Основные элементы СД и ПТМ

Для начала необходимо дать определение понятиям «деталь», «узел», «агрегат», «система». Под деталью понимается элемент конструкции, изготовленный без применения сборочных операций (например болт или шестерня). Узлом называют конструкцию, состоящую из нескольких более простых элементов (деталей) (например, подшипник). Агрегатом называют унифицированный узел конструкции, все детали которого объединены общим базовым элементом (например, балкой или картером) и который при демонтаже сохраняет свою целостность. Системой называют совокупность элементов конструкции, объединенных общим функциональным назначением (например, тормозная)

Каждая машина состоит из элементов, выполняющих определенные функ­ции при ее работе [СХЕМА]:

1. Силовое оборудование (один или несколько двигателей) для получения механической энергии;

2. Рабочее оборудование для непосредственного воздействия на перераба­тываемый материал и выполнения заданного технологического процесса;

3. Передаточные механизмы (транс­миссия), связывающих рабочее и ходовое оборудование с двигателем;

4. Ходовое оборудова­ние (за исключением переносных и стационарных машин) для передвижения машины;

5. Системы управления;

6. Несущая рама для размещения и закрепления на ней всех узлов и механизмов машины.

Силовое оборудование

Строительные машины по способу обеспечения энергией делятся на две основные группы: машины с автономной силовой установкой (т.е. с двигателем внутреннего сгорания) и работающие от внешнего источника энергии, например, использующие в качестве силовой установки электродвигатель. На устройстве и принципах действия ДВС и электродвигателей останавливаться не будем, они рассматриваются в отдельных курсах. Запишем только их преимущества и недостатки.

Преимущества ДВС:

1. Независимость от внешнего источника энергии
2. Постоянная готовность к работе

Недостатки ДВС:

1. Невозможность менять направление вращения выходного вала двигателя (прямого реверсирования)

2. Невозможность значительного изменения величины крутящего момента без применения дополнительных устройств, таких как коробки передач.

3. Сравнительно малый срок службы

Преимущества электрической силовой установки:

1. Независимость расположения исполнительных механизмов
2. Возможность регулирования скорости вращения вала
3. простота и удобство в управлении

Недостатки:

1. зависимость от внешнего источника питания
2. сложность регулировки выходных параметров у двигателей большой мощности

По числу двигателей строительные машины разделяют на одномоторные и многомоторные. В первом случае, все механизмы получают энергию из одного источника (автомобиль). В многомоторных используются индивидуальные силовые установки для привода различных механизмов машины (башенный кран).

Также в СД и ПТМ часто применяются многомоторные комбинированные силовые установки: дизель-электрические, дизель-гидравлические, дизель-пневматические и электрогидравлические.

[СХЕМА] В дизель-электрических силовых установках основным источником энергии является собственно двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение электрогенератор который в свою очередь питает энергией отдельные электродвигатели исполнительных механизмов. Такой привод не зависит от внешних силовых электросетей, упрощает кинематику машин (отсутствуют сложные механические трансмиссии, свойственные машинам с одномо­торным приводом) и обеспечивает в широком диапазоне плавное бесступенчатое регулирование рабочих скоростей исполнительных механизмов.

[СХЕМА] В дизель-гидравлических силовых установках, вращательное движение от ДВС передается на гидронасос высокого давления где преобразуется в энергию потока жидкости. Эта энергия, в свою очередь передается через распределители на гидромоторы (для создания вращательного движения) и гидроцилиндры (для создания поступательного движения).

Основными достоинствами гидравлического привода (по сравнению с механическим) являются: сравнительно высокий КПД, экономичность, удоб­ство управления, бесступенчатое независимое регулирование в ши­роком диапазоне скоростей исполнительных механизмов, простота преобразования враща­тельного движения в поступательное, предохране­ние двигателя и механизмов от перегрузок, компактность конструкции и надежность в работе.

Пневматический привод состоит в основном из тех же элементов, что и гидравлический, но приводится в действие энергией сжатого воздуха, вырабатываемого компрессорами. Низкий КПД пневматического привода (вследствие утечки воздуха и падения давления в системе) ограничивает его применение в качестве силового оборудования. Такой привод используют в паровоздушных молотах для забивки свай, в ручных пневмомашинах и в системах управления строительных машин для плавного включения механизмов в работу и их торможения.

Трансмиссии

Система деталей и узлов, передающая энергию двигателя к ведущим колесам и другим рабочим органам машины, называется трансмиссией. Трансмиссия позволяет менять частоту вращения ведущих органов машин и подводимого к ним крутящего момента в заданных пределах по величине и направлению. Существуют трансмиссии с механическими, гидравлическими и электрическими передачами.