Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование - часть 10

 

  Главная      Учебники - Разные     

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  8  9  10  11   ..

 

 

Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование - часть 10

 

 

 

И   длины   и   поворачиваться  

5

оКрУ

г

собственной   режущей

 кромки-

Вращением вокруг оси  /меняется угол
резания,   вокруг   оси  Y-угол   зарезания,
вок-

оси Z - угол захвата. Пере-

решаясь вдоль оси X, отвал выдвигается вправо или влево 

от

 автогрейдера.

Грейдерный   отвал  -  часть  узла,   основой   которого   является   тяговая   рама   автогрейдера.  Это   А-

образная (рис. 5.42) или Т-образная (рис. 5.43) в плане металлоконструкция, сварен ная из балок коробчатого
сечения и соединенная с основной

рамой (рис. 5.44) тяговым шарниром, расположенным над осью передних колес (рис. 5.45). Тяговый шарнир позволяет тяговой раме отклоняться во все
стороны и вращаться вокруг собственной продольной оси. К тяговой раме крепятся фиксаторы, удер живающие поворотный круг. Между
поворотным кругом и тяговой рамой устанавливаются антифрикционные накладки.

К   серповидным   стойкам   поворотного   круга   шарнирно   прикреплены   боковые   кронштейны   (рис.   5.47,   5.48)   с   отвалом,   удерживаемые

гидроцилиндрами   наклона   отвала   или   болтами,  которые   заменяют   направляющие   при   изменении  угла  резания вручную.  Верхняя и нижняя

кромки   задней  плиты   отвала   входят   в   пазы   в   боковых   кронштейнах   так,
что отвал может скользить'относительно кронштейнов под действием гид-
Роцилиндра, установленного  вдоль задней стенки отвала.

Поворотн ый  к руг вмест е  с

отвалом может вращаться отно

сительно тяговой рамы гидро-

руг

Рис. 5.40. Степени свободы 
грейдерного

отвала:

вращение вокруг оси Х- изменение угла ре-

зания;   вращение   вокруг   оси  Y  -

изменение угла зарезания; вращение

вокруг   оси  Z  -изменение   угла

захвата; смещение dX вдоль оси X -

Мотором или гидроцилиндром.

Кроме тягового шарнира тяго

т я  ра ма   п од д ер жи ва ет ся   ещ е

Двумя гидроцилиндрами подъе

в/ опуск ани я отвала (левым  и

Равьщ) и гидроцилиндром вы-  Рис. 5.41. Грейдерный отвал в вертикалъ-

°

с

а тяговой рамы в сторону.

ном положении

5

 иь

Це

«опало1>

129

Рис. 5.42. Узлы подвески грейдерного отвала:

/ - стойки поворотного круга; 2 - зубчатое колесо с внутренним зацеплением; - антифрикционные накладки (плоские крепятся к тяговой раме, уголковые - к

поворотному кругу); 4 - А-образная тяговая рама; 5 - тяговый шарнир; 6 - поворотный круг

4        5

Рис. 5.43. Узлы подвески грейдерного отвала:

- гидроцилиндры подъема/опускания отвала; 2 - гидроцилиндры, вращающие поворотный круг, двигаясь в противофазах; 3 - поворотный круг и зубчатое

колесо с внешни** зацеплением; 4 - гидроцилиндр выноса тяговой рамы в сторону; J - тяговая

130

Рис. 5.44. Основная рама автогрейдера:

/ - задняя связь, повышающая жесткость рамы; 2 - подмоторная рама; 3 - арка рамы, воспринимающая изгибающие и крутящие усилия; 4 - хребтовая балка; 

5 - оголовок

рамы, к которому крепится тяговый шарнир

На   виде   спереди   (или   сзади)   гидроцилиндры   подъема/опуска ния   отвала   выглядят   как   два   стержня,   на   которых   покачивается   задний

конец   тяговой   рамы   с   поворотным   кругом   и   отвалом.   Же сткость   этому   рычажному   параллелограмму   придает   гидроци линдр   выноса
тяговой   рамы,   образующий   его   диагональ   (рис.   5.49). Приведение отвала в любое доступное положение облегчается,   если   гидроцилиндры
подъема/опускания отвала и гидроцилиндр выноса тяговой рамы  крепятся к скобе (рис. 5.50), способной вращаться вокруг хребтовой  балки
машины.  Это происходит под действием гидроцилиндра выноса тяговой рамы, когда отвал опирается на грунт, а механизм фиксации скобы
разблокирован.

