Автопогрузчики и их характеристики

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

АВТОПОГРУЗЧИКИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ



Введение

Одним из основных показателей научно-технического прогресса является возраст парка машин. Между тем в строительстве эксплуатируется более 20% землеройных и землеройно-транспортных машин с истекшим сроком службы. Нельзя признать удовлетворительным, что по основным группам строительных машин фактические сроки обновления доходят до 15-20 лет.

Анализ технического состояния оборудования по выпуску, укладке, уплотнению асфальтобетона, а также дробильно-сортировочного оборудования асфальтобетонных заводов показывает, что с 1990 г. это оборудование обновлялось крайне недостаточно. На старом оборудовании уже практически невозможно получить продукцию (асфальтобетонную смесь и покрытие) стабильного состава с характеристиками, соответствующими требованиям СТБ 1033-96.Такое состояние оборудования, наряду с низкой производственной культурой, становится главной причиной преждевременного разрушения отремонтированных и построенных покрытий и неэффективного использования средств дорожных фондов. Поэтому необходимо вести целенаправленную работу по обновлению и модернизации имеющегося оборудования. В настоящее время номенклатура машин в парке практически формируется по наличию машин, а не по объемам и технологическим процессам строительного производства. Для выправления положения важно регламентировать номенклатуру, количество, сроки разработки новой техники, ее производства и списания. Необходимо разработать программу технического перевооружения, основой которого должны стать зарубежная практика, новые технологии и материалы, которые уже осваиваются белорусскими дорожниками.

Одним из основных факторов, влияющих на целесообразность обновления машинного парка, является интенсивность роста отказов машин с увеличением их возраста. Так, для отечественных и зарубежных транспортных средств частота отказов по отношению к первому году эксплуатации значительно изменяется.

Для оценки роста эксплуатационных затрат с возрастом транспортных средств важно учитывать показатели с учетом их пробега. Эти показатели могут изменяться на порядок. Так, для транспортных средств, эксплуатирующихся в Швеции, число ремонтов на 10 тыс. км пробега в 12-м году эксплуатации возрастает в 20 раз по сравнению с первым годом.

Кроме того, следует учитывать не только рост отказов в зависимости от возраста, но и увеличение трудоемкости их устранения с увеличением наработки с начала эксплуатации.

Количество отказов, стоимость и время их устранения, а также снижение времени использования техники по назначению являются определяющими факторами по отправке машин в ремонт или на списание.

«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» - это одна из самых широкопрофильных инженерных специальностей. Будущие инженеры получают глубокие знания по проектированию, производству, организации технического обслуживания и ремонта широкого круга машин, механизмов, механизированных систем и комплексов. Поле профессиональной деятельности будущих инженеров-механиков по специальности ПТМ очень широко - от мостовых, козловых, строительных, портовых кранов, конвейеров, экскаваторов, бульдозеров до манипуляторов, промышленных, складских, транспортных роботов и робото-технологических комплексов. Обучение базируется на изучении дисциплин: «Грузоподъемные машины», «Строительные и дорожные машины», «Машины непрерывного транспорта», «Технология машиностроения», «Производство и ремонт подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин», «Управление техническими системами», «Компьютерные технологии в подъемно-транспортном машиностроении», «Основы автоматизированного проектирования», «Технические основы создания машин», «Организация производства и менеджмент».

В нынешних экономических условиях одним из путей повышения эффективности работы предприятий является механизация и автоматизация производственных процессов с широким применением подъемно-транспортной техники. Промышленные, транспортные, дорожно-строительные, строительные сельскохозяйственные предприятия, проектно-конструкторские организации всех форм собственности - потенциальные рабочие места будущих специалистов. Актуальность специализации «Эксплуатация подъемно-транспортных машин» в последние годы велика. Ведь известно, что эта техника требует тщательного надзора, обслуживания и ремонта особенно в настоящее время, так как приобретение новых подъемно-транспортных машин и механизмов в нужном объеме зачастую не под силу предприятиям. Для качественного обучения студентов кафедра «Подъемно-транспорт-ные машины и оборудование» обладает высококвалифицированным профессорско-преподавательским составом и инженерно-техническим персоналом. Кафедра имеет современную лабораторную базу и вычислительную технику.



1. Погрузочно-разгрузочные машины

Для погрузочно-разгрузочных работ в строительном производстве используют погрузчики и разгрузчики. Практика применения экскаваторов в качестве погрузчиков на карьерах и складах нерудных материалов показала, что они менее эффективны, чем погрузчики.

По роду погружаемых грузов погрузчики делят на погрузчики для штучных грузов (подхватывающие или вилочные) и для сыпучих грузов (зачерпывающие).

Зачерпывающие погрузчики делят на одноковшовые и многоковшовые непрерывного действия.

Одноковшовые погрузчики являются универсальными и могут применяться в различных условиях.

Многоковшовые применяются на базисных складах, в дорожном строительстве и там, где рабочий процесс должен быть непрерывным.

В зависимости от ходового оборудования погрузчики могут быть гусеничные и колесные. Погрузчики на гусеничном ходу имеют высокую проходимость и развивают большое напорное усилие. Колесные погрузчики отличаются большей маневренностью и высокими транспортными скоростями, не разрушают поверхности дорог и площадок складов.

Разгрузчики применяют для разгрузки песка, гравия, щебня, цемента из железнодорожных вагонов.

