Ходовые устройства строительных машин это
Ходовое устройство строительных машин служит для передачи силы тяжести машины и внешних нагрузок на грунт и перемещения машины по грунту.
В строительных машинах применяются: рельсо-колесные, пневмо-колесные, гусеничные и шагающие ходовые устройства. Каждое из этих устройств состоит из движителя и подвески.
Движителем называются элементы ходового устройства, передающие на основание внешние нагрузки и силу тяжести машины, находящиеся в сцеплении с основанием и сообщающие движение машине.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Подвеской называется комплект деталей, соединяющих движитель с опорной рамой машины. Тихоходные машины имеют жесткое подвесное устройство, а быстроходные — упругую подвеску в виде рессор или пружин.
Рельсо-колесный ход применяется для строительных машин, срок работы которых на одном месте продолжителен, и машин, для которых применение другого вида оборудования невозможно или весьма затруднительно. Например, машина на железнодорожном ходу нормальной колеи (железнодорожные краны и др.), козловые краны, башенные краны большой грузоподъемности 25—100 m и с большой высотой подъема груза, карьерные многоковшовые экскаваторы и ряд других машин.
Ходовые колеса башенных и козловых кранов изготовляются двухребордными (рис. 61), а кранов, передвигающихся по железнодорожной колее, — одноребордными. Поверхность качения двухреборд-ных колес цилиндрическая, а колес железнодорожного хода — коническая.
Ходовые колеса устанавливаются свободно на подшипниках скольжения (рис. 61, а) или качения (рис. 61,6), располагаемых в ступице колеса. Привод к приводным колесам осуществляется зубчатым венцом, прикрепляемым к его ободу. Ходовые колеса устраивают и на валах, вращающихся на подшипниках, установленных с двух сторон колеса. Привод ходового колеса в этом случае осуществляется при помощи зубчатого колеса, закрепленного на консоли вала (рис. 61, в). В первом случае ось колеса несет только изгибающие нагрузки, а во втором вал работает на изгиб и скручивание.
Основные размеры крановых колес стандартизированы (ГОСТ 3569—60). Материал колес — сталь 75 или сталь 65Г или стальное литье марок 40Л или 55Л. Ходовые колеса рассчитываются на смятие в месте контакта с рельсом.
Расчет состоит в определении контактного напряжения смятия и сравнения его с допускаемым для данных материалов. Чем больше диаметр колеса и ширина головки рельса, тем меньше контактное напряжение смятия.
Рис. 61. Ходовые колеса а — холостое колесо; б, в — приводные ходовые колеса
Для прохождения машины по рельсовым путям с малым радиусом ходовые тележки с основной рамой машины соединяют при помощи выносных кронштейнов (флюгеров). Флюгер соединяется с рамой вертикальной осью. При движении по криволинейному участку пути два кронштейна из четырех свободно вращаются на осях, а два других прикреплены к раме растяжками.
Пневмоколесный ход применяется в строительных машинах высокой маневренности, предназначенных для передвижения по шоссейным дорогам с твердым покрытием.
Рис. 62. Ходовые тележки
а — двухколесная с флюгером; б -рехколесная
Транспортная скорость кранов и экскаваторов на автомобильном ходу может достигать 40—60 км/ч.
Пневматическое колесо (рис. 63) состоит из металлического обода, камерной или бескамерной шины, надеваемой на обод, и деталей крепления шины. Пневматическая камерная шина состоит из покрышки, камеры, в которую накачивают воздух, ободной ленты и вентиля. Безкамерные шины удерживают накачиваемый в них воздух, благодаря герметическому прилеганию к поверхности обода.
Изготавливаются шины высокого давления (5—7 кГ/см2) для использования преимущественно по дорогам с твердым покрытием и низкого давления (1,25—3,5 кГ/см2).
