Контрольная работа по "Архитектуре"

    Гидротрансформаторы являются гидродинамической передачей  и обладают способностью преобразовывать  передаваемый крутящий момент в зависимости  от сопротивления движению вальцов  или шин катка. Гидротрансформатор повышает плавность реверсирования машины.

    Рис. 87. Схема гидротрансформатора:1, 2, 6 —  насосное, направляющее и турбинное  колеса, 3,5 — ведомый и ведущий  валы, 4 — лопатки насосного, направляющего  и турбинного колес

    Гидротрансформатор (рис. 87) включает в себя три колеса: насоснве, турбинное и направляющее. Ведущий вал связан с насосным колесом, ведомый вал — с турбинным  колесом. Направляющее колесо закреплено неподвижно. Все колеса имеют с  внутренней стороны лопатки 4. Внутренняя полость гидротрансформатора заполняется  маслом.

    Работает  гидротрансформатор следующим образом. Вращение ведущего вала вызывает появление  центробежных сил, под действием  которых с насосного колеса жидкость отбрасывается на лопатки турбинного колеса и последнее начинает вращаться. С лопаток турбинного колеса масло  попадает на лопатки направляющего  колеса (реактора) и затем снова  на лопатки насосного колеса. Это  обеспечивается за счет сил, возникающих  при соответствующем наклоне  лопаток и выборе их формы.

    При большом сопротивлении на рабочих  органах частота вращения турбинного колеса падает. Если двигатель и  насосное колесо имеют прежнюю частоту  вращения, то крутящий момент на турбинном  колесе автоматически увеличивается. Крутящий момент повышается, например, при переезде через препятствия  и неровности, при въезде на участки  с рыхлым материалом. 

    Вопрос 8

        Ходовое оборудование предназначено  для передачи нагрузок на опорное  основание и передвижения машин.  Ходовое оборудование может быть  активным и пассивным. Активным  ходом оборудуют самоходные машины, а пассивным — машины, перемещаемые  на буксире за тягачом, в  качестве которого может быть  использована любая самоходная  машина.

    Шинноколесное ходовое оборудование устанавливают на машинах, для которых транспортная операция занимает соизмеримое с другими операциями часть технологического цикла, как, например, у самоходных скреперов, перемещающих грунт в своем ковше на расстояния в несколько километров. Такой же вид ходового оборудования имеют машины, часто меняющие рабочие площадки, отстоящие одна от другой на значительных расстояниях.

    Шинноколесные движители (ходовые колеса) устанавливают обычно на мостах. Нижние рамы (оси) соединяют с верхними рамами машины с помощью подвесок, которые бывают жесткими, полужесткими и мягкими. Соединение по жесткой схеме осуществляется на болтах и на пальцах, по мягкой схеме — с помощью пружин и рессор, в случае полужесткой схемы одну часть нижней рамы соединяют с верхней рамой по жесткой схеме, а вторую — по мягкой. При движении мягкая подвеска способствует снижению динамических нагрузок от неровностей дороги. Для этих же целей в состав мягких подвесок вводят гидравлические, работающие по принципу гидравлического дросселя, или гидропневматические амортизаторы.

    Шинноколесный движитель имеет большой ресурс работы (до 30 ...40 тыс. км пробега), позволяет  машине перемещаться на больших скоростях (до 60 км/ч и более) и имеет большую долговечность и ремонтопригодность, а также более высокий КПД. Недостатки - большое удельное давление на основание в связи с малой контактной площадью и меньшая сила тяги по сцеплению движителя с грунтом. Для повышения сцепления при работе в трудно проходимой местности на колеса одевают цепи.

         В шинноколесном движителе различают  приводные и управляемые колеса. Первые приводятся от ходовой трансмиссии, а вторыми управляют при изменении направления движения машины. Управляемые колеса могут быть одновременно и приводными. Шинноколесное ходовое оборудование может быть двухосным с одной или двумя ведущими осями, трехосным с двумя или тремя ведущими осями, четырехосным и т.д. Эту структуру обозначают колесной формулой вида Ах В. Первой цифрой обозначают общее число колес (колесо из двух шин считается за одно колесо), а второй — число приводимых колес. Наиболее распространены машины с колесными формулами 4х2и4х4. С увеличением числа приводных колес повышается проходимость и тяговые качества машины, но усложняется механизм передвижения.

