Приводы механизмов погрузочно-разгрузочных устройств

Приводы механизмов погрузочно-разгрузочных устройств портальных автомобилей состоят из механизма отбора мощности от двигателя, передачи и исполнительных механизмов. В некоторых портальных автомобилях привод механизма зажима груза осуществляется не от двигателя, а вручную при помощи системы тяг и рычагов. Приводы механизмов подъема большинства портальных автомобилей имеют еще направляющие системы, обеспечивающие строго вертикальное перемещение рабочих органов исполнительных механизмов. /Приводы остальных механизмов погрузочно-разгрузочных устройств направляющих систем, как правило, не имеют.

Привод механизмов погрузочно-разгрузочных устройств автомобилей осуществляется или непосредственно от коленчатого вала двигателя, или через элементы трансмиссии (от коробки передач, реверс-редуктора и т. п.). Отбор мощности непосредственно от коленчатого вала двигателя получил наибольшее распространение, так как он позволяет производить такие операции с грузом, как подъем и спуск, а также подготовку к этим операциям при маневрировании автомобиля. У автомобилей с отбором мощности от элементов трансмиссии при выключении сцепления, весьма частом при маневрировании, отключается и привод погрузочно-разгрузочного устройства.

Исполнительные механизмы привода могут быть различными: в виде подвижного винта и неподвижной вращающейся гайки; качающегося коленчатого рычага с закрепленным в раме средним шарниром; гидроцилиндра и т. п. Направляющие системы состоят из жестко закрепленных в раме неподвижных.

направляющих (швеллеров, труб, уголков и т. п.) и подвижных: элементов (ползунов, кареток и т. п.), соединенных непосредственно с грузоподъемными штангами.

По способу соединения исполнительных механизмов с подвижными элементами направляющей системы механизма подъема все известные конструкции сводятся к двум основным: схемам: с шарнирным соединением и гибкой связью (рис. 139).

Рис. 139. Способы соединения исполнительных механизмов с подвижными элементами направляющих систем механизмов подъема:

а —шарнирное; б —с гибкой связью: / — гидроцилиндр; 2 — неподвижные направляющие; 3 — шарнир; 4 — подвижный элемент; 5 — грузоподъемный винт; 6 — опорный подшипник; 7 — неподвижная гайка; 8 — тяговый винт; 9 — подвижная гайка; 10 — коленчатый рычаг; 11 — гибкое звено, 12 — неподвижный ролик; 13 — подвижный ролик; 14 — неподвижное соединение

При шарнирном соединении подвижный направляющий элемент механизма подъема (ползун, каретка и т. п.), воспринимающий все боковые усилия, возникающие при подъеме и опускании грузозахватных устройств, соединяется с исполнительным механизмом привода этого механизма (винтом, тягой, штоком гидроцилиндра, коленчатым рычагом, зубчатой рейкой и т. п.) с помощью шарнира, обычно цилиндрического пальца, который обеспечивает необходимые взаимные смещения.

Гибкая связь предусматривает наличие в кинематической схеме привода таких элементов, как тяговая или втулочно-ро-

ликовая цепь, реже трос, которые одним концом соединяются с подвижным направляющим элементом механизма подъема, а другим — непосредственно с исполнительным механизмом привода или с рамой. В последнем случае исполнительный механизм привода в зависимости от вида гибкого элемента имеет звездочки или ролики. Гибкий элемент, огибая ролики или звездочки, передает усилие через направляющий элемент на грузоподъемную штангу (см. рис. 126).

Рис. 140. Использование механизма подъема при смене колес автомобиля: / — подставка; 2 — грузоподъемная штанга

В некоторых конструкциях подвижный направляющий элемент вместе с грузоподъемной штангой присоединен к цепи, охватывающей две звездочки, расположенные по концам неподвижных направляющих, закрепленных в раме (см. рис. 130).

Шарнирное соединение более целесообразно, чем гибкая связь, так как дает возможность принудительно опускать грузозахватные устройства с необходимой скоростью. Кроме того, шарнирное соединение позволяет использовать грузоподъемный механизм для подъема автомобиля. Возможность производить подъем автомобиля с помощью погрузочно-разгрузочного устройства значительно улучшает эксплуатационные качества портальных автомобилей и широко применяется при смене колес, преодолении временных препятствий и т. п. целей (рис. 140).

Соединение при помощи гибкой связи лишает портальный автомобиль этих достоинств, поэтому эту связь не следует применять на вновь проектируемых автомобилях.

На отечественных и зарубежных портальных автомобилях применяются механический (с сервоусилителем механизма зажима или без него), гидравлический и гидромеханический приводы, которые обеспечивают прямое (подъем и установка в транспортное положение) и обратное (опускание, разведение в стороны или поворот) движение грузозахватных устройств (башмаков или вил).

Механический привод

Механический привод портальных автомобилей используется только для подъема и опускания грузозахватных башмаков.