Для повышения проходимости машины применяют шины с регулируемым давлением от сверхнизкого (0,5—0,8 кГ/см2) для езды по слабым грунтам до высокого — при переходе машины на устойчивые грунты и дороги с твердым покрытием. Давление в указанных шинах регулируется водителем из кабины.
Для увеличения сцепления машины с грунтом и, следовательно, для улучшения проходимости делают привод на все колеса и применяют шины с высокими грунтозацепами.
При движении машины по криволинейному пути колеса передней или задней оси или те и другие одновременно разворачиваются при помощи рулевого управления.
Размеры шин стандартизированы. Они определяются двумя цифрами, первая из которых обозначает ширину профиля, а вторая — внутренний диаметр шины. Величина допускаемой нагрузки на шину определяется по каталожным данным и не должна превышать значений, предусмотренных ГОСТ 8430—57.
Рис. 63. Пневматические колеса а — одиночное неприводное; б — сдвоенные приводные
Гусеничный ход применяется в машинах, передвижение которых осуществляется по местностям, не имеющим дорог, или по грунтовым дорогам, а также когда требуется обеспечить большое тяговое усилие.
Движитель гусеничного хода машины (см. рис. 60) состоит из двух бесконечных цепей (лент) и шарнирно связанных между собой отдельных плоских звеньев (пластин, траков).
Гусеничная цепь охватывает приводную и натяжную звездочки, установленные на концах рамы ходовой тележки. Натяжение ленты достигается перемещением натяжной звездочки в пазах рамы при помощи винта. Нагрузка от машины передается на нижнюю ветвь гусеничной цепи с помощью опорных роликов.
Движение гусеничного хода по кривой осуществляется притормаживанием одной из гусениц, а разворот— также притормаживанием одной из гусениц или вращением гусениц в противоположные стороны.
Холостая ветвь гусеницы предохраняется от провисания поддерживающими роликами.
Гусеницы делают из крупных или мелких звеньев. Первые из них обеспечивают более равномерное давление на грунт, но не обеспечивают больших скоростей перемещения машины. Гусеницы с мелкими звеньями более быстроходны. Изготовляются звенья гусениц из стали — мелкие штамповкой, а крупные — отливкой.
Благодаря большой опорной поверхности гусеничный ход может обеспечить небольшие удельные давления на грунт порядка 0,4— 1 кГ]см2. Коэффициент сцепления гусеницы с грунтом достигает до 1,0 и выше. Поэтому гусеничные машины могут развивать тяговое усилие, значительно большее, чем пневмоколесные.
Недостатками гусеничного хода являются малая скорость перемещения, недопустимость перемещения тяжелых машин по дорогам с усовершенствованным покрытием (из-за порчи последнего) и необходимость перевозки на специальных транспортных прицепах-тяжеловозах (трейлерах).
Шагающий ход применяется для очень тяжелых машин, работающих на поверхностях со слабой несущей способностью.
Опорные поверхности шагающих устройств представляют собой плиты или лыжи с большой контактной поверхностью, попеременно перемещающиеся при помощи кривошипно-шатунных механизмов или гидравлических домкратов.
Сайт инженера-проектировщика
Ходовое оборудование строительной техники
Ходовое оборудование предназначено для передачи на грунт, дорожное покрытие, рельсы нагрузка от машины и внешних нагрузок, действующих при работе, а также для ее передвижения с объекта на объект в пределах рабочей зоны.
Ходовое оборудование сочетает двигатель, механизм передвижения, опорную раму и подвеску. Ходовое оборудование передает нагрузку от машины на опорную поверхность и движет машину. Механизм перемещения обеспечивает привод ходового оборудования. Опорная рама через подвески соединяет основную раму с ходовой.
Различают колесное, гусеничное и шагающее ходовое оборудование. Выбор типа зависит от назначения и условий, в которых работает машина.
Колесное ходовое оборудование бывает двух типов – с жесткими металлическими и пневматическими колесами.
