Строительных машин

Тема 7. СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА

Общие характеристики узлов и агрегатов.

Основными узлами (агрегатами) строительных машин являются:

- рама или станина (рама несет на себе рабочее оборудование, систему управления, силовое оборудование и другие механизмы).

Основное требование к раме – высокая прочность и жесткость конструкции;

- рабочее оборудование (является агрегатом, непосредственно выполняющим технологический процесс (ковш скрепера, отвал бульдозера с механизмом подъема и т.д.)). Основное требование – обеспечение максимальной производительности при полном соответствии условиям работы;

- силовое оборудование (состоит из двигателей внутреннего сгорания или электродвигателя, систем охлаждения, питания, пуска двигателя);

- трансмиссия (передает движение от двигателя к рабочему органу, ходовому оборудованию и другим узлам).

На современных строительных машинах трансмиссии бывают:

а) механические;

б) гидравлические;

в) пневматические;

г)электрические;

- ходовое оборудование (служит для передвижения машины, поддержания несущей рамы и передачи давления на опорную поверхность).

Самоходные машины могут быть смонтированы на автомобилях, тракторах, тягачах или иметь собственное ходовое оборудование (колесное, гусеничное, шагающее), Колесный ход может быть рельсовым и безрельсовым;

- система управления (предназначена для управления и регулирования работы силового, ходового и рабочего оборудования и трансмиссии).

В строительных машинах применяются следующие системы управления:

а) рычажно-механическая;

б) гидравлическая;

в) пневматическая;

г) электрическая;

д) смешанная.

В качестве силовых установок применяют:

- электрические двигатели постоянного или переменного тока;

- двигатели внутреннего сгорания (дизели);

- пневматические приводы;

- комбинированные приводы (дизельэлектрические, дизельпневматические, дизель- или электрогидравлические).

- гидравлический привод.

Рабочие органы машины испытывают сопротивления, которые преодолеваются силовым оборудованием, приводящим в движение трансмиссию, рабочее или ходовое оборудование машины. Поэтому силовое оборудование часто называют приводом.

Нагрузки на привод могут быть:

- переменные (могут иметь разную степень неравномерности);

- постоянные.

Привод может быть:

- одномоторным – при установке на машине одного двигателя;

- многомоторным – при установке нескольких двигателей.

Одномоторный привод.

При одномоторном и групповом приводах отбор мощности отдельными механизмами производится с помощью управляемых фрикционных, электромагнитных или гидравлических муфт. При индивидуальном приводе двигатели обычно соединяются с механизмами неуправляемыми упругими муфтами.

Одномоторный привод может быть выполнен установкой двигателя внутреннего сгорания или электродвигателями. Дешевле в изготовлении, позволяет заменить двигатель общего типа другими, например дизель – электродвигателем, но не обеспечивает точного постоянного или регулируемого распределения мощности и крутящего момента между механизмами. Это приводит к их утяжелению, случайному распределению мощности, перегрузкам отдельных механизмов и двигателя, применению большого количества управляемых муфт и затрудняет выполнение конструкции из блоков, т.е. из отдельных легко заменяемых узлов.

Чтобы одномоторный привод работал на постоянном режиме и динамические нагрузки от механизмов не передавались на двигатель, устанавливают гидромуфты, электромагнитные муфты или гидротрансформаторы.

Многомоторный привод.

Как правило многомоторные приводы работают от специальных источников энергии, устанавливаемых либо на машине, либо в нее.

Бывают:

- электрические;

-гидравлические;

- пневматические.

При многомоторном приводе каждый двигатель может приводить в движение один механизм (индивидуальный привод) или же каждый или хотя бы один двигатель приводит в движение два или более механизмов (групповой привод).

Привод выполняется с любыми типами двигателей, кроме двигателей внутреннего сгорания.

Многомоторный, особенно индивидуальный, привод свободен от указанных недостатков, позволяет регулировать работу механизма независимо от остальных, предоставляет больше возможности для автоматизации управления, но при этом значительно возрастают установленная мощность и стоимость машины.

Установки с электродвигателями переменного тока наиболее широко применяются в качестве приводов строительных машин. Они могут питаться от обычной электросети, надежны и удобны в эксплуатации, способны к значительным кратковременным перегрузкам.

