Введение в инженерное образование

первая цифра - номер размерной группы, в том числе соответст­ вующий номинальному грузовому моменту. После точки указы­ вается порядковый номер исполнения крана (О...9), который может отличаться от базовой модели длиной стрелы, высотой подъема, грузоподъемностью. В обозначении базовых моделей номер испол­ нения «О» обычно не ставится. Буквы (А, Б, В, ...), стоящие в индек­ се после цифр, обозначают очередную модернизацию (изменение конструкции без изменения основных параметров) и климатическое исполнение крана (ХЛ - для холодного, Т - тропического и ТВ - тропического влажного климата; для умеренного климата соответ­ ствующего буквенного обозначения нет).

Например, индекс крана КБ-405.1А расшифровывается следую­ щим образом: кран башенный, четвертой размерной группы, с по­ воротной башней, первое исполнение, первая модернизация, для умеренного климата.

Параметры основных моделей башенных кранов регламентированы ГОСТ 13556-91. Этим ГОСТом предусмотрена возможность вьшуска наряду с изготовлением базовых моделей кранов различных их испол­ нений, позволяющих существенно расширить область применения кра­ нов. Исполнения 1фанов отличаются от базовой модели технической характеристикой (высотой подъема, длиной стрелы, максимальной гру­ зоподъемностью, возможностью использования в различных ветровых районах и т. п.) и могут бъпъ получены на основе базовой модели изме­ нением количества секций башни, секций стрелы, оснащением различ­ ными крюковыми подвесками, грузовыми тележками и т. п. Краны се­ рии КБ имеют едш^то конструктивную схему, комплектуются офаниченным числом утшфитщрованных узлов и деталей, что облегчает их серийное производство, техничеоото эксплуатацию и ремонг.

Характерньтми конструктивными особенностями кранов типово­ го ряда являются:

-использование электрического многомоторного привода пе­ ременного тока с питатшем от электросети напряжением 220/80 В;

-максимальное использование унифицированных узлов и ме­ ханизмов;

применение устройств для плавной посадки грузов с малой скоростью, плавного пуска и торможения механизмов;

схема запасовки канатов, обеспечивающая горизонтальное перемещение груза гтри изменении вылета подъемной стрелы;

110

возможность передвижения крана по криволинейным участ­ кам подкрановых путей;

высокая мобильность.

Все краны серии КБ (кроме приставных) выполнены передвиж­ ными, преимущественно на рельсовом ходу. Передвижные краны выпускают с поворотной и неповоротной башней, нижним и верх­ ним расположением противовеса, с подъемной и балочной стрелой. К унифицированным узлам и механизмам кранов относятся грузо­ вые и стреловые лебедки, механизмы поворота и передвижения, опорно-поворотные устройства, кабины, крюковые подвески и электрооборудование. Металлоконструкции башен и стрел кранов серии КБ выполняют сплошными трубчатыми или решетчатыми. Краны со сплошными трубчатыми металлоконструкциями имеют улучшенные аэродинамические характеристики, что позволяет ис­ пользовать их в районах с сильными ветрами.

В настоящее время в странах СНГ серийно выпускаются башен­ ные строительные краны серии КБ 3.. .6-й размерных групп с грузо­ вым моментом 100...400 т • м.

Краны 3...5-Й размерных групп в подавляющем большинстве имеют поворотную башню, нижнее расположение противовеса и относятся к разряду мобильных потому, что с объекта на объект их перевозят, как правило, в собранном виде автомобильным тягачом на специальных подкатных тележках. Краны шестой размерной фуппы имеют неповоротную башню и относятся к немобильным, поскольку с объекта на объект их перевозят укрупненными узлами.

Управление кранами осуществляется с помощью командоконтроллеров из кабины машиниста. Управление механизмами при монтаже и демонтаже мобильных кранов осуществляется с вынос­ ных кнопочных пультов. Для монтажа и демонтажа кранов исполь­ зуются собственные механизмы и стреловые самоходные краны грузоподъемностью 5...25 т.

На рис. 4.29 изображены башеннью краны, состоящие из пульта управления Р, ходовой тележки 1 и поворотаой платформы 2, позво­ ляющей повернуть башню 4 вместе со стрелой 6 относигельно верти­ кальнойоси. Ходовая часть и поворотная платформа соединены между собой опорно-поворотным устройством. На поворотной платформе размещены механизмы подъема груза и поворота и противовес 3, предназначенный для разгрузки башни крана от изгибающего момента,

111

создаваемого весом груза и стрелы. Применение противовеса по­ зволяет существенно уменьшить массу крана. В кране КБ-504 хфименен нижний противовес и разгрузка создается с помощью кана­ тов стрелового расчала. Механизм передвижения крана размещен на ходовой части.

