Файл: Осевич, Н. Г. Машинист строительных машин.pdf

В зависимости от ходовой части, машины бывают самоходные, полуприцепные, прицеп­ ные и стационарные.

В последнее время все более расширяется область применения самоходных машин. Такие машины состоят из базовой машины и обычно сменного навесного или прицепного рабочего оборудования. В качестве базовой машины ис­ пользуют тракторы общего назначения, спе­ циальные тягачи и автомашины, а также колес­ ные тягачи (рис. 29) и самоходные шасси, аг­ регированные из унифицированных узлов.

Рис. 29. Машины, которые могут быть построены на базе одноосных и двухосных колесных тягачей

Понятие о типаже. В связи с расширяющей­ ся номенклатурой машин важно выбрать такую машину, которая больше соответствует усло­ виям работы. В то же время необходимо огра­

92

ничить номенклатуру машин минимально необ­ ходимым рядом, чтобы увеличить серийность выпуска и обеспечить не только их производ­ ство, но и рациональную эксплуатацию, обслу­ живание и ремонт. Для этого разрабатывается типаж машин. Необходимость разработки и введения типажа диктуется также необходи­ мостью планировать очередность и техничес­ кое развитие машин.

Главным параметром типажа является по­ казатель, определяющий эксплуатационную ха­ рактеристику машин, например производи­ тельность, масса, мощность, нагрузка на ось, реже могут служить емкость, грузоподъем­ ность, рабочие скорости и т. д.

Для некоторых машин, например для вскрышных и отвальных экскаваторов, конвей­ еров и землесосов, к главным параметрам от­ носится и показатель, уточняющий производи­ тельность, например наибольшее расстояние перемещения машины по горизонтали и высоте.

2. СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Все строительные машины по силовому обо­ рудованию могут быть разделены на две груп­ пы: машины, работающие от собственной энер­ гетической установки, и машины, использую­ щие энергию, подведенную извне.

К первому типу относятся машины с двига­ телями внутреннего сгорания, ко второму — машины с электрическими двигателями.

Для передвижных машин малой и средней мощности (экскаваторы, бульдозеры, скрепе­ ры), как правило, применяют двигатели внут­

93

реннего сгорания, преимущественно дизели. В строительных машинах, предназначенных для стационарного использования, можно приме­ нять все виды силового оборудования, однако предпочтение следует отдать электрическому приводу, характеризующемуся высокой на­ дежностью и экономичностью, постоянной го­ товностью к работе, возможностью сравнитель­ но просто осуществить многомоторный привод, большим разнообразием типоразмеров обору­ дования, а также сравнительно просто осуще­ ствляемым дистанционным управлением.

По количеству силовых установок на маши­ не различают одномоторный и многомоторный привод. Одномоторный привод используют как в простых машинах, так и в достаточно слож­ ных (экскаваторах).

Применение одномоторного привода з сложных машинах обычно является вынужден­ ным. Одномоторный привод не позволяет рав­ номерно использовать мощность двигателя в течение рабочего цикла. Многомоторный при­ вод избавлен от этого недостатка, так как каж­ дый механизм имеет свой индивидуальный дви­ гатель, который подобран с учетом режима работы.

Многомоторный привод обеспечивает плав­ ность работы и не требует сложной трансмис­ сии.

Для привода строительных -машин приме­ няют электропривод, привод от двигателя внутреннего сгорания, гидравлический и пнев­ матический приводы.

Электропривод. В зависимоти от характера питающего тока применяют электродвигатели переменного и постоянного тока.

Наиболее часто встречаются одномоторные

94

электроприводы трехфазного переменного то­ ка частотой 50 гц. Обычно в них используют асинхронные электродвигатели, имеющие в за­ висимости от номинальной мощности коротко­ замкнутый ротор (при мощности до 10 кет) или ротор с контактными кольцами (при мощ­ ности до 100—150 кет).

Общепромышленные асинхронные двигате­ ли получили наибольшее распространение изза простоты устройства. Их применяют в ма­ шинах и механизмах с длительно-непрерывным режимом работы (транспортеры, питатели, сортировщики и др.).

Для привода машин с повторно-кратко­ временным режимом работы (строительные краны, экскаваторы) применяют специальные крановые асинхронные двигатели, позволяю­ щие регулировать в некоторых пределах чис­ ло оборотов за счет увеличения обмоток ста­ тора.

На башенных кранах, как правило, приме­ няют многомоторный электропривод перемен­ ного тока с использованием асинхронных и крановых двигателей.

Для регулирования числа оборотов широко применяют электродвигатели постоянного то­ ка, однако сложность устройства и отсутствие широко разветвленных сетей постоянного тока затрудняют их применение. Обычно их исполь­ зуют в многомоторных приводах крупных эк­ скаваторов. В таком случае питание каждого из двигателей осуществляется от отдельного генератора постоянного тока, смонтированного на самой машине (привод по системе генера­ тор двигатель).

Разновидностью электропривода является дизель-электрический привод, состоящий из

95

двигателя внутреннего сгорания и генератора, который вырабатывает электрический ток, пи­ тающий электродвигатели.

