Контрольные вопросы

1. Как классифицируются башенные краны?

2. Объяснить устройство и принцип действия крана?

3. Назвать основные параметры башенного крана?

4. Как определяется производительность башенного крана?

5. Из каких операций состоит рабочий процесс башенного крана?

6. Что такое полиспаст и для чего он предназначен?

7. Как определяется кратность полиспаста?

8. Для чего и каким образом определяется КПД полиспаста?

Лабораторная работа № 8 изучение ходового оборудования самоходных машин и определение его основных технологических параметров

8.1. Цель работы: Изучить разновидности ходового оборудования машин, принцип ра­боты, основные конструктивные элементы и составные части.

Закрепить основные методические положения по расчету техноло­гических параметров маневренности и проходимости строительных машин.

Экспериментально определить величину максимального удельного давления предложенного типа двигателя на грунт, коэффициенты соп­ротивления качению и оцеплению, а также минимальный радиус пово­рота машины.

Исследовать закономерность изменения сопротивления движения машины на подъем в зависимости от величины уклона местности.

Лабораторная рассчитана на 4 часа.

8.2 Приборы и оборудование: физическая модель ходового оборудования и строительной пневмомашины; колесный трактор общего назначения, динамометр ГОСТ 1387-79, класс точ­ности 2; рулетка ГОСТ 7202-79, класс точности 3.

8.3 Общие сведения

Ходовое оборудование служит для восприятия нагрузок верхнего строения машины и внешних сил на рабочем органе, передачи давле­ния на грунт и передвижения по строительной площадке в соот­ветствии с технологическими условиями производства работ.

Основными технологическими параметрами ходового оборудования являются: проходимость, тяговое усилие, сопротивление каче­нию, оцепление с грунтом, преодолеваемый уклон и радиус поворота машины.

Проходимость определяется глубиной колеи и величиной, макси­мального давления движителя на грунт. Глубина колеи во многом за­висит от клиренса-расстояния от поверхности движения до наиболее низкой точки ходового оборудования. Клиренс должен быть не менее 0.35 высоты движителя или 250 мм.

На тяговое усилие и скорость движения машины влияют сцепные качества движителя с дорогой и сопротивление качению, при этом необходимо, чтобы тяговое усилие было не менее 55...60% веса ма­шины.

Ходовое оборудование состоит из металлоконструкций нижней ра­мы и ходового механизма (например, гусеничного движителя или осей и колес с трансмиссионными деталями).

Величина максимального давления движителя на грунт может быть определена:

для колесного движителя как:

, (8.1)

где - общая нагрузка на колесо, н;- ширина опорной части колеса, м;и - коэффициенты упругости поверхности и шины;- радиус шины, м.

; , (8.2)

где - модуль деформации грунта, мПа;Р - давление воздуха в шинах, мПа.

для гусеничного движителя как:

, (8.3)

где - длина загруженной части гусеницы, м;- дли­на гусеницы, м;- ширина гусеницы, м;Р- равнодействующая сил тя­жести и сил сопротивления на рабочем органе машины, - величина смещения равнодействующей Р от вертикальной оси симметрии гусе­ницы, м.

При качении колесного движетеля по поверхности грунта возни­кает сопротивление, являющееся следствием деформации как грунта так и шины (рисунок 8.1).

Силы действующие на ведущие колеса.

- крутящий момент; - вертикальная нагрузка и сила соп­ротивления движению;- нормальная реакция поверхности качения на шину;- горизонтальная составляющая реактивных сил в области контакта;- силовой радиус колеса;- радиус колеса; - величина деформации шины; - плечо приложения реакции опорной поверхности (коэффициент трения качения)

Рисунок 8.1 – Силы действующие на ведущие колеса

Уравнение моментов, действующих на ведущем колесе при прямолинейном движении запишется как

, (8.4)

или

, (8.5)

где ;- коэффициент трения качения;- окружная сила.

