книги из ГПНТБ / Смирнов, В. И. Строительные машины учебник

траверсы 1 и гидродилиндров 2, при определенных условиях насту­ пает виброударный режим работы.

Пусть вибратор вызывает колебания частотой

10

При массе опирающихся на пружины частей тк и суммарной жесткости пружин с частота собственных колебаний массы будет

где Pi — максимальная возмущающая сила вибратора; ус — зазор между соударяемыми частями при Pi = 0.

Гидроцилиндры рыхлителя служат для извлечения клина из грунта, а также являются гидравлическим пригрузом, увеличиваю­ щим эффективность работы клина в упругих грунтах.

Глава 8

ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

Значительное количество строительных машин создается на базе (шасси) автомобилей, тракторов и тягачей, которые одновре­ менно являются основным средством для перевозки строительных материалов, конструкций, изделий и оборудования на строитель­ ных объектах.

Выпуск данных машин регламентируется типажом, утвержден­ ным Советом Министров СССР (табл. 8-1).

130

Т а б л и ц а 8-1

Типаж на современные грузовые автомобили, гусеничные тракторы и колесные тягачи

50—60; 160—175; 300

§ 8-1. Грузовые автомобили

Большая скорость, хорошая маневренность, достаточно высокая грузоподъемность и универсальность определили широкое приме­ нение грузовых автомобилей на строительстве. На их базе уста­ навливается оборудование строительных машин, требующее частой переброски с одного строительного участка или объекта на другой (автомобильные краны, бурильные установки, монтажные вышки и т. д.) на расстояние 10—15 и более километров при наличии подъездных путей.

Кроме того, с помощью этих автомобилей осуществляется пере­ возка строительных грузов со складов, перевалочных баз, пред­ приятий строительной индустрии, карьеров и других объектов не­ посредственно к месту строительства.

Основной характеристикой грузовых автомобилей является их грузоподъемность, в зависимости от которой грузовые автомобили

объекта следует применять автомобили средней и большой грузо­ подъемности.

В зависимости от назначения данные автомобили делятся на три группы: транспортные, или бортовые, для перевозок различных грузов; специальные, имеющие специальное оборудование (напри-

мер, автосамосвалы, автоцементовозы) и автомобили-тягачи для буксировки полуприцепов и прицепов-тяжеловозов (трейлеров).

По проходимости автомобили делятся на автомобили обычной (дорожной) и повышенной проходимости; у последних все колеса являются ведущими.

Современные грузовые автомобили компануются по одной из следующих схем: кабина над двигателем (автомобили МАЗ-500, МАЗ-503, КАЗ-600 и др.), кабина за двигателем (автомоби­ ли ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, Урал-375 и пр.). Первая схема позволяет увеличить размеры кузова до 64—67% от общей длины автомо­ биля.

Автомобиль состоит из шасси, кабины и кузова. Шасси вклю­ чает в себя двигатель, трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления (рулевое управление и тормоза).

Для автомобилей малой и средней грузоподъемности исполь­ зуются карбюраторные двигатели, а для автомобилей большой грузоподъемности — дизели.

Т р а н с м и с с и я (рис. 8-1) автомобиля имеет муфту сцеп­ ления 3, установленную за двигателем 1, коробку передач 4, карданную передачу 6, главную передачу 7, дифференциал 8 и полуоси 10. Кроме этого, на автомобилях повышенной проходимости за коробкой передач устанавливается раздаточная коробка. На не­ которых моделях автомобилей перед коробкой передач монтируется гидротрансформатор и непосредственно в ступице колес разме­ щается колесный редуктор.

Рис. 8-1. Принципиальная схема автомобиля

Муфта сцепления, представляющая дисковую фрикционную муфту, позволяет кратковременно отключать двигатель от транс­ миссии при переключении передач, торможении и пуске, а также плавно трогать автомобиль с места.

Коробка передач служит для изменения величины крутящего могйента в зависимости от дорожных условий и для включения зад­ него хода. Коробки передач современных автомобилей имеют 4—5 передач для движения вперед и одну назад. Для бесшум­ ного, безударного включения передач применяются синхрониза­ торы.

132

Раздаточная коробка используется как для передачи крутящего момента на передний ведущий мост, так и для привода, лебедок, насосов, компрессоров и других агрегатов, установленных на базо­ вой машине.

Карданная передача служит для передачи крутящего момента между агрегатами трансмиссии, находящимися не на одной оси и под переменным углом. Она состоит из карданных валов и кардан­ ных шарниров.

Главная передача, выполненная в виде одноступенчатого или двухступенчатого редуктора, обеспечивает постоянное увеличение4 крутящего момента.в 5—7 раз и передачу его под прямым углом на полуоси ведущих колес.

