1.2.6. Кабина, облицовочные панели и кожухи
Работоспособность машины или механизма не зависит от наличия или отсутствия кожухов, облицовочных панелей и тем более кабины оператора. Тем не менее, большинство подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин оборудованы этими элементами. Кабины, первоначально созданные для защиты оператора от непогоды, постепенно превратились в изолированный от внешней среды центр управления всеми функциями машины, полностью адаптированный к физическим потребностям и особенностям человеческого организма. Комфорт машиниста обеспечивается креслом анатомического профиля, удобным размещением органов управления и совмещением их функций (за счет многофункциональных рычагов – джойстиков и автоматики), звуко- и виброизоляцией салона, увеличением прочности кабины, использованием климатических установок, улучшением обзорности, сокращением числа операций, требующих выхода машиниста из кабины.
Назначение облицовочных панелей и кожухов – предохранить узлы и агрегаты машин от влаги, пыли, грязи и несанкционированного доступа, экранировать шум и вибрации, порождаемые их работой, и, что немаловажно, придать машине современный и привлекательный внешний вид.
1.2.7. Типы трансмиссий
Силовой трансмиссией называется механизм, передающий энергию двигателя к удаленному от него устройству-потребителю. В зависимости от способа передачи энергии различают механические, гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные силовые трансмиссии.
1.2.8. Рулевые системы
Рулевые системы служат для изменения траектории движения машины. Самоходные машины на рельсовом ходу рулевыми системами не оснащаются, так как траектория их движения определяется рельсовым путем, по которому они перемещаются. Машины с так называемым «бортовым» поворотом также не нуждаются в рулевых системах, поскольку траектория их движения задается разностью скоростей гусениц или колес левого и правого бортов, приводимых ходовой трансмиссией независимо друг от друга. У всех остальных машин с колесным или многотележечным гусеничным движителем изменение траектории движения осуществляется с помощью рулевых систем, обеспечивающих поворот оси вращения движителя относительно направления движения машины.
В современных подъемно-транспортных, строительных и дорожных машинах может использоваться до пяти режимов изменения траектории их движения (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Способы маневрирования самоходных машин поворотом колес: а – пропорциональный поворот передних управляемых колес; б – пропорциональный поворот задних управляемых колес; в – симметричный поворот всех колес (поворот «колея в колею»); г – поворот всех колес в одну сторону (движение «крабом»); д – поворот «изломом» шарнирно-сочлененной рамы
1.2.9. Гидравлические и пневматические силовые установки
Гидравлические и пневматические силовые установки называются гидро- и пневмоприводами, которые представляют собой агрегат, состоящий из первичной части – насоса (компрессора) и вторичной – двигателя. Насос (компрессор) и двигатель соединены трубопроводом, по которому циркулирует текучее (или рабочее) тело – жидкость или газ (воздух, пар).
Насос (компрессор) приводится в действие посторонним двигателем, обычно двигателем внутреннего сгорания или электрическим, и передает полученную от него энергию посредством рабочего тела гидродвигателю (пневмодвигателю), приводящему в движение исполнительный орган машины.
Гидро- и пневмоприводы широко применяются в строительных и других машинах, имеют ряд достоинств:
бесступенчатое регулирование скоростей;
большая степень редукции;
получение больших мощностей при малых размерах и массе;
возможность частых переключений, простота реверса;
способность к большим перегрузкам;
плавность и точность работы механизмов;
облегчают автоматизацию и дистанционное управление машины;
способны поглощать автоколебания, автоматически предохраняют машину от вредных последствий перегрузок;
простота кинематических схем, возможность применения стандартных узлов;
самосмазываемость (гидравлические устройства);
возможность применения в одной машине устройств, построенных на разных принципах работы (пневмомеханические, электрогидравлические и др.).
К недостаткам этих систем можно отнести: необходимость высокой точности изготовления, снижение КПД из-за утечек рабочего тела через неплотности в соединениях, зависимость механических характеристик устройств от температуры рабочего тела, невозможность сохранения постоянства передаточного отношения механизма, наличие неравномерного движения при изменении внешней нагрузки у пневматических устройств за счет упругости воздуха и др.