Для разгрузки применяют механические и пневматические разгрузчики. Они являются узкоспециальными машинами: механические -- для разгрузки платформ или полувагонов, пневматические -- для разгрузки цемента.

Уровень комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ при транспортировке тарно-штучных грузов в настоящее время не превышает 25 -- 30 %. На этих работах занято 70 --75 % общего числа рабочих, выполняющих погрузочно-разгрузочные операции в народном хозяйстве.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ при перевозке сыпучих грузов необходимо: увеличить масштабы использования непрерывного специализированного транспорта, завершить оснащение грузовых фронтов специальными комплексами автоматизированных установок, шире использовать специализированный подвижной состав.

С целью механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ необходимо предусмотреть следующие инновации:

- оптимизировать уровень концентрации выполнения грузовых операций на меньшем числе пунктов, оборудованных комплексами машин;

- резко увеличить применение специализированного подвижного состава, приспособленного к высокопроизводительной погрузке и выгрузке грузов; увеличить объемы перевозок грузов в контейнерах и пакетах;

- совершенствовать технические средства и технологию складского хозяйства;

- создавать новые высокопроизводительные машины, оборудование и системы машин и механизмов для погрузочно-разгрузочных работ;

- автоматизировать процессы управления комплексами подъемно-транспортных машин.

1.1 Автопогрузчики

Автопогрузчики применяются для перемещения и складирования разнообразных материалов на строительных площадках и предприятиях строительной индустрии. Автопогрузчиком можно захватить и поднять груз, отвести его на необходимое расстояние и уложить в заданном положении на складе или погрузить в кузов транспортной машины.

Автопогрузчики разделяют по типу источника энергии на аккумуляторные, обычно употребляемые для работы в закрытых помещениях, и с двигателями внутреннего сгорания.

Ходовое устройство автопогрузчиков выполняется обычно из узлов и деталей серийных автомобилей: двигателя, коробки скоростей, колес, рулевого управления, карданных валов, радиатора и т. д.

В отличие от автомобилей задний мост со сдвоенными пневмоколесами устанавливается спереди автопогрузчика, так как передняя часть автопогрузчика нагружается значительно больше, чем задняя, весом подъемного устройства и поднимаемого груза. Двигатель и управляемые колеса с осью устанавливаются сзади.

Грузоподъемное устройство состоит из, основной рамы, шарнирно закрепленной на ходовой раме автопогрузчика, по направляющим которой перемещается подъемная рама под воздействием гидроцилиндра. На перекладине подъемной рамы установлены звездочки, через которые перекинуты грузовые цепи, прикрепленные к основной раме в точке Лик грузовой каретке в точке Б.

При перемещении подъемной рамы каретка с закрепленным ней вилочным грузозахватным устройством перемещается с удвоенной скоростью, проходит путь, в 2 раза больший, чем подъемная рама.

Основная рама грузоподъемного устройства удерживается в вертикальном положении штоком гидроцилиндра. При подъеме груза и его перевозке основная рама при помощи гидроцилиндра отклоняется назад на угол до 13°, благодаря чему уменьшается вылет передней оси до центра тяжести груза, обеспечивается более надежное положение груза на вилочных подхватах и разгружается передняя ось автопогрузчика. Для лучшего захвата и укладки груза в штабель или на транспортные средства рама может наклоняться вперед на угол до 3°.

Для работы со штучными грузами автопогрузчик вооружается вилочными подхватами, безблочной стрелой, штырем для перевозки коротких труб, захватом для перевозки бревен и других длинномерных материалов, рычажной стрелой, а также ковшом для работы с сыпучими и тестообразными материалами.

Грузоподъемность автопогрузчиков от 3 до 10 т. Высота подъема при вооружении вилочным подхватом -- 4--4,5 м и при вооружении стрелой -- до 7 м. Скорость передвижения по усовершенствованному покрытию до 40 км/ч (без груза), с грузом -- до 20 км/ч.

У вилочных погрузчиков основным видом рабочего оборудования являются вилы, которые служат для погрузки и разгрузки штучных грузов. Эти погрузчики имеют различное сменное оборудование. При оборудовании ковшами или грейферами они выполняют погрузку и разгрузку сыпучих и мелкокусковых материалов, а при оборудовании стрелами их применяют для подъема грузов на небольшую высоту и иногда для монтажа строительных конструкций.

Вилочные погрузчики работают на площадках с твердым покрытием. В соответствии с этим их в основном применяют на складах и в качестве внутризаводского транспорта. Они выполняются на базе автомобилей, поэтому их называют также автопогрузчиками. В качестве привода используют двигатели внутреннего сгорания и электродвигатели, обычно работающие от аккумуляторов.

Рис.1 Устройство автопогрузчика

1.2 Пневмоколесные и тракторные погрузчики

Одноковшовые погрузчики гусеничные и пневмоколесные в основном применяются для погрузки сыпучих материалов: песка, щебня, гравия, шлака и грунта. Более мощные тракторные погрузчики (тракторные лопаты) применяются и для разработки легких грунтов.

Основным рабочим органом погрузчика является ковш, укрепленный на рукоятях-дышлах, шарнирно связанных с рамой погрузчика. Подъем рукояти вместе с ковшом осуществляется гидроцилиндрами, а поворот ковша относительно рукоятей -- гидроцилиндрами и рычагами .

