Фронтальные одноковшовые погрузчики. Грузовые автомобили

Автопогрузчики с передним расположением грузоподъемника  имеют грузоподъемность 2…12 т и  обеспечивают подъем груза со скоростью  до 8… 15 м/мин на высоту 4… 6 м при  оборудовании вилами и ковшом и на высоту до 5,1…7,2 м при оборудовании безблочной стрелой. Максимальная скорость движения автопогрузчиков с грузом 6… 15 км/ч, без груза — до 45 км/ч.

Многоковшовые строительные погрузчики применяются для механической погрузки в транспортные средства сыпучих  и мелкокусковых материалов (песка, гравия, щебня, шлака), а также для  засыпки траншей и фундаментных пазух свеженасыпным грунтом, для обвалования площадок и т. д. Они имеют пневмоколесный или гусеничный ход и разрабатывают материал ротором, подгребающими дисками или лапами, многоковшовым конвейером с подгребающими шнеками. Главным параметром многоковшовых погрузчиков является техническая производительность (в м3/ч). В строительстве наиболее распространены пневмоколесные погрузчики с ковшовым конвейером и подгребающими шнеками (рис. 2.21). Погрузочное оборудование смонтировано на специальном самоходном пневмоколесном шасси с обоими ведущими мостами и включает в себя наклонный цепной ковшовый конвейер с подгребающим винтовым (шнековым) питателем с правым и левым направлением витков.

Рис. 2.21. Погрузчик непрерывного действия

Для зачистки площадки и  лучшей подачи материала к питателю позади шнеков установлен отвал 2. Материал захватывается отвалом и винтовым питателем подается в непрерывно движущиеся ковши конвейера, которые  разгружаются наверху в приемное устройство ленточного конвейера, транспортирующего  материал к месту погрузки. Скорость поступательного движения погрузчика устанавливается в зависимости  от высоты забоя (штабеля) и необходимой  производительности погрузки.

Перевод ковшового конвейера  из транспортного положения в  рабочее и обратно, а также  подъем и опускание ленточного конвейера  в вертикальной плоскости и поворот  его в плане на 90° в обе  стороны от продольной оси машины производятся с помощью гидроцилиндров двустороннего действия, работающих от гидросистемы тягача. Производительность многоковшовых погрузчиков 80…250 м3/ч, высота погрузки 2,4…4,2 м.

Основными направлениями  развития строительных погрузчиков  являются: – улучшение технико-экономических  и эргономических показателей; –  повышение энергонасыщенности, тягово-сцепных качеств и напорных усилий, маневренности, надежности ходового и погрузочного оборудования; – расширение номенклатуры сменных рабочих органов; – увеличение параметров рабочего оборудования; – дальнейшее совершенствование систем гидропривода.

2. Грузовые автомобили

При ремонте жилых и  промышленных зданий производится транспортирование  больших объемов грунта, строительных материалов и деталей. При эксплуатации зданий и городских территорий осуществляются операции уборки и вывозки снега  и бытового мусора. Эти перевозки  осуществляются на строительных площадках  и домовладениях в большинстве  случаев при помощи автомобильного транспорта. Основными достоинствами  автомобиля являются необходимая грузоподъемность, высокая эксплуатационная скорость, маневренность, универсальность использования, большие возможности выбора типа подвижного состава и специальных  машин, наиболее рациональных для необходимого вида груза. При ремонте зданий и  сооружений используются грузовые бортовые автомобили грузоподъемностью 0,4…12,0 т  при мощности двигателя 45. ..160 кВт  и собственной массе 1,0. ..20 т (рис. 4.1, а), состоящие из двигателя, кузова с откидными бортами, установленного на раме.

Грузовые автомобили, имеющие  привод на все колеса, обычно называют автомобилями повышенной проходимости. Часто они используются как тягачи. Эти автомобили могут буксировать  прицепы благодаря высокой силе тяги на крюке, большому числу передач  трансмиссии, высокой проходимости за счет колес большого диаметра и  ширины (рис. 4.1, б).

Автомобили, оборудованные  вместо кузова специальными сцепными устройствами—«седлом» для закрепления  полуприцепа, называются седельными тягачами (рис. 4.1, в). Они могут буксировать  прицепы массой 6-30 т, т. е. имеют повышенные грузоподъемность и маневренность.