Дифференциал позволяет ведущим колесам вращаться с раз­ личной угловой скоростью при поворотах автомобиля, а также при движении его по неровностям дороги. Крутящий момент ведущим колесам передают полуоси. Главная передача, дифференциал и полуоси заключены в кожухе, называемом ведущим мостом.

Колесный планетарный редуктор, применяемый в частности на автомобилях МАЗ-500, увеличивает крутящий момент, подводимый непосредственно к колесам. Благодаря этому снижаются нагрузки на детали остальных узлов силовой передачи, их габариты и масса.

Х о д о в а я ч а с т ь передает на дорогу вес автомобиля с гру­ зом и осуществляет его поступательное движение. К ней относятся рама, передний 2 и задний 9 мосты, колеса и подвеска, имеющая рессоры и амортизаторы. Передний мост автомобиля повышенной проходимости выполняется одновременно управляемым и веду­ щим. На таких автомобилях повышение проходимости достигается, кроме того, за счет регулирования давления в шинах.

Рессоры, смягчающие удары, передаваемые от неровностей до­ роги на раму автомобиля, крепятся в большинстве случаев к раме с помощью резиновых подушек или рессорных пальцев. Амортиза­ торы гасят колебание рессор после их деформации. Для грузовых автомобилей они обычно устанавливаются только над передним мостом.

Р у л е в о е у п р а в л е н и е состоит из рулевого механизма и привода к управляемым колесам. Рулевой механизм выполняется в виде червячного редуктора или передачи винт—гайка, заключен­ ных в картере; вращение механизма осуществляется рулевым коле­ сом. Рулевой привод, имеющий рулевую сошку, рычаги поворот­ ных цапф, продольную и поперечную тяги, передает поворот от рулевого механизма на управляемые колеса.

Некоторые автомобили снабжаются усилителем рулевого управ­ ления, уменьшающим усилие, необходимое для поворота рулевого колеса до 30—50 н, и облегчающим управление автомобилем осо­ бенно на плохих дорогах. Наибольшее распространение на совре­ менных автомобилях получили усилители с гидравлическим при­ водом.

133

Гидроусилитель рулевого управления имеет масляный насос с бачком, гидроцилиндр и золотниковое распределительное устрой­ ство. Насос приводится во вращение с помощью ременной пёредачи от шкива вентилятора и при работе нагнетает масло из бачка в золотниковое устройство. При повороте водителем рулевого ко­ леса это устройство срабатывает и направляет масло от насоса в цилиндр, соединенный с рычагом привода управляемых колес. Таким образом, поворот колес происходит под действием усилия, развиваемого в гидроцилиндре.

Для обеспечения безопасности движения автомобиль оборудо­ ван двумя независимыми друг от друга тормозами: ножным и руч­ ным.

Ножной тормоз действует на колеса автомобиля. Он имеет гидравлический или пневматический привод и колесные колодоч­

воздействует на трансмиссию автомобиля, и ее узлы сильно пере­ гружаются при включении тормоза на ходу автомобиля. Поэтому данный тормоз предназначен для затормаживания автомобиля только на стоянках или при аварийной обстановке. Он устанавли­ вается за коробкой передач, раздаточной коробкой или около заднего моста и управляется из кабины рычагом.

§ 8-2. Специальные автомобили

На строительстве широкое применение получили специализи­ рованные грузовые автомобили, позволяющие механизировать по- грузо-разгрузочные работы и обеспечить сохранность перевозимых грузов.

А в т о м о б и л и - с а м о с в а л ы (рпс. 8-2, а) являются самым распространенным типом специализированных грузовых автомо­ билей. Выпуск их в настоящее время составляет около 20% общего выпуска грузовых автомобилей, а их количество в автопарке строи­ тельных организаций достигает 60%.

Автосамосвалы выпускают на базе грузовых автомобилей. По сравнению с последними они обладают повышенной прочностью шасси, рамы и кузова, имеют укороченную базу и подрамник, их главная передача для улучшения тяговых качеств выполняется с увеличенным передаточным числом. Кабины самосвалов большой грузоподъемности имеют защитные козырьки.

По числу сторон и направлению опрокидывания кузова авто­ самосвалы бывают односторонние с разгрузкой назад или с боко­ вой разгрузкой, двусторонние с разгрузкой на стороны и назад.

Наибольшее распространение получили автомобили-самосвалы с разгрузкой назад и гидравлическим приводом механизма опро­ кидывания. Их грузоподъемность находится в пределах 35—180 кн,

а масса — 4,5—17 т.

134

Механизм подъема кузова такого самосвала состоит из масля­ ного бака 1, шестеренного насоса 3, крана управления, гидрав­ лического цилиндра 4 и трубопроводов.

