ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮГосударственноеобразовательное учреждениевысшегопрофессионального образования«СИБИРСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Кафедраорганизации перевозок и управление на транспорте
Лабораторно-практическая работа
Механизм подъема кузова автосамосвала МАЗ-5551
«Специализированный подвижной состав»
для студентов специальности (190701)
«Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном)»,
для всех форм обучения
автосамосвал подъем опрокидывание механизм кузов
Новокузнецк
2007
Самыми распространенными типами специализированного подвижногосостава при грузовых автомобильных перевозках навалочных грузов являютсяавтомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда. Они могут быть подразделены последующим признакам:
· по дорожным условиям;
· по грузоподъемности — автомобили-самосвалы большой грузоподъемностии стандартные автомобили-самосвалы малой и повышенной грузоподъемностт;
· по эксплуатационному назначению: карьерные, универсальные узкоспециализированные;
· по принадлежности к определенным видам перевозок — для технологическихперевозок, для пригородных и городских перевозок;
· по форме кузова — с корытообразным, трапециевидным и прямоугольнымкузовами;
· по направлению разгрузки — с разгрузкой назад, на боковые стороныи трехсторонней;
· по конструкции привода самосвального механизма —с гидравлическим,пневматическим, механическим, электрическим, комбинированным приводами.
Условия эксплуатации автомобилей-самосвалов, как правило, тяжелые:и они прежде всего характеризуются состоянием дорожного полотна или его полнымотсутствием. В этой связи автомобили-самосвалы могут быть подразделены на двегруппы:
· автомобили-самосвалы для работы во внедорожных условиях и поспециальным дорогам;
· автомобили-самосвалы для эксплуатации по дорогам общей транспортнойсети.
К первой группе можно отнести карьерные автомобили-самосвалы иавтопоезда, предназначенные для работы, как при разработках полезныхископаемых, так и при гидротехническом строительстве, где требуется перевалкабольших объемов грунта, а также в карьерах. Эти автомобили-самосвалы могутэксплуатироваться только на дорогах с высокой несущей способностью.
В карьерах автомобили работают во взаимодействии с экскаваторами иявляются технологическим звеном при разработке карьеров. При этом большоезначение для производительной работы подвижного состава имеет соотношениеобъемов кузова автомобиля и ковша экскаватора. С одной стороны, простойподвижного состава под погрузкой будет наименьшим при наибольшем объеме ковшаэкскаватора. С другой стороны, при объеме ковша экскаватора чрезмерно большом,близком объему кузова автомобиля-самосвала, рама автомобиля, его подвеска, шиныв момент погрузки будут испытывать значительные ударные нагрузки, что приведет кпреждевременному износу и поломкам прежде всего рамы и рессор автомобиля.Поэтому при организации работ подвижного состава в карьерах (в котлованах)соотношение объемов, кузова автомобиля-самосвала и ковша экскаватора должнобыть оптимальным.
Оптимальное соотношение этих величин изменяется в пределах от 4—6(при расстоянии транспортирования груза 1—2 км) до 8— 12 (при увеличениирасстояния до 7.
Ко второй группе автомобилей-самосвалов, предназначенных для работына пригородных и городских перевозках по дорогам общей сети, относятсяавтомобили, выпускаемые заводами ЗИЛ, МАЗ КАМЗ и др. Автомобили-самосвалы,осуществляющие перевозки широкой номенклатуры массовых грузов, можно назватьуниверсальными. Автомобили-самосвалы, перевозящие только груз одного вида, напримербетон или раствор, являются узко специализированными. Автомобили-самосвалы исамосвальные автопоезда, являясь транспортными единицами, отличаются друг отдруга прежде всего, как и любой другой специализированный подвижной состав,конструкцией кузовов (платформ), которые по форме выполняются трех основныхтипов: трапецие/>видные, корытообразные, прямоугольные.
Форму кузова автомобиля-самосвала обусловливают многие факторы:физико-механические свойства перевозимых грузов, требования жесткости(прочности) кузова для особо тяжелых условий эксплуатации, стремление куниверсальности кузова для возможности перевозки в нем разнообразнойноменклатуры грузов, направление разгрузки (назад, на боковые стороны или натри стороны).
