книги из ГПНТБ / Алябьев, В. И. Самоходные лесопогрузчики учебник для проф.-тех. учеб. заведений

составляет остов трактора, который при помощи деталей подвески устанавливается на гусеничный механизм, образуя гусеничную те­ лежку. Рама трактора испытывает как постоянные, так и времен­ ные нагрузки. Постоянные нагрузки на раму получаются за счет механизмов, установленных на ней, временные нагрузки — за счет ударов, возникающих при движении трактора по неровностям. Временные нагрузки зависят от скорости, веса трактора и вели­ чины препятствий, преодолеваемых трактором во время движе­ ния. Они могут достигать больших величин и временно воздей­ ствуют на раму трактора, вызывая ее деформацию и часто приводя

кпоявлению усталостных трещин.

Вгусеничных тракторах рама обычно соединяется с движите­ лями трактора при помощи упругих подвесок, которые смягчают

Рис. 59. Схемы гусеничных механизмов тракторов:

удары. В трансмиссии трактора для компенсации изгибов рамы устанавливаются упругие промежуточные соединения. Остовы тракторов могут иметь рамную и полурамную конструкцию.

Рамы, с целью придания им большей жесткости, изготовляют из стальных балок сложного профиля. Балки могут скрепляться между собой заклепками, сваркой или комбинированным спосо­ бом. В наиболее нагруженных местах рамы предусмотрены ребра.

Гусеничный механизм трактора состоит из двух движителей, расположенных по обе стороны трактора, двух ведущих звездочек, двух гусениц, опорных катков, натяжных устройств с натяжными колесами, опорных катков и поддерживающих роликов.

На рис. 59 показаны схемы гусеничных механизмов тракторов. Ведущая звездочка взаимодействует с гусеницей, опирающейся на грунт. При вращении звездочки крутящий момент передается гусенице, которая прижимается к земле весом трактора, передаю­ щимся через опорные катки. Так как натянутая нижняя гусеница сцеплена с землей грунтозацепами, то ведущая звездочка отталки­

90

вается от нее, толкающее усилие передается раме трактора и весь остов его перемещается на опорных катках по нижней гусенице.

Гусеница составляется из звеньев, шарнирно соединенных ме­ жду собой и образующих замкнутую цепь. Звенья гусениц выпол­ няют либо цельными литыми, либо составными. Литые звенья из­ готовляют из специальных износостойких сортов стали, в состав­ ных звеньях из этих сортов стали изготовляют только те детали звеньев, которые подвержены наибольшему износу.

По типу соединения с ведущей звездочкой различают гусеницы с цевочным и гребневым зацеплением. При. цевочном зацеплении звенья гусениц имеют проушины, в которые входят зубья звездо­ чек, передавая им толкающее усилие. При гребневом зацеплении толкающее усилие передается звездочками гребням — выступам

тора опорные катки не соскакивали с гусеницы, предусматрива­ ются специальные поперечные бурты, воспринимающие поперечные усилия. Чем шире гусеница трактора, тем больше ее опорная по­ верхность и тем больше проходимость трактора.

Натяжное колесо служит нескольким целям:

для правильной укладки гусеницы под опорные катки (для этого на нем предусмотрены реборды);

для натяжения гусеницы при помощи натяжного устройства; для смягчения ударов на трактор при наезде на препятствия

(для этого на колесе находится амортизирующая пружина). Натяжное устройство 8 предназначено для изменения длины

гусеницы 2, так как удлинение гусеницы может привести к ее соскакиванию (особенно на поворотах). Натяжные устройства мо­ гут быть кривошипного и ползункового типа. Первые чаще всего применяются на тракторах с эластичной подвеской, а вторые — на тракторах с полужесткой подвеской. Амортизирующая пружина 7 предназначена для смягчения ударов и предохраняет трактор от аварии, когда между гусеницей 2 и катком 4 попадает жесткий посторонний предмет. В этом случае пружина 7 сжимается, на­ тяжное колесо 9 уменьшает натяжение гусеницы 2 и посторон­ ний предмет проскакивает между гусеницей 2 и катком 4.

Г1одвеска трактора предназначена для смягчения действия не­ ровностей при движении трактора и увеличивает плавность его хода.

Подвески бывают эластичными и полужесткими. Эластичную подвеску имеют тракторы ТДТ-55 (рис. 60), ТДТ-75 и ТТ-4. Для эластичной подвески характерно наличие упругих элементов в каж­ дом соединении рамы трактора с опорными катками. Катки могут иметь индивидуальную связь с рамой, при которой каждый каток имеет свой упругий элемент, и балансирную связь, при которой несколько катков объединяются в балансир, а затем уже соединя­ ются с рамой через упругий элемент.

