А почему нельзя цилиндры поворота поставить не внутри установки, а снаружи. Если установка с лапами место там есть - нагрузка будет меньше на все элементы.
Обратите внимание, цилиндры стоят в перехлет, не как у нас (оголовок правого соединен с левым ухом)
Возможна ли такая компоновка у нас?
Я вижу, что на красной установке оси поворота двух цилиндров совпадают и лежат в плоскости симметрии. На жёлтой установке сделано так, как Вы говорите. Позволю себе не вдаваться в формулы, скажу так – это обстоятельство учтено. Если хочется обсудить геометрические построения и формулы, то я конечно готов, но вряд ли это будет интересно всем.
Примерная компоновка по типу красной установки – на прикладываемом рисунке. На втором рисунке график крутящего момента.
Пока что делаем хуже. Не ясно что делать с изгибающим моментом 0,5 – 1 тс·м, действующим на среднюю мембрану.
А почему нельзя цилиндры поворота поставить не внутри установки, а снаружи. Если установка с лапами место там есть - нагрузка будет меньше на все элементы.
Как именно? Закрепить корпуса цилиндров поворота на колонке, а штоки на раме?
Как именно? Закрепить корпуса цилиндров поворота на колонке, а штоки на раме?
Извиняюсь за качество рисования, не чертежник но вот примерно так. Одна точка цилиндра крепиться к раме в районе крепления лапы, вторая точка на поворотной колонке. Тогда выталкивая один и втягивая другой колонка будет поворачиваться. Почему так не делают?
Примерная компоновка по типу красной установки – на прикладываемом рисунке. На втором рисунке график крутящего момента.
Пока что делаем хуже. Не ясно что делать с изгибающим моментом 0,5 – 1 тс·м, действующим на среднюю мембрану.
По принципу желтой установки мы в габарит поместимся?
вся задача уйти от центральной мембраны и сделать крепление цилиндра по отдельности.
А там можно палец крепления и на 100 поставить.
Как именно? Закрепить корпуса цилиндров поворота на колонке, а штоки на раме?
Извиняюсь за качество рисования, не чертежник [изображение] но вот примерно так. Одна точка цилиндра крепиться к раме в районе крепления лапы, вторая точка на поворотной колонке. Тогда выталкивая один и втягивая другой колонка будет поворачиваться. Почему так не делают?
я так тоже предлагал, тоже как вариант не особо затратный
Извиняюсь за качество рисования, не чертежник но вот примерно так. Одна точка цилиндра крепиться к раме в районе крепления лапы, вторая точка на поворотной колонке. Тогда выталкивая один и втягивая другой колонка будет поворачиваться. Почему так не делают?
сделайте макет из картонки в масштабе и поймете что ничего у вас не будет работать.
Главное идею передать, а там хоть тушкой хоть чучелом
На прикреплённом рисунке показана установка, вид сверху в крайнем положении колонки. Для наглядности в масштабе видны цилиндры. Если устанавливать ГЦ как Вы предлагаете, то ось поворота должна быть на срезе рамы, иначе, при повороте в противоположное положение, корпус цилиндра или шток упрётся в раму. Если резать раму в месте установки цилиндра, то придём к схеме принципиально не отличающейся от Case 580K, но рама будет ослаблена.
Вообще этот механизм на удивление не позволяет как-то сильно менять конструктивную схему. Всякое изменение общепринятой на сегодняшний день схемы приводит к существенному ухудшению тех или иных параметров.
По моему мнению, вряд ли удастся создать лучший механизм поворота с непосредственным приводом от гидроцилиндров. Уж очень много человеко-часов было потрачено на исследование этого вопроса по всему миру за прошедшие полвека.
По принципу желтой установки мы в габарит поместимся?
Увы, нет. Прикрепляю два вида (сверху и сбоку) на установку как она есть сейчас. Очевидно, что цилиндр нельзя уместить в эти габариты по предлагаемой схеме.
Моё мнение такое: раз у нас есть ограничения по переделке рамы и колонки, то надо ограничиться изменениями в конструкции мембран головки рамы.
Необходимо раздвинуть гидроцилиндры от средней мембраны, настолько, насколько позволяют пальцы поворота колонки, например до втулок верхней и нижней мембраны. Это приведёт к росту изгибающего момента на втулке средней мембраны и увеличению скручивания колонки, однако это позволит существенно увеличить жёсткость средней части.
Верхнюю и нижнюю мембраны необходимо переделать так, чтобы исключить растягивание втулок поворота.
При копании под углом к плоскости симметрии, головка рамы подвержена скручиванию (это обстоятельство приводит к трещинам в листах головки рамы и разрушению сварных швов в месте перехода в лонжерон). Для уменьшения скручивания головки рамы между горизонтальными мембранами необходимо добавить вертикальные мембраны (или одну сплошную) так, как это реализовано на импортных машинах.
Для уменьшения скручивания головки рамы между горизонтальными мембранами необходимо добавить вертикальные мембраны (или одну сплошную) так, как это реализовано на импортных машинах.
уже добавлено до меня.там вварен пруток, и с верху и снизу и в середине.
средней опоре это не помогает. + у нас столько втулок в сочленении этого узла, что ужас , и в каждой зазор.
в импортной схеме 8 зазоров и диаметр больше.
у нас 11 зазоров, из них 5 на средней точке. от середины все и начинается.
уже добавлено до меня.там вварен пруток, и с верху и снизу и в середине.
средней опоре это не помогает. + у нас столько втулок в сочленении этого узла, что ужас , и в каждой зазор.
в импортной схеме 8 зазоров и диаметр больше.
у нас 11 зазоров, из них 5 на средней точке. от середины все и начинается.