Гидронасос получает привод от коробки отбора мощности 2, укрепленной на коробке передач. Гидроцилиндр своим штоком воз­ действует на днище кузова автосамосвала. В качестве рабочей жидкости летом применяется масло индустриальное 30 или Дп-11, зимой — индустриальное АУ или Дп-8 (ГОСТ 5304—54).

ра тяжести кузова 2 думпера таково, что при разъединении води­ телем сцепного устройства 1 кузов под действием веса груза опро­ кидывается. После разгрузки и трогания с места думпер притор­ маживается и кузов по инерции возвращается в исходное поло­ жение. Грузоподъемность отечественных думперов равна 5—135 кн.

По сравнению с обычными самосвалами думперы имеют мень­ шие скорости передвижения, что вполне допустимо при небольшой дальности перевозок и дает возможность снизить мощность двига­

бестарного цемента и пылевидных материалов. В зависимости от системы разгрузки автоцементовозы подразделяются на две группы:

— с пневматической разгрузкой (цемент разгружается по приемным трубопроводам непосредственно в силосы);

135

— с гравитационной, механической и аэрационной разгрузкой (цемент разгружается в приемные устройства складов).

Наибольшее распространение получили автоцементовозы с пнев­ матической разгрузкой (рис. 8-2,в), которые состоят из седельного тягача 1, резервуара для цемента 7 и пневматической системы.

Резервуары автоцементовозов цилиндрической формы с-эллип­ тическими днищами устанавливаются с уклоном 6—7° в сторону выгрузки. Они выполняются в виде полуприцепа и имеют загру­ зочный люк, выгрузочный патрубок 8 с продувочной форсункой и гибкий шланг. Внутри резервуара имеются боковые откосы, а в нижней части установлено аэроднище 9, состоящее из проволоч­ ной сетки и ткани.

Пневматическая система автоцементовоза состоит из ротацион­ ного (лопастного) компрессора 2 с масловлагоотделителем 3, кол­ лектора 5 с предохранительным клапаном и манометром 4 и систе­ мы воздухопроводов 6 с кранами. На воздуховоде, подающем воз­ дух к продувочной форсунке, имеется обратный клапан.

Компрессор получает привод от коробки отбора мощности через

Перегрузочные операции цементовоза основаны на использова­ нии свойства цемента приобретать текучесть при насыщении его воздухом (аэрации). Воздух, поступающий под давлением 15—20 н/сж2 в нижние слои цемента через аэроднище, уменьшает трение между частицами цемента, который начинает течь в сто­ рону уклона. Для ускорения разгрузки над его поверхностью, соз­ дается избыточное давление воздуха. Увеличение дальности по­ дачи цемента осуществляется за счет подвода воздуха к продувоч­ ной форсунке.

Цемент из цементовоза может подаваться по стационарному трубопроводу на высоту до 20—25 ж, а по горизонтали — до 50 ж. Грузоподъемность современных автоцементовозов равна 70—240 кн.

А в т о м о б и л ь н ы е т я г а ч и выпускаются двух типов: с се­ дельно-сцепным устройством и с балластом, укладываемым в спе­ циально приспособленный для этой цели кузов. Первые выполня­ ются с укороченной базой и на раме имеют опорно-сцепное устрой­ ство седельного типа. Они предназначены для работы в сцепе с одноосными и двухосными полуприцепами, что позволяет значи­ тельно увеличить грузоподъемность автомобиля и лучше исполь­ зовать мощность двигателя. Автомобильные тягачи с балластом предназначены для буксировки двух- и трехосных многоколесных прицепов тяжеловозов (трейлеров) грузоподъемностью до 400 кн с укрепленными на них крупногабаритными машинами. Балласт увеличивает сцепной вес автомобиля и тем самым силу тяги на крюке.

А в т о м о б и л ь н ы е п л е т е т р у б о в о з ы состоят из тягача и прицепной транспортной тележки-роспуска.

136

Тяговый автомобиль оборудуется надрамником с предохрани­ тельным щитом для защиты кабины от повреждений. На несущей площадке надрамника с помощью вертикального шкворня уста­ новлены поворотный коник для укладки труб с двумя перестав­ ными стойками-упорами.

Рис. 8-3. Схема панелевоза НАМИ-790 (а) н прицепа тяжеловоза (б)

На раме роспуска имеются два неповоротных коника, подобных по конструкции конику тягача. Стойки-упоры коников перестав­ ляются в зависимости от количества и диаметра транспортируемых труб и фиксируются в нужном положении шкворнями.

Тяговое усилие на груженый роспуск передается через дышло или непосредственно трубами. Для удержания труб от сползания при рывках и резких торможениях тягача имеется стопорное уст­ ройство в виде канатов определенной длины, прикрепляемых одним концом к основанию коника, а другим — к торцовым кромкам труб.