Ходовые устройства с жесткими металлическими колесами (рис. 1) имеют башенные, мостовые, козловые и железнодорожные краны, цепные и роторно-стреловые экскаваторы и др. Они отличаются простой конструкцией, незначительными сопротивлениями перемещению, возможностью воспринимать значительные нагрузки, но имеют небольшую маневренность и скорость передвижения и требуют дополнительные затраты на устройство и эксплуатацию путей.
Рис. 1 – Кинематическая схема ходового устройства с жесткими металлическими колесами: 1 – двигатель; 2 – муфта с тормозом; 3 – редуктор; 4, 6, 7 – зубчатые пары; 5 – жесткие металлические колеса
Пневмоколесное ходовое оборудование имеет небольшую массу по сравнению с гусеничным ходом, менее энергоемкое, экономичнее, надежнее в эксплуатации, позволяет развить большую скорость. Пневмоколеса используются как движитель. Основной элемент каждого пневмоколеса – накачанная воздухом упругая резиновая шина, смонтированная на ободе.
Пневмоколесный движитель состоит из ведущих колес, вращательное движение которых преобразуется в поступательное движение машины. У большинства строительных машин все колеса ведущие. Ходовое оборудование строительных машин чаще всего имеет от четырех до восьми одинаковых взаимозаменяемых колес. Количество их зависит от допустимого на каждое колесо нагрузки, условий и режимов работы машины, необходимых скоростей ее движения. Важная характеристика колесных машин – колесная формула состоит из двух цифр, которые означают соответственно число всех колес и количество ведущих (тяговых). Например, по колесной формуле 6*2 машина имеет шесть колес, из них два – тяговые.
Гусеничное ходовое оборудование имеет большую площадь контакта с опорной поверхностью и незначительное давление на нее (0,04 – 0,1 МПа), его применяют в строительных машинах различного назначения, мощности и массы. Гусеничные машины имеют хорошую проходимость и маневренность, развивают значительные тяговые усилия, но скорость их небольшая, движение по дорогам с усовершенствованным покрытием невозможно. По сравнению с пневмоколесным, гусеничный ход имеет значительную массу, меньшую долговечность и надежность, низкий КПД, вследствие значительных затрат на трение, высокую стоимость при ремонте и эксплуатации. Такие машины доставляются на строительную площадку, где они передвигаются самостоятельно.
Гусеничное ходовое оборудование (рис. 2) состоит из рамы 7, гусеничного полотна 2, ведущей звездочки 1, направляющего колеса 9, опорных катков 6, поддерживающих роликов 3 и подвески, которая соединяет раму машины 5 с ходовой частью и поворотным кругом 4. Гусеничное полотно натягивается с помощью натяжного механизма 8. Нагрузка от машины передается на нижнее звено гусеничной ленты через опорные катки. Нерабочее звено гусеницы поддерживают и предохраняют от провисания поддерживающие ролики. Гусеничное полотно состоит из шарнирно соединенных между собой элементов. Опорная поверхность изготавливается гладкой или с шипами, которые увеличивают сцепление гусениц с почвой и уменьшают буксование. Для работы на землях со слабой несущей способностью используют резинометаллические гусеницы. Они имеют меньшую массу, позволяют повышать проходимость машины.
Шагающее ходовое оборудование используют на машинах очень большой массы (мощные экскаваторы, драглайны). Чтобы уменьшить давление на грунт, применяют шагающее ходовое оборудование. Оно бывает с механическим и гидравлическим приводом. Основным недостатком такого оборудования является небольшая скорость перемещения (до 0,6 км/ч ).