91

При эластичной подвеске каждый каток или балансир незави­ симо переезжает через препятствие и остов Трактора сохраняет свое положение почти неизменным. Эластичная подвеска обеспечи­ вает наибольшую плавность хода и потому, как правило, приме­ няется на тракторах с повышенными скоростями движения.

При полужесткой подвеске опорные катки смонтированы на раме тележки, которая соединяется с рамой в трех точках. Две задние точки представляют собой жесткие шарниры. Передняя точка опоры выполняется, посредством упругого элемента.

Левая и правая тележки гусеничного механизма работают не­ зависимо друг от друга. При наезде на препятствие тележка со всем гусеничным механизмом поворачивается вокруг жесткого шар­ нира. Передняя часть остова в это время поддерживается упругим элементом и не испытывает сильных ударов и толчков. Задняя часть остается незащищенной и воспринимает удары и толчки. При полужесткой подвеске, когда тележка трактора переезжает через препятствие, передняя часть приподнимается и сцепление гусениц с землей несколько уменьшается, что иногда приводит к увеличению пробуксовки, а также дополнительным затратам мощности.

Рамы тележек трактора С-100 сварной конструкции и состав­ лены из двух продольных балок коробчатого профиля. На верхней части рамы устанавливаются натяжное устройство и поддержи­ вающие ролики, на нижней — опорные катки. С помощью конце­ вого подшипника тележка шарнирно соединяется с рамой трактора и может поворачиваться относительно нее. При повороте трактора возникают силы, действующие на раму трактора и стремящиеся развернуть тележки. Эти силы воспринимаются раскосами рам тележек, и тележки сохраняют свое положение. В передней части на раму тележки опирается балансирная рессора передней опоры остова трактора.

Опорные катки представляют собой стальные литые ролики, которые могут быть однобортными и двубортными. Беговыми до­ рожками каток перекатывается по гусенице, при этом его борта направляют движение всей тележки по гусенице. Опорные катки современных тракторов выполняются на подшипниках качения. Полужидкая смазка подводится к подшипникам через отверстие в оси.

Поддерживающий ролик состоит из двух ободьев и ступицы, отлитых из чугуна как одно целое. Ролик.устанавливается на кон­ сольной оси кронштейна рамы тележки. В качестве подшипников в опорных роликах устанавливаются две бронзовые втулки. Смазка подводится через масленку в крышке ступицы ролика.

Натяжное колесо изготавливается из литой стали с последую­ щей механической обработкой. Устанавливаются натяжные колеса на подшипниках качения. Жидкая смазка подается к подшипни­ кам по каналам оси, на которой устанавливается натяжное колесо. На рис. 61 показано направляющее колесо, натяжное устройство и амортизатор трактора ТДТ-55.

93

Рис. 61. Направляющее колесо, натяжное устройство и амортизатор трактора ТДТ-55:

Глава III. ГИДРООБОРУДОВАНИЕ ТРАКТОРНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ

§16. Общие сведения о гидрооборудовании погрузчиков

игидросистемах

Вкачестве привода грузоподъемных механизмов и рабочего оборудования погрузчиков применяются гидравлические устрой­ ства. Основным принципом работы гидравлического привода яв­ ляется создание необходимого усилия или момента за счет давле­ ния рабочей жидкости, развиваемого ее источником—-насосом. Скорость движения исполнительного органа при этом зависит от количества жидкости, подаваемой в систему в единицу времени.

Гидравлический привод обеспечивает возможность получения

больших усилий при сравнительно небольших габаритах, позво­ ляет превращать вращательное движение в поступательное, хо­ рошо предохраняется от перегрузки и удобен в управлении.

Основными элементами гидропривода являются насосы, распре­ делители, предохранительные клапаны, баки, фильтры, трубопро­ воды, а также приборы контроля.

В качестве рабочих жидкостей гидравлических приводов по­ грузчиков применяют минеральное масло различных сортов.

Величина энергии, передаваемой жидкостью, зависит от ее дав­ ления и скорости течения в трубопроводах. При движении жид­ кости по трубопроводам происходят потери напора (давления) по­ тока жидкости за счет трения частиц жидкости о стенки трубопро­ вода и преодоления различных сопротивлений.

Потери напора (давления) могут быть определены по формуле

А р = Ху— — кг/см2, d 2g

где Ар — потеря напора, кГ/см2;

X — коэффициент сопротивления; у — объемный вес жидкости, кг/м3\ I — длина трубопровода, м;

d — внутренний диаметр трубопровода, м\

и — средняя скорость движения жидкости в трубопроводе,

м/сек-,

g = 9,81 м/сек2— ускорение силы тяжести.

