Общие сведения по строительным машинам

Техническая производительность одноковшовых погрузчиков (м'/ч) определяется с учетом физических свойств разрабатываемого материала и условий работы.

В общем случае время цикла складывается из времени наполнения ковша и перевода ело в транспортное положение, времени груженого хода, времени разгрузки, времени, затрачиваемого на повороты и возвращение к месту работы.

Многоковшовые погрузчики. Они относятся к машинам непрерывного действия. Их применяют для погрузки в транспортные средства сыпучих и мелкокусковых материалов (песка, гравия, щебня, шлака, сколотого льда и снега), а также для засыпки траншей  грунтом. Многоковшовые погрузчики монтируют на самоходном гусеничном или пневмоколесном шасси, в конструкции которого используются детали и узлы тракторов и автомобилей.

Но конструкции рабочего органа различают погрузчики шнекоковшовые, роторные, дисковые и с подгребающими лапами. Шнекоковшовый рабочий орган имеет шнековый питатель и ковшовый элеватор для подачи материала на ленточный конвейер. Роторные погрузчики разрабатывают материал шаровыми или ковшовыми фрезами. В дисковых погрузчиках материал подается, двумя дисками, врашдющимяся во встречном .направления. Подгребающие лапы подают материал на конвейер благодаря специальной кинематике движения. Главным параметром многоковшовых погрузчиков является производительность. Их выпускают производительностью 40, 80, 160, 250 м:1/4 с высотой погрузки 2,4...4,2 м.

Многоковшовый погрузчик с шнекоков-шовым органом ( 2.34) состоит из следующих основных узлов: пневмоколес-ного шасси / с обеими ведущими осями, наклонного ковшового конвейера Зс винтовым (шнековым) питателем 4, ленточного поворотного в плане и в вертикальной плоскости конвейера 2. Для лучшей подачи материала к питателю на раме ковшового конвейера установлен отвал ,5. Ковшовый конвейер устанавливается в рабочее и транспортное положения с помощью двух гидроцилиндров 6. При поступательном движении погрузчика материал винтовым питателем подается в непрерывно вращающийся ковшовый конвейер и далее через приемное устройство и ленточный конвейер в транспорт. Поворотные движения ленточного конвейера позволяют изменять высоту загрузки, а также загружать подвижной состав по обе стороны от продольной оси погрузчика. Поступательная скорость погрузчика выбирается в зависимости от высоты штабеля материала и производительности. Все основные механизмы, кроме привода ковшового конвейера, приводятся в действие с помощью гидроцилиндров двустороннего действия, работающих от гидросистемы погрузчика

Назначение, конструкции и материалы валов и осей

 В механизмах имеются  звенья, передающие вращающее движение. Валы (валики) и оси предназначены  для поддержания, установки и  крепления на них вращающихся  деталей механизмов типа зубчатых  колес, шкивов, полумуфт, муфт, маховичков, указателей и т.д.

 При работе валы  нагружены поперечными, а иногда  и продольными силами, всегда  передают вращающий момент, т.е. подвижны, и испытывают деформацию кручения  и изгиба. Оси, в отличие от  валов, не передают вращающий  момент, т.е. не испытывают кручения, они могут быть подвижными  и неподвижными. Нагрузки, действующие  на оси, вызывают в них деформацию изгиба.

 В зависимости от  положения геометрической оси  валы могут быть с прямолинейной (прямые), ступенчатой (коленчатые) и  изменяющейся (гибкие) осью. Наибольшее  распространение получили прямые  валы и оси. Коленчатые валы  применяют для преобразования  вращательного движения в возвратно-поступательное  или наоборот, они совмещают функции  вала и кривошипа. Гибкие валы  состоят из нескольких плотно  навитых на сердечник слоев  стальных проволок с чередующимся  направлением навивки. Их подбирают  по допустимому крутящему моменту  и частоте вращения. Они стандартизированы. С их помощью можно передавать  вращение под любым углом. Используют  гибкие валики в приводах измерительных  приборов и дистанционного контроля, например спидометров, тахометров, роботов. Долговечность и КПД (0,85 … 0,9) гибких валов зависят от  величины радиуса кривизны их  оси, который рекомендуют принимать равным 15 … 20 диаметрам вала.

