Материал: Машины дорожного и коммунального хозяйства. Геращенко В.Н., Нилов В.А

Практическое занятие 5

Изучение систем управления машин дорожного и коммунального хозяйства. Построение схем гидропривода основных механизмов дорожных машин.

5.1. Цель работы

Целью работы является изучение систем управления механизмами машин дорожного и коммунального хозяйства и составление схем гидропривода основных узлов.

5.2. Теоретическая часть

Системы управления механизмами машин дорожного и коммунального хозяйства предназначены для периодического включения и выключения с целью изменения, например, положения рабочего органа относительно базовой машины при выполнении технических операций.

Классификация систем управления машин

По назначению системы управления можно разделить на следующие:

• система управления двигателем;

• система управления муфтами и тормозами;

• система рулевого управления;

• система управления установкой рабочего органа.

Причём все эти системы могут быть выполнены в двух вариантах:

1. Непосредственного управления;

2. с усилителем.

Классификация систем управления приведена в табл. 5.1, 5.2.

Таблица 5.1

Гидравлическая система управления

Объёмные гидропередачи наиболее широко применяются в системах управления рабочими органами СМ, причём планами перспективного разви­тия указанных машин предусматривается их дальнейшая гидрофикация.

Таблица 5.2

Наибольшее распространение в СМ получили насосные гидросистемы с ручным управлением для изменения положения рабочего органа (ковша скрепера, отвала бульдозера, автогрейдера) или его частей (заслонки, задней стенки ковша и т.д.), (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Схема гидравлической системы управления:

1  Бак; 2  насос; 3  манометр; 4  обратный клапан; 5  клапан предохранительный;

6  Гидрораспределитель; 7  гидроцилиндр; 8  фильтр;

9  Напорная магистраль; 10  сливная магистраль

Эти системы, как правило, имеют привод насоса от вала отбора мощности базовой машины, унифицированные с базовой машиной основные узлы гидропередачи (бак, насос, распределитель) и исполнительные механизмы в виде гидроцилиндров (скреперы, бульдозеры) и реже гидромоторов (поворот отвала автогрейдера на 360°) с дроссельным регулированием. Действие этих систем кратковременное, периодическое, а передаваемая мощность определяется необходимыми затратами на перестановку рабочего органа и составляет в зависимости от типа СМ и размеров рабочего органа -10 ÷ 50 % мощности двигателя.

Редукторная система управления

Редукторные системы управления рабочим органом распространены на автогрейдерах, грейдерах, грейдер - элеваторах и в сочетании с канатно-блочной системой на скреперах. Классификация таких систем представлена в табл. 5.3.

Таблица 5.3

Редукторные системы управления могут иметь привод от основного двигателя машины (рис. 5.2, а) (автогрейдеры, грейдер - элеваторы), от индивидуальных электродвигателей (рис. 5.2, б) (скреперы, грейдер - элеваторы), от ручного штурвала (грейдеры).

Рис. 5.2. Схема редукторных систем управления:

а) с приводом от вала отбора мощности; б) с приводом от отдельных двигателей;

1  Двигатель (двс); 2  муфта; 3  раздаточная реверсивная

коробка; 4  карданная передача; 5  исполнительный редуктор;

6  Генератор; 7  червячный редуктор; 8  электродвигатель

Наибольшее распространение получили передачи с червячными редук­торами в сочетании с другими видами передачи. Это объясняется их малыми габаритными размерами и свойством самоторможения, что позволяет обес­печивать рабочему органу определённое установочное положение без допол­нительных фиксирующих устройств.

Канатно-блочная система управления

В настоящее время канатно-блочная система управления применяется довольно редко, преимущественно на скреперах, бульдозерах, экскаваторах и некоторых других машинах для земляных работ северного исполнения. Классификация канатно-блочных систем управления приведена в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Канатно-блочная система управления состоит из лебёдки, регулирующе­го звена и канатов с блоками (рис. 5.3). Регулирующим звеном может быть полиспаст, дифференциальный барабан или зубчатый редуктор. Наибольшее распространение имеет система с полиспастом, она проста по конструкции и в эксплуатации.