Тракторный погрузчик Д-543 смонтирован на гусеничном тракторе Т-140Д. Его основным рабочим органом является двухчелюстной ковш. Загружается ковш врезанием передней кромки в отвал материала при сомкнутых челюстях, а выгружается при раскрывании челюстей. Управление челюстей ковша осуществляется гидроцилиндрами. Этот же погрузчик может быть использован и как бульдозер. Тогда передняя челюсть ковша поднимается в крайнее верхнее положение, а задняя челюсть служит как обычный отвал бульдозера.

Грузоподъемность погрузчика 5 т. В комплект сменного рабочего оборудования погрузчика входят: двухчелюстной ковш, нормальный погрузочный ковш, ковш увеличенной емкости, применяемый при работе с легкими материалами, ковш уменьшенной емкости, используемый при работе со щебнем и тяжелыми грунтами, захват для леса и монтажный крюк грузоподъемностью 5 т.

Погрузчик Т-157М предназначен для погрузки сыпучих и мелкокусковых материалов в транспортные средства, перегрузки материалов в отвал, укладки в штабеля и других работ.

Рабочий орган погрузчика состоит из ковша, укрепленного на рукоятях, и системы рычагов, управляемых гидроцилиндрами. Ковш загружается при движении трактора вперед, а выгружается материал -- через заднюю кромку ковша при повороте рукоятей гидроцилиндром с переносом ковша через корпус трактора.

Такой способ разгрузки ковша позволяет сократить время рабочего цикла при погрузке материалов в транспортные средства. Погрузчик при этом совершает прямолинейные (челночные) движения от отвала к кузову автомашины и обратно, без разворотов.

Рис. 2. Устройство фронтального погрузчика

1 - ковш; 2 - гидроцилиндры управления ковшом; 3 - кабина оператора; 4 - двигатель; 5 - пневмоколеса; 6 - задняя рама; 7 - шарнирное сочленение рам; 8 - передняя рама; 9 - стрела;



Рис. 3. Устройство рычажного Z-механизма фронтального погрузчика

1 - ковш; 2 - рычажный механизм; 3 - колесо; 4 -стрела; 5 - гидроцилиндр наклона ковша; 6 - гидроцилиндр подъема/опускания стрелы; 7- элемент рамы погрузчика;

Сами гидроцилиндры шарнирно опираются на раму. На консольном конце стреловой конструкции шарнирно крепится фронтальный ковш, наклон которого изменяется одним или двумя гидроцилиндрами через рычажный механизм наклона ковша. В Z-механизме точка опоры рычага находится между точками приложения сил, что обеспечивает повышенное усилие на кромке ковша (силу отрыва). В Н-механизме точка опоры рычага находится с одной стороны от точек приложения сил, благодаря чему он отличается увеличенным углом запрокидывания ковша. Уплотнения шарнирных соединений рычажных механизмов и стрелы должны надежно удерживать смазку и предотвращать проникновение внутрь пыли, грязи и влаги. В этом случае увеличивается долго­вечность шарниров и снижается трудоемкость их обслуживания.



Рис.4 Устройство рычажного Н-механизма фронтального погрузчика

1 - ковш; 2 - рычажный механизм; 3 - колесо; 4 - стрела; 5 - гидроцилиндр наклона ковша; 6 - гидроцилиндр подъема/опускания стрелы; 7- элемент рамы погрузчика;

Стандартные ковши с прямой режущей кромкой используются при перегрузке песка, гравия и глинистых грунтов с насыпной плотностью от 1,4 до 1,8 т/м3. Дополнительно такие ковши могут комплектоваться сменной двухсторонней режущей кромкой (сплошной или из сегментов), изготовленной из упрочненной износостойкой стали очень высокой твердости. Челюстные ковши увеличивают высоту выгрузки и позволяют погрузчикам толкать и послойно разравнивать грунт, планировать поверхность, захватывать сыпучие и штучные грузы. Челюсти ковшей управляются дополнительными гидроцилиндрами, поэтому погрузчик должен оснащаться специальным гидравлическим контуром. Для работы с крупнокусковым камнем используются ковши повышенной прочности с треугольной или прямой режущей кромкой, с зубьями или без них. Ковши повышенной (в 1,5...2,5 раза) вместимости применяют при перегрузке древесной щепы, бытовых отходов, угля, торфа, снега, сельскохозяйственных грузов. Решетчатые козырьки тяжелых и облегченных ковшей не мешают опе­ратору при движении и позволяют контролировать процесс наполнения ковша. В комплект сменного оборудования современных фронтальных погрузчиков кроме ковшей разного назначения также входят вилочные захваты, крановые стрелы, подметальные щетки и асфальтовые резаки.

1.3 Погрузчики непрерывного действия

Погрузчики непрерывного действия применяются для погрузки не слежавшихся сыпучих материалов в транспортные средства при сравнительно однородном материале.

Погрузочные машины непрерывного действия различаются конструкцией ходовой части, питателя и транспортирующего органа.

Самоходные погрузочные машины непрерывного действия изготовляются на гусеничном и пневмоколесном ходу.

Простейшим типом погрузочной машины непрерывного действия является ленточный наклонный транспортер с приспособлением в виде двух параллельно расположенных винтовых питателей. Имеются конструкции таких ленточных погрузчиков с загрузочными устройствами в виде двух скребков, совершающих сложное возвратно-поступательное перемещение, при которых они совершают захват материала и перемещение его на ленту транспортера.