Известно много различных конструкций механических приводов механизмов подъема портальных автомобилей, но все они, как правило, состоят из механизма отбора мощности, реверсивного устройства (иногда их конструктивно объединяют в

/ — правый ведомый конус; 2 — ведущий двусторонний фрикционный конус; 3 — левый ведомый конус; 4 и 20 — ведущие шестерни; 5 — вал ведущего, конуса; 6, 8, 17 — ведомые шестерни; 7 — грузоподъемный винт; 9 — гайка ведомый шестерни; 10 — коническая ведущая шестерня; //, 27 и 28 — валы; 12 и 26 — ведомые звездочки; 13 и 23 — ведущие звездочки; 14 и 15 — цепи; 16 и 24 — карданные передачи; 18 — ведомый вал; 19 — промежуточная шестерня; 21 — ведомая шестерня привода; 22 — рычаг механизма переключения; 2§ — коленчатый вал двигателя; 29 — ведущая шестерня привода

Рис. 142. Механизм отбора мощности автомобиля Валмет III—IV: / — вал ведущего конуса; 2 — картер; 3 — ведущая шестерня левого ведомого конуса; 4 — левая ведомая шестерня; 5 — левый ведомый конус; 6 — ведущий двусторонний фрикционный конус; 7— правый ведомый конус; 8 — правая ведомая шестерня; 9 — сапун; 10 — ведущая шестерня привода; 11 — ведущий вал; 12 — вилка механизма переключения; 13 — упорная муфта механизма переключения; 14 — ведомая шестерня привода; 15 — ведущая шестерня правого ведомого конуса; 16 — ось промежуточной шестерни; 17 — промежуточная шестерня;

18 — ведомый вал; 19 — фиксатор

один узел), трансмиссии, исполнительных органов, управления й автоматического выключения.

Отбор мощности при помощи механизма с реверсивным конусным фрикционом применен на портальных автомобилях Валмет (рис. 141 и 142).

Ведущий вал 11 (рис. 142) механизма, соединенный карданной передачей с коленчатым валом двигателя, через шестерни 10 и 14 с косыми зубьями приводит во вращение вал 1, на кото-

Рис. 143. Механизм отбора мощности автомобиля «Соломбалец» 5-С-2:

1 — соединительный вал; 2 — редуктор; 3 — ведущий конус реверсивного фрикциона

ром неподвижно закреплен ведущий двусторонний конус 6 с фрикционными накладками. При осевом перемещении вала 1 конус входит в зацепление с правым 7 или с левым 5 ведомым чугунным конусом, которые посредством шестерен 3 и 4 или шестерен 15, 17 и 8 передают вращение ведомому валу 18, соединенному с трансмиссией механизма подъема. Перемещение вала 1 производится при помощи вилки 12 механизма переключения, связанного тягами с рычагом управления, установленным у сиденья водителя.

На автомобилях «Соломбалец» 5-С-2 отбор мощности производится также от переднего конца коленчатого вала (рис. 143), через соединительный вал 1 и редуктор 2, а реверсирование осуществляется конусным фрикционом 3, от которого вращение втулочно-роликовыми цепями передается на правый и левый грузоподъемные валы. Валы приводят во вращение четыре ко-

Рис. 144. Механизм отбора мощности автомобиля Р. С. L.:

1 — храповик коленчатого вала двигателя; 2 — подшипник ведущей звездочки; 3 — крышка редуктора; 4 — подшипник регулировочной? звездочки; 5 — регулировочная звездочка; 6 — ось регулировочной звездочки; 7 — ведущая звездочка; 8 — основание редуктора; 9 — кронштейн редуктора; 10 — двухрядная втулочно-роликовая цепь; И — ведомая звездочка; 12 — ведомый вал; 13 — опора ведомого»

вала; 14 — карданная передача

конических редуктора. В ведомых шестернях редукторов установлены гайки, поднимающие грузоподъемные винты, соединенные с ползунами грузоподъемных штанг.

Определенный интерес представляет механический привод грузоподъемного механизма автомобиля Р. С. L., в котором отбор мощности осуществляется от коленчатого вала двигателя при помощи редуктора с цепной передачей (рис. 144).

Более сложную конструкцию имеет механический привод механизма подъема автомобилей Валмет III—IV (рис. 145).

Механизм подъема груза приводится в движение от механизма отбора мощности при помощи вала 4. На заднем конце вала закреплена звездочка, соединенная втулочно-роликовой цепью со звездочкой 15 правого грузоподъемного вала, от которого вращение цепью 17 передается левому грузоподъемному валу 1'9. На концах валов имеются конические шестерни 29, которые находятся в зацеплении с большими горизонтальными коническими шестернями 28., Горизонтальные конические шестерни насажены на бронзовые гайки, установленные в опорных шарикоподшипниках. Вращаясь, гайки приводят в движение вертикальные грузоподъемные винты 13.

На нижние концы\ грузоподъёмных винтов навернуть^ ползуны 14, движущиеся в сварных направляющих 9 (полках двух параллельных уголков), к которым шарнирно прикреплены грузоподъемные штанги 10.

Управление механизмом подъема осуществляется рычагом 16, расположенным справа от водителя. От рычага управления усилие при помощи тяг передаётся на вилку реверсивного устройства механизма отбора мощности. Ход грузрподъемных штанг в этом механизме регулируется ограничителем.

Привод механизма зажима груза в автомобилях Валмет осуществляется вручную. При перестановке рычага управления 20, укрепленного на раме 8, поворачивается эксцентриковый замок, установленный между левой штангой и тягой который запирает систему в одном из крайних положений. Замок связан с рычагом управлений тягой 22, системой рычагов, втулочно-ро-ликовой цепью и звёздочкой. В ранних конструкциях механизма Зажима, фиксация штанг механизма зажима в двух крайних положениях осуществлялась с помощью защелки и сектора на рычаге управления. При такой конструкции все усилия, возникающие в механизме зажима, воспринимались рычагом управления.

