Гусеничное ходовое оборудование

В строй машинах массой до 1000 т используют, в основ-ом, двухгусеничные движители, любая гусеница которых состо-т из ходовой рамы 6 (рис. 7.2), замкнутой гусеничной ленты 3,


Рис. 7.2. Гусеница одноковшового экскаватора

огибающей ведущее / и направляющее 8 колеса, опорных 5 и под­держивающих 4 катков.

Различают гусеницы гребневого и цевочного зацеплений. У пер­вых гусеничные ленты состоят Гусеничное ходовое оборудование обычно из литых звеньев, шарнир-но соединенных меж собой пальцами. С внутренней стороны лента имеет гребни, чередующиеся со впадинами, а с внешней — раз­витую в ширину гладкую поверхность, которой гусеница взаимо­действует с опорным основанием. По периферии ведущего колеса имеются кулачки, входящие во впадины внутренней поверхности гусеничной ленты. В случае цевочного зацепления Гусеничное ходовое оборудование (рис. 7.3) гусе­ничная лента / состоит из соединенных пальцами со втулками

Рис.7.3. Коробка и гусеница трактора с цевочным зацеплением


литых звеньев гусеничной цепи, к которым с внешней стороны болтами с гайками прикреплены ботинки с ребрами (грунтоза-цепами) из железного проката. Ведущее колесо — звездочка 6 вхо­дит своими зубьями в промежутки Гусеничное ходовое оборудование меж втулками гусеничной цепи. Таковой движитель позволяет двигаться с большенными скоростя­ми. Благодаря наличию грунтозацепов гусеницы с цевочным за­цеплением владеют наилучшим сцеплением с покладистым, напри­мер, грунтовым основанием, не утрачивают возможности передви­гаться при поломке отдельных башмаков, но имеют огромную мас­су по сопоставлению с гусеницами гребневого зацепления Гусеничное ходовое оборудование. В ближайшее время цевочное зацепление находит все большее применение в гу­сеничном ходовом оборудовании строй машин.

Направляющее колесо обычно делают как натяжное. Его устанавливают на оси, закрепленной в ползуне, перемещаемом во время натяжения в направляющих ходовой рамы винтом 7 (см. рис. 7.2) либо гидроцилиндром. Устанавливаемое на неких гу­сеничных машинах, к примеру на Гусеничное ходовое оборудование канатных одноковшовых экска­ваторах, натяжные устройства 2 употребляют для натяжения при­водных цепей ведущих звездочек. Оси опорных катков, обычно двухребордных для предотвращения бокового соскальзывания с их гусеничной ленты, закрепляют на ходовой раме непосред­ственно либо через балансиры 7 с пружинами 2 (рис. 7.4). Гусеницы с конкретным креплением опорных катков к ходовой раме именуют жесткими Гусеничное ходовое оборудование. Они более ординарны, обеспечивают более равномерное давление на грунт, но не амортизируют колебаний при езде по неровному жесткому основанию, в связи с чем их транспортные скорости не превосходят 5 км/ч.

Гусеницы с балансирной подвеской опорных катков и нали­чием пружин в их подвеске именуют мягенькими. Они Гусеничное ходовое оборудование лучше при­спосабливаются к неровностям дороги и позволяют двигаться машинам с большенными скоростями. Поддерживающие катки, также

2

Рис. 7.4. Гусеничный движитель с балансирной подвеской опорных катков 134


двухребордные, служат для поддержания верхней ветки гусенич­ной ленты.

Для увеличения сцепления гусеничного движителя с грунтом при работе машин в зимних критериях либо в грунтах с низкой несу Гусеничное ходовое оборудование­щей способностью на гладкие звенья гусеничной ленты устанавли­вают шипы либо шпоры. В последние годы для работы на заболочен­ных грунтах со слабенькой несущей способностью используют резино-металлические гусеницы с развитой опорной поверхностью.