Большое распространение имеют многоковшовые погрузчики с винтовым питателем и ковшовым элеватором. При вращении винтового питателя его витки подгребают материал с обеих сторон к ковшовому элеватору, поднимающему материал на некоторую высоту и перегружающему его на отвальный транспортер. Производительность погрузки до 150 мг/ч. Транспортная скорость 21 км/ч.

Погрузочные машины с ковшовой шаровой головкой позволяют забирать материал из любой точки отвала небольшой высоты.

Ковшовая шаровая головка, вращающаяся на конце трубчатой рукояти, передает захватываемый ею материал на ленточный транспортер, смонтированный внутри трубы, с которого материал передается на отвальный транспортер.

Производительность погрузчика непрерывного действия зависит от мощности погрузчика, габаритов его рабочих органов, скорости движения транспортирующего органа, а также от рода перерабатываемого материала (песок или щебень), влияющего на заполнение ковша.

Большее значение принимается для мелких сыпучих материалов и меньшее -- для кусковых.

При техническом обслуживании погрузочных машин специфическими являются работы по периодической очистке рабочих органов от налипших материалов, а также работы по замене рабочих органов для приспособления погрузчика к работе с другими материалами.

По окончании работы необходимо освободить рабочие органы от остатков материала, очистить машину от грязи и осуществить работы по уходу за механизмами.

Рис.5 Погрузчик непрерывного действия



1.4 Разгрузчики сыпучих и мелкокусковых материалов

Разгрузчики применяются для разгрузки сыпучих и мелкокусковых материалов с железнодорожных полувагонов и платформ, а также пылевидных материалов из железнодорожных вагонов.

Разгрузчики разделяются: на машины непрерывного и циклического действия; на стационарные и передвижные; на сталкивающие и черпающие.

Стационарная машина - сталкиватель имеет рабочий орган в виде скребка, помещенного на рукояти, совершающей возвратно-поступательные движения по горизонтали в направляющих, установленных на станине. Во время работы машины состав вагонов медленно передвигается относительно нее со скоростью не более 200 м/ч. Сгружаемый материал падает в бункер, расположенный под железнодорожными путями, а оттуда выносится системой ленточных транспортеров в отвал. Средняя эксплуатационная производительность машины 100--150 м3/ч.

При небольшом потоке материалов применяется самоходная разгрузочная машина с рабочим органом в виде скребкового транспортера, устанавливаемая на вспомогательном пути, уложенном параллельно разгружаемому составу. В процессе работы она медленно, непрерывно или периодически, перемещается вдоль состава, сгребая материал скребками на наклонный ленточный транспортер и с него в отвал. Средняя эксплуатационная производительность машины 100 м3/ч.

Машина состоит из самоходного портала, перемещающегося по рельсам, уложенным с двух сторон железнодорожного пути с разгружаемым составом, подъемной рамы, на которой размещены: ковшовый элеватор с приводом, поперечный ленточный транспортер, передающий материал на наклонный отвальный транспортер. Подъем и опускание подъемной рамы с ковшовым элеватором и транспортерами выполняется электрореверсивной лебедкой .

При разгрузке железнодорожных платформ разгрузчик идет вдоль неподвижного состава, ковшовый рабочий орган при этом опущен почти до поля платформы. Захватываемый ковшовым элеватором материал передается на поперечный транспортер, а затем по желобу на отвальный транспортер.

Средняя эксплуатационная производительность разгрузчика достигает 300 м3/ч.

1.5 Разгрузчики цемента

Для разгрузки цемента из крытых вагонов применяются пневматические вакуумные разгрузчики цемента.

Вакуумный разгрузчик цемента состоит из самоходного заборного устройства, гибкого рукава цементовода, осадительной камеры с рукавами-фильтрами, винтового питателя, воздуховода и вакуум-насоса.

В процессе разгрузки цемента самоходное заборное устройство разгрузчика заходит в вагон и с помощью своих подгребающих дисков подает цемент к всасывающему соплу; цемент под воздействием вакуума транспортируется по гибкому цементо-воду в осадительную камеру.

В осадительной камере цемент, вследствие резкого падения скорости потока, осаждается на дно. Воздух, проходя рукавные фильтры, очищается от взвешивающих частиц цемента и, пройдя вакуум-насос, выбрасывается в атмосферу.

Цемент из осадительной камеры при помощи винтового питателя передается в приемное устройство склада. Дальнейшее движение цемента в силосные емкости может осуществляться любыми транспортирующими устройствами -- механическими или пневматическими.

Производительность существующих вакуумных разгрузчиков цемента от 15 до 60 т/ч.

При монтаже вакуумного разгрузчика на месте эксплуатации осадительную камеру устанавливают в помещении прирельсового склада над приемным устройством для дальнейшего транспортирования цемента.

Вакуум-насос с электродвигателем, шкаф с электроаппаратурой устанавливаются в отдельном отапливаемом помещении, смежном со складом.

Во время работы необходимо следить за степенью разрежения на насосе, которое не должно быть меньше 400 мм рт. ст. Через равные промежутки времени фильтры необходимо продувать.

Перед пуском установки необходимо убедиться в герметическом соединении рукава и патрубков и в исправности всех механизмов.

Рис.6 Вакуумный разгрузчик цемента



Заключение

Обеспечение надежности и долговечности строительных машин

Эксплуатационные качества машины, кроме данных по производительности и других ее параметров, определяются также надежностью и долговечностью.