Поток жидкости в трубах может быть ламинарным или турбу­ лентным. Для ламинарного и турбулентного режимов коэффи­ циенты сопротивления X различны.

Для ламинарного течения жидкости

где Re — число Рейнольдса, определяющее режим течения; для ламинарного течения жидкости Re<2300; при Re>2300 насту­ пает турбулентный режим.

Для турбулентного потока А, = 0,3164 Re-0'25.

96

Чтобы уменьшить потери давления в трубах, ограничивают скорость движения жидкости в них. Обычно ее принимают 8— 15 м/сек. Применение высоких скоростей движения жидкости не­ желательно из-за образования местных зон пониженного давле­ ния, что может вызвать кавитацию. Кавитацией называется мест­ ное выделение паров жидкости с последующей конденсацией выделившихся паровых пузырьков. Это явление сопровождается местными гидравлическими ударами, приводящими часто к раз­ рушению деталей гидросистемы.

Кавитация часто наступает в насосах, когда всасывающий пат­ рубок насоса имеет небольшое проходное сечение. Во избежание этого явления сечение всасывающего патрубка выбирают таким, чтобы скорость жидкости в нем не превышала 1—3 м/сек,-

Диаметр трубопровода из условия его прочности может быть определен по формуле

Р

где d и S — наружный диаметр и толщина стенки трубы, см; [сТр] — допустимое напряжение разрыву, кГ/см2.

Потери давления на местных сопротивлениях могут быть опре­ делены по формуле

где £— опытный коэффициент местного сопротивления, зависящий от вида сопротивления.

Ниже приводятся приближенные значения коэффициента ме­ стного сопротивления для сопротивлений, наиболее часто встре­ чающихся в практических расчетах1.

Для вентилей, когда ось прохода, по которому движется жид­

= 0,12-1-0,15. Для поворотных сверленых или штампованных уголь­ ников под прямым углом £п= 2. Для прямоугольных тройников при отводе части потока под углом 90° £от= 0,9-1-1,2.

1 Значения £ заимствованы из справочного пособия: Б а ш т а Т. М. Машино­ строительная гидравлика. М., Машгиз, 1963, 696 с.

97

Потери напора в трубопроводах, а также на местных сопротив­ лениях, после их определения складываются.

Жидкость текущая в трубопроводах подчиняется закону

F u x — fuz,

где F и f — площади сечений потока.

Это значит, что чем меньше площадь сечения трубопровода, тем больше скорость движения жидкости. Благодаря этому расход жидкости в единицу времени остается постоянным на всем протя­ жении трубопровода и равен Q= Fui = fu2.

При истечении жидкости под давлением из отверстий, в кото­ рых производится сжатие сечения струи (золотники, клапаны, дроссели), расход определяется по формуле

где ц — коэффициент расхода через отверстие (0,62); f — площадь сечения отверстия;

g — ускорение силы тяжести, м/сек2-,

Ар — величина перепада давления, кГ/см2.

Средние скорости движения исполнительных органов гидроси­ стем (поршней силовых цилиндров, роторов гидромоторов) могут быть определены по формулам:

•рот, см3\

п— число оборотов вала гидромотора в минуту.

Усилие, развиваемое поршнем силового цилиндра,

Мощность гидропривода определяется расходом жидкости в еди­ ницу времени и давлением и может быть определена по формуле

где N — мощность, л. с.;

рп— давление, развиваемое насосом, кГ/см2.

98

Эффективность работы гидравлических систем характеризуется коэффициентом полезного действия (к. п. д.). Коэффициент по­ лезного действия подразделяется на гидравлический, объемный и механический.

Г и д р а в л и ч е с к и й к. п. д. характеризует величину гидрав­ лических потерь, т.' е. потерь давления из-за сопротивления при движении вязкой жидкости по трубопроводам, либо по внутрен­ ним каналам гидравлической машины. Гидравлический к. п. д.—

сопротивлений движению потока жидкости: поворотов, вызванных изгибом труб; сужений; аппаратуры, установленной на трубопро­ водах; соединений и т. д.

О б ъ е м н ы й к. п. д. характеризует величину потерь жидкости

ницу времени, поступающей в гидросистему или в отдельный ее элемент, к расходу жидкости в единицу времени, выходящей из

мощности в системе, возникающие вследствие трения в кинема­ тических парах. Механический к. п. д. — это отношение мощности, подведенной к системе (например, мощности на валу насоса), к мощности, реализуемой на выходе (например, на штоке сило­ вого цилиндра):

99