Гусеничное ходовое оборудование приводится в движение от ДВС через механическую, гидравлическую либо электронную транс Гусеничное ходовое оборудование­миссии. В случае механической коробки реализуется схема груп­пового привода, в других случаях — личного привода. В качестве примера группового привода на рис. 7.3 представлена коробка гусеничного трактора, состоящая из коробки 3, главной конической передачи 4, 2-ух (с каждой стороны от глав­ной передачи) бортовых фрикционов (многодисковых фрикцион­ных муфт) 2, 2-ух бортовых редукторов 5 и 2-ух ведущих Гусеничное ходовое оборудование колес 6.

Проходимость гусеничного движителя в значимой мере находится в зависимости от глубины погружения гусениц в грунт п(м), которую приближенно можно считать пропорциональной удельному дав­лению р(МПа):

h = р/с,

где с — коэффициент постели (с = О,1... 0,5 МПа/м для свеженасыпан-ного песка и влажной размягченной глины, с Гусеничное ходовое оборудование = 20... 100 МПа/м для мягеньких скальных фунтов, известняков, песчаников, мерзлоты).

В паспортных данных гусеничных машин обычно приводят сред­ние удельные давления гусениц на основание, по которым оце­нивают проходимость машины. В реальности, из-за смеще­ния равнодействующей всех наружных сил от центра опорного кон­тура, это давление не повсевременно как по Гусеничное ходовое оборудование длине гусениц, так и для каждой из 2-ух гусениц гусеничной телеги.

7.3. Шинноколесное (пневмоколесное) и рельсоколесное ходовое оборудование

Шинноколесный движитель легче гусеничного, имеет большой ресурс работы (до 30 ...40 тыс. км пробега, что приблизительно в 20 раз выше ресурса гусеничного движителя), позволяет машине пере­мещаться на огромных скоростях (до 60 км/ч и поболее Гусеничное ходовое оборудование) и по сравне­нию с гусеничным движителем отличается большей долговечнос­тью и ремонтопригодностью, также более высочайшим КПД. К его недочетам относятся: огромное удельное давление на основание в связи с малой контактной площадью и наименьшая сила тяги по сцеплению движителя с грунтом. Для увеличения сцепления при работе в тяжело проходимой Гусеничное ходовое оборудование местности на колеса одевают цепи.


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

Пневматические шинымогут быть камерными (рис. 7.5, а) и бескамерными (рис. 7.5, б). Камерная шина состоит из покрышки, камеры, ободной ленты и вентиля для накачивания воздуха в ка­меру. Бескамерные шины представляют Гусеничное ходовое оборудование собой покрышки, гермети-jecKM прилегающие к ободьям. Покрышки изготавливают из рези-ш, армированной тканевым и железным кордом. Утолщен­ию периферийную часть покрышки именуют протектором с риф-гениями определенной формы, именуемыми рисунком протектора.

Различают шины обыденного профиля для землеройных машин / рис. 7.5, в), для работы в каменных карьерах Гусеничное ходовое оборудование //, противобуксу-ощие III н универсальные IV. Для увеличения проходимости при >аботе на слабеньких и рыхловатых грунтах, также по снегу употребляют иирокопрофильные и арочные (рис. 7.5, г) шины с завышенной торной поверхностью и развитыми грунтозацепами. При работе рочных шин на жестких грунтах и дорогах с жестким покрытием опротивление передвижению машины возрастает, а срок Гусеничное ходовое оборудование служ-ы шин резко миниатюризируется.