Большинство производственных процессов выполняется группой (комплексом) машин, увязанных между собой последовательностью технологических операций. Нарушение работоспособности хотя бы одной из них может привести к остановке всего комплекса машин, что связано с определенными экономическими потерями.

Поэтому к каждой машине, участвующей в технологическом процессе производства, предъявляется требование безотказной работы. Так как любая машина подвержена воздействию многих факторов, вызывающих возникновение неполадок, практически безотказная работа машины мыслится и планируется в определенном промежутке (межремонтом) времени, по истечении которого машина должна быть подвергнута техническому обслуживанию или ремонту.

Чем безотказнее работает машина в межремонтный период и чем длительнее межремонтный период, тем надежней и экономичней ее эксплуатация.

Надежностью называется свойство машины безотказно, без вынужденных остановок (зависимых от самой машины) выполнять в заданных условиях свои рабочие функции в течение установленного (межремонтного) времени.

Надежность машины зависит от многих факторов, в том числе от соблюдения соответствующих технических требований при конструировании машины, ее изготовлении и эксплуатации.

Для сравнения машин между собой по надежности пользуются рядом измерителей: вероятностью безотказной работы в межремонтный период, продолжительностью безотказной работы и условными коэффициентами надежности.

Долговечностью машины называется ее свойство длительно выполнять в заданных условиях свои рабочие функции с перерывами на ремонт в течение всего времени эксплуатации, ограниченного физическими, экономическими и моральными факторами.

Имея в виду, что машина состоит из многих деталей с разными сроками службы, физическая долговечность машины определится как средняя величина сроков службы всех деталей (физической долговечности деталей). Физическая долговечность детали оценивается продолжительностью работы в определенных условиях службы с начала эксплуатации до предельного состояния или полного разрушения. Экономическая долговечность -- это суммарная продолжительность работы в определенных условиях эксплуатации с учетом продления сроков службы ремонтами, количество которых ограничивается экономическими показателями.

Моральная долговечность (моральный износ) возникает при появлении за ее срок службы новой, более совершенной машины, по сравнению с которой эксплуатируемая машина становится экономически невыгодной.

На повышение надежности и долговечности машин в значительной степени может повлиять правильная организация эксплуатации и технического обслуживания.

При хорошо поставленных эксплуатации и техническом обслуживании можно добиться резкого увеличения межремонтных интервалов работы машин, снижения эксплуатационных расходов и затрат на ремонт.

В числе многих эксплуатационных факторов, значительным образом влияющих на надежность и долговечность строительных машин, следующие:

а) соблюдение требований по вводу машины в эксплуатацию.

Машину можно вводить в нормальную эксплуатацию только после достаточно продолжительной обкатки на рекомендуемых режимах. Правильно проведенная приработка и обкатка увеличивает срок работы трудящихся пар на 10--15% и сокращает число помолок деталей в начальный период эксплуатации;

б) качество подготовки машин к сезонным изменениям условий эксплуатации, особенно подготовки машин к зимним условиям работы;

в) квалификация машиниста и соблюдение рекомендованных режимов работы машины. Эффективность эксплуатации машины повышается при работе на максимальных режимах, допускаемых конструкцией машины; при этом необходимо принимать меры по предупреждению преждевременного износа деталей;

г) динамические нагрузки, возникающие при несоблюдении условий и режимов работы, разрегулировки системы управления, изношенности в сочленениях рабочих органов и узлов машины могут достигать таких величин, при которых ускоренным образом будет происходить старение и изнашивание машины;

д) рациональная организация рабочего места обеспечивает необходимую выработку при меньших затратах времени.

е) условия транспортирования машин и качество монтажных работ, сборка узлов и деталей машины с нарушением их взаимного положения могут привести к интенсивному износу или поломкам;

ж) качественное выполнение технических обслуживании текущих и капитальных ремонтов, что также способствует увеличению сроков службы машин.



ДВС

Назначение: Двигатель внутреннего сгорания - это устройство, в котором химическая энергия топлива превращается в полезную механическую работу.

Классификация: ДВС классифицируют: а) По назначению - делятся на транспортные, стационарные и специальные. б) По роду применяемого топлива - легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо). в) По способу образования горючей смеси - внешнее (карбюратор) и внутреннее у дизельного ДВС. г) По способу воспламенения либо искра либо сжатие. д) По числу и расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные и W-образные двигатели.

Устройство:

Бензиновые карбюраторные

Смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи. Основная характерная особенность топливо-воздушной смеси в этом случае - её гомогенизированность. транспортный техника машина двигатель

Бензиновые инжекторные

Также, существует способ смесеобразования путём впрыска бензина во впускной коллектор или непосредственно в цилиндр при помощи распыляющих форсунок (инжектор). Существуют системы одноточечного и распределённого впрыска различных механических и электронных систем. В механических системах впрыска дозация топлива осуществляется плунжерно - рычажным механизмом с возможностью электронной корректировки состава смеси. В электронных же системах смесеобразование осуществляется под управлением электронного блока управления (ЭБУ) впрыском, управляющим электрическими бензиновыми вентилями.

Дизельные

Специальное дизельное топливо впрыскивается в цилиндр под высоким давлением. Горючая смесь образуется (и сразу же сгорает) непосредственно в цилиндре по мере впрыска порции топлива.

Воспламенение смеси происходит под действием высокой температуры воздуха, подвергшегося сжатию в цилиндре.

