Ходове обладнання будівельної техніки.
Ходове обладнання призначене для передачі на опорну поверхню (грунт, дорожнє покриття, рейки) навантаження від машини і зовнішніх навантажень, які діють при роботі, а також для її пересування як у межах робочої зони, так і з об’єкта на об’єкт, тобто ходові пристрої забезпечують машині необхідну прохідність (можливість пересуватися в різноманітних умовах експлуатації) та маневровість (здатність змінювати напрям руху).
Воно поєднує в собі двигун, механізм пересування, опорну раму та підвіску. Рушії передають навантаження від машини на опорну поверхню і рухають машину. Механізм переміщення забезпечує привод рушія, а опорна рама через підвіски з’єднує основну раму з рушіями.
За типом застосовуваних рушіїв ходове обладнання буває: колісне, гусеничне та крокуюче. Вибір типу рушіїв залежить від призначення та умов, у яких працює машина.
Колісне ходове обладнання буває двох типів: з жорсткими металевими та пневматичними колесами.
Ходові пристрої з жорсткими металевими колесами (рейкове) мають баштові, мостові, козлові та залізничні крани, ланцюгові та роторно-стрілові екскаватори та ін.
Воно відзначається простотою конструкції, незначними опорами переміщенню, можливістю сприйняття значних навантажень, але має незначну маневровість та швидкість пересування, складне перебазування, додаткові затрати на влаштування та експлуатацію рейкових шляхів. Основні елементи рейкового ходового обладнання - переміщувані на рейках сталеві колеса з гладким ободом з однією або двома ребордами.
Пневмоколісне ходове обладнання має невелику масу порівняно з гусеничним (10...12 вітсотків маси машини, а гусенечні -до 35 відсотків), менш енергомістке, економічніше, надійніше в експлуатації, дозволяє розвинути більшу швидкість переміщення. В ролі рушія використовуються пневмоколеса. Основний елемент кожного пневмоколеса - накачана повітрям пружна гумова шина, змонтована на ободі.
Пневмоколісний рушій складається з ведучих коліс, обертальний рух яких перетворюється в поступальний рух машини. В більшості будівельних машин всі колеса ведучі. Кількість коліс залежить від допустимого на кожне колесо навантаження, умов і режимів роботи машини, необхідних швидкостей її руху. Ходове обладнання будівельних машин найчастіше має від 4 до 8 однакових взаємозамінних коліс. Важлива характеристика колісних машин - колісна формула, яка складається з двох цифр, які означають відповідно кількість усіх коліс і кількість ведучих (тягових) коліс. Наприклад колісна формула 4х2 означає, що всього машина має 4 колеса, з них 2 - тягових. Спарені колеса вважаються як єдине ціле. Будівельні машини найчастіше мають колісну формулу 4х2 або ж 4х4. У окремих машин (стрілові самохідні крани, важкі автогрейдери) застосовується ходове обладнання з більшою кількістю всіх і ведучих коліс. Із збільшенням кількості тягових коліс поліпшується прохідність та тягові властивості машини, але ускладнюється трансмісія.
Способи приведення в дію коліс можуть бути різні. У транспортних машинах, призначених для переміщення по вдосконалених дорогах, обертальний момент до тягових коліс передається за допомогою механічних передач від основного двигуна машини. Такий рушій може бути бездиференційним і диференційним (рис. 2.2, а). Останній зменшує зношуваність коліс при поворотах, рухові по нерівній поверхні, різному діаметрі коліс, так як поділяє обертальний момент між правим і лівим колесами, дозволяє їх обертання з різною кутовою швидкістю. Однак при поганому зчіплюванні коліс (бруд, крига) диференціал зменшує тягові можливості машини. Тому в окремих випадках застосовується бездиференційний рушій або передбачається можливість його блокування. Це підвищує прохідність машини, але збільшує зношуваність шин.
Найдосконаліше приведення в дію коліс - індивідуальне приведення в дію кожного з них окремим двигуном (рис. 2.2, б, в). Колеса з вмонтованим в їх ступицю електро- чи гідродвигуна називають мотор-колесами (рис. 2.2,в). Вони дозволяють задавати кожному колесу потрібну швидкість обертання, що поліпшує тягові показники і дає можливість відмовитися від рульового керування.
Гусеничне ходове обладнання застосовується на будівельних машинах різного призначення, потужності й маси, тому що має велику площу контакту з опірною поверхнею і незначний тиск на неї (0,04...0,1 МПа). Гусеничні машини володіють великою прохідністю по розпушеному і дуже зволоженому грунті, доброю маневровістю, розвивають значні тягові зусилля. В той же час швидкість гусеничних машин невелика, а їхній рух дорогами з удосконаленим покриттям неможливий. Окрім того, гусеничний хід має значну масу, меншу порівняно з пневмоколісним довговічність і надійність, низький ККД внаслідок значних затрат на тертя, високу вартість при ремонтуванні і експлуатації. Такі машини пересуваються самостійно, як правило, лише в межах будівельних майданчиків.
Рис. 2.3. Гусеничний ходовий пристрій:
а- гусеничний рушій; б- схема приводу з бортовими фрикціонами; в- схема приводу з кулачковими муфтами і ланцюговими передачами; г- схема з індивідуальним приводом; 1- ведуча зірочка; 2- гусеничний ланцюг; 3- підтримуючі ролики; 4- поворотний круг; 5,7- рами машини та рушія; 8- натяжний механізм; 9- направляюче колесо
Гусеничне ходове обладнання (рис. 2.3) складається з рами 7, гусеничного полотна 2, ведучої зірочки 1, направляючого колеса 9, опорних котків 6, підтримуючих роликів 3 та підвіски, яка з’єднує раму машини 5 з ходовою частиною та поворотним кругом 4. Гусеничне полотно натягується завдяки переміщенню направляючого колеса за допомогою натяжного механізму 8. Навантаження від машини передається на нижню вітку гусеничної стрічки через опорні котки, що рухаються по ній. Неробочу вітку гусениці підтримують і вберігають від провисання підтримуючи ролики. Гусеничне безкінечне полотно складається з шарнірно з’єднаних між собою траків. Опорна поверхня останніх виготовляється гладкою або з грунтозачепами, які збільшують зчеплення гусениць із грунтом та зменшують буксування. Для роботи на заболочених землях зі слабою несучою здатністю використовують гумовометалеві гусениці зі спеціальною гумовою стрічкою, армірованою дуже міцним дротом. Вони мають меншу масу, дозволяють краще пристосовуватися до грунтових умов і підвищити прохідність машини. Крім того, для роботи в таких умовах застосовуються розширено-подовжені рушії зі збільшеною опорною поверхнею гусениць та тиском на грунт 0,02...0,03 МПа.
Крокуюче ходове обладнання використовують на машинах дуже високої маси (потужні екскаватори, драглайни), щоб зменшити тиск на грунт. Воно може бути як з механічним, так і з гідравлічним приведенням у дію. Основний недолік - невеликі швидкості переміщення (до 0,5 км/год).