Привод от двигателей внутреннего сгора­ ния, Двигатели внутреннего сгорания (карбю­ раторные и дизели) являются одним из основ­ ных видов привода самоходных строительных машин. Дизели для привода строительных ма­ шин применяют чаще, чем карбюраторные дви­ гатели: они, 'более экономичны, их к.п.д. равен 40—50%, тогда как у карбюраторных двигате­ лей он не превышает 12—13%; расход топлива у дизелей на 40—50% ниже, чем у карбюра­ торных двигателей.

В двигателях внутреннего сгорания недо­ пустимы перегрузки, поэтому их следует выби­ рать из расчета максимальной нагрузки. Что­ бы облегчить запуск двигателя под нагрузкой и приостановить работу механизмов машины без остановки двигателя, между двигателем и трансмиссией машины устанавливают' фрик­ ционные или гидравлические муфты.

К недостаткам двигателей внутреннего сго­ рания относятся невозможность реверсирова­ ния (изменения направления вращения вала) и изменения величины крутящего момента без применения сложных механизмов реверса и коробок скоростей, а также сравнительно ма­ лый срок службы даже при квалифицирован­ ном обслуживании в эксплуатации.

Гидравлический привод в строительных ма­ шинах применяют для приведения в действие механизмов машин с сообщением им возврат­ но-поступательного и вращательного движе­ ния, для включения и выключения отдельных механизмов (фрикционные муфты и тормозные устройства), а также для управления рабочи

96

ми органами машин (отвал бульдозера и авто­ грейдера, ковш скрепера и т. д.).

Всостав гидравлического привода входят насосы, распределители, трубопроводы, гид­ равлические цилиндры и гидравлические дви­ гатели.

Вгидроприводе строительных машин при­ меняют насосы трех типов: зубчатые (шесте­ ренные), лопастные и плунжерные. Для управ­ ления системами гидропривода применяют зо­ лотниковые, клапанные и крановые распреде­ лители. Преимущественное распространение получили золотниковые распределители.

Рабочий орган машины, совершающий по­ ступательное движение, приводится в движе­ ние .гидравлическим цилиндром, который мо­ жет обеспечивать только поступательное или возвратно-поступательное движение (в зави­ симости от этого они называются цилиндрами одинарного или двойного действия).

Вращательное движение рабочего органа на 360° осуществляется гидромотором.

Гидромоторы, как и насосы, бывают зуб­ чатые (шестеренные), лопастные и плунжер­ ные (аксиально-плунжерные и радиальноплунжерные).

3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ НАСОСЫ

Ше с т е р е н н ы й г и д р о н а с о с (рис. 30) состоит из корпуса 1, имеющего всасываю­ щий 2 и нагнетательный 3 патрубки. В корпусе

вразных направлениях вращаются ведущая 4

иведомая 5 шестерни, имеющие одинаковые модули и равные числа зубьев. При вращении шестерен в направлении, указанном стрелка­ ми, жидкость, поступающая через патрубок 2,

Рис. 30. С х е м ы гид­ равлических насосов

а — шестеренный; б —? лопастный; в — аксиаль* но-плунжерный

захватывается зубьями шестерен 4 и 5 и про­ талкивается по внутренней шлифованной по­ верхности корпуса к нагнетательному патруб­ ку 3.

Л о п а с т н ы й г и д р о н а с о с состоит из

98

корпуса 6 со всасывающим 7 и нагнетатель­ ным 8 патрубками. В корпус запрессован статор 9 овального сечения, в котором враща­ ется ротор 10, имеющий пазы. В эти пазы сво­ бодно вставлены лопатки 11. При вращении ротора под действием центробежной силы ло­ патки перемещаются по пазам к периферии и скользят по внутренней образующей статора.

В торцовых стенках корпуса насоса распо­ ложены всасывающие 12 и нагнетательные 13 полости. Всасывающие полости соединены между собой всасывающим патрубком 7. При вращении ротора объем плоскостей, заключен­ ных между двумя соседними лопатками внеш­ ней образующей ротора и внутренней образу­ ющей статора, оказывается различным, так как лопатки, выдвигаются на величину от ми­ нимальной до максимальной.

При увеличении объема плоскостей проис­ ходит всасывание жидкости; при сокращении длины выступающей части лопаток жидкость нагнетается через патрубок 8. За один оборот ротора каждая лопатка дважды проталкива­ ет жидкость через нагнетательный патрубок. Такие насосы называются насосами двойного действия. Они создают в гидросистеме давле­ ние до 140 кГ/см2.

Плунжерные насосы выпускают в различ­ ном исполнении: аксиально-плунжерные, ра­ диально-плунжерные, поршневые эксцентри­ ковые с клапанным распределителем.

Аксиально-плунжерный насос создает дав­ ление в системе до 100 кГ/см2-, радиально­ поршневой — до 200 кГ/см2 и поршневой экс­ центриковый — до 50 кГ/см2.

Схема гидравлического привода автогрей­ дера представлена на рис. 31. Гидросистема