Рис. 2 – Гусеничное ходовое оборудование:
1 – ведущая звездочка, 2 – гусеничное полотно (цепь), 3 – поддерживающие ролики, 4 – поворотный круг, 5, 7 – рамы машины и движка, 6 – опорный каток, 8 – натяжной механизм, 9 – направляющее колесо
Ходовые устройства строительных машин это
Ходовое устройство строительных машин служит для передачи силы тяжести машины и внешних нагрузок на грунт и обеспечивает перемещение машины по грунту дорогам или рельсам. В строительных машинах применяют ходовые устройства: рельсоколесные, пневмоколесные, гусеничные и шагающие. Каждое из этих устройств 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 подвесное устройство, а быстроходные— упругую подвеску в виде рессор или пружин.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рельсоколесное ходовое устройство применяют для строительных машин, срок работы которых на одном месте продолжителен, и машин, для которых применение другого вида оборудования невозможно или весьма затруднительно, например железнодорожные краны, козловые краны, башенные краны, экскаваторы непрерывного действия поперечного черпания и ряд других машин.
Колеса башенных и козловых кранов изготовляют двухребордными (рис. 49), а кранов, передвигающихся по железнодорожной колее, — одноребордными. Поверхность качения двухребордных колес цилиндрическая, а колес железнодорожного хода — слегка коническая.
Рельсовые колеса установлены свободно на подшипниках скольжения (см. рис. 49, а) или качения (см. рис. 49, в), расположенных в ступице колеса. Привод к приводным колесам осуществляется зубчатым венцом, прикрепленным к его ободу. Ходовые колеса устраивают и на валах, вращающихся на подшипниках, установленных с двух сторон колеса. Привод ходового колеса в этом случае осуществляется с помощью зубчатого колеса, закрепленного на консоли вала. В первом случае ось колеса несет только изгибающие нагрузки, во втором— вал работает на изгиб и кручение.
Основные размеры крановых колес стандартизированы. Материал колес — сталь 75 и сталь 65Г или стальное литье марок 40Л и 55Л. Ходовые колеса рассчитывают на смятие поверхности контакта с рельсом. Расчет ходового колеса состоит в определении контактного напряжения смятия и сравнении его с допускаемыми для данных материалов. Чем больше диаметр колеса и ширина головки рельса, тем меньше контактное напряжение смятия.
Рис. 49. Колеса кранов
а — холостое колесо; б, е — приводные колеса; 1 — колесо; 2 — подшипник скольжения; 3 — под4иипнкк качения; 4 — зубчатый венец; 5 — подшипник; 6 — зубчатое колесо
Рис. 50. Ходовые тележки
а — двухколесная; б — четырх-колесная; 1 — флюгер; 2 — рама; 3 — ось; 4 — растяжка; 5 — главная балансирная балка; б— дополнительные балансирные балки
Для подкрановых путей применяются в основном стандартные железнодорожные рельсы типа Р-43, Р-50, Р-65, а также специальные подкрановые рельсы. При стальном колесе и рельсе Р-50 допускаемая нагрузка на одно колесо составляет 200…270 кН.
Распределение больших нагрузок на несколько колес целесообразнее, чем применение колес большего диаметра и тяжелых рельс с широкой головкой. В этом случае несколько ходовых колес собирают в одну тележку, соединяемую с конструкцией вертикальным и горизонтальным шарниром (рис. 50, с). Благодаря горизонтальному шарниру обеспечивается равномерное распределение нагрузок на колеса, а вертикальный шарнир способствует прохождению машины по криволинейным путям и дает возможность перестанавливать машину на перпендикулярные пути без демонтажа.
Для прохождения машины по рельсовым путям с малым радиусом ходовые тележки соединяют с основной paмой машины с помощью выносных кронштейнов (флюгеров). Флюгер (см. рис. 50, а) соединяется с рамой; вертикальной осью. При движении по криволинейному участку пути два кронштейна из четырех свободно вращаются на осях, а два других прикреплены к раме растяжками. При очень больших нагрузках применяются 4-колесные тележки (см. рис. 50,6).
Пневмоколесный ход применяют в строительных машинах высокой маневренности, предназначенных для передвижения по шоссейным дорогам с твердым покрытием. Транспортная скорость кранов и экскаваторов на пневмоколесном ходу может достигать 40…60 км/ч.
