее наличии) ведомые звездочки получают возможность перемещаться в пазах рамы гусеничной тележки и оттягиваться винтом.

Достоинства: по сравнению с пневмоколесными гусеничные движители име­ют большую поверхность опирания и передают в связи с этим меньшее удельное давление на грунт, составляющее в среднем 0,0004—0,001 МПа. Благодаря этому повышаются сцепление с грунтом и проходимость машины. Машины на гусеничном ходу

Рис. Х.7. Схемы гусеничного хода:

имеют значительно большую силу тяги по сцеплению, поэтому они могут преодолевать подъемы с уклоном до 50%, в то время как у пневмоколесных машин преодолеваемый подъем не может быть более 25%.

Недостатками гусеничного хода являются его большая масса (до 40% от общей массы машины), сложность конструкции, быст­рый износ деталей, малая скорость перемещения и необходимость перевозки тягачами на специальных трайлерах при транспортиро­вании даже на небольшие расстояния.

В связи с этим затраты на техническое обслуживание и ремон­ты машин на гусеничном ходу, а также на их перебазирование, приходящиеся на 1 ч работы, как правило, выше соответствующих затрат по машинам того же типа и мощности, имеющим пневмоколесный ход

Следует отметить значительное увеличение удельного давления на основание, передаваемое кромочной частью гусеничных теле­жек стреловых кранов при работе с грузом.