Рис. 4.29. Башенные краны

В ряде конструкций ходовые тележки башенных кранов выпол­ няют поворотными, что дает возможность перевода крана на рель­ сы, уложенные перпендикулярно первоначальному направлению перемещения крана. Изменение вылета осуществляется путем пере­ движения тележки 7 по стреле 6.

Производительность (сменная эксплуатационная) башенных кранов

грузоподъемности и по времени.

112

4.6.Ознакомление с транспортными, транспортирующими

ипогрузочно-разгрузочными машинами

№ всех применяемых ввдов транспорта (наземного, водного и воз­ душного) в рамках специальности 1-36 11 01 изучается наземный, а именно: грузовые автомобили, тракторы, пневмоколесные тягачи.

Грузовыми автомобилями, тракторами, пневмоколесными тяга­ чами и созданными на их основе прицепными и полуприцепными транспортными средствами общего и специального назначения осуществляются основные перевозки грузов в строительстве. Кроме того, автомобили, тракторы и тягачи используются как тяговые средства прицепных и полуприцепных строительных и дорожньк машин, а также в качестве базы для кранов, экскаваторов, бульдозе­ ров, погрузчиков, бурильных установок, коммунальных и други;>с машин.

Автомобили, тракторы, тягачи изготовляются серийно, поэтом;/ многие их сборочные единицы широко используются в конструкциiK различньге. строиггельных и дорожных машин.

Грузовые автомобили. Основными частями грузового автомо­ биля массового производства являются двигатель 7, кузов 2 и шас­ си 3 (рис. 4.30).

Шасси включает силовую передачу (трансмиссию), несуш(ую раму, накоторой установлены двигатель, кабина, передавай и задние мосты с пневмоколесами, упругая подвеска, соединяющая мосты с рамой, меха­ низм управления и электрооборудование. По конструкции i^^oea разли­ чают автомобили общего назначения и специализированные. Автомо­ били общего назначения имеют кузов в виде неопрокидывающейся от- 1фьпой платформы с откидными бортами для перевозки любых видов грузов, специализированные - для перевозки определенного ввда груза. К^юме того, грузовые автомобили классифицируются по типу двигате­ ля, проходимости, грузоподъемности и другим факторам. На грузовьсс автомобилях применяют поршневые двигатели внутреннего сгорания, работаюхцие на бензине или газе (карбюраторные), на тяжелом топливе (дизельные), газотурбинные. Дизельные двигатели получили преимуще­ ственное распространение, газотурбинные применяют на автомобилязс очень большой грузоподъемности. В зависимости от грузоподъемности мощность двигателей автомобилей общего назначения 60...220, а акго- мобилей-тягачейдостигает 500 кВт.

113

Рис. 4.30. Грузовые автомобили общего назначения:

а- с открытой платформой и бортами; б - повышенной проходимости;

в- тягач с седельно-сцепным устройством

По проходимости автомобили делятся на дорожные, рассчитан­ ные для эксплуатации на всех дорогах общей дорожной сети, по­ вышенной и высокой проходимости по всем видам дорог различно­ го состояния и внедорожные (карьерные). Автомобили повышенной

ивысокой проходимости в зависимости от типа движителя разде­ ляются на колесные, колесно-гусеничные, на воздушной подушке и автомобили-амфибии. Внедорожные автомобили применяются на стройках и разработках полезных ископаемых открытым способом

ииспользуются на дорогах со специальным основанием.

Главным параметром, определяющим конструкцию автомобиля, является нагрузка на одиночную ось. Правилами дорожного движе­ ния установлены предельные нагрузки на одиночную ось автомоби­ ля - 100 кН для дорог с усовершенствованным покрытием и 60 кНдля общей дорожной сети. Эти требования не распространяются на

114

внедорожные автомобили. Для обеспечения высокой проходимости и требований по нагрузке на ось бортовые автомобили и седельные тягачи выпускаются с двумя, тремя и более (см. рис. 4.30, б, в) ве ­ дущими осями. Такие автомобили получили большое распростра­ нение. Прщепы и полуприцепы разделяются на прицепы, букси­ руемые автомобилем с помощью дышла (одно-, двух- и многоос­ ные), прицепы-роспуски для перевозки длинномерных грузов, полуприцепы, буксируемые седельными тягачами.