Газовые

Двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях:

смеси сжиженных газов -- хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атм). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза смеси ступенчато теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.

сжатые природные газы -- хранятся в баллоне под давлением 150--200 атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие -- отсутствие испарителя.

генераторный газ -- газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твёрдого топлива используются:

уголь

торф

древесина

Газодизельные

Двухтактный цикл

Схема работы четырёхтактного двигателя, цикл Отто

1. впуск

2. сжатие

3. рабочий ход

4. выпуск

Основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю.

Роторно-поршневой

Комбинированный двигатель внутреннего сгорания -- двигатель внутреннего сгорания, представляющий собой комбинацию из поршневой (роторно-поршневой) и лопаточной машины (турбина, компрессор), в котором в осуществлении рабочего процесса участвуют обе машины. Примером комбинированного ДВС служит поршневой двигатель с газотурбинным наддувом (турбонаддув).

RCV - двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт вращения цилиндра. Цилиндр совершает вращательное движение попеременно проходя впускной и выпускной патрубок, поршень при этом совершает возвратно-поступательные движения.

Трансмиссия

Назначение: Все, что связывает двигатель с ведущими колесами, составляет трансмиссию автомобиля. Трансмиссия в автомобиле выполняет, как правило, следующие функции:

передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам;

изменяет величину и направление крутящего момента;

перераспределяет крутящий момент между ведущими колесами.

Классификация: В зависимости от вида преобразуемой энергии различают следующие виды трансмиссии:

-механическая трансмиссия (передает и преобразует механическую энергию);

-электрическая трансмиссия (преобразует механическую энергию в электрическую и после передачи к ведущим колесам - электрическую в механическую энергию);

-гидрообъемная трансмиссия (преобразует механическую энергию в энергию потока жидкости и после передачи к ведущим колесам - энергию потока жидкости в механическую энергию);

-комбинированная трансмиссия (электромеханическая, гидромеханическая - т.н. «гибриды»).

Устройство: Наибольшее применение на современных автомобилях нашла механическая трансмиссия. Механическая (гидромеханическая) трансмиссия, изменение крутящего момента в которой происходит автоматически, называется автоматической трансмиссией.

В конструкции трансмиссии в качестве ведущих колес могут использоваться передние, задние, а также и передние, и задние колеса. Если в качестве ведущих колес используются задние колеса, автомобиль имеет задний привод, а если передние - передний привод. Привод на передние и задние колеса имеют полноприводные автомобили.

У автомобилей с разными типами привода конструкция трансмиссии имеет существенные различия, как по составу элементов, так и по их устройству. Трансмиссия заднеприводного автомобиля имеет следующее устройство: сцепление; коробка передач; карданная передача; главная передача; дифференциал;

полуоси.

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок.

Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии.

Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента от вторичного вала коробки передач на вал главной передачи, расположенных под углом друг к другу.

Главная передача служит для увеличения крутящего момента и передаче его на полуоси ведущих колес. На заднеприводных автомобилях применяется гипоидная главная передача (оси шестерен не пересекаются).

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами. Он позволяет полуосям вращаться с разными угловыми скоростями, что необходимо при повороте автомобиля.

Трансмиссия переднеприводного автомобиля имеет следующее устройство:

сцепление; коробка передач; главная передача; дифференциал;

шарниры равных угловых скоростей; приводные валы (полуоси).

На переднеприводных автомобилях главная передача и дифференциал размещаются в картере коробки передач.

Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. В конструкции трансмиссии используется, как правило, два шарнира для соединения с дифференциалом (внутренние шарниры) и два шарнира для соединения с колесами (внешние шарниры).

Между шарнирами располагаются приводные валы.

Трансмиссия полноприводных автомобилей может иметь различные конструкции. В совокупности они образуют системы полного привода.

Ходовое оборудование

Ходовое оборудование предназначено для передачи на опорную поверхность (грунт, дорожное покрытие, рельсы) веса машины и внешних нагрузок, действующих на нее при работе, передвижения машины на рабочих (при выполнении рабочего процесса) и транспортных скоростях, а также стопорения машины при работе. Ходовое оборудование включает гусеничное, пневмоколесное, гусенично-колесное или рельсовое ходовое устройство и механизмы для его привода. Каждое ходовое устройство состоит из движителя и подвески. Движитель находится в постоянном контакте (сцеплении) с опорной поверхностью и обеспечивает поступательное движение машины. Подвеска соединяет движитель с опорной рамой машины и выполняется жесткой у тихоходных машин, полужесткой и упругой -- у быстроходных.

Самоходные строительные машины монтируют на базе серийных грузовых автомобилей, колесных и гусеничных тракторов, пневмоколесных тягачей и специальных гусеничных и пневмоколесных шасси с приводом от общей трансмиссии машины или от индивидуальных электрических и гидравлических двигателей. Специальные шасси современных строительных машин унифицированы.

Пневмоколесное ходовое оборудование обеспечивает машинам маневренность, мобильность, высокие скорости (до 60…70 км/ч) и плавность передвижения. Пневмоколесный движитель состоит из ведомых и ведущих (приводных) колес, вращательное движение которых преобразуется в поступательное движение машины. У большинства строительных машин все колеса -- ведущие. Количество колес зависит от допускаемой на каждое колесо нагрузки, условий и режимов работы машины, требуемых скоростей ее движения. Ходовые устройства строительных машин имеют обычно от до одинаковых взаимозаменяемых колес. Основным элементом каждого пневмоколеса является накачанная воздухом упругая резиновая шина, смонтированная на ободе. Шины могут быть камерными и бескамерными. В камерных шинах воздух накачивается в камеру , в бескамерных -- между герметично соединенными покрышкой и ободом .

