Приводы. Определение, классификация. Гидравлический привод. Общее устройство. Принцип работы.

Приводы. Определение, классификация. Гидравлический привод. Общее устройство. Принцип работы.

   Приводом машины называют двигатели, генераторы (электрогенераторы, насосы, компрессоры), установленные на ней, и трансмиссию, предназначенную для передачи энергии от двигателя к рабочим органам и механизмам машины.

   При передаче энергии всем механизмам машины от одного двигателя привод называют однодвигательным, при установке на машине нескольких двигателей-многодвигательным.

   На мелиоративных и строительных машинах применяются приводы: механический, электрический, гидравлический, пневматический и комбинированный-дизельэлектрический, гидромеханический, электрогидравлический и пневмомеханический.

   Гидравлический привод разделяют на гидростатический-объемный и гидродинамический. В гидравлическом приводе нет жесткой кинематической связи между ведущей и ведомой частями.

   В состав гидравлического привода входят насосы, распределители, трубопроводы, гидравлические цилиндры, гидравлические двигатели. Насосы используются трех типов: зубчатые (шестеренные), лопастные и плунжерные.

а-шестеренный: 1-корпус; 2, 4-всасывающий и нагнетательный патрубки; 3, 5-шестерни; б-лопастной: 1-корпус; 2-статор; 3, 5-нагнетательная и всасывающая полости; 4, 6-нагнетательный и всасывающий патрубки; 7-лопатки; 8-ротор; в-аксиально-плунжерный: 1-вал привода; 2-шатун; 3-плунжер; 4-блок цилиндров.

Гидравлический  привод с шестеренными, лопастными или аксиально-плунжерными гидродвигателями используют для привода рабочих органов или ходового оборудования.

Достоинства гидравлического привода – нет  громоздких механических передач, возможно принудительное движение в обоих направлениях, привод защищен от перегрузок, обеспечивает плавность перемещений исполнительных механизмов; недостатки-сложность эксплуатации при высоких и низких температурах (масло теряет вязкость или замерзает),значительная длина цилиндра (в объемных гидроприводах) при больших перемещениях исполнительного механизма, высокие требования к уплотнениям гидросистемы.

Гидравлическая система  управления может быть двух видов: безнасосная и насосная. Рабочей жидкостью здесь служит минеральное масло.

   Безнасосная система управления относится к рычажной, в которой часть рычагов заменена гидроцилиндром с поршнем и штоком-толкателем. Применяют ее только для включения и выключения тормозов. 

                                                Схема рычажного управления:                                                          

а, б-управление муфтой включения и ленточным  тормозом: 1-рукоятка; 2, 6, 11 и 14-тяги; 3, 4 и 13-кривошипы; 5, 8 и 12-валики; 7-шарнир; 9-поводок  муфты; 10-педаль; 15-угловой  рычаг; 16-лента тормоза.

    При гидравлической  насосной системе управления  исполнительный механизм включается  и выключается гидродвигателем, рабочая жидкость к которому подается насосом. Машинист только управляет переключением золотников распределительного устройства. Основные недостатки насосного управления-резкость включения механизмов и неудобство эксплуатации в холодное время (масло застывает и замерзает). Достоинства-легкость управления. Используются в основном в системах управления машин. 

                        Схема объемного гидропривода с гидроцилиндром:

1-гидроцилиндр; 2-насос; 3-двигатель внутреннего сгорания; 4-привод к насосу; 5-бак; 6-всасывающая труба; 7-фильтр; 8-сбрасывающая труба; 9-распределитель; 10-предохранительный клапан; 11-шток. 
 

Транспортеры. Назначение. Классификация. Применение. Общее  устройство ленточного транспортера. 

Транспортеры (конвейеры) используют для перемещения материала при непрерывном движении рабочего органа по замкнутому контуру или вращении относительно своей оси.

Ленточные конвейеры  делят на передвижные длиной от 5 до 20 м; полустационарные (звеньевые), собираемые из отдельных звеньев от 2,5 до 5 м  в конвейер длиной до 240 м; стационарные длиной до нескольких сотен метров.

