dorozhnostroit

Контроль и управление параметрами гидравлической энергии осу-

хществляется с помощью распределительной, регулирующей и контроль-

Эной аппаратуры.

ЦРаспределители направляют рабочую жидкость от насоса к гидродви-

2 гателям, обеспечивают их реверсирование и остановку. По конструкции

5различают пробковые, клапанные и золотниковые распределители. После-

ыдние имеют наибольшее распространение. Они многопозиционны, уравно-

•60

чая жидкость. Рассматриваемый распределитель является четырехходовым, так как связывает четыре элемента системы - напорную и сливную магистрали и две магистрали, ведущие к полостям гидроцилиндра. Различают три основных типа золотниковых распределителей: с положительным, нулевым и отрицательным перекрытиями. У золотников с положительным перекрытием ширина пояска а на плунжере больше отверстия б в корпусе.

Они хорошо фиксируют положение исполнительных механизмов. Когда плунжер такого распределителя устанавливается в нейтральное положение, исполнительный механизм отсекается от напорной и сливной магистралей, а рабочая жидкость запирает его. Этот тип золотника применяется в разомкнутых системах управления для лучшей динамической устойчивости гидропривода. Применение его в системах управления с обратной связью нежелательно, так как наличие перекрытия определяет большую зону нечувствительности. Этого недостатка лишены золотники с нулевым перекрытием, когда ширина пояска плунжера равна ширине канавки или отверстия корпуса. Достигнуть нулевого перекрытия при изготовлении золотника сложно, поэтому в следящих приводах, как правило, применяют золотники с отрицательным перекрытием. У таких золотников при нейтральном положении плунжера по обеим сторонам его пояска имеются начальные зазоры (4...6) 105 м, через которые жидкость, подаваемая насосом, поступает в сливную магист-

61

Золотники с отрицательным перекрытием имеют меньшую зону нечувствительности, но не могут применяться тогда, когда утечки и жесткость являются важными для системы факторами.

Регулирующие органы гидросистемы подразделяют на регуляторы давления и регуляторы расхода. Регуляторы давления предназначены для предохранения гидросистемы от перегрузок, а также для поддержания в ее магистралях давления заданной величины. К первой группе этих устройств относятся предохранительные клапаны, а ко второй-подпорные, редукционные и обратные клапаны и клапаны разгрузки насосов. Конструктивно регуляторы расхода выполняются шариковыми, конусными, плунжерными и комбинированными. Шариковые клапаны являются наиболее простыми и быстродействующими ввиду малой инерционности подвижных элементов. Однако при непрерывной работе они из-за износа седла быстро выходят из строя. Поэтому их применяют в качестве эпизодически работающих предохранительных и обратных клапанов. Чаще применяют плунжерные и комбинированные клапаны. Конструкция и принцип работы таких устройств видны из рассмотрения конструктивной схемы предохранительного клапана с переливным золотником (рис. 3.8). Рабочая жидкость из полости давления А по каналу Б в золотнике 4 поступает в полость В и одновременно по каналу Г — в полость Д. Затем через демпферное отверстие Е рабочая жидкость направляется в полость Ж и под настроенный на определенное давление шариковый клапан 2. Пока давление в системе не преодолеет усилия, на которое настроена пружина 1, золотник пружиной 3 удерживается в крайнем положении, перекрывая выход жидкости на слив. При повышении давления в гидросистеме шариковый клапан преодолевает усилие пружины и открывается. Жидкость из полости Ж по каналу II поступает на слив. При прохождении жидкости через демпферное отверстие Е в полость Ж давление понижается по сравнению с тем значением, которое соответствует полостям В и Д. Вследствие этого золотник поднимается, перепуская часть жидкости из напорной полости на слив.

•62

Регулирование скорости маломощных и редкоработающих рабочих орудий и механизмов дорожных машин осуществляется дроссельными регуляторами расхода, представляющими собой местное регулируемое или нерегулируемое сопротивление, которое устанавливается на пути течения жидкости. Конструктивно наиболее распространенные из них выполняются в виде набора тонких шайб с калиброванными отверстиями либо в виде поворотного крана с переменным проходным сечением.

В соответствии с известным уравнением Бернулли объемный расход жидкости (м3 /с), протекающей при дросселировании через такое устройство, определяется как

63 I

64

Фильтры улавливают попавшие в гидросистему посторонние механические примеси. По тонкости очистки различают фильтры: грубой очистки (d > 1,0-10"4 м), нормальной очистки {d > 1,0-105 м), тонкой очистки (d > 0,5-10s м) и особо тонкой очистки (d > 1,0-106 м). По методу отделения механических частиц различают фильтры механического действия и силовые очистители. В фильтрах механического действия поток жидкости пропускается через фильтрующий материал, в котором задерживаются механические частицы. Действия силовых очистителей основаны на разделении рабочей жидкости и примесей под влиянием силового поля, которое может быть гравитационным, центробежным, магнитным, электростатическим или вибрационным. Наибольшее распространение в гидросистемах дорожных машин получили фильтры механического действия. В баках, картерах и отстойниках широко применяют магнитные очистители. Устанавливают фильтры чаще всего на нагнетательном трубопроводе после предохранительного клапана. При такой установке фильтры наиболее надежно защищают от загрязнений распределительные устройства. Распространены также схемы с установкой фильтров на сливе. В этом случае они работают под небольшим давлением.