Рис. 5.3. Схема канатно-блочной системы управления:

1  Барабан; 2  тормоз; 3  вал отбора мощности; 4  редуктор;

5  Фрикционная муфта; 6  блок; 7  канат; 8  полиспаст

Применяемые в канатно-блочных системах управления лебёдки имеют заднее поперечное расположение, что позволяет просто осуществить отбор мощности, а также уменьшить число перегибов канатов и направляющих блоков. Для облегчения работы машиниста в лебёдках применяется пневмоуправление фрикционами и тормозами.

5.3. Порядок проведения работы

При выполнении работы используются учебные плакаты, инструкции по эксплуатации основных типов дорожных машин, а также ГОСТы «Обозначе­ния условные графические в схемах» (ГОСТ 2.770-68. Элементы кинематики - приложение 3; ГОСТ2.780-68, ГОСТ 2.781-68, ГОСТ 2.782-68. Элементы гидравлических сетей, гидроаппаратура распределительная и регулирующая, насосы и двигатели гидравлические.

Изучить типовые схемы систем управления механизмами строительных машин.

Изучить общее устройство систем управления конкретными механизмами машин (по указанию преподавателя) и построить схему гидропривода.

Практическое занятие 6

Изучение ходового оборудования машин дорожного и коммунального хозяйства Расчет силы тяги колесного движителя.

6.1. Цель работы

Целью работы является изучение ходового оборудования строительных и дорожных машин, а также расчет силы тяги колесного движителя.

6.2. Общие сведения

Ходовая часть – это совокупность элементов шасси, образующих ходовую тележку самоходных и прицепных машин. Она предназначена для передвижения машин, передачи нагрузки на опорную поверхность, обеспечения устойчивости машин, реализации тягового усилия через движитель. Движителем называют устройство, преобразующее энергию силовой установки в движение машины: у автомобиля это ведущие колеса, у гусеничного трактора – гусеничные тележки и т. д.

Для строительных и дорожных машин характерными является пневмоколесный, гусеничный и рельсовый ход.

Пневмоколесный ход наряду с высокой универсальностью обеспечивает не плохую маневренность, высокие скорости передвижения и проходимость.

Основным элементом пневмоколесных ходовых частей является пневматическая шина (рис. 6.1) [1, 3].

Рис. 6.1. Пневматические шины:

а – камерная; б – бескамерная; в – основные размеры шины;

г – типы рисунков протекторов; д – арочная; е – пневмокаток;

1 – покрышка; 2 – камера; 3 – ободная лента; 4 – вентиль;

5 – полость покрышки; 6 – обод колеса.

По конструкции шины бывают диагональные и радиальные, шины высокого (0,5…0,7 МПа) и низкого (0,12…0,35 МПа) давления. В зависимости от соотношения Н/В различают шины обычные (Н/В = 0,9…1,1), широкопрофильные (Н/В = 0,4…0,9), арочные (Н/В = 0,3…0,4) (рис. 6.1, д) и пневмокатки (Н/В = 0,2…0,30) (рис. 6.1, е).

У обычной шины наружный диаметр D связан с высотой Н и диаметром обода d зависимостью

. (6.1)

Шины диаметром свыше 1,5 м называют крупногабаритными. Маркировку шин наносят на боковины двумя числами. Например: 14,00-20. Первое число характеризует ширину профиля В, а второе ‑ внутренний диаметр (или посадочный диаметр) d в дюймах.

В пневмоколесные ходовые части входят элементы подвески (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Упругие подвески:

а – рессорная; б – пружинная; в – торсионная

Упругие подвески предназначены для снижения динамических нагрузок, действующих на раму машины при передвижении.

Гусеничное ходовое оборудование по сравнению с пневмоколесным имеет большую поверхность опоры, что обеспечивает лучшее сцепление с грунтом, повышенную проходимость в условиях бездорожья и слабонесущих грунтов. Удельное давление на грунт гусеничного хода 0,04…0,1 МПа.

К недостаткам гусеничного хода следует отнести сложность конструкции, интенсивность износа, большую массу (до 40 % общей массы машины), малые транспортные скорости.

Разновидности гусеничного хода и их устройство показаны на рис. 6.3.