                                          Ленточные транспортеры (конвейеры):

а-передвижной; б-полустационарный; в-схема конвейера; г-схема плоской  роликоопоры; д-схема желобчатой роликоопоры; 1-лента; 2-приводной барабан; 3-полипласт; 4, 6-подвижная и неподвижная опоры; 5-колесный ход; 7-роликоопора холостой ветви ленты; 8-винтовое натяжное устройство; 9-натяжной барабан; 10-воронка; 11-ручная лебедка; 12-несущая ферма; 13-роликоопора рабочей ветви ленты; 14-электродвигатель; 15-груз натяжения ленты; 16-разгрузочная тележка. 
 
 
 

Передвижной ленточный  конвейер используют для подачи строительных материалов по наклонной плоскости  к месту их укладки, на перегрузочных  работах и в качестве питателей  для загрузки машин (камнедробилок, бетоносмесителей и т. д). Максимально допустимый угол наклона ограничивается углом естественного откоса материала в движении. Перемещать сыпучий материал конвейером практически можно под углом наклона не более 25…28 градусов. При больших углах он скатывается по ленте вниз, и производительность конвейера резко снижается. В этом случае применяют специальные ленты с поперечными планками.

Прорезиненная бесконечная  лента 1 шириной от 400 до 1000 мм служит несущим и тяговым органом. Она  огибает приводной 2 и натяжной 9 барабаны. В промежутке между барабанами верхняя рабочая ветвь поддерживается опорными роликами 13, а нижняя (холостая) –поддерживающими роликами 7. Барабаны и роликоопоры укреплены на несущей ферме 12. Барабан 2 приводится во вращение электродвигателем 14  через зубчатый редуктор и цепную передачу.

Несущая ферма (сварная  из уголков) при помощи неподвижной 6 и подвижной 4 опор установлена  на двухколесный ход 5. Неподвижная  опора с фермой и осью колесного  хода cоединена шарнирно, а подвижная-шарнирно с колесным ходом и через направляющие с фермой. К верхней части подвижной опоры прикреплен на барабане ручной лебедки 11. Полиспаст и лебедка составляют подъемное устройство, которым изменяют угол наклона к горизонту фермы.

Лента конвейера  приводится во вращение силой трения, возникающей между приводным  барабаном и лентой. Натяжение ленты, обеспечивающее необходимую силу трения, достигают перемещением натяжным устройством 8 барабана 9. Материал на ленту конвейера загружают через воронку 10, а выгружают сбрасыванием при огибании ленты барабана 2.

Роликоопоры под рабочую ветвь ленты делают плоскими (рис. г) и желобчатыми (рис. д). Лента, располагаясь на роликоопорах, копирует их форму. Конвейеры с желобчатой лентой при перемещении сыпучих материалов дают большую производительность.

Полустационарные (звеньевые) ленточные конвейеры (рис. б) применяют  для перемещения больших масс грунта, песка, гравия и т.д. на сравнительно большие расстояния при сооружении гидротехнических объектов, во временных  карьерах и на складах. Ширина лент достигает 1600 мм при скорости передвижения во время транспортирования грунта, песка и гравия-2…3 м/с, камня-до 1,5 м/с, бетонной смеси-0,8…1 м/с. Устройство несущего и тягового органов у полустационарных конвейеров такое же, как и у передвижных. Несущая ферма собрана из отдельных звеньев и установлена неподвижно на отдельные опоры-фундамент. На верхнем поясе фермы 12, кроме роликоопор, проложены два рельса, на которые установлена разгрузочная тележка 16. Лента 1 огибает приводной 2 и натяжной 9 барабаны конвейера и направляющие барабаны сбрасывающей тележки.

Если имеется разгрузочная тележка, перемещаемый материал можно  сбрасывать с ленты в любой  точке по длине конвейера. Для  этого тележку устанавливают  в нужном месте. При движении ленты  от верхнего к нижнему направляющему  барабану тележки материал сбрасывается с ленты на лоток, помещаемый перед  тележкой, и ссыпается на одну или  обе стороны (в зависимости от конструкции лотка).

Натяжение ленты  регулируется автоматическим грузом 15, масса которого подобрана из условия  нормальной работы конвейера.

Стационарные ленточные  конвейеры отличаются от полустационарных только фермой, которую монтируют  на постоянном фундаменте.  

Машины  для уплотнения грунтов. Принципы действия. Применение. 

Грунты уплотняют  при возведении земляных сооружений (земляные плотины, каналы в насыпи, приканальные дамбы и дамбы обвалования), которые должны выдерживать напор воды, обладать водонепроницаемостью по дну и откосам каналов для уменьшения фильтрации воды и давать минимальную осадку при сооружении земляного полотна дорог для повышения прочности и устойчивости и т.д.