Для привода основного и вспомогательного рабочего °°орудования, поворота уп равляемых колес

и «излома»

45

 

Соединение

 

тяговой

 

и

 

основной рам

 

автогрейдера:

тяговая

 рама; 2 - фланец крепления шарнира; 3 - 

оголовок основной рамы

131

i

*арнирно-сочлененной 

Р

а-

JЈi в современных автогреи-

QJT

 

с

    ИСПОЛЬЗуеТСЯ 

ГИДрО • 

иъ

емный привод. В 

качестве

I,-

Рис. 5.46. Прокладка дороги по снежной целине лобовым двухотвалышм плугом

ходовой трансмиссии наиболее часто применяется гидромехани ческий привод с гидротрансформатором и планетарной коробкой  передач.

Особенности   компоновки   движителя   автогрейдера   отражаются   его   колесной   формулой,   состоящей   из   трех   цифр,   разделенных   ко сым

крестом. Первая цифра соответствует числу управляемых колес одного борта (т. е. левых или правых), вторая - числу ведущих колес  одного борта,
третья - общему числу колес одного борта. Наиболее  популярна сегодня компоновка движителя автогрейдера с колесной  формулой 1x2x3, которая
означает, что с одного борта машины расположены три колеса, в том числе одно - управляемое и два -

ведущих. Также выпускаются (или выпускались ранее) машины с движителем 1x2x2, 2x2x2, 1x3x3.

У трехосных автогрейдеров ступицы средних и  задних колес одного борта монтируются на разне-

сенных вторичных  валах  бортового редуктора (зубчатого или цепного), соединенного с рамой авто-
грейдера подшипниковым
узлом. Колодочные рабо-'

чие

 

т

°Р

моза

 монтируются 

На

 Ступицах КОЛСС. Совре-МСННЫС МНОГОДИСКОВЫС МаСЛОПОГруЖНЫС рабочие

Рис. 5.47. Крепление отвала к поворотному

кругу - вид сзади:

1   -  отвал;  2   -  задняя   плита   отвала;  3   -

гидроцилиндр   выдвижения   отвала;  4  -

боковой   кронштейн;   5   -фиксирующий

болт; 6 - стойка поворотного круга

132

 

тормоза   (рис.   5.51)   устанавливаются
между   шестерней   или  звездочкой
редуктора и ступицей колеса. Редуктор
в   сборе   с

 колесами   называется

балансир-ной   тележкой.   Благодаря
подшипниковому   соединению   ба-
ланси рной   т ележки   с   рамой   опорная
нагрузка на ее колеса  распределяется
равномерно,   что   обеспечивает   им
одинаковые тяговые усилия, а автогрей-
деру   -   повышение   планирующей
способности,   так   как   при  наезде   на
препятствие   среднего   или   заднего
колеса  отвал  приподнимется только на

часть  высо ты   эт о го   пре пя тс тв и я.
Роль   первичного   вала   бортового
редуктора   играет   полуось   заднего
моста,   ось   которой   совпадает   с   осью
подшипникового   узла,   соединяющего
редуктор и раму автогрейдера.

Задний мост большинства

современных автогрейдеров оснащается блокируемыми дифферен циалами или дифференциалами повышенного трения. Их исполь-

Рис. 5.49. Подвеска тяговой рамы к раме автогрейдера: 1 - гидроцилиндры подъема/пускания отвала; 2 - гидроцилиндр выноса тяговой рамы

в сторону

133

Рис. 5.48. Механизм крепления 

грейдерного отвала:

/   —   сменные   ножи;  2   -  лобовая

поверхность   отвала;

 3   -

гидроцилиндр выдвижения отвала в

сторону;  4 -  гидроцилиндр наклона

отвала;  5 - направляющая бокового

кронштейна; 6 - боковой кронштейн;

7 - ось крепления бокового кронштейна к

стойке поворотного круга;  8 - задняя

плита отвала; 9 - коробка жесткости

Рис. 5 50 КрепЛ

ение

 гидроцилиндров подъема/опускания отвала и выноса

тяговой рамы к скобе, вращающейся вокруг хребтовой балки автогрейдера:

/ - хребтовая балка; 2 - механизм фиксации скобы; 3 - вращающаяся скоба

зование обеспЈ

чивает

 равномерное распределение крутящего момента между разными бортами автогрейдера, повышая тем самым  проходимость  

в

сложных грунтовых условиях, а в транспортном

режиме сохраняет хорошую управляемость, снижает расход горючего и износ протектора покрышек.