Привод механизма погрузочно-разгрузочного устройства автомобилей Хайстер в принципе не отличается от описанного выше, хотя имеет гибкую связь и конструктивно выполнен иначе. Подъем и опускание грузозахватных башаков, соединенных с грузоподъемными штангами, в этом устройстве производятся при помощи четырех замкнутых втулочно-роликовых цепей.

Каждая цепь соединена с ползуном, который движется в прямоугольных направляющих, приваренных к раме. К этим же ползунам пальцами присоединены верхние головки грузоподъемных штанг. Ведущие звездочки, расположенные на раме, попарно связаны между собой промежуточными валами, которые, в свою очередь, при помощи шлицевых муфт присоединены к редукторам, приводимым во вращение от механизма отбора мощности двумя карданными передачами.

Ведомые звездочки в кронштейнах закреплены в нижней части направляющих. Для натяжения цепи служат отверстия продолговатой формы в прижимной пластине неподвижных направляющих, к которой крепится кронштейн оси ведомой звездочки. При вращении ведущая звездочка перемещает цепь, осуществляя подъем ползуна и присоединенной к нему грузоподъемной штанги.

Разведение штанг механизма зажима в стороны и установка их в рабочее положение осуществляется вручную, но так как механизм с ручным приводом требует от водителя приложения больших физических усилий, на автомобилях Хайстер применен сервомеханизм вакуумного типа, снижающий эти усилия. Цилиндр сервомеханизма соединен со впускным трубопроводом двигателя и работает за счет создаваемого в нем разряжения. Аналогичный сервомеханизм использован и на американских автомобилях Росс-90.

Несколько иную конструкцию имеет механический привод механизма подъема автомобилей Вилламет (рис. 146). На этих автомобилях грузоподъемные штанги 7 грузозахватных башмаков 8 шарнирно прикреплены к четырем коленчатым рычагам 2, которые через серьгу 6 соединены с гайкой У, передвигающейся по горизонтально расположенному винту 5. При враще-

нии винта гайка, двигаясь в ту или другую сторону, через серьгу поворачивает коленчатый рычаг, поднимая или опуская подвешенный к нему грузозахватный башмак. По характеру основных ведущих органов этот механизм относится к числу винтовых.

Рис. 146. Погрузочно-разгрузочное устройство с механизмом подъема без

направляющих (автомобиль Вилламет): 1 —гайка; 2 — коленчатый рычаг; 3—-рама; 4 — штанга механизма зажима; 5 — винт; 6 - серьга; 7 — грузоподъемная штанга; 8 — грузозахватный башмак; 9 — кронштейн

Гидропривод

Гидропривод получил в последнее время наибольшее распространение, так как он обеспечивает работу не только механизмов погрузочно-разгрузочного устройства, но и различных дополнительных механизмов и устройств (гидроусилителей рулевого управления, поворотных стрел и т. д.). Кроме того, гидропривод обладает большей компактностью и меньшей металлоемкостью, чем механический привод.

Гидроприводы портальных автомобилей по способу передачи усилия к рабочему органу могут быть отнесены к объемным гидроприводам, так как в них рабочая жидкость используется для передачи давления от ведущего органа (насоса) к ведомому (цилиндру).

Циркуляция рабочей жидкости в гидроприводах портальных автомобилей осуществляется открытым потоком (отработанная жидкость возвращается в бак, из которого снова засасывается насосом). Таким образом, при работающем насосе и не включенных цилиндрах жидкость непрерывно движется по кругу*

При установке золотников управления гидроцилиндрами в рабочее положение, путь жидкости по каналам, предназначенным для ее слива, перекрывается соответствующим пояском золотника. Одновременно другие пояски золотника открывают путь жидкости, нагнетаемой насосом в гидроцилиндр, и соединяют вторую полость гидроцилиндра со сливной магистралью.

Для предупреждения неисправностей гидропривода, которые могут возникнуть в результате чрезмерного повышения в нем давления, служит редукционный клапан, обычно встроенный в корпус гидрораспределителя. При наибольшем давлении в гидроприводе вся жидкость, подаваемая насосом, перепускается через клапан в бак.

В табл. 51 приведены марки рабочих жидкостей — масел, применяемых в гидроприводах отечественных автомобилей.

Таблица 51

Рабочие жидкости, применяемые в гидроприводах автомобилей

Основные данные гидроцилиндров, гидрораспределителей и предохранительных клапанов и резервуаров (баков) для рабочей жидкости приведены в табл. 52—55.

Принципиальные и конструктивные схемы. Гидропривод по-грузочно-разгрузочных устройств портальных автомобилей должен обеспечивать синхронное движение всех грузоподъемных штанг независимо от нагрузки, приходящейся на каждую из них. Это условие вызвано тем, что груз на автомобиле, как

Основные данные по гидроцилиндрам привода механизма подъема автомобилей

Таблица 53

Основные данные по гидроцилиндрам привода механизма зажима лортальных автомобилей

Основные данные распределителей и предохранительных клапанов гидроприводов автомобилей

правило, размещается несимметрично и неравномерная нагрузка на грузоподъемные штанги, не имеющие между собой жесткой связи, может привести к перекосам в направляющих элементах.