На пневмоколеса опираются приводные (ведущие) и неприводные мосты, соединяемые с рамой машины жесткой, балансирной или упругой подвеской. Общее количество мостов обычно не превышает трех. Наиболее нагруженные мосты имеют сдвоенные пневмоколеса. Направление движения машины меняется путем поворота управляемых колес, поворотом мостов с колесами в плане, обеспечением различной скорости движения правых и левых колес и т.п. Привод ведущих колес может быть общим от механической трансмиссии машины, от самостоятельного ходового электродвигателя или низкомоментного гидромотора через систему передач и валов, а также индивидуальным от приводных ступичных блоков, встроенных в ступицу каждого колеса (мотор-колеса) и включающих электродвигатель или гидромотор, планетарный редуктор и тормоз.

Гусеничное ходовое оборудование характеризуется хорошим сцеплением с грунтом, высокой тяговой способностью, большой опорной поверхностью, низким удельным давлением на грунт (0,04…0,1 МПа), определяющими в комплексе его высокую проходимость, и применяется в машинах, передвигающихся в условиях плохих дорог и бездорожья. Недостатки гусеничного оборудования -- тихоходность (не более 10…12 км/ч), сравнительно большая масса (30…40% от массы машины), сложность конструкции. Гусеничные машины обычно обслуживают объекты с большими объемами работ. Для транспортирования их с одного объекта на другой применяют пневмоколесные прицепы-тяжеловозы (трайлеры). В городском строительстве используют машины с двухгусеничным ходовым оборудованием. Гусеничный движитель (рис. 1.40, а) состоит из гусеничной ленты (цепи в виде шарнирно соединенных между собой звеньев (пластин, траков), огибающей приводное и направляющее (натяжное) колеса. Последние установлены на концах рамы. Нагрузки от машины передаются на нижнюю ветвь гусеничной ленты через движущиеся по ней опорные катки. Холостую верхнюю ветвь гусеницы поддерживают и предохраняют от провисания ролики. Натяжение гусеничной ленты регулируют винтовым натяжным устройством, перемещающим натяжное колесо. Для машин, работающих и передвигающихся на слабых, переувлажненных и заболоченных грунтах, применяют уширенно-удлиненные движители с увеличенной опорной поверхностью гусениц и удельным давлением на грунт 0,02…0,03 МПа.

Рельсовое ходовое оборудование имеет башенные, козловые, мостовые и специальные стреловые самоходные краны, электростали -- тельферы, сваебойные. установки и др. (рис. 1.41). Оно характеризуется простотой конструкции, небольшими сопротивлениями передвижению, а также малыми маневренностью и скоростью передвижения. Основными элементами рельсового ходового устройства являются размещаемые на рельсах стальные колеса с гладким ободом с одной или двумя ребордами. Привод ведущих колес может быть общим от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания через систему валов и передач и индивидуального электродвигателя через редуктор. Приводы оборудуют управляемыми и автоматическими тормозами. Одно или несколько колес с общей рамой, двигателем, редуктором и тормозом образуют приводную ходовую тележку. Количество колес в тележке определяется действующей нагрузкой. Приводные и неприводные (без привода) ходовые тележки кранов шарнирно соединяются с опорной рамой и оборудуются противоугонными клещевыми захватами.

Гидропривод

Гидропривод - это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и устройств посредством гидравлической энергии. Обязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель.

Гидропривод представляет собой собственного рода "гидравлическую вставку" меж приводным электродвигателем и перегрузкой (машиной и механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ременная передача, кривошипно-шатунный механизм и т.Д.). Основное назначение гидропривода, как и механической передачи, - преобразование механической свойства приводного мотора в согласовании с требованиями перегрузки

(преобразование вида движения выходного звена мотора, его характеристик, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

Приводным двигателем насоса могут быть электродвигатель, дизель и остальные, поэтому время от времени гидропривод именуется соответственно электронасосный, дизельнасосный и т.д.

К главным преимуществам гидропривода относятся: возможность универсального преобразования механической свойства приводного мотора в согласовании с требованиями перегрузки; простота управления и автоматизации; простота предохранения приводного мотора и исполнительных органов машин от перегрузок; широкий спектр бесступенчатого регулирования скорости выходного звена; крупная передаваемая мощность на единицу массы привода; надежная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

К недостаткам гидропривода относятся: утечки рабочей воды через уплотнения и зазоры, в особенности при больших значениях давления; нагрев рабочей воды, что в ряде случаев просит внедрения особых охладительных устройств и средств тепловой защиты; более маленький КПД (по приведенным выше причинам), чем у сравнимых механических передач; необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей воды и защиты от проникания в нее воздуха; пожароопасность в случае внедрения горючей рабочей воды.

При правильном выборе гидросхем и конструировании гидроузлов некие из перечисленных недостатков гидропривода можно устранить либо существенно уменьшить их влияние на работу машин. Тогда достоинства гидропривода перед обыденными механическими передачами стают столь существенными, что в большинстве случаев предпочтение отдается конкретно ему.