Передние управляемые колеса могут наклоняться вправо или влево от вертикали на  угол до 20 °, что

улучшает курсовую   устойчивость   машины  при   боковых   и  внецентровых  нагрузках.   Наклон   передних
колес   также   осуществляется  гидроцилиндрами.   На   ведущие   передние   колеса   крутящий   момент   с
переднего   моста   передается   с  помощью  шарниров   равных   угловых   скоростей   (в   случае   механической   и
гидромеханической трансмис-

Рис.

 

5.51.

 

Многодисковый

маслопогружен-ный

 

тормоз,

встроенный   в   колесную   ступицу

балансирноЙ тележки автогрейдера:

пакет ведущих И ведомых дисков 

тормоза;

134

сии), обеспечивающих  поворот  и  наклон  колес.  Передняя ось  (или   мост),  а   с  ней   и  передние   колеса   могут   отклоняться   относительно   рамы
автогрейдера до 35 °, что выравнивает их давление на опорную поверхность и развиваемую ведущими колесами силу тяги.

Высокая планирующая способность автогрейдера, обусловлен ная длинной колесной базой, сопряжена с плохой маневренностью   машины

из-за   большого   радиуса   поворота.   Поэтому   значительная   часть   современного   парка   автогрейдеров   изготавливается   с   шар-нирно-
сочлененной рамой, а некоторые модели машин выпуска ются в двух вариантах: с моноблочной и шарнирно-сочлененной  рамой. Шарнирно-
сочлененная   рама   улучшает   маневренность   ма шин  и  позволяет  расширить  перечень  технологических приемов  ра ботой с боковым смещением
передних колес и отвала (рис. 5.52).

Рис. 5.52. Технологические приемы,

доступные благодаря шарнирно-

сочлененной раме:

а - отделка поверхности (благодаря сдвигу передних колес все колеса идут по выровненной поверхности); б - работа на откосе: сдвиг наклоненных передних колес под уклон повышает

устойчивость машины;  в -  профилирование откоса: движение  задних колес по горизонтальной поверхности повышает точность профилирования;  г -  копание прочных грунтов:

размещение зарезающего конца отвала по продольной оси машины уменьшает усилия, разворачивающие машину, и повышает ее силу тяги; д - засыпка выемки: перекатывание передних

колес по дну выемки предотвращает боковой увод и повышает точность отделки, так как задние колеса двигаются по ровной поверхности

135

•-,... .-.""-,     •" -..' ''•• "V "-•'•; • •"-'..•

При этом повышается курсовая устойчивость машины и предотвращается прохождение задних колес по отделанной поверхности.

В автогрейдерах шарнирное сочленение, как правило, соединяет хребтовую балку, к которой крепится передняя ось, тяговая рама, отвал и гидроцилиндры

управления ими, и моторную раму, на которой размещаются двигатель, трансмиссия, кабина и органы управления. Поворот хребтовой балки относительно

моторной рамы на угол до ±30° обеспечивается двумя гидроцилиндрами.

У автогрейдера система управления «изломом» рамы не является следящей, так как не участвует в маневрировании машины. Она используется только при

необходимости уменьшения радиуса поворота или при движении «крабом» (т. е. с боковым смещением передних колес относительно балансирной тележки),

поэтому ее работа не синхронизирована с поворотом передних колес.

Практически все современные автогрейдеры оборудуются автоматическими системами управления, основной функцией которых является сохранение

заданной   ориентации   грейдерного   отвала   в   пространстве.   Положение   грейдерного   отвала,   заданное   в   начале   движения   машины,   должно   сохраняться

независимо от колебаний автогрейдера.

Реальные автоматические системы профилирования обеспечивают ровность в пределах допусков, предписываемых строительными нормами и правилами.

Для   создания   независимой   системы  координат   грейдерного   отвала   могут   использоваться   маятниковые,   копирныё   (проволочные   и   лазерные)   и

гироскопические задат-чики.

Эффективность   автоматической   системы   профилирования   определяется   соотношением   ее   цены  и  производительности  автогрейдера,   получаемой   с   ее

помощью.