Для обеспечения безопасности движения плететрубовоза в на­ груженном состоянии коник тягача и дышло роспуска соединены между собой дополнительным страховым канатом, длина которого

137

нелеп и других строительных конструкций. Чтобы панели не раз­ рушались от соприкосновения с металлом при перевозке, кассета имеет деревянный пол, а в пазы боковых швеллеров вставляются и закрепляются болтами деревянные брусья.

На строительстве в настоящее время используются главным образом полуприцепы-панелевозы УПП-9 грузоподъемностью 80—120 кн; УПП-12 грузоподъемностью 120 кн для перевозки пане­ лей длиной до 10 220 мм; НАМИ-790 для перевозки панелей жи­ лых зданий серии 1—464 конструкции Гипростройиндустрии, а так­ же для перевозки панелей размерами не более 6200 мм по длине и 680 мм по ширине (толщине). В качестве тягачей для этих пане­ левозов используются седельные автомобили-тягачи ЗИЛ-1ЗОВ1,

ЗИЛ-131В, КАЗ-606А, МАЗ-504, Урал-377С и др.

Рама 2 тяжеловоза опирается на три или две оси с колесами на пневматических шинах. Передняя ось 4 выполнена поворотной и с помощью дышла 1 соединяется с тягачом. Для уменьшения на­ грузки на колеса каждая ось может иметь от двух до восьми колес. В задней части рамы устанавливаются трапы 3 для погрузки машины. Погрузка осуществляется своим ходом или с помощью лебедки, которой может быть оборудован тяжеловоз или тягач.

§ 8-3. Тракторы

Большие тяговые усилия на крюке, хорошее сцепление с грун­ том, высокая проходимость по бездорожью определили широкое применение тракторов в качестве баз для тихоходных строитель­ ных машин и для перевозки строительных материалов на прице­ пах по плохим дорогам или в условиях почти полного бездорожья на расстояние до 50 км.

Главной характеристикой трактора является тяговое усилие на крюке, в зависимости от которого тракторы подразделяются на следующие классы: 14; 30; 50; 60; 90 и 150 кн.

По типу ходовой части тракторы бывают гусеничные и колес­ ные. Наличие пневмоколесного хода позволяет использовать трак­ торы в условиях городского строительства при движении по ас­ фальтированным дорогам, которые разрушаются машинами на гусеничном ходу.

По типу остова выделяются рамные, полурамные, безрамные и

сшарнирно-сочлененной рамой тракторы.

Урамных тракторов, так же как и у автомобилей, есть отдель­

ная рама, на которой монтируются узлы и агрегаты трактора. У второго типа тракторов к картеру заднего моста крепятся два лонжерона для установки двигателя с муфтой сцепления. При на-

138

личин шарнирно-сочлененной рамы задняя и передняя ее части соединяются между собой шарниром, позволяющим осуществлять поворот трактора во время движения. Некоторые типы колесных тракторов не имеют рамы. Их двигатель и агрегаты трансмиссии жестко соединены между собой, образуя остов трактора.

Трактор состоит из двигателя (в большинстве случаев дизеля), трансмиссии, ходовой части, системы управления и кабины.

Рис. 8-4. Схема гусеничного трактора

Преимущественное применение на тракторах получили механи­ ческие трансмиссии. Размещение, назначение и устройство основ­ ных узлов трансмиссии, ходовой части и системы управления пневмоколесного трактора примерно такие же, как у рассмотрен­ ного выше автомобиля.

Вмеханическую трансмиссию гусеничного трактора (рис. 8-4) входят муфта сцепления 2, расположенная за двигателем 1, короб­ ка передач 3, соединительные валы, центральная (главная) пере­ дача 4, механизмы поворота 5 и бортовые (конечные) передачи 6. Кроме того, перед коробкой передач в трансмиссии может быть установлен увеличитель крутящего момента (УКМ).

Муфта сцепления, коробка передач и центральная передача вы­ полняют те же функции, что и одноименные узлы автомобиля. На некоторых тракторах применяется непостоянно замкнутая муфта сцепления, отличающаяся от постоянно замкнутой тем, что может на длительное время оставаться в выключенном положении. Для получения большого числа скоростей движения при работе с раз­ личными навесными механизмами тракторные коробки передач обычно имеют несколько большее число передач, чем автомо­ бильные.

Вкачестве механизмов поворота на тракторах применяются бортовые фрикционы или планетарные механизмы поворота. Бор­ товые фрикционы, выполненные в виде многодисковых фрикцион­ ных муфт, за счет частичного или полного выключения уменьшают

139