Если колесный движетель работает в режиме свободно-катящегося колеса, то уравнение (8.5) можно представить как

. (8.6)

Учитывая, что , можно записать.

В практике для упрощения расчетов принимают: ,, где- номинальная сила тяги, необходимая для устойчивого движения колеса. Тогда определяется как отношение.

В свою очередь во многом зависит от влажности грунтов дав­ления воздуха в шинах, колесной схемы машин (рисунок 8.) и т.д.

Рисунок 8.2 - Колесные схемы самоходных машин

Наиболее низкие показатели по сопротивлению качения и высокие сцепные качества имеет машина о колесной схемой, выполненной по 3 варианту, т.к. в этом случае колеса второй и третьей осей дви­жутся по следу первой оси, что снижает; затраты мощности на де­формацию грунта и процесс колееобразования.

Среднее значение коэффициента сопротивления качению колес ма­шины можно определить по формуле

, (8.7)

где - соответственно коэффициенты сопротивления качению реакций опорной поверхности на колесаi-ой оси; - сумма нормальной реакции опорной поверхности на все оси шасси.

Реализация тягового усилия машины зависит от условий оцепления колеса с грунтом.

Сцепные качества машины определяются коэффициентом сцепления –

, (8.8)

где - максимальная окружная сила на ведущим колесе;- максимальное значение силы тяги, при которой ведущее колесо движется без буксования, Н;

При работе машин на уклонах возникают дополнительные сопро­тивления связанные с преодолением подъемов. Согласно рисунку 8.3 эти сопротивления можно рассчитать как

. (8.9)

При малых , можно допустить, чтотогда

, . (8.10)

Полное сопротивление движению машины на подъем () опреде­лится как

. (8.11)

Оценку тяговых качеств движителя определяют коэффициентом по­лезного действия.

Таблица 8.1 – Значения коэффициентов ина различных

поверхностях движения машины

Поверх-ность	Коэффициент сцепления				Коэффициент сопротивления качения
	Шины высо-кого давле-ния	Шины низкого давле-ния	Гусе-ничный ход	Шины высо-кого давле-ния		Шины низкого давле-ния	Гусе-ничный ход
1	2	3	4	5		6	7
Рыхлый грунт	0,85-0,90	0,75-0,80	0,90-1,03	0,15-0,20		0,15-0,18	0,10-0,15
Плотный грунт	0,90-0,93	0,80-0,85	0,05-1,05	0,05-0,10		0,07-0,10	0,08-0,10
Рыхлый песок	0,45	0,50	0,55	0,30		0,30	0,15
Асфальто-бетонное покрытие (сухое)	0,40	0,55	-	0,01		0,015	0,03
Цементно-бетонное покрытие (сухое)	0,40	0,65	-	0,01		0,015	0,03

Рисунок 8.3 - Схема сил, действующих на машину при движении по наклонной поверхности

, (8.12)

где - коэффициент буксования или скольжения ведущего колеса, ,где и- теоретическая и действительная скорости движения машины

, (8.13)

где - частота вращения вала приводного двигателя, мин^-1; - общее передаточное число трансмиссии.

При известном действительная скорость движения машины опре­деляется как

. (8.14)

Для строительных машин принимается не более 20%. Маневренность машин зависит от радиуса поворота машины. Пово­рот машин может осуществляется несколькими способами.

Таблица 8.2 – Способы поворота машин

Способ поворота	Расчетное значение
Управляемыми колесами	При устройстве 2-осного поворота
Бортовой поворот	, м при
Поворот гусеничной машины
Поворот шасси с шарнирно-сочлененной рамой	Поворот в сторону передней полурамы Поворот в сторону задней полурамы

Радиус поворота машины зависит от ее габаритных размеров. Поэтому может быть определен условным радиусом, проведенным из цент­ра поворота к окружности, описываемой крайними габаритными точ­ками машины.