2.3. Базовые машины и ходовые устройства машин строительного комплекса

Базовые машины. Базовыми машинами служат тракторы, автомобили и одноосные тягачи с местами крепления, на которые устанавливают или к которым присоединяют рабочее оборудование дорожно-строительной техники. Базовые тракторы бывают сельскохозяйственного и промышленного исполнений различных модификаций.

К сельскохозяйственным относят гусеничные тракторы типа ДТ–75НД и колесные тракторы МТЗ, Т–150К, которые применяют в качестве базовых машин бульдозеров, скреперов, навесных одноковшовых экскаваторов, трубоукладчиков.

Промышленные модификации созданы на базе трактора Т–4АП2, приспособленного для навешивания бульдозерного оборудования, присоединения прицепного скреперного рабочего органа. Промышленные тракторы

Т–170, ДЭТ–250М, Т–330, Т–25.01 и другие, специально созданы для работы с дорожно-строительными машинами.

Базовые тракторы различают:

по конструкции ходового устройства – гусеничные и колесные;

по расположению двигателя – с передним и задним расположением;

по системе управления поворотом – с передними и задними управляемыми колесами и с бортовым поворотом гусениц;

по системе привода хода – с задними и передними ведущими колесами и со всеми ведущими колесами.

В зависимости от тягового класса (легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые) мощности и допускаемых нагрузок тракторы, тягачи и автомобили определяют основные параметры строительных технологических машин.

Наиболее типичная компоновка базовой машины – с передним расположением двигателя (это обеспечивает наибольший КПД) и рабочим местом сзади. Базовых моделей много. Например, это цельнорамные конструкции тракторов ДТ–75Н, Т–170, Т–25.01 и др.

В отличие от гусеничного трактора колесные базовые машины снабжены рулевым управлением, которое воздействует на передние колеса, а посредством рулевого механизма осуществляют управление движением машины. По подобной схеме выполнены легкие колесные тракторы типа «Беларусь», применяемые для агрегатирования с бульдозерным погрузочным оборудованием.

Обычно базовые колесные тракторы выпускают безрамной конструкции. Ведущий мост состоит из главной передачи, дифференциала, тормозов, конечных передач, которые передают вращение задним ведущим колесам. Спереди трактор опирается на передний поддерживающий или ведущий мост с колесами. Передний мост крепят шарнирно к подрамнику двигателя для трехточечной подвески ходовой части. Это дает возможность всем четырем колесам находиться в постоянном контакте с рабочей поверхностью. Сзади трактора расположена кабина с сиденьем и органами управления.

Базовые колесные тракторы с шарнирно–сочлененной рамой Т–150К (рис. 2.25 и 2.26) состоят из подмоторной 17 и грузовой 3 полурам, которые могут поворачиваться одна относительно другой, вокруг вертикального шарнира 5 для изменения направления движения и горизонтального шарнира 4 для движения по неровной поверхности. На полураме 17 установлены двигатель 18, главная муфта сцепления 21, коробка передач 23, раздаточная коробка 24, подмоторный ведущий мост 20.

Мост подвешен на полураме на двух рессорах 19. Кроме того, на этой раме размещена кабина машиниста 8, где находятся воздухоохладитель 9, рулевое управление 10, приборы и рычаги 11 управления механизмами трактора, сиденье машиниста 7. Воздухоохладитель 9 создает в кабине комфортные условия для машиниста. На полураме 3 размещен грузовой ведущий мост 1. Каждый мост оборудован двумя колесами (поз. 2).

Ведущие мосты 1 и 20 соединены с раздаточной коробкой карданными передачами 22. Для плавности хода подмоторный мост подвешен на полураме при помощи рессорной подвески с гидроамортизаторами, грузовой мост прикреплен к полураме жестко.

Трактор оборудован гидроприводом для управления рабочим оборудованием дорожно-строительных машин, электрооборудованием для работы в ночное время, гидропневматическим управлением.

Рис. 2.25. Базовый колесный трактор Т–150К – компоновка

Рис. 2.26. Общий вид базового колесного трактора Т–150К

Для исследования или изучения строительной технологической машины, понимания ее назначения и работы отдельных узлов, пользуются принципиальными технологическими, кинематическими и конструктивными схемами. Так как все узлы и агрегаты машины взаимосвязаны функциональным выполнением заданной машине работы, а от согласованной работы всех агрегатов зависит работа машины в целом, то исследование особенностей кинематических взаимосвязей является обязательным.

Для этого принципиальная схема машины представляется в упрощенном виде реализации предназначенного к исполнению технологического процесса, выполняемого машиной. В итоге прослеживаются принципы воздействия рабочих органов машины на обрабатываемую внешнюю среду.

Кинематическая схема с помощью условных обозначений деталей и механизмов показывает способы и средства передачи движения от силовой установки рабочим органам и ходовой части. Кинематическая схема дает представление о путях, по которым идет передача движения, позволяет определить усилия и скорости движения рабочих органов и судить о степени сложности отдельных механизмов и всей машины в целом.

По кинематической схеме нельзя уяснить взаимное расположение узлов и деталей в пространстве, для этой цели служит конструктивная схема. Она дает представление о внешнем виде всей машины. Наличие указанных схем облегчает изучение машины и позволяет оценить возможности применения ее для различных видов работ.

Чтобы понять устройство и эффективно обслуживать машины, кроме технологической, кинематической и конструктивной схем иногда на сложные машины необходимо знать монтажную схему, которая позволяет понять монтаж или установку узлов. На монтажной схеме приводятся установочные размеры, номера деталей и узлов и рассматривается последовательность сборки. Всякая строительная технологическая машина состоит из принципиально одинаковых базовых узлов, поэтому изучение работоспособности объекта разумно проводить по исследованию поведения типового узла.

Так, типовая самоходная строительная машина состоит из следующих основных узлов: ходовой части (шасси), рамы, силовой установки, силовой передачи, рабочего органа и системы управления. Изучение особенностей работы специфики подсистем и отдельных узлов позволяет точно установить эксплуатационные особенности всей машины.

Кратко укажем некоторые особенности основных узлов машин.

Платформа (остов машины) или рама служит для размещения на ней рабочих органов, силовой установки, трансмиссии, системы управления и другого оборудования.

Это основная по содержанию область исследований, обеспечивающая работоспособность всей машины.

Рабочий орган предназначен для производства машиной рабочих операций и является основной, главной по предназначению технологической частью. Принятая конструкция рабочего органа машины определяется назначением объекта.

Источником энергии для привода в действие рабочего органа и механизмов машины при выполнении требуемых рабочих операций и передвижении в пространстве является силовая установка.

Силовая передача (например, трансмиссия) обеспечивает передачу энергии, выработанной двигателем, силовой установкой, к рабочим органам и ходовой части машины.

Ходовая часть вместе с платформой является основанием или опорой машины на поверхность и обеспечивает её мобильность. Она, поддерживая раму, передает давление от веса машины на поверхность дороги или грунта и служит для передвижения машины при работе или транспортировке.

Система управления обеспечивает управление рабочими органами, силовой установкой и другими механизмами машины.

Таким образом, чтобы осуществить работы по повышению эффективности эксплуатируемых машин, надо исследовать не только работу всей машины во взаимосвязи её подсистем, но и вклад в интегральный показатель надежности и долговечности всех базовых агрегатов, узлов и деталей.

Причем необходимо изучить, установить влияние каждого элемента, имеющихся взаимосвязей на работоспособность машины в целом, в том числе в динамике и экстремальных условиях эксплуатации.

Рассмотрим влияние и взаимосвязи эксплуатационно-технические характеристики строительных технологических машин.