Пневмоколесо (рис. 51) состоит из металлического обода, камерной или бескамерной шины, надеваемой на обод, и деталей крепления шины. Пневматическая камерная шина состоит из покрышки, камеры, в которую накачивают воздух, ободной ленты и вентиля. Бескамерные шины удерживают накачиваемый в них воздух благодаря герметическому прилеганию к поверхности обода.
Шины высокого давления 0,5…0,7 МПа используют преимущественно на дорогах с твердым покрытием и низкого давления 0,125…0,35 МПа на грунтовых дорогах. Для повышения проходимости машин применяют шины с регулируемым давлением от сверхнизкого 0,05… г …0,08 МПа для езды по слабым грунтам до высокого — t; при переходе машины на устойчивые грунты и дороги с твердым покрытием. Давление в этих шинах регулирует водитель из кабины.
Для увеличения сцепления машины с грунтом и, следовательно, для улучшения проходимости делают привод на все колеса и применяют шины с высокими грунтозацепами.
Рис. 51. Пневматические колеса
а — одиночное неприводное; б — сдвоенное приводное; 1 — обод; 2 — покрышка; 3 — камера
Размеры шин стандартизированы. Они обозначаются двумя цифрами, первая из которых — ширина профиля, а вторая —внутренний диаметр шины. Величина допускаемой нагрузки на шину зависит от числа прокладок в шине и скорости движения и определяется по каталожным данным.
Гусеничный ход (рис. 52) применяют в машинах, которые передвигаются по местностям, не имеющим дорог, или по грунтовым дорогам, а также для обеспечения большого тягового усилия.
Движитель гусеничного хода машины состоит из двух бесконечных гусеничных цепей (лент), образуемых из шарнирно-связанных между собой отдельных плоских звеньев (пластин, траков). Движение к ведущей звездочке от двигателя передается через карданный вал, дифференциал, базовые редукторы. Гусеничная цепь охватывает приводную и натяжную звездочки, установленные на концах балок, связанных с рамой ходовой тележки. Натяжение ленты достигается перемещением натяжной звездочки в пазах балок с помощью винта.
Рис. 52. Схема механизма передвижения на гусеничном ходу а — общий вид: б — кинематическая схема; 1 — ведущая звездочка; 2— тележка; 3, S — ролики; 4 — балка; 5 — звездочка натяжения; 6 — гусеничная цепь; 7 — винт; 9 — рама; 10 — вал; 11 — двигатель; 12, 14 — бортовые редукторы; 13— дифференциал
Нагрузка от машины передается на нижнюю ветвь гусеничной цепи с помощью опорных роликов. Движение гусеничного хода по кривой осуществляется притормаживанием одной из гусениц, а разворот — также притормаживанием одной из гусениц или вращением гусениц в противоположные стороны. Холостая ветвь гусеницы предохраняется от провисания поддерживающими роликами.
Гусеницы делают из крупных или мелких звеньев. Крупные звенья обеспечивают более равномерное давление на грунт, но не обеспечивают больших скоростей перемещения машины. Гусеницы с мелкими звеньями более быстроходны. Изготовляют звенья гусениц из стали: мелкие —штамповкой, а крупные — отливкой.
Благодаря большой опорной поверхности гусеничный ход может обеспечить небольшие удельные давления на грунт 0,04…0,1 МПа. Коэффициент сцепления гусеницы с грунтом достигает 1,0 и выше, поэтому гусеничные машины могут развивать тяговое усилие, значительно большее, чем пневмоколесные.
В настоящее время в строительных машинах широко применяют гусеничные звенья тракторного типа, допускающие несколько большие скорости передвижения, чем ранее применявшиеся с гребенчатым грунтозацепом.
Недостатки гусеничного хода: малая скорость перемещения, недопустимость перемещения тяжелых машин по дорогам с усовершенствованным покрытием (из-за порчи последнего), и необходимость в этом случае перевозки на специальных транспортных прицепах-тяжеловозах (трайлерах).