 В зависимости от  изменения сечения вдоль геометрической  оси валы могут быть гладкие, ступенчатые с цилиндрическими  и коническими участками, валы  – зубчатые колеса, валы –  червяки (рис. 1). Гладкие валы и  оси встречаются сравнительно  редко, например, при использовании  калиброванных прутков и соответственно  посадок в системе вала или  при отсутствии продольных сил. Ступенчатые валы обеспечивают  равнопрочность по длине, более  удобны при сборке, установке  сопряженных деталей, но менее  технологичны. Число и расположение  ступеней вала зависят от числа  закрепленных на нем деталей (зубчатых  колес и т.д.) и от принятого  способа сборки, фиксации вала  в осевом направлении. Посадочные  поверхности под ступицы насаживаемых  на вал деталей выполняют цилиндрическими, реже коническими. Конические поверхности  сложнее в изготовлении, но позволяют  повысить точность центрирования  и соосности соединяемых деталей.

 Опорные части валов  и осей называют цапфами. Цапфы, передающие на опоры радиальную  нагрузку, называют шипами, а осевую  нагрузку – пятами. По форме  шипы могут быть цилиндрическими, коническими и сферическими, а  пяты – плоскими и шаровыми. Если ось неподвижна, ее опорные  части необязательно должны иметь  форму тел вращения. Обычно цапфы  валов и осей выполняют цилиндрическими. Конические цапфы используют  при осевом фиксировании валов. Шаровые цапфы применяют, когда  необходимы угловые отклонения  осей. Опоры, на которых лежат  шипы, называют подшипниками, а опоры пят – подпятниками.

 Диаметры посадочных  поверхностей валов и осей  под ступицы насаживаемых деталей  выбирают по ГОСТу из стандартного  ряда линейных размеров, а диаметры  цапф под подшипники качения  – из стандартного ряда диаметров  внутреннего кольца подшипников  качения.

 Рис. 1

 Для уменьшения концентрации  напряжений изменение диаметра  ступенчатого вала выполняют  плавным переходом – галтелью  – по возможно большему радиусу r, r і 0,1d. Радиус галтели r должен быть  меньше радиуса закругления r1 или  радиального размера фаски насаживаемой  детали (рис. 2, а). Участок перехода  диаметров может выполняться  и в виде кольцевой проточки  глубиной 0,15 … 0,25 мм и шириной 1 … 2 мм для выхода шлифовального  круга при обработке (рис. 2, б). Но  проточки снижают прочность, их  рекомендуют выполнять на концевых  участках валов и осей в  местах наименьших напряжений.

           2-а                                                                                   2-б

 Рис. 2

 Длина каждой ступени  вала определяется шириной насаженных  на него деталей: ступиц зубчатых  колес, муфт, подшипников, крышек подшипников  и т.д. Она должна обеспечивать  возможности точной обработки, сборки и съема деталей.

 Детали на валах  и осях крепятся с помощью  цилиндрических или конических  штифтов при d і 6 мм, – с помощью  призматических или сегментных  шпонок. Размеры штифтов, шпонок  должны соответствовать размерам  вала, например диаметр штифта dш Ј (0,2 … 0,25)d.

 Торцы осей и валов  и их ступеней выполняют с  конусными фасками для облегчения  посадки деталей и снятия заусенцев, которые могут быть причиной травматизма при сборке.

 Сопряжение вала с  насаженными на него деталями  осуществляется, как правило, в системе  отверстия по переходным посадкам  или посадкам с минимальным  зазором (H/h), обеспечивающим точное  центрирование и допускающим  разборку и повторную сборку узла.

 Размеры посадочных  поверхностей вала выполняются  по шестому квалитету, в особо  точных узлах – по пятому, при  соответствии требуемой точности  параметров шероховатости. Точность  отверстия насаженных деталей  принимается, как правило, на один  квалитет грубее, т.е. квалитет отверстия больше квалитета вала.

 Валы и оси по  назначению являются ответственными  деталями механизмов. Материал валов  и осей должен хорошо обрабатываться  и быть прочным. Чаще всего  в качестве материалов применяют  следующие углеродистые и легированные  стали: качественные стали 40, 45, 50, сталь 40Х – для валов с термообработкой; стали 20, 20Х – для быстроходных  валов на подшипниках скольжения с поверхностной цементацией цапф; углеродистые стали обыкновенного качества Ст4, Ст5 – для неответственных валов без термообработки; сталь Х18Н10Т – для коррозионно-стойких, немагнитных валов. Для уменьшения массы валов и осей применяют дюралюминий, для обеспечения электроизоляционных свойств – пластмассы или керамические материалы. Для валов – червяков, валов – зубчатых колес материал выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми к материалу червяка, зубчатого колеса.

Назначение и типы подшипников

Подшипники дают возможность обеспечить ровное движение при низком трении между двух поверхностей. Движение может быть линейным и вращательным. В данной статье мы рассмотрим подшипники шариковые и подшипники роликовые, обеспечивающие вращательное движение.

При организации вращательного движения используют, в основном, два типа подшипников: подшипники качения и подшипники скольжения. Подшипники каждого из этих типов обладают определенными характеристиками и особенностями, которыми и руководствуются, выбирая в разных случаях тот или иной тип подшипника.