    Виды  трансмиссий в приводах пневмоколесного  ходового оборудования:

    - механическая

    - гидравлическая

     - электрическая

    - комбинированная  
 
 
 
 
 
 

    В случае механических и гидромеханических трансмиссий ведущие колеса приводятся в движение попарно через дифференциальные механизмы, называемые также сокращенно дифференциалами и обеспечивающие высокие скорости движения без проскальзывания.

         На рис. а представлена схема устройства ведущего моста с дифференциалом, а на рис. б и в — схема работы последнего. Дифференциал соединяет полуоси ведущих колес с главной конической передачей, давая возможность каждому колесу вращаться с различной скоростью. Это необходимо при повороте машины, когда колеса движутся по дугам окружностей различных радиусов, проходя разные пути, а также, например, при движении одного колеса по ровной, а второго — по неровной дороге.

    Дифференциал состоит из главного конического колеса 1 (а), жестко соединенного с коробкой З приводимого во вращение от силовой установки машины через шестерню 2, двух ведомых конических зубчатых колес 6 и 9, жестко посаженных на ведущие полуоси 4 и 10 ходовых колес 5 и 11, и двух сателлитов 7, свободно посаженных на ось 8 и находящихся в постоянном зацеплении с колесами 6 и 9. Крутящий момент от зубчатого колеса 1 передается на коробку 3, вместе с которой вращается ось 8 и сателлиты 7, передающие вращение зубчатому колесу 6 с полуосью 4 и колесу 9 с полуосью 10. При движении по прямой ровной дороге (б) все составные части дифференциала, а вместе с ними и полуоси с ходовыми колесами вращаются как одно целое. При повороте вправо (в) ходовые колеса, их полуоси и зубчатые колеса 6 и 9 будут вращаться с разными скоростями, а сателлиты 7 будут обкатываться относительно зубчатого колеса 6, одновременно вращаясь относительно оси 8, и, вследствие зацепления с колесом 9, будут увеличивать его скорость. При повороте влево отличие в работе дифференциала будет заключаться в обкатывании сателлитов относительно зубчатого колеса 9.

    Описанный дифференциал обладает двумя свойствами: он распределяет крутящий момент между  приводимыми им полуосями поровну, а сумма скоростей двух полуосей всегда пропорциональна скорости ведущего вала. Это означает, что с уменьшением  скорости вращения одной полуоси настолько же увеличится скорость второй полуоси. В частности, при полной остановке одной полуоси, например, при буксовании, когда одно ходовое колесо находится на сухой, а второе — на увлажненной поверхности, скорость второй полуоси удвоится.

    Для устранения возможности буксования при движении в сложных дорожных условиях дифференциал блокируют специальными устройствами. Привод без дифференциала  более прост, обеспечивает более  высокие тяговые усилия, но при  поворотах машины и при движении по неровной дороге увеличиваются расход энергии и износ шин. 

    Вопрос 26 

    Экскаватором  называют землеройную машину, выполняющую  операции по отделению грунта от массива  и перемещению его в отвал  или транспортные средства в пределах зоны досягаемости рабочего оборудования. Экскаваторы оборудуют одним  или несколькими ковшами.

    Траншейные  экскаваторы. Траншейный экскаватор ( 4.21, а, 6) состоит из тягача, рабочего органа и отвалообразователя. Тягач обеспечивает экскаватору поступательное перемещение, как в режиме экскавации, так и при его перебазировании. Его оборудуют ходовым устройством 5, силовой установкой 7 с передаточными механизмами и системой управления, кабиной машиниста 6. Тягач изготовляют преимущественно на базе тракторных узлов. Для снижения удельных давлений на грунт его ходовые устройства удлиняют по сравнению с тракторными, а для обеспечения продольной устойчивости наиболее тяжелые агрегаты, например, силовую установку располагают в передней части тягача. При необходимости там же устанавливают дополнительный противовес. На тягаче также монтируют раму 8 для его соединения с рабочим органом.