Основное распространение в гидроприводах портальных автомобилей получила схема с четырьмя последовательно соединенными цилиндрами механизма подъема, которая наиболее просто обеспечивает синхронность движения штоков и упрощает управление цилиндрами.

Основной недостаток этой схемы заключается в том, что диаметр первого цилиндра выбирается из предположения, что вес груза приходится на этот цилиндр, вследствие чего его размеры больше размеров цилиндров/ соединенных параллельно. Однако применение параллельного соединения цилиндров механизма подъема в настоящее время ограничивается трудностью обеспечения синхронности движения штоков.

Попытки создания простых синхронизирующих устройств не увенчались успехом, а устройства, успешно работающие в авиации, недостаточно просты для использования их на портальных автомобилях.

Ниже рассмотрена схема гидропривода автомобиля Т-80 с четырьмя последовательно соединенными гидроцилиндрами механизма подъема и независимо действующим гидроцилиндром механизма зажима (рис. 147). В этой схеме преобразователем механической энергии в гидравлическую служит шестеренчатый

Основные данные резервуаров для рабочей жидкости гидроприводов

насос 4, который, всасывая масло из бака 7, нагнетает его через распределитель 3 в нижнюю полость цилиндра механизма подъема 2, в результате чего поршень перемещается вверх и вытесняет находящееся над ним масло в нижнюю полость второго цилиндра. Поршень этого цилиндра перемещается одновременно с этим вверх, а находящееся над поршнем масло поступает в нижнюю полость третьего грузоподъемного цилиндра и т. д.

Для унификации грузоподъемных цилиндров (рис. 148) в конструкцию каждого из них введен фальшшток, уравнивающий кольцевые площади в пространстве над поршнем и под -ним. В связи с этим рабочие объемы в обеих полостях цилиндров при равных ходах поршней также равны и при полностью заполненной маслом системе все четыре поршня перемещаются одновременно вверх на одинаковую величину.

292

Таким образом, при последовательном соединении цилиндров и равенстве объемов обеих полостей обеспечивается синхронность движения штоков у всех четырех цилиндров, независимо от нагрузки, приходящейся на каждый из них.

При перемещении золотника гидрораспределителя в положение, соответствующее опусканию груза, поршни, а вместе с ними и грузоподъемные штанги, движутся вниз.

Рис. 148. Цилиндр механизма подъема автомобиля Т-80А:

1 — шток; 2 — крышка; 3 — поршень; 4 — гильза; 5 — фальшшток; 6 — перепускной

клапан

Для предупреждения значительных отставаний или опережений в движении штоков отдельных цилиндров, которые могут получиться в результате утечек через уплотнения в цилиндрах, служат перепускные шариковые клапаны 10 и 12 (см. рис. 147), установленные в поршнях. Когда поршень занимает крайнее нижнее положение, клапаны автоматически открываются, и рабочая жидкость перетекает из верхней полости в нижнюю.

Если поршень одного из цилиндров займет крайнее нижнее положение, шариковый клапан 10, упираясь в штифт 9, отжимается от седла, а так как насос продолжает подавать рабочую жидкость в систему, то поршни остальных цилиндров продолжают опускаться вниз. При установке одного из этих поршней в нижнее положение в его цилиндре начинает увеличиваться давление жидкости, под действием которого отжимается верхний шариковый клапан 12, открывающий путь жидкости в последующие цилиндры или в бак.

Таким образом, после каждого двойного хода цилиндров при крайнем нижнем положении поршней происходит выравнивание хода штоков.

При подаче жидкости для подъема штоков верхние клапаны 12 в поршнях цилиндров под действием пружины 11 и давления жидкости автоматически закрываются, и подъем штоков у всех цилиндров начинается одновременно.

Для уменьшения скорости опускания груза до величины безопасной для груза и механизма, и предупреждения самопроизвольного его опускания во время движения вследствие утечек рабочей жидкости через золотник гидрораспределителя на некоторых портальных автомобилях (например на автомобилях Т-140, Т-110, Т-150 и др.), в которых используется гидропривод с последовательным соединением цилиндров, между нижней полостью первого цилиндра и гидрораспределителем

Рис. 149. Дроссельный и запорный клапаны автомобиля Т-140: 1 — корпус; 2 и 12 — дроссельные клапаны; 3 — передний стакан; 4 — стопорный винт; 5 — плунжер; 6 — седло; 7 и 14 — уплотнительные кольца; 8 — запорный шарик; 9 — ползун; 10 — пружина; 11 — задний стакан; 13 — крышка

установлен дроссельный клапан, смонтированный в одном корпусе с запорным клапаном (рис. 149). Корпус 1 клапанов представляет собой трубу, к которой приварены два штуцера, соединенные шлангами с гидрораспределителем, и две пластины (на рис. 149 не показаны) для крепления корпуса клапанов к раме автомобиля.

Внутри корпуса 1 расположены задний стакан 11 дроссельного клапана 12 и седло 6 запорного шарика 8. Запорный шарик помещается в подвижном цилиндрическом ползуне 9, на боковой поверхности которого вдоль образующей профрезерованы параллельно три паза, обеспечивающие свободное перетекание рабочей жидкости. Запорный шарик через ползун поджимается к седлу 6 пружиной 10. В корпусе находятся также плунжер 5 с толкателем меньшего диаметра и передний стакан 3 дроссельного клапана 2. Стакан 3 фиксируется в корпусе винтом 4.