В качестве рассматриваемого в лабораторной работе представленавтосамосвал МАЗ-5551 (рисунок 1) с полная масса 17620 кгс, грузоподъемность10000 кгс.
/>
Рисунок 1. — Автомобиль МАЗ-5551
Механизм опрокидывания кузова на современныхавтомобилях-самосвалах выполняется чаще всего с гидравлическим приводом. Этообъясняется тем, что механизм с гидравлическим приводом при относительной малойсобственной массе и компактности конструкции может развивать значительныеусилия для сбрасывания больших масс перевозимых сыпучих грузов.
Общий вид механизма подъема кузова автосамосвала МАЗ 5551представлен на рисунке 2.
/>
Рисунок 2— Механизм подъема платформы
1 — последняя выдвижная труба гидроцилиндра; 2 — пружинастраховочного троса; 3 — страховочный трос; 4 — рычаг привода перепускногоклапана; 5 — регулировочный болт; 6 — тросик перепускного клапана; 7 — перепускной клапан; 8 – контргайка
Механизм подъема платформы включает в себя коробку отборамощности, масляный насос, телескопический гидроцилиндр, перепускной клапан,пневмораспределительный кран управления, масляный бак, трубопроводы и шланги,механизм запоров заднего борта, схема работы представлена на рисунке 3.
/>
Рисунок 3. — Схема работы механизма подъема платформы автомобиляМАЗ-5551
1 -гидроцилиндр; 2, 3, 7 — маслопроводы; 4 — масляный бак; 5 — пневмораспределительный кран; 6 — соединительный канал; 8 — обратный клапан; 9- масляный насос; 10 — коробка отбора мощности; 11, 12, 13 — воздухопроводы; 14- пневмоцилиндр управления запорами заднего борта; 15 — тросик перепускногоклапана; 16 — перепускной клапан;
I — подвод воздуха к крану; II — канал вывода воздуха ватмосферу; III — воздухопроводящее отверстие золотника; а — подъем платформы; b — опускание платформы; с — положение «Стоп»;d — транспортное положение
При эксплуатации механизма подъема платформы руководствуйтесьследующими указаниями.
1.Неперегружайте самосвал и автопоезд сверх установленной нормы
и следите за равномерным распределением груза по платформе, не допускаяперегрузки передней части.
2.Регулярносмазывайте все сочленения и узлы согласно карте смазки.
3.Следите исвоевременно подтягивайте соединения маслопроводов, воздухопроводов и шлангов,предотвращая утечки масла и воздуха.
4.Следите зауровнем масла в баке. При опускании уровня масла ниже второй метки на указателеуровня долейте масло до верхней метки. Доливаемое масло должно быть тщательно отфильтровано.
5. Замените масло в гидросистеме после первых 500 подъемовплатформы. В дальнейшем заменяйте масло каждый сезон.
Необходимо иметь в виду, что загрязненное масло является основнойпричиной преждевременного износа и неисправностей узлов подъемного механизма ив особенности насоса, так как он чувствителен к перегрузкам и чистотеприменяемого масла.
После длительной эксплуатации на поверхностях выдвижных звеньевгидроцилиндра могут появиться незначительные подтеки масла, являющиесяследствием соскабливания масляной пленки уплотнительными кольцами. Их следуетудалить чистой сухой ветошью. Обильные подтеки масла указывают на износуплотнительных колец. В этом случае уплотнительные кольца и защитные шайбызамените, так как наличие масла на рабочих поверхностях труб цилиндра приводитк их загрязнению, а следовательно, к ускоренному износу деталей.
При эксплуатации автомобиля необходимо периодически проверятьсостояние и правильность регулировки тросика 15 (рисунок 3) клапана управления.
Тросик не должен иметь перегибов, а при подъеме и опусканииплатформы без заеданий должен перемещаться в отверстии регулировочного болта.
КОРОБКА ОТБОРА МОЩНОСТИ. Коробкаотбора мощности служит приводом насоса механизма подъема платформы (рисунок 4).
Между фланцами картеров коробки передач и коробки отбора мощностиустановлены уплотнительные прокладки, с помощью которых на заводе одновременнорегулируется зацепление шестерен. Поэтому при необходимости замены прокладокобщая их толщина должна быть сохранена.