Для увеличения проходимости машин, понижения сопротивле-!ия передвижению и износа шин в современных строй ошинах давление воздуха в шинах регулируют на ходу из кабины






/ // /// IV


Рис. 7.5. Устройство (а и б) и типы шин {в и г)


машиниста (понижают при движении по рыхловатому либо мокроватому грунту и Гусеничное ходовое оборудование увеличивают при движении по дорогам с жестким покры­тием). С уменьшением давления воздуха в шинах возрастает площадь опорной поверхности шин с грунтом, вследствие чего понижается удельное давление на грунт, увеличивается проходимость и улучшаются тяговые свойства машины. С повышением давления воздуха при движении по жесткому основанию уменьшаются со­противления движению и Гусеничное ходовое оборудование возрастает долговечность шин.

В шинноколесном движителе различают приводные и управля­емые колеса. 1-ые приводятся от ходовой коробки, а вто­рыми управляют при изменении направления движения машины. Управляемые колеса могут быть сразу и приводными. Шинноколесное ходовое оборудование может быть двухосным' с одной либо 2-мя ведущими осями, трехосным Гусеничное ходовое оборудование с 2-мя либо 3-мя ведущими осями, четырехосным и т.д. Эту структуру обозначают колесной формулой вида А х В. Первой цифрой обозначают общее число колес (колесо из 2-ух шин считается за одно колесо), а 2-ой — число приводимых колес. Более всераспространены ма­шины с колесными формулами 4х2и4х4. С повышением числа приводных Гусеничное ходовое оборудование колес увеличивается проходимость и тяговые свойства машины, но усложняется механизм передвижения.

Приводы шинноколесного ходового оборудования строитель­ных машин могут иметь механическую, гидравлическую и пореже — электронную и комбинированную коробки. В случае меха­нических и гидромеханических трансмиссий ведущие колеса при­водятся в движение попарно через дифференциальные механизмы, именуемые также Гусеничное ходовое оборудование сокращенно дифференциалами и обеспечива­ющие высочайшие скорости движения без проскальзывания.

На рис. 7.6, а представлена схема устройства ведущего моста с дифференциалом, а на рис. 7.6, бив — схема работы последнего. Дифференциал соединяет полуоси ведущих колес с главной ко­нической передачей, давая возможность каждому колесу крутиться с различной скоростью. Это нужно при повороте машины Гусеничное ходовое оборудование, когда колеса движутся по дугам окружностей разных радиу­сов, проходя различные пути, также, к примеру, при движении 1-го колеса по ровненькой, а второго — по неровной дороге.

Дифференциал состоит из головного конического колеса 1 (см. рис. 7.6, а), агрессивно соединенного с коробкой 3 и приводимого во вращение от силовой установки машины через Гусеничное ходовое оборудование шестерню 2, 2-ух ведомых конических зубчатых колес 6 и 9, агрессивно посаженных на ведущие полуоси 4 и 10 ходовых колес 5 и //, и 2-ух сателлитов 7, свободно посаженных на ось 8 и находящихся в неизменном за-

1 Применяемое тут понятие «ось» сложилось исторически, хотя оно не со­ответствует определению оси, приведенному в подразд. 4.7. Это понятие право­мерно только Гусеничное ходовое оборудование применительно к осям с неприводными колесами, относительно же приводных колес верно гласить не об осях, а о валах.


О х . О
и

4 3
if
1 w

[с. 7.6. Схема устройства ведущего моста с дифференциалом (а) и работа дифференциала (б и в)