С торцов корпус имеет две одинаковые крышки 13 с приваренными к ним штуцерами, к которым подсоединяются трубопроводы первого (со стороны дроссельного клапана 12) и четвертого цилиндров механизма подъема. Для уплотнения элементов клапанов установлены резиновые кольца 7 к 14 круглого сечения.

Клапан 12 служит для уменьшения скорости опускания груза, а клапан 2 — для создания давления в полости переднего стакана 3, необходимого для открытия запорного шарика 8 с помощью плунжера 5 при опускании груза.

Оба клапана одностороннего действия, одинаковой конструкции и могут свободно перемещаться вдоль оси. Осевые перемещения их ограничиваются торцами крышек 13 и кольцевыми буртиками в стаканах 3 и 11. В центре каждого клапана просверлено небольшого диаметра дросселирующее отверстие, а на цилиндрической поверхности профрезерованы шесть равномерно расположенных по окружности канавок.

При подъеме груза под давлением рабочей жидкости, поступающей из распределителя, запорный шарик 8 вместе с ползуном 9 отходит от седла 6, сжимая пружину 10. Поток рабочей жидкости, устремляясь к дроссельному клапану 12, перемещает его до упора в крышку и через наружные канавки и центральное отверстие поступает в нижнюю полость первого цилиндра беспрепятственно, поскольку суммарная площадь сечений канавок и отверстия дроссельного клапана равна площади проходного сечения трубопроводов. Одновременно из верхней полости четвертого цилиндра рабочая жидкость вытесняется в передний стакан, прижимая дроссельный клапан 2 к буртику в стакане, и далее через трубопровод в сливную полость гидрораспределителя. Дроссельный клапан 2 также не создает сопротивления для прохода жидкости, вытесняемой из верхней полости четвертого цилиндра, так как в этот момент рабочая жидкость проходит по наружным канавкам и центральному отверстию. Плунжер 5 при подъеме груза прижат к внутреннему торцу переднего стакана 3.

При опускании груза рабочая жидкость направляется в верхнюю полость четвертого цилиндра .При этом дроссельные клапаны 2 и 12, сдвигаясь, занимают такое положение, при котором их наружные канавки перекрыты, и рабочая жидкость проходит только через центральные отверстия, в результате чего скорость опускания груза уменьшается. Одновременно с дроссельными клапанами вследствие увеличения давления в полости переднего стакана 3 перемещается до упора в кольцевой выступ в корпусе плунжер 5, отжимая толкателем запорный шарик 8 и открывая выход рабочей жидкости из нижней полости первого цилиндра.

С прекращением подачи жидкости запорный шарик под действием пружин и давления в системе, создаваемого силой -тяжести груза и подвижных частей механизма, садится в седло 6, а плунжер 5 возвращается в первоначальное положение.

Штоки гидроцилиндров очень чувствительны к перекосам, поэтому на всех автомобилях с гидроприводом механизма подъема устанавливают направляющие системы. Они могут иметь различную конструкцию. На рис. 150 изображена направляющая система механизма подъема автомобиля Т-140. Аналогичную направляющую систему имеет механизм подъема авто-

Рис. 150. Направляющая система механизма подъема автомобиля

Т-140:

1 — грузоподъемная штанга; 2 — направляющий ролик; 3 — остов каретки; 4 — каток; 5 — направляющий швеллер; 6 — сегментные полосы

мобиля Т-130. По-иному решена направляющая система механизма подъема погрузочно-разгрузочного устройства автомобилей Лукки (см. рис. 126), которая состоит из гильзы, ползуна и тяговой цепи. При подъеме и опускании грузозахватных башмаков ползун 3, соединенный с грузоподъемной штангой 2, скользит в цилиндрической направляющей (на рисунке не показана), неподвижно закрепленной в раме. Чтобы грузоподъемные штанги 2 могли отклоняться в стороны на любой высоте, в каждой направляющей имеется вертикальная прорезь, длина которой равна ходу грузоподъемных штанг.

В верхней части ползуна закреплен подвижный конец тяговой цепи 5, второй конец которой соединен с нижней панелью лонжерона рамы. Под цепью установлен гидроцилиндр 4 одностороннего действия, на штоке которого укреплена каретка 6 с двумя роликами.

При подъеме штока цепь, перекатываясь по роликам каретки, поднимает ползун и связанную с ним грузоподъемную штангу. Опускание грузоподъемных башмаков происходит под действием их веса при соединении полости цилиндра со сливной магистралью. Для уменьшения скорости опускания башмаков служит дроссельный клапан одностороннего действия, установленный в первом цилиндре. Этот клапан ограничивает поток рабочей жидкости, вытесняемой из цилиндра при опускании плунжера. При нагнетании рабочей жидкости в цилиндр клапан дросселя перемещается, открывая отверстия большого сечения, и не создает сопротивления в магистрали, вследствие чего он не влияет на скорость подъема груза.