Включение и выключение коробки отбора мощности осуществляется спомощью пневматической рабочей камеры.
Включить камеру отбора мощности можно только при давлении воздухав пневмосистеме автомобиля не менее 490 кПа (4,9 кгс/см2) привыключенном сцеплении.
При подводе в рабочую полость камеры сжатого воздуха под давлением490 кПа (4,9 кгс/см2) ведомая шестерня 3 должна без заеданийперемещаться по шлицам вала 24 и входить в полное зацепление с промежуточнойшестерней 1.
При выпуске воздуха ведомая шестерня 3 должна выйти из зацепленияпод действием возвратной пружины 12. При этом зазор между торцами шестерендолжен быть не менее 2 мм.
/>
Рисунок 4 — Коробка отбора мощности
1 — промежуточная шестерня; 2 — картер; 3 — ведомая шестерня; 4 — вилка; 5 — болт; 6 — замковая шайба; 7 — ось; 8 — шариковый подшипник; 9 — роликовый подшипник; 10, 14 — крышки; 11 — стакан; 12 — пружина; 13 — гайка; 15- пневмокамеры корпус; 16-диафрагма; 17-шайба; 18-упорная шайба; 19, 23,25-прокладки; 20 — винт; 21 — уплотнительное кольцо; 22 — шток; 24 — шлицевой вал
МАСЛЯНЫЙ НАСОС. Масляныйнасос состоит из алюминиевого корпуса (рисунок 5) и размещенных в нем двухшестерен: ведущей 8 и ведомой 10, вращающихся в бронзовых втулках. Эти втулкиобеспечивают одновременно торцовое уплотнение шестерен.
При этом шлицевой конец вала ведущей шестерни насоса входит вовнутренние шлицы ведомого вала коробки отбора мощности и непосредственно отнего приводится во вращение.
/>
Рисунок 5. — Масляный насос
1 — кольцо; 2 — болт; 3 — манжета; 4 — сальник; 5 — опорноекольцо; 6 — стопорное кольцо; 7 — правая втулка; 8 — ведущая шестерня; 9 — левая втулка; 10 — ведомая шестерня; 11 — крышка; 12 – корпус
ГИДРОЦИЛИНДР. Гидроцилиндр механизмаподъема платформы автомобиля МАЗ-5551 (рис. 6)телескопический, состоит изкорпуса 12 и телескопически размещенных в нем трех выдвижных труб 9, 10, 11.Направление выдвижных труб осуществляется полукольцами 4, 6, 7. Ход выдвижныхтруб ограничивается упорными кольцами 3, 5, 13, 15, 18 круглого сечения. Такимобразом, верхние направляющие 25, 32, 35 разгружены от осевых усилий.
Для уплотнения выдвижных труб -используются резиновые кольца 16,20, 23 круглого сечения, размещенные между верхними направляющими и опорнымивтулками 14, 19, 22. Резиновые кольца имеют защитные шайбы 17, 21, 24. Вверхних направляющих установлены резиновые грязе-съемные кольца 26, 31, 34.
/>Рис. 6. Гидроцилиндр
1 — пробка; 2-днище; 3, 5, 13,15, 18-упорные кольца; 4, 6, 7-полукольца; 8-цапфа; 9, 10, 11 -трубы; 12-корпус; 14, 19, 22-втулки; 16, 20, 23- кольца; 17, 21, 24-шайбы; 25, 32, 35 — верхние направляющие; 26, 31, 34 — грязесъемные кольца; 27, 30, 33 — стопорные кольца; 28 — гайка; 29 — шароваяголовка; 36 — переходник
Наружные поверхности выдвижных труб гидроцилиндра подвергнутыповерхностной закалке, покрыты твердым хромом и отполированы. Этим достигаетсявысокая износостойкость выдвижных труб и уплотнений.
При износе верхние и нижние направляющие могут быть легкозаменены.
Снизу корпус закрывается днищем 2, уплотняемым резиновым кольцомкруглого сечения.
В днище имеется отверстие для слива рабочей жидкости, закрываемоепробкой 1.