Сущность уплотнения грунта состоит в том, что под  воздействием рабочего органа уплотняющей  машины происходит удаление воздуха  ( а в некоторых случаях и избытка влаги), в результате чего частицы грунта сближаются, располагаясь более плотно и компактно.

Грунтоуплотняющие машины по принципу работы делят на машины статического, динамического и вибрационного действия. В некоторых конструкциях сочетаются статическое и динамическое или статическое и вибрационное действие.

В машинах статического действия уплотнение происходит от давления, создаваемого рабочим органом при  его перекатывании по уплотняемому слою ( статическая укатка). По этому принципу работают катки кулачковые и пневмоколесные.

В машинах динамического  действия уплотнение производится ударами  рабочего органа, периодически поднимаемого на некоторую высоту и свободно падающего  на поверхность уплотняемого слоя( трамбования ). По этому принципу работают молотковые трамбующие машины, трамбующие плиты, подвесные катки на экскаваторах и навесные дизель-трамбовки на тракторах.

Уплотнение грунтов  машинами вибрационного действия основано на сообщении грунту рабочим органом  частых колебательных движений, создаваемых быстрым вращением неуравновешенных масс. По этому методу работают прицепные и самопередвижные вибромашины, навесные секционные виброуплотнители, поверхностные и глубинные вибраторы.

По принципу одновременного статического и динамического уплотнения работают катки с падающими грузами, одновременного статического и вибрационного  уплотнения-вибрационные  катки, а одновременно вибрационного и трамбующего действия-вибротрамбующие машины.

Катки на пневматических шинах пригодны для уплотнения связных  и несвязных грунтов; вибрационные машины- только несвязанных и малосвязанных грунтов.

Эффективность работы грунтоуплотняющих машин зависит  от влажности грунта. Для каждого  вида грунта существует оптимальная  влажность, при которой он уплотняется  с наименьшей затратой механической энергии.

Рекомендуемая влажность  при уплотнении: глины-25…28%, тяжелых  суглинков-22…25, средних суглинков-21…23, легких суглинков и супеси-15…17, чернозема  и почвы-25…35,лёсса-19…21,песка-8…12, супесей-10…15%. При влажности грунта ниже оптимальной  целесообразно проводить его  доувлажнение.

Предусмотрено изготовлено  изготовление следующих грунтоуплотняющих  машин: катков кулачковых массой 9,18,28 т; катков на пневмошинных колесах: прицепных  к гусеничным тракторам массой 12,5;25;50;100 т, полуприцепных к одноосным  тягачам-15,30,45 т,самоходных-16,35,вибрационных и самопередвигающихся плит массой 0,125;0,250;0,750;2;6 т и вибрационных прицепных катков-3,6,12т. 

Катки статического действия:

Кулачковый  каток:

1-прицепная  серьга;2-рама;3-кулачки  с бандажами;4-крышка;5-валец;6-зубья-скребки. 

Катки предназначаются  для уплотнения грунтов, отсыпаемых послойно. Толщина уплотняемого слоя зависит от массы катка и конструкции  его рабочего органа:25…40 см при 2…8 проходах пневмоколесными и 25…80 см при 4…10 проходах  кулачковыми катками.

Главными параметрами  катков, характеризующими их уплотняющую  способность, служат масса и удельное давление, приходящееся на 1 см ширины протектора шины у пневмоколесных и  на 1 см² площади кулачка у кулачковых катков.

Кулачковые  катки выгодно применять при уплотнении тяжелых комковатых грунтов, высокая степень уплотнения которых может быть достигнута только при условии измельчения комьев.

Транспортируют катки  на короткие расстояния на прицепе  к трактору со снятыми кулачками, а на большие расстояния-на автотранспорте или прицепах-тяжеловозах.

Пневмоколесные  катки изготовляют прицепные, полуприцепные и самоходные .Рабочим органом их служат колеса с пневматическими шинами, смонтированными по5-6-8 в один ряд у прицепных катков и в два ряда ( передние и задние )- у самоходных.

Шины в процессе работы под влиянием нагрузки деформируются .Изменением давления воздуха в шинах можно регулировать величину их контакта с поверхностью грунта и менять удельное давление. Это позволяет использовать пневмоколесные катки с большей эффективностью по сравнению с катками, имеющими жесткие вальцы.