Седельные тягачи изготовляют на базе шасси бортового автомо­ биля, но с укороченной базой (см. рис. 4.30, в). На раме 3 такого тягачаукрепляется опорная плита с седельно-сцепным устройство^( i которое воспринимает нагрузку от полуприцепа и передает ем)' тяговое усилие, развиваемое двигателем автомобиля.

По грузоподъемности грузовые автомобили разделяются на ав­ томобили малой, средней, большой и особо большой (внедорожные автомобили) грузоподъемности. Грузоподъемность наиболее рас­ пространенных грузовых автомобилей с бортовой платформой со­ ставляет: тапа ЗИП-6500 кг, типа КамАЗ-8000...11000 кг, типа МАЗ-12000 кг, типа КрАЗ-14500 кг.

На рис. 4.31 приведены схемы силовых передач с одной и несколь­ кими ведущими осями. Крутяпщй момент от двигателя 1 (рис. 4.31, а) к ведущим колесам 8 передается через силовую передачу. Она со­ стоит из постоянно замкнутой фрикционной муфты (сцепления) 2, выключение которой позволяет отключать двигатель при переклю­ чении передач, ступенчатой коробки перемены передач 3 с пере­ менным передаточным числом для согласования крутящего момен­ та на колесах 8 с моментом сопротивления движению и обеспече­ ния движения автомобиля задним ходом, карданного вала 4, главной передачи 5, состоящей из двух конических зубчатых колес и увеличивающей крутящий момент на ведущих колесах, диффе ­ ренциала 6, позволяющего колесам вращаться с различной частотой на криволинейных участках пути, и двух полуосей 7, передающю: вращение закрепленным на них колесам. Главная передача, диффе ­ ренциал и полуоси, закрепленные в кожухе, называются ведущим мостом. Дифференциал устроен следующим образом (рис. 4.31, г). На внутренних концах полуосей 7 закреплены полуосевые кониче­ ские шестерни 15. Концы полуосей с полуосевыми шестернями входят в коробку 14 дифференциала, К коробке дифферешщала

115

прикреплена ведомая шестерня 5, с которой сцеплена ведущая шес­ терня главной передачи. В коробке установлены шестернисателлиты 13, которые сцеплены одновременно с обеими полуосевыми шестернями и могут вращаться в цапфах. При прямолиней­ ном движении автомобиля по ровной дороге полуоси с шестернями будут вращаться с одинаковой скоростью, равной скорости короб­ ки, а шестерни-сателлиты остаются неподвижными относительно своей оси. При движении автомобиля по криволинейному участку дороги сателлиты перекатываются по замедлившей свое вращение полуосевой шестерне, а вторая полуосевая шестерня за счет враще­ ния сателлитов начнет вращаться быстрее. В результате колесо, ка­ тящееся по внутренней кривой, будет вращаться медленнее, чем колесо, катящееся по внешней кривой и проходящее за одно и то же время больший путь.

Рис. 4.31. Силовые передачи грузовых автомобилей:

а- с колесной формулой 4 х 2; 5 - с колесной формулой6 x 4 ;

в- с колесной формулой 6 х 6; г - схема дифференциала

Автомобиль оборудуется тормозной системой для снижения скорости и остановки машины и рулевой системой для изменения направления движения посредством поворота передних управляе­ мых колес 9. На тяжелых машинах рулевой механизм оснащается гидроусилителем, снижающим усилие на рулевом колесе.

116

На рис. 4.31, б показана схема силовой передачи трехосного ав­ томобиля с двумя ведущими мостами 10 (колесная формула 6 х 4), а на рис. 6.2, в - с тремя ведущими мостами (колесная формула 6 х 6), передний мост 12 является одновременно управляемым и ведущим. Движение к ведущим мостам передается посредством карданньи: валов от коробки перемены передач через раздаточную коробку 11, позволяющую включать передний ведущий мост при преодолении трудных участков пути во время движения по проселочным доро ­ гам и бездорожью.