К корпусу 12 приварены две цапфы 8, с помощью которых цилиндрустанавливается в качающуюся опору и поворачивается в ней, последняя в своюочередь поворачивается во втулках поперечин рамы, образуя шарнир карданноготипа.
Верхняя опора гидроцилиндра выполнена в виде шарового шарнира. Впереходнике 36 подвижной трубы 9 с помощью штифта закреплен шаровой палец 29,который крепится к сферической пяте платформы с помощью гайки 28.
Шарнирное крепление гидроцилиндра к раме и платформе освобождаетвсе трубы гидроцилиндра от воздействия поперечных нагрузок, могущих появитьсяпри перекосах платформы. Масло к гидроцилиндру подводится через угольник,ввернутый в резьбовое отверстие, расположенное в верхней части корпуса 12. Приподводе масла трубы гидроцилиндра поочередно выдвигаются. Гидроцилиндр МАЗ-5516отличается от гидроцилиндра МАЗ-5551 незначительными конструктивнымиособенностями.
/>ПЕРЕПУСКНОЙ КЛАПАН. Перепускнойклапан (рис. 7) предназначен для опускания платформы, ограничения угла ееподъема и остановки в промежуточном положении. В перепускном клапанепредусмотрено также устройство, предохраняющее механизм подъема платформы отперегрузки.
Перепускной клапан устроен следующим образом. В чугунном корпусе20 расположен клапан 21 с встроенным в него предохранительным устройством.
В крышке 13 корпуса размещено седло 16, к которому прижат клапанусилием пружины 12.
Клапан 21 уплотнен двумя резиновыми кольцами 8, между которымиимеется дренажное отверстие D
К торцу корпуса 20 винтами 7 прикреплен корпус 4 пневматическойрабочей камеры, с помощью которой осуществляется дистанционное управлениеперепускным клапаном из кабины водителя.
В гайке 1 закреплен тросик 23, связывающий перепускной клапан сгидроцилиндром. Болтом 24 регулируется длина тросика.
Через отверстие А в корпусе перепускной клапан соединен снагнетательной магистралью. К резьбовому отверстию В в крышке присоединенасливная магистраль. Через отверстие в корпусе 4 пневмокамеры происходит выпусквоздуха.
При закрытом положении клапана нагнетательная и сливная магистралиразобщены. В закрытом положении клапан удерживается возвратной пружиной 12, апри подъеме платформы -дополнительно некоторым избыточным давлением.
Открывание клапана происходит либо при натяжении тросика 23, либопри воздействии сжатого воздуха на диафрагму 5 пневмокамеры.
В конструкции клапана предусмотрено специальное предохранительноеустройство, состоящее из шарика 9 и опоры 10, удерживаемое в закрытом положениипружиной 11 золотника 17, уплотняемого кольцом 18. Используя регулировочную пробку19 на заводе регулируют поджатие пружины, обеспечивающее открываниеперепускного клапана при заданном давлении в системе. В случае перегрузкисамосвала значение давление в системе превысит допустимое, предохранительныйклапан откроется, пропустит масло под золотник 17, вследствие чего откроетсяклапан 21 и подъема платформы на полный угол не произойдет.
Перепускной клапан должен быть отрегулирован на давление (14720±490)кПа [(147,2±4,9) кгс/см2]
/>
Рис. 7. Перепускной клапан
1, 2-гайки; 3-крышка; 4-корпус пневмокамеры; 5-диафрагма; 6-прокладка; 7-винт; 8-уплотнительныекольца; 9-шарик; 10-опора; 11,12-пружины;13-крышка; 14, 24 — болты; 15 — уплотнительное кольцо; 16 — седло; 17 — золотник; 18 — уплотнительное кольцо золотника; 19 — регулировочная пробка; 20- корпус; 21 — клапан; 22 — шайба; 23 — тросик; А, В, С, D — отверстия; I — подвод воздуха; II — слив масла; III
ПНЕВМО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЫНЫЙ КРАН АВТОМОБИЛЯ МАЗ-5551. Пневмораспределительный кран служит для дистанционного управлениямеханизмом подъема платформы с помощью сжатого воздуха.