- При такой схеме привода механизма подъема скорость движения грузоподъемной штанги в 2 раза превышает скорость движения штока, хотя усилие на штоке в 2 раза превышает вес, приходящийся на грузоподъемную штангу (без учета потерь в механизме). Это позволяет применять гидронасосы меньшей производительности. На меньшую производительность могут

Рис. 152. Цилиндр механизма зажима автомобилей:

а —Т-150; б — Лукки I—VII; / — шток; 2 — нажимная крышка; 3 —втулка; 4 — запорное кольцо; 5 и 8 — уплотнения; 6 — поршень; 7 — гильза; 9 — крышка со втулкой; 10 — накидная гайка; //—дистанционная втулка; 12 — разрезное кольцо; 13 — крышка с тягой;

14 — крышка

быть рассчитаны и гидрораспределители, баки для рабочей жидкости и другие агрегаты системы.

Однако гидропривод автомобилей Лукки обладает серьезным недостатком — все цилиндры механизма подъема (рис. 151) имеют разные диаметры. Это сделано для того, чтобы объемы соединенных полостей у каждой пары смежных цилиндров были одинаковые.

Разведение грузозахватных башмаков в стороны и установка в вертикальное положение в погрузочно-разгрузочных устройствах с гидроприводом производится цилиндром двустороннего действия (рис. 152), установленным посредине тяги, стягивающей верхние головки маятниковых штанг механизма зажима. «Плавающее» положение цилиндра позволяет грузозахватным башмакам качаться и при поперечном крене автомобиля занимать строго вертикальное положение, что имеет существенное значение для повышения устойчивости автомобиля и сохранения груза.

Расстояние между башмаками регулируется гайкой, расположенной на тяге, рядом с гидроцилиндром механизма зажима. Отклонение башмаков от вертикального положения в каждую сторону не должно превышать 150—200 мм а расстояние между опущенными в нижнее положение башмаками и поверхностью дороги 15—25 мм.

Управление гидроцилиндрами механизма подъема и зажима осуществляется двумя золотниками гидрораспределителя, которые позволяют механизмам работать независимо один от дру-

Рис. 153. Принципиальная схема гидроприводов автомобиля Т-130 / — гидроцилиндр механизма поворота; 2 — гидроцилиндр механизма подъема 3 — гидроцилиндр механизма поджима; 4 ~~ разгрузочный клапан; 5 —гидрорас пределитель; 6 — шестеренчатый гидронасос; 7 — бак для рабочей жидкости 8 — гидроусилитель; 9 — насос гидроусилителя; 10 — замок с дроссельным клапаном; 11 — трубопроводы; 12 — каретка

гого. На рис. 153 приведена принципиальная схема гидроприводов погрузочно-разгрузочного устройства и гидроусилителя рулевого управления автомобиля Т-130.

Помимо четырех последовательно соединенных гидроцилиндров двустороннего действия 2 с фальшштоками, для подъема грузоподъемных штанг, схема включает два «плавающих» параллельно включенных цилиндра двустороннего действия U поворачивающих грузоподъемные штанги, и один «плавающий» цилиндр двустороннего действия 3 для привода механизма поджима. Конструкция этих цилиндров аналогична гидроцилиндру привода механизма зажима, изображенному на рис. 152, a. Поршни . гидроцилиндров приводятся в движение от одного шестеренчатого насоса 6 (рис. 153) и управляются одним гидрораспределителем 5 клапанно-золотникового типа с тремя золотниками и предохранительным клапаном. Помимо этих агрегатов, в схеме имеются гидрозамок 10 с дроссельным клапаном и разгрузочный клапан 4. Резервная рабочая жидкость находится в баке 7, из которого она поступает также и в насос 9 гидроусилителя 8 рулевого управления. Использование одного бака улучшает работу гидропривода усилителя рулевого управления вследствие лучшего охлаждения рабочей жидкости, так как механизмы погрузочно-разгрузочного устройства работают циклично с относительно большими перерывами, а гидроусилитель — постоянно.

Применение гидравлического разгрузочного клапана вызвано необходимостью снизить максимальное давление рабочей жидкости в магистрали гидроцилиндров поворота грузоподъемных штанг до 50 кГ/см² для снижения усилий, действующих в механизме поворота, и уменьшения размеров его деталей, поскольку максимальное давление во всей системе, ограничиваемое предохранительным клапаном гидрораспределителя, составляет 100 кГ/см².

Последовательное соединение гидроцилиндров применено в приводе механизма подъема шведских портальных автомобилей Бофорс, у которых в отличие от приведенных выше схем имеется только два горизонтально расположенных гидроцилиндра, а для подъема грузозахватных башмаков служат тросы и система блоков (рис. 154). Подбором диаметров блоков и ходов поршней цилиндров можно устанавливать необходимую скорость и высоту подъема грузозахватных башмаков.

Разведение грузозахватных башмаков в стороны у этих автомобилей осуществляется одним гидроцилиндром двустороннего действия, встроенным в поперечную тягу, соединяющую головки маятниковых штанг.

Для подъема груза в автомобиле Росс-70 (см. рис. 131), не имеющем механизма зажима, также используются два гидроцилиндра двустороннего действия 5, установленные в лонжеронах рамы. Цилиндры соединены с промежуточными коленчатыми рычагами 5, которые горизонтальными тягами связаны с коленчатыми рычагами 2 грузоподъемных штанг. При подаче рабочей жидкости в одну из полостей гидроцилиндра происходит поворот всех коленчатых рычагов и одновременный подъем или опускание грузозахватных башмаков 7, движущихся вместе с подвижными направляющими 5. Механизм подъема аналогичной конструкции применен и на автомобилях Герлингер моделей 12RH.