Основными агрегатами автомобиля являются двигатель внутреннего  сгорания, трансмиссия, механизмы управления, рама с колесами и устройствами для  их подвески. На раме монтируется кузов  для перевозки грузов или специальное  оборудование, кабина для водителя и другие узлы. Двигатели автомобилей (рис. 4.2) работают по четырехтактному  циклу: наполнение цилиндров — сжатие — рабочий ход — выпуск отработанных газов в атмосферу. Для сгорания топлива его смешивают с воздухом либо в самом цилиндре, либо в  специальном приборе — карбюраторе. В первом случае в цилиндр нагнетается  чистый воздух и там сжимается, при- этом его температура быстро повышается до 600.. .700 °С. Впрыснутое форсункой топливо  смешивается с горячим воздухом и самовоспламеняется. Такие двигатели  называются дизельными. У карбюраторных  двигателей приготовленная горючая  смесь после поступления в  цилиндр воспламеняется при помощи электрической искры. Двигатель  состоит из блока цилиндров, кривошип- но-шатунного механизма, механизма газораспределения, систем смазки, охлаждения, зажигания (для бензиновых моторов).

Кривошипно-шатунный механизм осуществляет рабочий процесс двигателя  и преобразовывает возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. К этому механизму  относятся цилиндры, поршни, I шатуны, коленчатый вал с маховиком и  подшипниками, расположенными в картере.

Механизм газораспределения  осуществляет в определенные моменты  впуск в цилиндр воздуха или  горючей смеси и выпуск из цилиндров  отработаных газов через глушитель в атмосферу. С этой целью каждый цилиндр снабжается клапанами — впускным и выпускным. Время открытия и закрытия клапанов определяется расположением кулачков на распределительном валу, соединенном с коленчатым валом зубчатой или цепной передачей. Кулачки распределительного вала с помощью толкателей соответственно перемещают клапаны. Возврат клапанов в исходное положение осуществляется специальными пружинами, установленными в блоке или головке Цилиндров.

Рис. 4.1. Грузовые автомобили общего назначения: 
а — с открытой платформой и бортами; б — повышенной проходимости; в — тягач

Система питания служит для  подачи топлива в распыленном  виде в цилиндр в конце такта  сжатия воздуха (у дизельных двигателей) или для приготовления горючей  смеси (у карбюраторных двигателей). К системе питания относятся  топливные баки, насос, фильтры, форсунки (у дизелей), карбюратор, отстойник, бензонасос и воздухоочистители.

Система смазки обеспечивает подвод масла под давлением к  трущимся поверхностям деталей двигателя  с целью охлаждения и снижения износа.

Масло заливается в поддон двигателя и с помощью насоса по трубопроводам нагнетается под  давлением 0,2… 0,5 МПа через фильтры  к трущимся деталям.

Рис. 4.2. Двигатель внутреннего  сгорания: 1 — головка; 2 — цилиндр; 3 —поршень; 4 —- поршневой палец; 5 —  шатун; 6 — водяной насос; 7 —картер; 8— маховик; 9 — коленчатый вал; 10 — поддон; И — масляный насос; 12 — распределительные шестерни; 13— шестерни привода насоса; 14 —  толкатель; 15 — глушитель; 16 — впускной патрубок; 17 — клапан; 18 — запальная  свеча; 19 — радиатор

Система охлаждения обеспечивает отвод теплоты от деталей механизмов, нагревающихся в процессе работы двигателя. Обычно применяют водяное  охлаждение, при этом цилиндр и  головка двигателя имеют двойные  стенки, между которыми циркулирует  охлажденная вода. Циркуляция воды обеспечивается насосом, а ее охлаждение происходит в радиаторе с помощью  вентилятора. Реже применяется воздушное  охлаждение путем обдува непосредственно  двигателя сильным потоком воздуха  от вентилятора.

Система зажигания предназначена  для воспламенения смеси в  конце такта сжатия у карбюраторных  двигателей. Для этого в головку  цилиндра ввернута запальная свеча, между электродами которой в  конце такта сжатия проходит электрическая  искра, воспламеняющая смесь.

В последние годы все строительные машины оснащены дизельными двигателями, так как они не боятся перегрузок, более экономны, надежны, используют дешевое топливо, их выхлопные газы менее токсичны. Однако дизельные  двигатели тяжелее и стоимость  их изготовления выше.

Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к ведущим  коле- еам машины. Распространение получили механические трансмиссии благодаря их простоте, низкой стоимости и надежности. Трансмиссия состоит из муфты сцепления, коробки передач, карданных валов и ведущих мостов.

Муфта сцепления предназначена  для кратковременного отсоединения коробки передач от двигателя. Схема  муфты приведена на рис. 4.3. На конце  фланца коленчатого вала двигателя  укреплен маховик, к торцу которого пружиной прижат ведомый диск муфты  сцепления. Ступица диска установлена  на шлицах первичного вала коробки  передач с опорным подшипником. При помощи педали диск можно отвести  от маховика и разобщить трансмиссию. Плавно отпуская педаль и постепенно наращивая силу трения между диском и маховиком за счет пружины, можно  обеспечить плавное трогание автомобиля с места. Схема механических трансмиссий автомобилей приведена на рис. 4.4, а.