Тракторы гусеничные и колесные (рис. 4.32). Их используют дая перемещения тяжелых грузов по грунтовым и временным доро ­ гам. Агрегатируются они с бортовыми и саморазгружающимися прицепами, а также с прицепными и навесными строительными машинами (скреперами, бульдозерами, экскаваторами, кранамитрубоукладчиками и др.). Гусеничные тракторы обладают малой нагрузкой на грунт и большой силой тяги. Поэтому они имеют бо­ лее высокую проходимость, чем колесные. Максимальная скорость го: перемещения составляет 12 км/ч. Колеснью тракторы более маневренны, имеют большую транспортную скорость - 40 км/ч. Давление на грунт колесных машин 0,2...0,35 МПа, гусеничных 0,1 МПа. Главны1У[ параметром тракторов является максимальное усилие на крюке, по которому их разделяют на классы. Максимальное усилие на крюке измеряют при скорости 2,6...3 км/ч для гусеничных и 3,0...3,5 км/ч - для колесных. Усилие на крюке гусеничных тракторов примерно равно их массе, а колесных - 0,5...0,6 от массы.

Промышленностью выпускаются тракторы сельскохозяйствен­ ного типа классов тяги 6, 9, 14, 20, 30, 40, 50, 60, 90, 150 и 250 кН и промышленного типа классов тяги 100, 150, 200, 250, 350, 500 кН. Тракторы промышленного типа изготовляются различных модифи­ каций, т. е. с учетом установки на них погрузочного, бульдозерного, рыхлительного, кранового и другого оборудования. Мощность дви­ гателей тракторов достигает 800 кВт, а иногда и более. Трактор со ­ стоит из рамы, силовой передачи, гусеничного или колесного дви­ жителя и управления. Кроме того, все тракторы комплектуются щравлической системой для привода навесного или прицепного рабочего оборудования.

117

Рис. 4.32. Тракторы:

а- гусеничный с передним расположением двигателя;

б- гусеничный с задним расположением двигателя; в - пневмоколесный

спередними управляемьпии колесами; г - с шарнирно сочлененной рамой

Упневмоколесных тракторов с шарнирно-сочлененными полурамами (рис. 4.32, г) каждая из полурам опирается на ведущий и

управляемый мосты. Поворот передней полурамы относительно задней осуществляется с помощью двух гидроцилиндров на угол до 40° в каждую сторону. Такие тракторы обладают большей манев­ ренностью по сравнению с тракторами с передней управляемой осью. Силовая передача трактора существенно отличается от сило­ вой передачи автомобиля. В ней отсутствует дифференциал, а пово­ рот машины осуществляется торможением одной из гусениц. Сило­ вые передачи тракторов выполняются механическими, гидромеха­ ническими и электрическими.

В состав механической силовой передачи гусеничного трактора (рис. 4.33, а) входят: двигатель 1, дисковая фрикционная муфта сцеп­ ления 2, коробка перемены передач 3, карданный вал 5, главная пе­ редача 6, бортовые фрикционы 7 с ленточными тормозами 8, борто­ вые редукторы Р, соединенные с ведущими звездочками гусениц iO. На гусеничной раме 4 установлены ведомые звездочки 11 с натяжньш

118

устройством гусеничной цепи. Бортовые редукторы увеличивают крутящий момент на ведущих звездочках. Бортовые фрикционы представляют собой многодисковые фрикционные муфты, которые в замкнутом (включенном) состоянии обеспечивают прямолинейное движение трактора. Изменение направления движения достигается частичным или полным выключением одного из бортовых фрик­ ционов с одновременным торможением его ведомых дисков с по­ мощью ленточного тормоза. Ленточные тормоза используются так­ же для торможения обеих гусениц при движении на }тслонах и как стояночные тормоза. Для плавного бесступенчатого регулирования скорости в широком диапазоне в зависимости от внешней нагрузки силовая передача дополняется гидравлическим ходоуменьшителем, позволяюш,им работать на пониженных (до 1 км/ч) скоростях.

I г 3

Рис. 4.33. Силовые передачи тракторов:

а- г>'сеничного; б - колесного

Всостав механической передачи колесного трактора (рис. 4.33, б) с передним расположением двигателя Г входят фрикционная муфта сцепления 2, карданный вал 3, коробка перемены передач 4, главная передача 5, бортовые фрикционы б с ленточными тормозами 7, борто­ вые редукторы 8, передающие вращение пневматическим колесам 9.

Всиловых передачах гусеничных и колесных тракторов, одно- и двухосных тягачей, специальных шасси одноковшовых погрузчи­ ков, самоходных кранов автомобильного типа широко применяют гидродинамические передачи.

При больших сопротивлениях движению (при трогании с места, движении на подъем или в трудных дорожных условиях) использует­ ся способность гидротрансформатора увеличивать крутящий момент

119