плении с колесами 6 и 9. Вращающий момент от зубчатого колеса 1 редается на Гусеничное ходовое оборудование коробку 3, совместно с которой крутится ось 8 и сател-[ты 7, передающие вращение зубчатому колесу 6 с полуосью 4 и лесу 9 с полуосью 10. При движении по прямой ровненькой дороге и. рис. 7.6, б) все составные части дифференциала, а вкупе с [ми и полуоси с ходовыми колесами крутятся как одно целое, эй повороте на право (рис Гусеничное ходовое оборудование. 7.6, в) ходовые колеса, их полуоси и эчатые колеса 6 и 9 будут крутиться с различными скоростями, а геллиты 7 будут обкатываться относительно зубчатого колеса 6, новременно вращаясь относительно оси 8, и, вследствие зацеп-ния с колесом 9, будут наращивать его скорость. При повороте гво отличие в работе дифференциала будет заключаться в обка-вании сателлитов относительно зубчатого Гусеничное ходовое оборудование колеса 9. Описанный дифференциал обладает 2-мя качествами: он рас-еделяет вращающий момент меж приводимыми им полуосями ровну, а сумма скоростей 2-ух полуосей всегда пропорциональна эрости ведущего вала. Это значит, что с уменьшением скоро-1 вращения одной полуоси на столько же возрастет скорость эпохой полуоси. А именно, при полной остановке одной полу Гусеничное ходовое оборудование-л, к примеру, при буксовании, когда одно ходовое колесо на-щтся на сухой, а 2-ое — на влажной поверхности, ско-:ть 2-ой полуоси удвоится.


Для устранения способности буксования при движении в слож­ных дорожных критериях дифференциал заблокируют особыми устройствами. Привод без дифференциала более прост, обеспечи­вает более высочайшие тяговые усилия Гусеничное ходовое оборудование, но при поворотах машины и при движении по неровной дороге растут расход энергии и износ шин.

В последние годы в строй машинах получает развитие личный привод каждого колеса от собственного гидро-или электродвигателя, именуемый приводом с мотор-колесами. Мо­тор-колесо представляет собой самостоятельный блок, обычно со Гусеничное ходовое оборудование­стоящий из мотора, муфты, планетарного редуктора, тормоза и колеса. Применение гидропривода с высочайшим давлением позво­ляет при низкомоментных гидродвигателях создавать малогабаритные, интегрированные в обод колеса, конструкции, удачно конкурирующие с другими типами приводов. Применение мотор-колес упрощает сборку машины, увеличивает ее маневренность и проходимость за счет того, что каждое Гусеничное ходовое оборудование колесо может служить сразу при­водным и управляемым (поворотным).

Тяговые расчеты

Втяговых расчетах решается задачка определения сопротивле­ний передвижению машины и ее тяговых способностей.

Wtt и
w= wp

Сопротивление передвижениюW, измеряемое в ньютонах, скла­дывается из сопротивлений на рабочем органе машины Wp0 (по­лезного сопротивления), передвижению (перекатыванию) движи­телей fVns.p по горизонтальному Гусеничное ходовое оборудование пути, повороту машины WaoB, ук­лона местности Wy, инерции при разгоне и торможении ветрового давления WB:

w + "пер ~
p.o

w + w + w + w

"ПОВ — "у— Г(И Т rV•&•

Из этого набора сопротивлений удерживаются только те со­противления, которые имеют место в определенном транспортном режиме работы машины. Так, сопротивление Гусеничное ходовое оборудование Wpo сохраняется в приведенной выше формуле исключительно в случае тягового расчета ра­бочего процесса технологической машины, к примеру бульдозера на операции послойной разработки грунта. Это сопротивление находится в зависимости от предназначения и типа машины, нрава выполняемых работ, конструкции рабочего органа и других причин. Способы расчета этого сопротивления приводятся Гусеничное ходовое оборудование в разделах, посвящен­ных определенным типам технологических машин.

Сопротивление перекатываниюопределяют приближенно как

где/— коэффициент сопротивления передвижению движителей; G — вертикальная составляющая наружной нагрузки на движители, Н.


