Гусеничное ходовое оборудование

Гусеничное ходовое оборудование характеризуется хорошим сцеплением с грунтом, высокой тяговой способностью, большой опорной поверхностью, низким удельным давлением на грунт (0,04…0,1 МПа), определяющими в комплексе его высокую проходимость, и применяется в машинах, передвигающихся в условиях плохих дорог и бездорожья (рисунок 3).

Рисунок – 3. Гусеничное ходовое оборудование.

А также в машинах, для которых передвижение не является основной операцией как, например, в одноковшовых экскаваторах, где оно используется, в основном, для передачи нагрузок, включая рабочие, на опорное основание и для передвижения экскаватора на новую рабочую позицию в пределах одной и той же рабочей площадки.

Для передвижения таких машин на большие расстояния обычно используют тягачи со специальными прицепами-трайлерами. Его широко применяют как для строительных машин малой мощности массой 1...2т, так и для машин самой большой мощности с массой в сотни и тысячи тонн. Оно обеспечивает возможность воспринимать значительные нагрузки при сравнительно низком давлении на грунт, большие тяговые усилия и хорошую маневренность.

Недостатки гусеничного оборудования — тихоходность (не более 10…12 км/ч), сравнительно большая масса (30…40% от массы машины), сложность конструкции. Гусеничные машины обычно обслуживают объекты с большими объемами работ [4]. Для транспортирования их с одного объекта на другой применяют пневмоколесные прицепы-тяжеловозы (трайлеры). В городском строительстве используют машины с двухгусеничным ходовым оборудованием.

Гусеничный движитель (рисунок 4, а) состоит из гусеничной ленты (цепи в виде шарнирно соединенных между собой звеньев (пластин, траков), огибающей приводное и направляющее (натяжное) колеса. Последние установлены на концах рамы. Нагрузки от машины передаются на нижнюю ветвь гусеничной ленты через движущиеся по ней опорные катки. Холостую верхнюю ветвь гусеницы поддерживают и предохраняют от провисания ролики.

Натяжение гусеничной ленты регулируют винтовым натяжным устройством, перемещающим натяжное колесо. Для машин, работающих и передвигающихся на слабых, переувлажненных и заболоченных грунтах, применяют уширенно-удлиненные движители с увеличенной опорной поверхностью гусениц и удельным давлением на грунт 0,02…0,03 МПа.

По приспособляемости к неровностям опорной поверхности различают мягкие и полужесткие движители.

У жестких движителей опорные катки соединяются непосредственно с рамой (рисунок 4, а), у мягких — через пружины и рессоры. При полужесткой подвеске жесткие движители крепятся к раме машины шарнирно одним концом и через упругие элементы — другим. Скорость движения машин с жесткой подвеской 5…8 км/ч.

Рамы жестких движителей строительных экскаваторов, стреловых самоходных кранов, погрузчиков и других машин жестко соединены между собой поперечными балками, на которые опирается ходовая рама 5, несущая опорно-поворотный круг и воспринимающая вес и внешние нагрузки машины.

Рисунок - 4. Гусеничное ходовое оборудование.

Привод ведущего колеса каждой гусеницы может быть общим (рисунок 4, б, в) от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания через систему передач, а также раздельным (индивидуальным) — от электродвигателя (рисунок 4, г) или низкомоментного гидромотора через редуктор [1].

Автоматические и управляемые тормоза привода гусениц обеспечивают торможение, остановку и маневрирование машины. Движение по кривой достигается притормаживанием одной из гусениц, а разворот — движением гусениц в противоположные стороны или полным торможением одной из гусениц.

Для лучшей работы машины в зимних условиях или в грунтах с низкой несущей способностью и плохим сцеплением на звеньях гусеничной ленты применяют съемные шипы или шпоры. Привод гусениц осуществляется ведущими колесами. Для зацепления с ведущим колесом используются реборды звеньев или отверстия в них. Для компенсации износа и вытяжки звеньев гусеничные ленты натягиваются с помощью устройства 9 (рисунок 4) на направляющем колесе.

Различают гусеницы гребневого и цевочного зацеплений. У первых гусеничные ленты состоят обычно из литых звеньев, шарнирно соединенных между собой пальцами. С внутренней стороны лента имеет гребни, чередующиеся с впадинами, а с наружной - развитую в ширину гладкую поверхность, которой гусеница взаимодействует с опорным основанием. По периферии ведущего колеса имеются кулачки, входящие во впадины внутренней поверхности гусеничной ленты.

В случае цевочного зацепления (рисунок 5) гусеничная лента 1 состоит из соединенных пальцами с втулками литых звеньев гусеничной цепи, к которым с наружной стороны болтами с гайками прикреплены башмаки с ребрами (грунтозацепами) из стального проката.

Рисунок - 5. Трансмиссия и гусеница трактора с цевочным

зацеплением.

Ведущее колесо - звездочка 6 (рисунок 5) входит своими зубьями в промежутки между втулками  гусеничной цепи.

Такой движитель позволяет двигаться с большими скоростями. Благодаря наличию грунтозацепов гусеницы с цевочным зацеплением обладают лучшим сцеплением с податливым, например, грунтовым основанием, не утрачивают способности передвигаться при поломке отдельных башмаков, но имеют большую массу по сравнению с гусеницами гребневого зацепления. В последнее время цевочное зацепление тракторного типа находит все большее применение в гусеничном ходовом оборудовании строительных машин.

В последние годы для работы машин на заболоченных грунтах со слабой несущей способностью применяют гусеничное ходовое оборудование с резинометаллическими гусеницами [4].

Такая гусеница выполнена из специальной резиновой ленты, армированной высокопрочной несущей проволокой с штампованными звеньями. Эта гусеничная лента имеет меньшую массу, лучшую приспосабливаемость к грунтовым условиям и проходимость машины, не нарушает дерновый покров. Гусеницы с балансирной подвеской опорных катков и пружинами в их подвеске (рисунок 6), называемые мягкими, лучше приспосабливаются к неровностям дороги и позволяют двигаться машинам с большими скоростями.

Рисунок - 6. Гусеничный движитель с балансирной подвеской опорных катков.

Для повышения сцепления гусеничного движителя с грунтом при работе машин в зимних условиях или на грунтах с низкой несущей способностью на гладкие звенья гусеничной ленты устанавливают шипы Тип привода машины и требования к ее скорости и маневренности определяют конструкцию механизма передвижения.

При одномоторном механическом или гидромеханическом приводе привод гусениц часто осуществляют с помощью конических зубчатых передач, цепных передач и кулачковых муфт и тормозов, обеспечивающих разворот машины только относительно одной из гусениц. Для большей маневренности гусеничных машин, выполненных на базе тракторов, для включения и выключения гусениц служат специальные фрикционные бортовые муфты сцепления.

При включении гусениц в разных направлениях в этом случае достигается разворот машины на месте. Такое качество достигается и при индивидуальном приводе машин, когда каждая из гусениц приводится в движение отдельным электро- или гидродвигателем, имеющим возможность для разворотов машин на месте включаться в разных направлениях.