Таблица 5.6 Технические характеристики отечественных грейдеров и автогрейдеров

Марка 

Масса, т 

Колесная

формула 

Мощность ,

кВт 

Длина

отвала, мм 

ДЗ-201 

6,3 

1x1x2 

56,6 

250 

ДЗ-176 

5,7 

1x1x2 

56,6 

3040 

гп 

5,4 

Полуприцеп 

— 

3744 

ДЗ-80 

8,0 

1x1x3 

57,4 

3040 

ДЗ-180 

13,5 

1x1x3 

99 

3740 

А- 120 

14,2 

1x2x3 

- 100 

3750 

ДЗ-122 

14,6 

1x1x3 

100 

3740 

ДЗ-200 

15,0 

1x1x3 

125 

3864 

ДЗ-98В.1 

19,5 

1x3x3 

198 

4270 

136

В   качестве   сменного   оборудования   к   автогрейдерам   поставляются  уширители   грейдерных   отвалов,   бульдозерные   отвалы,   задние   и   боковые   подгребающие

отвалы, снежные фронтальные и боковые плуги, кирковщики, рыхлители, подметальные щетки, задненавесные экскаваторы, оборудование фронтального погрузчика
(см. рис. 5.46).

Технические возможности автогрейдера характеризуются общей и сцепной массой машины (для колесной формулы 1x3x3 сцепная масса равна общей), мощностью

двигателя   при   номинальных   оборотах   и   его   максимальным   крутящим   моментом,   габаритными   раз мерами,   углами   излома   шарнирно-сочлененной   рамы,
наклона передних колес и качания передней оси, расстоянием между передним  и задним мостами (база машины), базой балансирной тележки, раз мерами отвала
(табл. 5.6).

Способ  расчета  производительности автогрейдера  зависит от вида выполняемых им работ. Наиболее универсальной является   формула, объединяющая

три   основных   вида   работ,   выполняемых   автогрейдером   (зарезание,   перемещение,   отделка).   Она   позволяет   при   необходимости   рассчитать
производительность   на   любом   из   перечисленных   видов   работы   или   их   сочетании.   Для   того   чтобы   исключить  из расчета  ненужный вид  работ, достаточно
приравнять нулю число проходов, необходимых для его выполнения.

Производительность автогрейдера можно рассчитать по фор мулам:

U = —

L

*

F

k

»   — _;

'    (5.19)

п,

(5.20) (5.21) (5.22)

[Де L

3

 - длина захватки, заданная проектом (как правило, 30... 1000 м); F

mc

 - половина площади поперечного сечения насы-заданная проектом; k

B

 - коэффициент использования

времени лены; п/ - число проходов при зарезании (г = 1), перемещении (г = 2)

а отделке (/ = 3); U

t

 - скорости зарезания (г = 1), перемещения (г = 2) [ отделки (/' = 3); /

ман

 - время маневрирования в течение одного про-.ода (30... 90 с); А:'

пер

, fc"

ep

k'^

ep

 -

коэффициенты перекрытия прохо-

137

F  k'

-* 

«!=•

стр

/

OTB

cosy

дов соответственно при зарезании (1,7), перемещении (1,15) и отделке (1,1); 

FCTP

 - площадь поперечного сечения вырезаемой стружки; /

цт

 -

расстояние между центрами тяжести кювета и половиной сечения насыпи; и

отд

 - число отделочных проходов по одному месту, необходимое

для достижения заданной ровности (в зависимости от квалификации машиниста и совершенства автоматики  п

тл

  = 2... 4;  В

шс

  -  ширина

насыпи по верху; /

отв

 - длина грейдерного отвала; у" и у'" - углы захвата грейдерного отвала при перемещении и отделке (у" = 35... 50°, у'" =

60... 70°).

Одноковшовые строительные экскаваторы

Неполноповоротные

По движителю      По массе      По оборудованию   Сменные   Несменные

Полноповоротные

 

5.5. ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Одноковшовые   строительные   экскаваторы   -   универсальные   машины,

используемые   при   копании  грунтов  до  VI
категории   прочности,   разборке   слабой   и
взорванной   скальной   породы.   Они   при-
меняются для выемки из забоя и погрузке в
транспорт

 

отвалов

 

сыпучих

 

и

крупнокусковых   материалов,   разрушения
старых сооружений, расчистки территорий

при пробивке трасс, расчистки мелиоративных и водоотводных канав, отрывке больших котлованов и протяженных траншей, сооружении
грунтовых насыпей, строительстве тоннелей и мостовых переходов и на других работах.