Таблица 7.1 Коэффициенты сопротивления передвижению / и сцепления <р

Вид опорной поверхности Шинноколесный движитель Гусеничный движитель
шины высочайшего давления шины низкого давления
/ Ф У Ф / Ф
\сфальт сухой 0,015...0,02 0,7... 0,8 0,02 0,7...0,8 - -
"рунтовая Гусеничное ходовое оборудование дорога: сухая укатанная грязная мокроватая 0,02 ...0,06 0,13...0,25 0,6...0,7 0,1...0,3 0,025 ...0,035 0,15...0,2 0,4...0,6 0,15...0,25 0,06... 0,07 0,12...0,15 0,8... 1,0 0,5 ...0,6
рыхловатый свежеот-сыпанный слежавшийся уп­лотненный 0,2...0,3 0,1...0,2 0,3...0,4 0,4 ...0,6 0,1...0,2 0,1 ...0,15 0,4...0,6 0,5 ...0,7 0,07...0,1 0,08 0,6...0,7 0,8... 1,0
1есок: мокроватый сухой 0,1...0,4 0,4... 0,5 0,3... 0,6 0,25...0,3 0,06...0,15 0,2 ...0,3 0,4...0,5 0,2...0,4 0,05 ...0,1 0,15...0,2 0,6...0,7 0,4...0,5
^нег: рыхловатый укатанный 0,4 ...0,5 0,05...0,1 0,15...0,2 0,25...0,3 0,1...0,3 0,03...0,05 0,2 ...0,4 0,3 ...0,5 0,1...0,25 0,04...0,06 0,25...0,35 0,4...0,6
олото - - 0,25 0,1 0,3 0,15
етон 0,015...0,02 0,7...0,8 0,02 0,7... 0,8 0,06 0,5...0,6

Средние значения/для неких видов опорных поверхно-гей приведены в табл. 7.1.

Сопротивление поворотуколесных машин, движущихся позердому основанию, обычно не достаточно и в расчетах не учитывается, ри езде Гусеничное ходовое оборудование по рыхловатому фунту можно принять WnoB = (0,25 ...0,5) Wncp. опротивление повороту гусеничных машин определяется зат­ягами энергии на срезание и смятие грунта гусеницами и на эеодоление сил трения гусениц о грунт. При движении по вязко-у рыхловатому грунту Wnoa = (0,4...0,7)^пер, по жесткому грунту — 'пов = (0,3 ...0,5) Щ1ер. С уменьшением радиуса поворота сопротив-:ния Wnoa Гусеничное ходовое оборудование обычно растут.

Сопротивление движению от наклона местностиопределяют по ормуле

е т — масса машины, кг; g — ускорение свободного падения = 9,81 м/с2); a — угол подъема пути машины. Символ (+) соответ-вует движению машины на подъем, (-) — под уклон.


Сопротивление сил инерциипри разгоне и торможении в пред­положении равноускоренного (равнозамедленного) движения

где у— скорость в Гусеничное ходовое оборудование конце разгона либо начале торможения, м/с; 'р(т) ~~ длительность разгона (торможения), с. Символ (+) при­нимается при разгоне, (-) — при торможении. Сопротивление ветрового давления

где S — площадь, воспринимающая давление ветра, м2; q9 — рас­пределенная ветровая нагрузка на 1 м2 воспринимающей поверх­ности, Па.

Два последних сопротивления учитывают, в главном, в тя Гусеничное ходовое оборудование­говых расчетах шинноколесных машин, движущихся со срав­нительно большенными скоростями. Гусеничные машины передви­гаются с малыми скоростями и для их обозначенные сопротивле­ния оказываются малыми, в связи с чем ими обычно пренеб­регают. В проектных тяговых расчетах гусеничных машин из 2-ух сопротивлений подъему и повороту учитывают только одно, име Гусеничное ходовое оборудование­ющее большее значение, так как для этих машин одновремен­ного подъема и поворота всегда реально избежать.

Движение машины может быть, если наибольшее тяговое уси­лие машины Ртм будет не меньше суммарного сопротивления дви­жению: Ртм > W.

Усилие Ятах ограничено 2-мя факторами — мощностью при­вода ходового устройства и критериями сцепления движителя с опорным Гусеничное ходовое оборудование основанием, с которыми оно связано зависимостями:

РтаЛЮ = Ю00 Kr\Jv; />max(

где Nx — суммарная мощность движков механизма передвиже­ния, кВт; г)х— общий КПД механизма передвижения; v — ско­рость передвижения, м/с; ф — коэффициент сцепления движите­ля с основанием (см. табл. 7.1).