    Рабочий орган выполняют в двух вариантах: в виде колеса (ротора) 2 с расположенными по его периферии ковшами 3 или  в виде ковшовой цепи 26 ( 4.21, б). Соответственно различают роторные и цепные траншейные экскаваторы. Рабочий орган роторного  экскаватора вращается в плоскости  движения последнего, опираясь на раму 17 (см.  4.21, а) через опорные 15 и направляющие 19 ролики. Боковыми балками 16 рама соединена с тягачом посредством ползунов, перемещающихся с помощью гидроцилиндров 9 и полиспаста // по направляющим 4. Установкой ползунов в требуемое положение по высоте регулируют глубину отрываемой траншеи, а для перевода рабочего оборудования в транспортное положение / применяют систему, состоящую из гидроцилиндра 10, стойки 12 и каната 13. Соединение рабочего органа с тягачом возможно и посредством коленчато-рычажного механизма ( 4.21, в). Глубина траншеи в этом случае регулируется изменением угла между тяговыми брусьями 28 и продольными балками 16 рамы рабочего органа. Этим же механизмом рабочее оборудование переводится в транспортное положение /. Задней частью рама 16 опирается на грунт через колесную 27 или скользящую 20 (см.  4.21, а) опору, на которой устанавливают щит для зачистки дна траншеи от осыпавшегося грунта при возвратном движении опорожненных ковшей в забой. Для возможности разгрузки ковшей на отвалообразователь 14 их изготовляют без внутренних стенок с днищами из цепных матов, а для удержания в них грунта при перемещении ковша снизу вверх в передней части рамы 17 устанавливают цилиндрический щит 29 ( 4.21, г}.

    Ковшовая  цепь цепного экскаватора с помощью  ведущих звездочек 25 (см.  4.21. б) перемещается по натяжному колесу 22 и поддерживающим роликам 24, установленным на ковшовой раме 23. Как и у роторного экскаватора, ковши выполняют без внутренних стенок и закрепляют их на цепи только передней частью так, чтобы при переходе через верхнее положение хвостовая часть ковша поднималась вверх для гравитационной разгрузки грунта на отвалообразователь (положение //). Глубину траншеи регулируют установкой в требуемое положение ползунов ковшовой рамы на направляющих 4 рамы 8 тягача. Этим же способом рабочее оборудование переводят в транспортное положение /.

    Для снижения энергоемкости копания  грунта зубья 30 ( 4.21, д) на ковшах как  роторных, так и цепных экскаваторов устанавливают в таком порядке, чтобы по следу любого зуба перемещался  зуб, расположенный на диаметрально противоположном ковше. Это обеспечивает разработку грунта с повышенной толщиной среза, близкой к критической, соответствующей  минимальной энергоемкости процесса.

    В неустойчивых грунтах траншеи отрывают с откосами, для чего на роторных экскаваторах по обе стороны ротора устанавливают ножевые откосники 1 (см.  4.21, а). Срезанный ими грунт обрушивается вниз, где он подхватывается и выносится к месту разгрузки ковшами. На цепных экскаваторах применяют активные откосники из тяговых цепей 32 ( 4.21, в) с закрепленными в их звеньях резцами. Каждая из двух цепей одним концом крепится на качающемся балансире 33, а вторым — на эксцентрично расположенном пальце 31 натяжного колеса, от которого она получает возвратно-поступательное движение- Вследствие этих движений часть грунта, находящаяся в верхней части откосов, отделяется от массива и обрушивается вниз, где, как и в случае роторных экскаваторов, захватывается ковшами и выносится на поверхность для разгрузки на отвальный конвейер.

    Отвалообразователи 14 (см.  4.21, а, 6), представляющие собой ленточные конвейеры, устанавливают в полости ротора — в случае роторных экскаваторов или на тягаче — в случае цепных экскаваторов. В современных траншейных экскаваторах применяют два типа отвальных конвейеров: криволинейные 34 ( 4.21, ж), у которых рабочая ветвь конвейерной ленты изогнута по цилиндрической поверхности, и двухсекционные 21 (см.  4.21, а), состоящие из двух прямых участков, один из которых — горизонтальный — в зависимости от вида рабочего органа располагается в полости ротора или на тягаче и служит для эвакуации грунта из этой зоны, а второй — наклонный — отсыпает грунт в отвал с одной стороны траншеи. Криволинейные конвейеры используют на экскаваторах малой мощности (до 75 кВт), а двухсекционные — на экскаваторах средней и большой мощности. В зависимости от требуемой дальности отбрасывания грунта от траншеи, определяемой глубиной траншеи и боковыми уклонами дневной поверхности земли, криволинейные конвейеры устанавливают в требуемое положение путем передвижения в поперечном направлении относительно движения экскаватора. В двухсекционных конвейерах эту регулировку производят путем изменения угла наклона внешней, наклонной секции. Отвальный  конвейер   может быть  установлен  с любой стороны экскаватора. С этой целью криволинейные конвейеры передвигают в нужное положение, как и ранее, а двухсекционные переставляют на другую сторону с помощью грузоподъемного оборудования.