Самыми первыми были созданы подшипники скольжения. При эксплуатации, нагрузку данный тип подшипников воспринимает в процессе скольжения. Подшипники качения отличаются тем, что нагрузка распределяется на все элементы качения, которые находятся в подшипнике. Подшипники и одного и другого типа требуют при эксплуатации использование смазочных материалов. Следует отметить, что хотя подшипники скольжения значительно дешевле, чем подшипники качения, последние выдерживают гораздо более значительные нагрузки (при одинаковых размерах) и могут эксплуатироваться при существенно более высокой скорости.

Подшипники радиальные – это подшипники, которые воспринимают нагрузку, направленную перпендикулярно оси.

Подшипники упорные – это подшипники, которые воспринимают нагрузку, направленную параллельно оси.

Подшипники скольжения имеют достаточно простую конструкцию: наглухо посаженный цилиндр, зачастую стационарный, в котором находится движущийся элемент, обычно называемый валом. Собственно говоря, второе название, которое имеют подшипники скольжения – это втулки скольжения.

Подшипники качения воспринимают нагрузку иначе – ее воспринимают все элементы качения (ролики или шарики). Изготавливаются такие подшипники для работы с осевой нагрузкой, радиальной нагрузкой и комбинированной. Конструкция подшипников скольжения следующая: одно или два кольца и ролики или шарики, расположенные между ними и сепаратор. В зависимости от количества рядов тел качения, мы получаем или однорядный подшипник или двухрядный. Двигаются тела качения по дорожкам качения, которые располагаются на внешнем и на внутреннем кольце. Сепаратор предназначен для того, чтобы удерживать тела качения на одинаковом расстоянии друг от друга. Между дорожками качения и телами качения может быть предусмотрен зазор, который позволяет компенсировать расширение, возникающее при нагреве материала.

Рассмотрим, каких типов бывают подшипники.

Подшипники шариковые радиальные

Этот вид подшипников подразделяется на такие основные типы, как подшипники, обладающие канавкой для введения шариков и без канавки.

Также изготавливаются подшипники шариковые для специфического применения. В качестве примера таких специальных подшипников можно привести двухрядный подшипник, который воспринимает существенно большие радиальные нагрузки.

Еще один тип подшипников – самоустанавливающийся подшипник, компенсирующий несоосность между корпусом и валом.

Подшипники шариковые радиально упорные

Эти подшипники способны выдерживать комбинированную радиально осевую нагрузку. Соотношение осевой и радиальной нагрузки зависит от того, какой угол контакта между осью подшипника и дорожками качения.

Подшипники шариковые упорные

Эти подшипники воспринимают только осевую нагрузку (упорную) и служат для того, чтобы зафиксировать осевое расположение вала. Подшипники шариковые упорные обычно обладают двумя дорожками качения с углублением или без углубления для перемещения тел качения.

Подшипники роликовые

Подшипники роликовые обладают большей площадью соприкосновения между телами качения и кольцами подшипника. Нагрузку такие подшипники выдерживают большую, чем аналогичные по размеру подшипники шариковые. Более того подшипники роликовые в состоянии выдерживать еще и ударные нагрузки. Также подшипники роликовые менее подвержены деформациям, так как нагрузка на ролики уменьшается за счет большей поверхности соприкосновения.

Подшипники роликовые подразделяются на игольчатые, конические, цилиндрические и сферические. В отдельный тип выделяются подшипниковые узлы, в которые подшипники монтируются непосредственно в корпус. Такие подшипники имеют название подшипники корпусные.

Подшипники шпиндельные

Немного обособленно стоят подшипники шпиндельные. Такие подшипники имеют увеличенный диаметр отверстия и большее количество шариков. Подшипники шпиндельные отличаются более высокими степенями точности. Подшипники шпиндельные подразделяются, как и все остальные подшипники, на упорные подшипники, радиальные подшипники и упорно радиальные подшипники шпиндельные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

Волков Д. П., Николаев С. Н. Повышение качества строительных машин. М., 1984.

Домброваши  Н.   Г..   Гальперин   М.   И. Строительные машины. М., 1985.

Добронравов С. С, Драное В. И. Машины для городского строительства. М., 1985.

Машины для земляных работ / Пид ред. Н. Г. Гаркави. М.. 1982.

Машины для транспортирования строительных грузов: Справочное пособие по строительным  машинам / Под ред. С.   П.   Епифанова, М. В. Казаринова и И. А. Онуфрнева. М., 1985.

Фиделей Л. С, Чубук Ю. Ф. Строительные машины. Киев, 1979.