Разнообразие сфер применения экскаваторов предопределило  большое число вариантов их исполнения, а также типов используемого

рабочего   оборудования.   В   строительстве  наиболее  широко  применяются  машины массой  до 40 т с гидрообъемным приводом  рабочего
оборудования, которые обычно и относят к группе строительных экскаваторов. Признаки, приведенные на классификационной схеме (рис.
5.53), не исчерпывают всего многообразия конструкций и типов машин, но дают общее представление о типаже, сложившемся в настоящее
время.

Полноповоротный   экскаватор  (рис.   5.54,   5.55)   состоит   из   поворотной   платформы,   которая   через   опорно-поворотное   устройство

опирается   на   раму   ходового   оборудования.   На   поворотной   платформе   установлены   двигатель,   примыкающая   к   нему   часть   ходовой
трансмиссии, кабина, системы управления, рабочее оборудование и его силовой привод. Рама ходового оборудования экскаватора, его
движитель и ходовая трансмиссия вместе образуют  шасси машины. Конструкция опорно-поворотного устройства обеспечивает вращение
поворотной платформы в любую сторону и на любое число оборотов.

Неполноповоротные   экскаваторы  (рис.   5.56)   представляют   собой  малоразмерное   экскаваторное   оборудование,   навешенное   на   базовую

машину.   Сменное   оборудование   навешивается   на   базовую  машину   и   демонтируется   по   мере   необходимости,   а   несменное   является
основным и используется постоянно.

138

 

о 

 

Я 

 

Г

ус

ен

ич

ны

е 

П

не

вм

ок

ол

е 

и 

 

« 

ю 

о 

я 

ю 

сд

ви

го

м

сд

ви

га

 в

о 

со

о 

ат

ор

ы

 

Л 

ft 

ю 

я 

и
И 

и
cd 

и 

ft 

с
п 

о 

ч 

о
И

О

бы

чн

ы

е 

П

ря

м

ая

 л

 

О

бр

ат

на

я 

Щ

•е-1

Р

аз

ру

ш

ит

 

Рис. 5.53. Классификация одноковшовых строительных экскаваторов

В большинстве случаев базовой машиной для несменного экс-I каваторного оборудования является колесный трактор, к задней В части 

рамы которого крепится стрела с рукоятью, ковшом, исполнительными гидроцилиндрами и дополнительными механизмами. В этом случае 
угол поворота экскаваторного оборудования огра-
• ничей конструкцией базовой машины и не превышает 180°. Пово-
$ рот экскаваторного оборудования относительно вертикальной оси
•', обычно осуществляется гидроцилиндром, пятка которого закреп-

• лена на раме машины, а шток - на поворотной колонке. Она мо

жет быть неподвижной, а может смещаться вбок по специальным

I направляющим (рис. 5.57), вынося ось отрываемой траншеи к ко-В лее правого или левого заднего колеса. Такая возможность особенно 
удобна при выполнении земляных работ, выполняемых вплотную к бордюрам, стенам и т.п.

Неполноповоротные экскаваторы используются при относительно небольших сосредоточенных объемах земляных и погрузоч-ных 

работ, сопряженных с частыми перебросками машин между | объектами и работой в стесненных условиях. Такие условия характерны при 
обслуживании и ремонте тепловых, водопроводных, газовых, электрических, дренажных и коммуникационных сетей, а также 
озеленении, благоустройстве и содержании городских тер-' риторий. Сменное неполноповоротное экскаваторное оборудова-. ние 
изготавливается ограниченными партиями, так как используется достаточно редко из-за стоимости, трудоемкости монтажа и

139

Рис. 5.54. Гусеничный одноковшовый полноповоротный экскаватор

демонтажа и необходимости хранения вблизи от базовой машины. Чаще всего оно выпускается для мини-погрузчиков с бортовым поворотом

(рис. 5.58), а также для телескопических погрузчиков и автогрейдеров.

Полноповоротные экскаваторы монтируются на гусеничном или  пневмоколесном шасси. Количество моделей гусеничных экскаваторов

намного больше, чем пневмокодесных, что отражает соотношение между различными условиями эксплуатации.

Гусеничный движитель лучше приспособлен к грунтам с малой несущей способностью и обеспечивает экскаватору лучшую устойчивость к

опрокидыванию   и   протаскиванию,   повышенную   проходимость   по   неровной   местности   и   на   слабых   грунтах,   большую   маневренность   в

стесненных условиях и меньшую стоимость. Но перебазировка гусеничных машин требует больших затрат времени, при-

140

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  8  9  10  11   ..