Управление механизмом подъема платформы автомобиля МАЗ-5516осуществляется с помощью электро-пневмоклапанов.
Пневмораспределительный кран состоит из корпуса 17 (рис. 8),притертого к нему плоского золотника 3, поджимаемого к корпусу тарельчатойпружиной 2, давлением подводимого через отверстие в крышке 1 сжатого воздуха иусилием фиксаторного устройства.
Фиксаторное устройство обеспечивает фиксацию золотника во всехрабочих положениях. Оно состоит из диска 15 фиксатора, удерживаемого на штоке 4с помощью шпонки 16, шарика 11, пружины 12 и корпуса 13 пружины.
Для предохранения от попадания внутрь грязи и пыли вал ведущегосектора уплотнен в крышке кольцом 10.
Изменяя положение золотника 3, можно распределять воздух,направляя его либо в камеру включения коробки отбора мощности и в пневмоцилиндрмеханизма запора заднего борта платформы, либо в камеру перепускного клапана.При подводе воздуха к одной из камер другая соединяется с атмосферой. Внейтральном положении золотника (транспортное положение) рабочие полостипневмокамер коробки отбора мощности и перепускного клапана соединены сатмосферой, а к пневмоцилиндру подводится сжатый воздух, благодаря чему запорыборта удерживаются в закрытом положении.
С помощью пневмораспределитель-ного крана осуществляются следующиеоперации по управлению узлами механизма подъема платформы:
1.Установкаплатформы в транспортное положение или остановка ее в промежуточном положении(масляный насос включен, перепускной клапан закрыт, запоры заднего бортазакрыты);
2.Подъем платформы(масляный насос включен, запоры заднего борта открыты, перепускной клапанзакрыт;
/>
Рис. 8. Пневмораспределительный кран
1 — крышка; 2 — тарельчатая пружина; 3 — золотник; 4 — шток; 5, 10- уплотнительные кольца; 6 — болт; 7 — прокладка; 8 — кронштейн; 9 — шайба; 11- шарик; 12 — пружина; 13 — корпус пружины; 14 — контргайка; 15-дискфиксатора;16 — шпонка; 17-корпус
3. Опускание платформы (масляный насос выключен, запоры бортаоткрыты, перепускной клапан открыт.
МЕХАНИЗМ ЗАПОРА ЗАДНЕГО БОРТА ПЛАТФОРМЫ
/>
Рис. 9. Механизм запоров заднего борта
1 — палец крепления захвата; 2 — палец крепления тяги; 3 — захват;4 — цапфа борта; 5 — кронштейн цапфы борта; 6 — рычаг; 7,11- палец; 8 — вилка;9 — контргайка; 10 — поперечина крепления пневмоцилиндра; 12 — пневмоцилиндр;13 — рычаг тяги; 14 — вал рычагов; 15 — гайки; 16 — тяга
Регулировка механизма запоров заднего борта заключается вправильном подборе длины тяг 16 (рис. 9) и длины вилки 8 штока пневмоцилиндра.
Регулировку выполняйте в следующем порядке:
- выпустите воздух из пневмосистемы автомобиля;
- расшплинтуйте и выньте палец 7и вдвиньте шток пневмоцилиндра до упорапоршня в нижнюю крышку;
- вращением гаек 15 отрегулируйте длину левой тяги 16 так, что быобеспечивался надежный зажим цапфы 4 борта между кронштейном 5 и захватом 3 иразмер А, равный 2-10 мм.
Таким же способом отрегулируйте длину правой тяги:
- ослабьте контргайку 9 и вращением вилки 8 в необходимую сторону совместитеотверстия вилки с отверстием в рычаге 6, вставьте в отверстие палец 7 изашплинтуйте его;
- проверьте работу механизма запоров борта, вращая вал 14 рычагов
вручную гаечным ключом;
— запустите двигатель, доведите давление в пневмосистеме до 400кПа (4 кгс/см2) и несколько раз поднимите и опустите пустуюплатформу, проверяя работу механизма запоров борта.
Правильно отрегулированный механизм запоров должен обеспечиватьнадежный зажим цапф захватами, исключать самопроизвольное открывание борта изадевание захватов цапфами борта при его открывании и закрывании при подъеме иопускании платформы.