Гидравлические и пневматические двигатели, в сущности, являются обратимыми машинами (насосами) с возвратно-поступательно движущимися звеньями. В качестве рабочего тела в гидравлических машинах используются минеральные масла, специальные эмульсии, вода, растворы.
Все гидро- и пневмоустройства можно разделить по виду движения ведомого звена на три группы:
прямолинейного возвратно-поступательного действия;
вращательного действия;
неполноповоротного действия.
К группе устройств прямолинейного возвратно-поступательного действия относятся в основном силовые цилиндры, мембранные камеры и сильфоны, применяемые в качестве двигателей в исполнительных звеньях строительных машин, используемых в трубопроводном деле.
Основные схемы силовых цилиндров:
одностороннего толкающего действия;
одностороннего тянущего действия;
двустороннего действия;
двустороннего действия с двусторонним штоком;
с несколькими фиксированными позициями поршня;
сдвоенный;
трехскоростной гидроцилиндр;
телескопический цилиндр
В мембранных камерах в качестве рабочего органа (поршня) служат мембраны (по материалам: металлические, неметаллические; по форме поперечного сечения: плоские и фигурные).
Основные виды устройств вращательного действия (насосов-моторов):
турбинные (осевые и центробежные, реверсивные и нереверсивные);
шестеренные (с двумя или тремя шестернями);
кулачковые (аналог шестеренных насосов, различие в конструкции рабочих элементов, имеющих два или три выступа – кулачка специального профиля);
винтовые (два, три параллельно расположенных винта, находящихся в зацеплении);
лопастные или ротационные (одинарного, двойного действия);
поршневые (радиально-поршневые, аксиально-поршневые).
Виды неполноповоротных устройств (в зависимости от вида рабочего элемента и встроенной механической передачи):
лопастные (шиберные или пластинчатые);
поршневые: поршне-реечные, поршне-рычажные, поршне-винто-вые, поршне-цепные;
фигурно-шиберные;
мембранные.
Контрольные задания
Классификация машин для строительства и ремонта трубопроводов.
Основные технико-эксплуатационные параметры машин.
Основные элементы машин при строительстве и ремонте трубопроводов.
Рабочее оборудование (органы) строительных машин.
Гидравлические силовые трансмиссии: виды, область применения.
Гидравлические и пневматические силовые установки: типы, область применения.
Список литературы
1. Нефтегазовое строительство: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся на специальности «Менеджмент организаций» специализация «Менеджмент в отраслях нефтегазового комплекса» / Беляев В.Я. и др., под общ. ред. проф. И.И. Мазура, проф. В.Д. Шапиро. – М.: ОМЕГА-Л, 2005. – 774 с.
2. Материалы «Российской энциклопедии самоходной техники» / сост.: Московский государственный автомобильно-дорожный институт, Министерство транспорта РФ, Главгостехнадзор России.
3. Интернет-ресурсы: www.prombase.ru, www.yugmet.ru.
4. Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование: учеб. пособие. – М.: Мастерство, 2002. – 320 с.
5. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б., Кирилловский Ю.Л. Гидравлика, гидромашины и гидропроводы. – М.: Машиностроение, 1982.
6. Шмелев А. Роторно-поршневой двигатель // www.Газета.ru.
7. Большая советская энциклопедия / гл. редактор А.М. Прохоров. – М., 1984.
8. Инжекторная система подачи топлива // www.auto.krit.ru.
9. Справочник современного строителя / Л.Р. Маилян и др.; под общ. ред. Л.Р. Маиляна. – 2-е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 540 с.
10. Минаев В.И. Машины для строительства магистральных трубопроводов: учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1985. – 440 с.
11 Головин С.Ф., Коншин В.М., Рубайлов А.В. Эксплуатация и техническое обслуживание дорожных машин, автомобилей и тракторов. – М.: Академия, 2004. – 464 с.
12. Крец В.Г. Исследование технологии и оптимизация параметров уборки горной массы при проведении горизонтальных горноразведочных выработок: дис. канд. техн. наук. – Томск, 1979.
13. Крец В.Г., Лукьянов В.Г. Нефтепромысловое оборудование: комплект каталогов. – Томск, 1999. – 900 с.