Гидронасосы и их привод. Условия работы гидронасосов на портальных автомобилях значительно тяжелее условий работы гидронасосов, используемых не на транспортных средствах. Это вызвано тем, что насосы приводятся во вращение от двигателя автомобиля, работающего с резко изменяющимся числом оборо-

Рис. 154. Кинематическая схема погрузочно-разгрузочного устройства с раздельными механизмами зажима и подъема груза (автомобиль Бофорс): / — грузозахватный башмак; 2 — регулировочная муфта; 3 — подъемный трос; 4 — многоручьевой блок; 5 — гидроцилиндр двустороннего действия механизма подъема; 6 — маятниковая штанга механизма зажима; 7 — растяжка

тов коленчатого вала, и находятся под капотом, где температура летом достигает 70—80° С, а зимой при безгаражном хранении равна температуре окружающего воздуха. Кроме того, насос гидроусилителя работает при непостоянном давлении, поскольку сила сопротивления колес повороту и сила ударов на колесо в процессе эксплуатации постоянно меняются.

В гидроприводах механизмов погрузочно-разгрузочных устройств портальных автомобилей применяют гидронасосы лопастного типа двойного действия и шестеренчатые насосы. Шестеренчатые насосы, позволяющие создать рабочие давления 100 кГ/см² и более, в последние годы получили преимущественное распространение в гидросистемах портальных автомобилей (табл. 56).

Таблица 56

Основные данные насосов гидроприводов автомобилей

В приводах механизмов погрузочно-разгрузочного устройства большинства портальных автомобилей используют один насос.

В портальных автомобилях Т-60 применялись лопастные насосы, которые получали вращение от коробки отбора мощности, закрепленной с правой стороны коробки передач. Насосы погрузочно-разгрузочного устройства были спарены с насосами гидроусилителя рулевого управления и имели один общий вал, на конце которого была закреплена приводная шестерня. Эта шестерня через промежуточную шестерню соединялась с шестерней отбора мощности коробки передач. Так как при выключении сцепления отключались насосы и переставали действовать погрузоч-но-разгрузочное устройство и гидроусилитель рулевого механизма, управление автомобилем, особенно во время маневрирования при наезде и оставлении груза, значительно осложнялось.

Рис. 155. Привод гидронасосов автомобиля Т-60М: 1 — насос гидроусилителя рулевого управления; 2 — насос погрузочно-разгрузочного устройства; 3 — редуктор

Поэтому на модернизированном автомобиле Т-60М привод насосов был изменен. Насосы были установлены на двигателе и приводились в действие от шестерни распределительного вала (рис. 155). Для этого крышки шестерен газораспределения были изменены, и привод насосов, состоящий из литого корпуса, шестерни и ее подшипника, присоединялся к ним при помощи болтов. Поскольку насосы вращались постоянно, в магистрали «обоих гидроприводов всегда подавалась рабочая жидкость и погрузочно-разгрузочное устройство и гидроусилитель рулевого управления могли работать при маневрировании автомобиля, что делало его эксплуатацию более эффективной и надежной.

Такой же привод насосов использован и на автомобиле Т-110.

В гидроприводах погрузочно-разгрузочного устройства и усилителя рулевого управления автомобилей Т-80 также применены два насоса. Передача вращения к насосу погрузочно-разгрузочного устройства осуществлена от шестерни распределительного вала двигателя. Это привело к изменению конструкции крышки распределительных шестерен и пластины передней опоры двигателя.

Обращает на себя внимание компактность узла привода лопастного насоса погрузочно-разгрузочного устройства, примененного в автомобилях Т-80, хотя эта конструкция и не лишена существенных недостатков. К их числу следует отнести необходимость замены стандартных деталей двигателя (крышки шестерен распределительного вала и опоры двигателя) и, главное, частые поломки текстолитовой шестерни распределительного вала, вызванные ее перегрузками, особенно в зимнее время, когда вязкость рабочей жидкости понижается. Помимо этого, установка гидронасоса вызывает необходимость изменения привода бензинового насоса, так как гидронасос размещают на месте бензинового насоса, а последний монтируют в другом месте.

Насос гидропривода усилителя рулевого управления автомобилей Т-80 укреплен на кронштейне под электрическим генератором двигателя. Приводной вал насоса получает вращение от шкива вентилятора посредством передачи с клиновидными ремнями. Такая же конструкция привода лопастного насоса гидроусилителя рулевого управления применена и на автомобилях Т-140 и Т-130.

Для привода механизмов погрузочно-разгрузочного устройства на автомобилях Т-130 и Т-140 использован шестеренчатый насос. Насос закреплен в кронштейне с правой стороны двигателя. Вал насоса приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя двумя клиновидными ремнями.

Применение ременной передачи для привода насоса позволяет избежать переделки деталей двигателя, облегчает смену насосов и обеспечивает их более плавную работу. Для того чтобы

вал насоса передавал только крутящий момент и не воспринимал изгибающих усилий, возникающих при использовании ременной передачи, шкив насоса устанавливают в двух подшипниках, закрепленных в корпусе крышки.

Вращение к шестеренчатому насосу 3 (рис. 156) погрузочно-разгрузочного устройства и лопастному 1 гидроусилителя рулевого управления автомобиля Т-150 передается от коленчатого вала двигателя через редуктор 2 и промежуточную карданную передачу 4.