Сейчас тяжело назвать область техники, где бы ни употреблялся гидропривод. Эффективность, огромные технические способности делают его практически универсальным средством при механизации и автоматизации разных технологических действий. В частности, в горной индустрии он употребляется в креплении подземных горных выработок: в очистных забоях используются личные гидравлические стойки и гидравлические комплексы, выполняющие главные и вспомогательные операции по передвижке как самих крепей, так и другого механического оборудования в лаве; обширно используются крепи сопряжения горных выработок. Фактически все комбайны для ведения очистных и нарезных работ, проведения подготовительных выработок имеют гидропривода подачи исполнительного органа на забой и устройств для выполнения разных вспомогательных операций. Гидропривод является неотъемлемым элементом буровых установок. Большая часть приводов шахтных конвейеров снабжено гидродинамическими муфтами.

Коробка передач

Коромбка передамч (коробка перемены передач, коробка переключения передач, КП, КПП, англ. Gear box) -- агрегат (как правило -- шестерёнчатый) различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий механических транспортных средств.

КП транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с паровыми или электрическими (трамвай, троллейбус) двигателями, имеющими высокую приспособляемость и обеспечивающими изменение частоты вращения и крутящего момента в более широких пределах, чем ДВС, обычно выполняются без КП. Также КП предназначена для обеспечения движения транспортного средства задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя при пуске двигателя и работе его на стоянках.

В металлорежущих и других станках КП применяют, в первую очередь, для обеспечения оптимальных режимов резания -- частот вращения (скоростей перемещения) режущего инструмента или обрабатываемой детали (например, частота вращения шпинделя токарного или сверлильного станка).

Классификация

Коробки передач классифицируются по нескольким признакам.

Цепная передача

По способу передачи потока мощности

Механические -- коробки передач, в которых используются механические передачи, как правило -- зубчатые.

Простые -- выполнены с использованием цилиндрических и конических зубчатых передач.

Планетарные (ПКП) -- выполнены с использованием планетарных рядов.

Гидромеханические -- коробки передач, в которых механические передачи используются в сочетании с гидравлической передачей (гидромуфта, гидротрансформатор).

Классификация простых КП

По числу основных валов с шестернями:

двухвальные с одной парой зацепления -- наиболее просты, но не имеют прямой передачи (большинство переднеприводных и заднемоторных автомобилей)

трёхвальные с двумя парами зацепления:

соосные -- первичный и вторичный вал соосны -- имеют прямую передачу, характеризуются уменьшенным поперечным габаритом, но увеличенным продольным (большинство заднеприводных автомобилей)

с несоосными валами -- не имеют прямой передачи (раздаточные коробки полноприводных автомобилей, КПП тракторов)

многовальные с переменным числом зацеплений -- позволяют получать большое число передач (КПП тракторов, коробки скоростей и подач токарных станков)

многовальные с последовательным редуцированием -- фактически объединяют в себе несколько последовательно включенных КПП (нашли применение на тракторах и бронетехнике)

безвальные КП

соосные безвальные КП (немецкий танк Pz.III)

несоосные безвальные КП (немецкий танк Pz.VI «Тигр»)

По числу ходов (подвижных шестерен-кареток или муфт): трех-, четырех- и пятиходовые.

По способу переключения ступеней:

с подвижными шестернями-каретками

с постоянным зацеплением шестерен и переключением с помощью зубчатых муфт:

без синхронизаторов

с синхронизаторами

с фрикционным включением ступеней

Классификация планетарных КП

По числу степеней свободы при выключении всех фрикционных устройств:

с двумя степенями свободы;

с тремя степенями свободы;

с четырьмя и более степенями свободы.

По типу используемых планетарных рядов: КП с эпициклическими и с присоединенными планетарными рядами внешнего или внутреннего зацепления.

По способу управления

С ручным включением передач -- передачу включает водитель (оператор).

Непосредственного действия -- используется только усилие оператора. Приводы непосредственного действия бывают механическими и гидравлическими.

Сервоприводы -- используется усилие оператора и сервоустройства, при этом основную часть работы выполняет сервоустройство, а усилие оператора необходимо для управления работой сервоустройства. В зависимости от источника (преобразователя) энергии сервоприводы подразделяются на гидравлические, механические, электрические, вакуумные, смешанные и др. В автомобиле- и танкостроении наибольшее распространение получили гидросервоприводы.

Автоматические -- в зависимости от внешних условий (например, частота вращения и нагрузка на коленчатом валу двигателя) передачи переключает автоматизированная система управления КП без участия водителя.

По числу передач Указывается число передач переднего и заднего хода.



Список используемой литературы

1. Погрузочно-разгрузочные машины., Ватулин Я.С.; 2006г.

2. Строительные машины и оборудование., Белицкий Б.Ф., Булгаков И.Г.; 2001г.

3. Строительные машины и их эксплуатация., Барсов И.П., Станковский А.П.; 1996 г.

4. Основной материал взят с помощью интернета на таких сайтах как : «Google.ru», «Yandex.ru», «http://ru.wikipedia.org».

5. Чобиток В. А., Данков Е. В., Брижинев Ю. Н. и др. Конструкция и расчет танков и БМП. Учебник. -- М.: Военное издательство, 1984. Анатомия автомобиля: Трансмиссия

6. Учебник Вавилов А.В. «Введение в инженерное образование » БНТУ, 2007

Размещено на Allbest.ru

...