Неудовлетворение обозначенному выше условию по Гусеничное ходовое оборудование тяговому уси­лию Pmax(/Vx) значит недочет мощности для движения ма­шины с данной скоростью v.

Движение может быть с переходом на более низкие скорости передвижения, если они не ограничены кинематикой привода. Если то же условие не удовлетворяется по усилию />тах(ф)^ ТО это озна­чает, что машина Гусеничное ходовое оборудование не сумеет двигаться из-за буксования движите­лей. Движение ее может быть при увеличении обычной к повер­хности передвижения нагрузки G либо увеличении коэффициента сцепления ф. Для увеличения значения данного коэффициента под буксующий движитель обычно подкладывают материал с боль­шим коэффициентом сцепления.


Контрольные вопросы

1. Зачем предназначено ходовое оборудование строй ма-
1н? Что Гусеничное ходовое оборудование такое активное и пассивное ходовое оборудование? Из каких
ставных частей состоит ходовое оборудование?

2. Перечислите виды ходового оборудования по типу движителя. Дай-
короткую характеристику каждого вида (предназначение, особенности экс-
уатации).

3. Что собой представляют гусеничные и шинноколесные движители?
к их соединяют с верхней рамой машины? Перечислите виды подве-
с и Гусеничное ходовое оборудование охарактеризуйте их.

4. Назовите главные технико-эксплуатационные характеристики ходово-
оборудования машин. Какими показателями они характеризуются? Что
:ое дорожный коридор?

5. Изложите устройство гусеничного ходового оборудования. Чем от-
1аются мягенькие гусеницы от жестких? Какими мерами увеличивают сцеп-
ше гусеничного движителя с грунтом? Какие виды трансмиссий при-
тают в приводах гусеничного ходового оборудования?

6. Что такое Гусеничное ходовое оборудование удельное давление? Как связаны меж собой глубина
■ружения гусениц в грунт и удельное давление на его поверхности?
) такое коэффициент постели, каковой его физический смысл?

7. Каковы достоинства и недочеты шинноколесного ходового обо-
ования? Какие типы шин используют в шинноколесных движителях?
с устроены покрышки шин? Зачем используют широкопрофиль-
: и арочные шины? Каковы Гусеничное ходовое оборудование особенности их эксплуатации? Зачем и
: регулируют давление воздуха в шинах?

8. Что такое приводное колесо, управляемое колесо? Приведите клас-
жкацию шинноколесного ходового оборудования по числу осей. Что
ое колесная формула? Зачем используют многоосные ходовые уст-
ства?

9. Какие виды трансмиссий используют в приводах шинноколесного
ового оборудования? Опишите привод с механической коробкой.
: устроен Гусеничное ходовое оборудование и как работает дифференциал? Каковы его характеристики? В ка-

случаях заблокируют дифференциал?

10. Что такое мотор-колесо? Из чего оно состоит? На какие характе-
гики передвижения оно влияет?

11. Перечислите достоинства и недочеты рельсоколесного ходово-
•борудования?

12. Какие задачки решаются в тяговых расчетах строй машин?
растеризуйте наружные сопротивления передвижению машины. Объяс-
s основное условие движения Гусеничное ходовое оборудование машины. Чем ограничено тяговое уси-
? Что на практике значит невыполнение условия движения?


gvplehanov-chto-takoe-materializm-v-obshefilosofskom-smisle.html
gyadzhiev-d-ideya-pravovogo-gosudarstva-i-funkcionirovanie-gosudarstva-v-usloviyah-perehodnogo-perioda-vestnik-mosk-un-ta-seriya-11-pravo-1998-6.html
gyugo-v-obraz-sobora-sochinenie.html