2. Функциональный и конструктивный состав строительных машин

Несмотря на большое разнообразие применяемых в строительстве машин, в каждой из них можно выделить следующие части:

1. ОСНОВНУЮ раму, на которой монтируются остальные части машин;

2. Рабочее оборудование, непосредственно выполняющие производитель­ные операции;

3. Силовое оборудование, приводящее в движение рабочее и ходовое обо­рудование;

4. Трансмиссию, служащую для передачи энергии от силового оборудо­вания к рабочему и ходовому;

5. Механизмы и приборы управления работой машины в целом или от­дельных ее узлов - их включения, регулирования и контроля их работы с помо­щью автоматических и других средств;

6. Ходовое оборудование передвижных машин.

Силовым оборудованием строительных машнн служат электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания и комбинированные системы, включающие, например, двигатели внутреннего сгорания и работающий от него генератор, питающий током электродвигатели.

Передача (трансмиссия) энергии от силового оборудования к рабочему и хо­довому осуществляется различными способами: механическим - посредством передач; гидравлическим; пневматическим, электрическим.

Ходовое устройство ходовых строительных машин бывает колесным (рель­совым, безрельсовым), гусеничным, шагающим (у некоторых крупных экскава­торов).

Система управления строительных машин обслуживает работу силового, ра­бочего, ходового оборудования и узлы трансмиссии. Подобно трансмиссион­ным устройствам системы управления могут быть механическими, гидравличе­скими, пневматическими и электрическими, а также смешанными, В системах: электрической, пневматической и смешанных широко применяется автоматиза­ция управления машиной и ее отдельных узлов.

3. Назначение приводов. Виды приводов. Состав и рабочий процесс редукторно - механических, гидравлических и электрических приводов.

Силовое оборудование служит для приведения в действие рабочих органов, механизмов передвижения и других механизмов машины. В силовых установ­ках строительных машин широко используются пневматические, дизель-электрические, электрические двигатели, двигатели внутреннего сгорания. Применение того или оного вида силового оборудования обусловлено назначе­нием и условием использования машин, необходимой ее мощностью и т.д.

Электрический привод является одним из распространенных, благодаря его экономичности, постоянной готовности к работе (что особенно в условиях ра­боты при низких температурах), простоте и удобству управления, отсутствия необходимости доставки и хранения топлива. Электропривод допускает инди­видуальный привод каждого механизма машины, реверсирование хода, дистан­ционное управление. На ряду, с этим электроприводу присущи и некоторые не­достатки, в частности, необходимость подводки электрического кабеля к маши­не, что ограничивает ее маневренность.

Привод от двигателя внутреннего сгорания чаще всего применяется на са­моходных машинах виду его независимости от постороннего источника энер­гии. Недостатком привода от двигателя внутреннего сгорания является значи­тельная жесткость их скоростной характеристики, т.е. возможность получения максимальной мощности в строго определенном диапазоне чисел оборотов ко­ленчатого вала двигателя. Это обстоятельство вынуждает устанавливать на ма­шинах специальную коровку передач, позволяющую при оптимальном числе оборотов двигателя изменять скорость движения машины или ее рабочих орга­нов в зависимости от изменения нагрузки. В настоящее время многие машины оборудуются дизель-электрическими силовыми установками, в которых выгод­но сочетаются положительные свойства того и другого двигателя, а также воз­можно применение многомоторного привода.

Гидравлический привод в строительных машинах применяется в виде гид­родинамических передач и объемного привода. В гидродинамических передачах используются кинетическая энергия жидкости при относительно низких давле­ниях. В гидрообъемных трансмиссиях используется энергия значительного ста­тического давления жидкости, движущейся с небольшой скоростью.

В гидродинамическом приводе для передачи крутящего момента использу­ются гидромуфты или гидротрансформаторы, особенностью которых является отсутствие жесткой связи между двигателем и исполнительным механизмом. Момент от ведущей части гидромуфты в ведомый передается за счет циркуля­ции жидкосги (ее трения).

Гидромуфта состоит из ведущего (насосного) колеса, соединенного с валом 2 двигателя и ведомого колеса (турбины), соединенного с валом 4 исполнитель­ного механизма. Оба колеса во внутренней части имеют радиолыю расположен­ные лопатки криволинейного профиля. Между плоскостью насосного колеса и турбины имеется зазор 3-15мм. Детали муфты находятся в корпусе заполняе­мым маслом. От утечки масло удерживается сальниковым уплотнителем - 5. При пуске дви­гателя начинается вращаться ведущее колесо - 1, и его лопатки увлекают масло, сообщая ему постепенно, необходимую скорость ; при увеличении скорости возрастает давление масла на лопатки ведомого колеса - 3, которое приходит во вращение и приводит в действие исполнительный механизм. Гидромуфты позволяют плавно трогать с места исполнительный механизм, поддерживать минимальное число оборотов автоматически отсоединяют от двига­теля за счет пробуксовки муфты при резком увеличении нагрузки, снижают ди­намические нагрузки, гасят вибрацию и автоматически отсоединяют при встре­че исполнительного органа машины с непреодолимыми препятствиями.

Гидротрансформатор в отличие от гидромуфты позволяет дополнительно бесстуиенчато повышать (в 1,5-4 раза) крутящий момент на валу исполнитель­ного механизма при увеличении нагрузки, т.е. в ряде случаев отказываться от применения коробки передач в трансмиссии машины.

Гидротрансформатор имеет те же самые детали, что и гидромуфта, но между насосным и турбинным колесами установлено промежуточное колесо-реактор (направляющий аппарат), имеющий лопатки специального профиля. Направ­ляющий аппарат увеличивает скорость жидкости, поступающей в турбинное колесо, и изменяет направление ее движения. Это вызывает изменение переда­ваемого момента. Гидротрансформатор позволяет бесступенчато изменять пе­редаточное отношение трансмиссии, автоматически преобразовывает мощность двигателя при изменении внешней нагрузки.

Объемный гидропривод применяется на многих строительных и дорожных машинах - экскаваторах, бульдозерах, автогрейдерах, погрузчиках и др. малый вес и компактность, легкость и бесступенчатость регулирования скоростей, возможность реверсировании фиксирования в любом заданном положении ис­полнительных механизмов и т.д. является важным достоинством объемного привода.