Установка насосов вне двигателя и привод их от коленчатого вала позволяют улучшить доступ к ним и агрегатам двигателя и обеспечивают их надежную работу. И хотя при этом появляется дополнительный узел — редуктор, такое конструктивное решение привода насосов следует считать наиболее целесообразным.

Привод шестеренчатого насоса от коленчатого вала двигателя и установка насоса впереди радиатора осуществлены также на автомобилях Лукки всех моделей (рис. 157). Однако в приводе насоса автомобилей Лукки нет редуктора. Насос, укрепленный на передней траверсе, приводится во вращение через карданную передачу непосредственно от коленчатого вала двигателя. Для крепления фланца-переходника вилки карданного вала используется ступица шкива клиноременной передачи. Поэтому .храповик пусковой рукоятки двигателя закреплен на валу ведущей шестерни насоса при помощи переходной втулки.

Гидромеханический привод

По параметрам гидромеханический привод занимает среднее положение между механическим приводом и гидроприводом.

Гидромеханический привод портальных автомобилей имеет один или два жестко соединенных между собой механическим способом цилиндра. Это является преимуществом гидромеханического привода перед гидравлическим, поскольку отпадает необходимость в устройствах для синхронизации движения штоков.

На рис. 158 представлена принципиальная гидравлическая

схема гидромеханического привода погрузочно-разгрузочного устройства и гидравлического усилителя рулевого управления автомобиля Т-60М. Из схемы видно, что общим для обоих приводов является бак для рабочей жидкости и всасывающий трубопровод гидравлических насосов, а в остальном оба привода независимы один от другого.

Рис. 158. Принципиальная схема гидроприводов автомобиля Т-60М: 1 — гидронасос усилителя рулевого управления; 2 — гидронасос погрузочно-разгрузочного устройства; 3 — всасывающий трубопровод; 4 — запорный кран манометра; 5 —манометр; € — гидрораспределитель; 7 — запорный кран; 8 — бак для рабочей жидкости; 9 — гидроцилиндр; 10 — гидроусилитель рулевого управления; 11 и 12 — сливные трубопроводы;

13 — нагнетательные трубопроводы

Принцип работы гидропривода погрузочно-разгрузочного устройства заключается в следующем. Рабочая жидкость, забираемая насосом 2, через всасывающий трубопровод 3 из бака 8 нагнетается в гидрораспределитель 6, откуда поток жидкости в зависимости от положения золотника направляется в ту или иную полость гидроцилиндра 9 или возвращается обратно в бак.

При нагнетании рабочей жидкости в одну из полостей гидроцилиндра двустороннего действия 5 (см. рис. 128), укрепленного горизонтально на вертикальной стенке средней траверсы

рамы, его шток перемещается в сторону. Концы штока соединены с горизонтальными зубчатыми рейками 4, которые находятся в зацеплении с малыми ведущими шестернями задних редукторов 2, жестко закрепленных в гнездах рамы над каждым механизмом автоматического зажима и разжима груза.

Ведущие шестерни задних редукторов закреплены на одних валах с ведомыми шестернями, находящимися в зацеплении с вертикальными подъемными зубчатыми рейками, вследствие

Рис. 159. Кинематическая схема гидромеханического

привода автомобиля Шорланд: /—грузозахватный башмак; 2 — Грузоподъемная штанга; 3 — коленчатый рычаг; 4 — штанга механизма зажима; 5 — цилиндр механизма зажима; 6 — цилиндр механизма подъема; 7 — гидрораспределитель; 8 — соединительный вал; 9 — рукоятка управления; 10 — серьга; —соединительная тяга; 12 — сферические шайбы

чего эти рейки, в зависимости от направления вращения шестерен, поднимаются или опускаются. Шестерни передних редукторов 8 и 9 приводятся во вращение от задних редукторов с помощью двух горизонтальных валов 6, соединенных с валами редукторов четырьмя муфтами: по одной у каждого редуктора.

Диаметр ведомых шестерен у всех четырех редукторов в 1,75 раза больше диаметра ведущих шестерен, установленных только в задних редукторах, поэтому ход и скорость движения вертикальных подъемных реек во столько же раз превышают ход и скорость перемещения горизонтальных ведущих реек.

К группе гидромеханических приводов может быть отнесен и привод механизма подъема портальных автомобилей Шорланд (рис. 159), у которых подъем обоих грузозахватных башмаков

Рис. 160. Зависимость к. п. д. механизма подъема груза от веса поднимаемого груза для автомобилей:

i — Т-60М; 2 — Т-ПО; 3 — Т-80 и Т-140: 4- Т-130; 5-Лукки моделей I—VI и 1В-57; 6 — P.C.L.

осуществляется одним гидроцилиндром двустороннего действия 6.

Коленчатые рычаги 3 не имеют направляющих устройств, поэтому грузоподъемные штанги 2 при подъеме и опускании движутся не прямолинейно; для компенсации перекосов между грузозахватными башмаками и грузоподъемными штангами установлены сферические шайбы 12.

Мощность двигателя, затрачиваемая на подъем груза,

Основные данные погрузочно-разгрузочных устройств с совмещенными механизмами зажима и подъема груза

Основные данные, характеризующие погрузочно-разгрузоч-ные устройства различных типов, приведены в табл. 57—59.

Основные данные погрузочно-разгрузочных устройств без механизма зажима груза