Трансмиссии состоят из двигателя  муфты сцепления, шестеренчатой  коробки перемены передач, карданного вала, главной передачи, дифференциала, полуосей, ведущих и направляющих колес.

Рис. 4.3. Принципиальная схема  муфты сцеплиния

Коробка перемены передач  служит для изменения чисел передаточных отношений, для получения различной  величины скоростей и тягового усилия, а также изменения направления  вращения ведущих колес. На автомобилях  применяют ступенчатые шестеренчатые  коробки передач с ручным управлением  при помощи качающегося рычага, расположенного в кабине водителя.

Некоторые тягачи имеют кроме  основной коробки передач (с 3.. .5 ступенями) еще дополнительную, или раздаточную, коробку И, установленную позади основной коробки. Дополнительная коробка  имеет 2…3 передачи.

Рис. 4.4. Схема механических трансмиссий грузовых автомобилей: а —с колесной формулой 4X2; б —с колесной формулой 6X4; в —с формулой 6X6; г —  составные части дифференциала

Сочетание двух коробок обеспечивает тягач 6…15 передаточными числами  трансмиссии (рис. 4.4, б, в). Карданный  вал соединяет коробку передач  с ведущими мостами автомобиля и  обеспечивает передачу крутящего момента  под углом на колеблющиеся от неровностей  дороги ведущие мосты. Эти карданные  валы состоят из трубы с шлицевой муфтой и двух шарниров, укрепленных  на его концах. Шарниры выполнены  в виде двух вилок, соединенных между  собой крестовиной.

Главная передача и дифференциал (рис. 4.4, г) монтируются в картере  ведущего моста и состоят из набора конических шестерен 5, повышающих крутящий момент на ведущих колесах. Главные  передачи бывают одно- и многоступенчатые и передают крутящий момент на полуоси  ведущих колес.

Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и  левого ведущего колес с разной частотой вращения, что требуется при движеиии автомобиля на кривых участках дороги, когда колеса проходят пути разной длины. Дифференциал состоит из корпуса, конических полуосевых шестерен, сателлитов, укрепленных в корпусе на специальной крестовине. Крутящий момент ведомой шестерни главной передачи передается на корпус с сателлитами, которые вращают конические шестерни. При движении автомобиля по прямому участку пути сателлиты неподвижны и работают как кулачковые муфты. На криволинейном участке они вращаются и обеспечивают различную частоту вращения полуосевых шестерен и полуосей, приводящих правые и левые колеса автомобиля.

Рис. 4.5. Принципиальная схема  рулевого управления

Колеса автомобиля состоят  из диска с плоским ободом, на котором монтируется пневматическая шина. Для удобства монтажа и демонтажа  шины диск имеет специальное стопорное  кольцо или делается разъемным. Давление воздуха в шинах транспортных автомобилей равно 0,25.. .0,6 МПа.

Колеса смонтированы на подшипниках, размещенных в корпусе заднего  моста. Последний соединен с рамой  автомобиля посредством упругих  элементов — плоских рессор. Рессоры  прогибаются при наезде колес  на препятствия и таким образом  предохраняют автомобиль, груз и пассажиров от резких толчков. С этой же целью  установлены гидравлические амортизаторы. Они выполнены в виде цилиндра, в поршне которого имеется отверстие  с клапаном, обеспечивающим свободный, но медленный проход жидкости. Это  замедляет возврат колеса из верхнего в нижнее положение и стабилизирует  платформу кузова.

Механизмы управления поворотом  и торможением автомобиля включают рулевое управление и тормозные  системы. Рулевое управление (рис. 4.5) служит для поворота управляемых  колес автомобиля посредством воздействия  водителя на рулевое колесо на колонке. Конец рулевого вала соединен с червячным  редуктором рулевого механизма, на выходном валу которого установлена сошка, соединенная  с продольной рулевой тягой. Последняя, в свою очередь, соединена с поворотным рычагом, поперечной тягой и цапфой колес на оси. На тяжелых машинах  в управлении применяются гидроусилители рулевого механизма, облегчающие труд водителя.

Тормозных систем у автомобиля две: одна с ножным приводом, действующая  на все колеса, другая — только на ведущие колеса и имеет ручной привод. По конструкции тормозные  системы делятся на колодочные и  дисковые, а по типу привода —  на гидравлические, пневматические и  механические. Устройство тормозных  систем должно обеспечивать безотказную работу при торможении как самого автомобиля, так и прицепных устройств.