Установки с электродвигателями постоянного ток а являются наиболее приемлемым приводом для строительных машин с тяжелым режимом работы. Однако вес и габаритные размеры такого привода в 1,5-2,0 раза больше, чем любого другого типа привода и в 2,0-2,5 раза больше, чем привода с двигателем переменного тока.

Установки двигателя внутреннего сгорания (дизельными или карбюраторными) не зависят от источников внешнего питания, надежны в работе и просты в эксплуатации, имеют малую массу на единицу мощности, высокий к.п.д., небольшой расход горючего (0,22-0,25 кг/кВт в час).

Недостатками двигателей внутреннего сгорания являются:

- не отвечающая условиям работы строительных машин внешняя характеристика с незначительными пределами регулирования;

- высокая стоимость эксплуатации;

- жесткие требования к качеству топлива;

- сравнительно малая долговечность (3000-4000 ч);

- чувствительность к перегрузкам;

- трудность эксплуатации при низких температурах;

- невозможность непосредственного реверсирования;

- необходимость в фрикционных, гидравлических и других муфтах, для передачи движения от двигателя к трансмиссии.

В установках с комбинированным приводом двигатель внутреннего сгорания приводит в движение электрический или гидравлический преобразователь. Такие приводы эффективно работают, когда имеются расхождения между режимом работы, обеспечиваемым двигателем, и требованиями, вытекающими из режима работы рабочего органа.

Пневматические установки применяют для подачи сжатого воздуха, приводящего в движение механизированный строительный инструмент, Энергия сжатого воздуха используется также для транспортирования строительных материалов, в механизмах для нанесения покрытий, в пескоструйных аппаратах и т.п.

Обычно такие установки состоят из двигателей внутреннего сгорания или электродвигателя, приводящих в движение компрессоры поршневого (рис.7.1) или ротационного (рис.7.2) типов.

Строительные компрессоры чаще всего монтируют на специальной раме с помощью автомобиля или трактора. Применяемые в строительстве одноступенчатые переносные компрессоры создают давление 0,6…0,7 МПа, производительность их достигает 0,15 м³/ с.

Рис.7.1. Поршневой двухступенчатый компрессор:

1 – двигатель внутреннего сгорания; 2 – коленчатый вал компрессора;

3 – поршень первой ступени; 4 – поршень второй ступени; 5 – ресивер

Рис.7.2. Ротационный компрессор:

1 – ротор; 2 – лопатки; 3 – корпус

Гидравлический привод.

В строительных машинах (экскаваторах, кранах) применяют для приведения в действие механизмов машины и их рабочих органов с сообщением им возвратно-поступательного и вращательного движений, для включения и выключения отдельных механизмов, фрикционных муфт и тормозных устройств.

Основными преимуществами гидропривода по сравнению с другими системами приводов являются:

- возможность создания больших передаточных отношений между скоростями энергетической установки и исполнительными органами машины;

- удобство управления при небольшой затрате мускульной энергии;

- простота кинематических устройств для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот;

- возможность легкого подвода энергии от насоса, связанного с приводом двигателя, к любому исполнительному органу машины независимо от его пространственного расположения на машине;

- возможность широкой стандартизации и унификации сборочных единиц гидропривода;

- небольшие массы и габариты гидропривода по сравнению с другими системами приводов при одинаковой мощности.

Надежность работы гидросистемы зависит от чистоты рабочей жидкости (масла), соответствия ее сорта проектному, хорошего состояния фильтров и плотности соединений трубопроводов, вращающихся соединений, гидрораспределителей, уплотнений и т.д.

Пневматический привод.

Применяют для приведения в движение рабочего органа в ручных пневмомашинах (перфораторах, отбойных молотках и др.), в пневмотолкателях системы управления машин, тормозных устройствах, в смесительных машинах для наклона барабана при разгрузке, для приведения в движение падающей части сваебойных установках и др. Широкое применение пневмопривод находит в системах управления многих строительных машин.

Пневматический привод машин состоит из компрессорной кстановки, вырабатывающей сжатый воздух, системы вохдухопроходов и пневматических двигателей, пневмоцилиндров и пневмокамер, приводимых в движение энергией сжатого воздуха. Отработанный воздух из пневмодвигателя выбрасывается в атмосферу.

Дата добавления: 2015-04-24