17. Гусеничное ходовое оборудование.

Ходовое оборудование этого вида может быть двух- и многогусеничным. Преимущественно распространены двухгусеничные системы при массе машины до 1000 т. У машин большой массы число гусениц достигает четырех, восьми и даже шестнадцати. Гусеничный движитель изобретен Д. Загряжским в 30-х годах XΙX в.

Гусеничное ходовое оборудование состоит из движителя и подвески. Гусеничный движитель (рис.4.1) включает гусеничную ленту 3, раму 6, приводное (ведущее) 5 и ведомое (натяжное) 1 колеса, опорные 7 и поддерживающие 2 катки. В некоторых случаях применяют гусеничные движители безрамной конструкции. В этом случае элементы движителя крепят к основной раме машины.

Р ис. 4.1 Многоопорный гусеничный движитель с жесткой подвеской опорных катков.

По конструкции гусеницы делят на многоопорные и малоопорные (рис. 4.2 б), а по приспособляемости к неровностям поверхности передвижения – на жесткие и мягкие (гибкие) (рис. 4.2 в, г).

Многоопорные гусеницы имеют сравнительно большое число катков небольшого диаметра непосредственно соединенных с гусеничной рамой. Этот тип подвески наиболее прост, дешев; он обеспечивает равномерное распределение давления на грунт, однако такую подвеску применяют лишь при скоростях движения до 5 км/ч, т.к. жесткая гусеница не приспосабливается к неровностям и не амортизирует толчки и удары при езде по неровной поверхности. Многоопорные гусеницы чаще всего применяют для экскаваторов, работающих на грунтах слабых и средней крепости.

Малоопорные гусеницы отличаются малым числом опорных катков большого диаметра и определенной неравномерностью распределения давления на основание по их длине. Они лучше преодолевают препятствия и лучше приспосабливается к неровностям поверхности. Этими качествами обладают и многоопорные гусеницы, у которых опорные катки малого диаметра соединяют в балансирные тележки (мягкая многоопорная гусеница) или вводят демпфирующие устройства - пружины и рессоры.

Для работы машин на грунтах со слабой несущей способностью начинают применять конструкцию гусеничного ходового оборудования с резинометаллической гусеницей. Такая гусеница, представляет собой специальную резиновую ленту, армированную высокопрочной проволокой со штампованными звеньями. Она имеет меньшую массу, лучше приспосабливается к грунтовым условиям, что значительно улучшает проходимость машины.

Конструкция механизма передвижения зависит от типа привода, скорости и маневренности машин. В гусеничных тракторах и быстроходных землеройных машинах на гусеничном ходу (рис. 4.3 а) для включения и выключения гусениц и изменения их линейных скоростей служат бортовые фрикционы, причем во многих конструкциях левую и правую гусеницы включают в разные стороны, что дает возможность совершать поворот машины на месте. Такие же возможности имеют машины с индивидуальным приводом гусениц (рис. 4.3 в).

В тихоходных машинах на гусеничном ходу (одноковшовые экскаваторы с механическим приводом) ведущие колеса приводятся во вращение зубчатыми и цепными передачами (рис. 4.3 б). включают и выключают их кулачковыми муфтами, что возможно лишь при остановке машины.

У гусеничного ходового оборудования из-за относительно большого числа трущихся деталей сопротивление передвижению машины в значительной степени зависит от внутреннего сопротивления гусениц, которое слагается из сил сопротивления в подшипниках опорных катков, ведущих и направляющих колес, катанию опорных катков, изгибанию гусеничных цепей на ведущих и направляющих колесах, движению верхней части цепи по поддерживающим каткам.

Поскольку сопротивление передвижению машины P_f зависит еще и от состояния опорной поверхности, то в практических расчетах при его определении используется коэффициент сопротивления движению, полученный на основании экспериментальных испытаний (таблица 4.2). В этом случае:

; (4.1)

где G_m – вес машины, f – коэффициент сопротивления движению.

Движущая сила гусеничного движителя:

; (4.2)

где M_e – крутящий малый на выходном валу силовой установки; i_м – передаточное число трансмиссии; η_м – КПД трансмиссии; r₀ – радиус начальной окружности ведущего колеса движителя.