Теплообменники отводят выделившуюся в гидросистеме тепловую энергию, а при низких температурах воздуха нагревают рабочую жидкость. На дорожных машинах применяют теплообменники с принудительным обдувом воздухом, направляемым вентиляторной установкой.

Гидравлические аккумуляторы служат для компенсации кратковременных пиковых нагрузок. Они являются также демпферами возникающих при пульсации давления колебаний. Схема, представленная на рис. 3,10, иллюстрирует применение гидравлического аккумулятора в системе управления процессом торможения механизма передвижения одноковшового экскаватора. Когда давление в полостях тормозных гидроцилиндров 1 упадет из-за объемных потерь в системе и станет меньше, чем в напорном трубопроводе насоса 2, то обратный клапан 3 обеспечит доступ рабочей жидкости в гидроаккумулятор 4. Благодаря этому произойдет зарядка гидроаккумулятора, т. е. наполнение его рабочей камеры жидкостью под давлением системы. При неработающих исполнительных механизмах экскаватора напорная магистраль насоса соединена со сливной, и этот насос работает вхолостую. Тем не менее, рабочие полости гидроцилиндров находятся под давлением гидроаккумулятора, так как обратный клапан не пропускает жидкость на слив. Если из такой системы исключить гидроаккумулятор, то при нерабо-

тающих механизмах экскаватора насос должен работать не вхолостую, а под некоторым давлением подпора. Это энергетически нерационально и не всегда оправдано. При применении гидроаккумулятора в качестве демпфера колебаний его параметры выбирают таким образом, чтобы собственная частота была приблизительно равна частоте пульсаций. Такой гидроаккумулятор очень чувствителен к изменению давления и хорошо его стабилизирует на заданном уровне. В практике машиностроения применяют грузовые, пружинные и пневматические аккумуляторы. В наиболее распространенных пневматических аккумуляторах средой, накапливающей энергию, является воздух или технический азот. При наполнении рабочей полости та-

Когда в гидросистеме из-за уменьшения или снятия нагрузки давление падает, воздух расширяется и вытесняет жидкость из рабочей полости в систему. Резиновая камера разделяет воздушную и жидкостную среду, не допуская их смешения.

Рабочая жидкость гидросистем сочетает свойства рабочего тела со свойствами смазочных материалов. В гидросистемах широко применяют минеральные масла, полученные смешиванием маловязких нефтепродуктов с высоковязкими компонентами. Углеводородные полимеры, входя-

66

67 I

жает смазывающую способность рабочих жидкостей, ухудшает их антикоррозионные свойства, повышает сжимаемость. Для борьбы с пенообразованием увеличивают вместимость резервуаров, ставят в них антипенные перегородки, механические отделители воздуха, а также применяют антипенные присадки.

Решая вопрос о выборе сорта рабочей жидкости, учитывают диапазон рабочих температур, температурный график за цикл, время эксплуатации гидропередач с учетом продолжительности хранения, характеристики применяемых в гидроагрегатах материалов, особенности эксплуатации - условия смены, пополнения, очистки и т.п. Во всех случаях нужно стремиться применять рабочие жидкости, рекомендуемые заводамиизготовителями элементов гидропередач.

68

Глава 4. ХОДОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

4.1. Классификация ходового оборудования

Ходовое оборудование дорожно-строительных машин состоит из движителей, механизма передвижения и опорных рам или осей.

По типу применяемых движителей ходовое оборудование делят на гусеничное (рис. 4.1, а), пневмоколесное (рис. 4.1, б), рельсоколесное и шагающее (рис. 4.1, в). Движители передают нагрузку от машины на опорную поверхность и передвигают машины. Механизмы передвижения обеспечивают привод движителей при рабочем и транспортном режимах. У многих строительных машин (землеройно-транспортных, многоковшовых экскаваторов, передвижных кранов и др.) ходовое оборудование участвует непосредственно в рабочем процессе, обеспечивая при этом дополнительные тяговые усилия.

Современные самоходные дорожно-строительные машины предназначены для передвижения в различных дорожных условиях. Транспортные скорости у некоторых пневмоколесных и рельсоколесных машин достигают нескольких десятков километров в час. Рабочие скорости часто должны плавно регулироваться от максимальных значений до нуля. Давление на грунт у различного типа строительных машин меняется от 0,03-0,05 до 0,5-0,7 МПа. Тяговые усилия на движителях у большинства строительных машин обеспечиваются в пределах 45 - 60 % от их массы, превышая у некоторых в рабочих режимах их общую массу. Обеспечение машиной необходимых величин давления на грунт, тягового усилия и клиренса (расстояния от поверхности дороги до наиболее низкой точки ходового оборудования) характеризует ее проходимость, т. е. способность передвигаться в разнообразных условиях эксплуатации. Проходимость машин в существенной степени сказывается на их основных тех- нико-экономических показателях. Важным показателем ходового оборудования машин является также их маневренность, под которой понимается способность машин изменять направление движения - маневрировать. Маневренность характеризуется радиусами поворота, вписываемостью машин в угловые проезды и размерами площадки, необходимой Для обратного разворота.

Для обеспечения разнообразных требований эксплуатации строительных машин применяют различное ходовое оборудование.

69