Пруток не то же самое, что мембрана. На импортных установках видно, что вварен лист толщиной миллиметров 16-20, который не даёт окну потерять форму при кручении рамы.
Прутки и косыночки, как правило, что мёртвому припарка.
В существующей конструкции, средняя мембрана выполнена в виде двух листов толщиной 10мм, установленных с шагом 40-45мм, в отверстия которых вварена втулка. Такая конструкция никуда не годиться. Средняя мембрана должна быть выполнена в виде замкнутой коробки. Если сдвинуть каждый цилиндр от центра по 25мм, то изгибающий момент вырастет в 1,5 раза, а жёсткость мембраны в 8 раз.
Переход от втулки к листам надо выполнить по другой схеме, т.к. в существующей конструкции в этом месте происходит резкое изменение податливости, что приводит к постоянному разрушению сварных швов.
В любом случае, если нет возможности радикально переделать головку рамы, то придётся заниматься мембраной. Цилиндры не влезают.
Я уже писал, что вопрос не в диаметре цапф, а в том, чтобы их не перекашивало во втулках.
Полноповоротные экскаваторы крутятся гидромотором, который крутит маленькой шестеренкой большую.
Почему такие конструкции не применяют для поворота в обычных экскаваторах?
Там ведь не просто гидромотор, а ещё и двухступенчатый планетарный редуктор. Изделие довольно дорогое. К тому же такой мотор-редуктор сам по себе не обеспечивает требуемого крутящего момента. Значительное усиление идёт в зацеплении с ОПУ (передаточное отношение порядка 7-8).
На прикреплённой картинке для примера показаны габариты мотор-редуктора от полноповоротного экскаватора с ковшом 0,8м³. Привод от аксиально-поршневой машины с рабочим объёмом 56см³. На выходе такого редуктора крутящий момент достигает 620кгс·м. В то же время, современные неполноповоротные экскаваторы с ковшом 0,25м³ развивают крутящий момент более 2000 кгс·м.
Т.е. для установки такого узла потребовалась бы 3-я ступень планетарного редуктора либо зубчатый сектор соответствующих размеров. Так же потребовалось бы решить вопросы с ограничением угла поворота и плавным торможением в конце хода. Ну и неясно где разместить такой механизм в экскаваторах с кареточным узлом.
Но попытки применить механизм прямого привода для поворота колонки были. Вот к примеру конструкция Massey Ferguson
оооочень заморочная конструкция-видимо по этому и не получила дальнейшего развития.но интересная схема хотя и не лишенная недостатков-сбитые шлицы на валу и в муфте на каретке-тому подтверждение.с цилиндрами видимо все гораздо проще.
оооочень заморочная конструкция-видимо по этому и не получила дальнейшего развития.но интересная схема хотя и не лишенная недостатков-сбитые шлицы на валу и в муфте на каретке-тому подтверждение.с цилиндрами видимо все гораздо проще.
А чего с реечным гидроцилиндром не делают. С ним и угол поворота больше.
А чего с реечным гидроцилиндром не делают. С ним и угол поворота больше.
делают-пэ-08.пг-02,карпаец.но как то как экскаваторы они не очень в ходу.на забугрной технике что то не видно такой системы-была на джииби древних годов но отказались от нее почему то.
Добрый день. Какой тип распределителя здесь стоит? Речь идет об экскаваторе ЭО-2621
р80-3-1-444 или р80-4-1-444 так жевстречал трактор у которого там вообще нет распреда а чуть ниже лобового стекла лежа расположен р100 на управление отвалом и поворотом-система заводская 100%-не переделка.все рубки от распреда к цилиндрам заводского исполнения.распред р100 с одним отверстием.
Добрый день. Какой тип распределителя здесь стоит? Речь идет об экскаваторе ЭО-2621
р80-3-1-444 или р80-4-1-444 так жевстречал трактор у которого там вообще нет распреда а чуть ниже лобового стекла лежа расположен р100 на управление отвалом и поворотом-система заводская 100%-не переделка.все рубки от распреда к цилиндрам заводского исполнения.распред р100 с одним отверстием.
Добрый день. Какой тип распределителя здесь стоит? Речь идет об экскаваторе ЭО-2621
р80-3-1-444 или р80-4-1-444 так жевстречал трактор у которого там вообще нет распреда а чуть ниже лобового стекла лежа расположен р100 на управление отвалом и поворотом-система заводская 100%-не переделка.все рубки от распреда к цилиндрам заводского исполнения.распред р100 с одним отверстием.
У меня тоже там пусто, все управляется двумя р-100
А чего с реечным гидроцилиндром не делают. С ним и угол поворота больше.
Угол поворота больше 180 градусов и не нужен. А с реечным механизмом поворота конструкторы начали работать ещё на заре развития экскаваторов с гироприводом.
Как уже писали, британская компания JCB выпустила множество исполнений машин с этим механизмом. Начиная с первого в истории экскаватора погрузчика JCB Mk.1 и до первых моделей легендарных серей JCB 3 и JCB4.
На первых машинах исполнение реечного механизма необычное – рейка закреплена на корпусе гидроцилиндра и двигается вместе с ним, а шток неподвижен. Позже эту схему переработают, и корпус сделают неподвижным.
С появлением в начале 60х годов подвижной каретки в первой машине JCB 3, а затем и JCB 3c, реечный механизм был переделан на тот, который мы можем видеть сегодня на различных автопогрузчиках.
Были исполнения машин, как с верхним, так и с нижним расположением механизма.
Выскажу свои предположения, почему реечные механизмы были вытеснены гидроцилиндрами прямого действия.
1. Себестоимость производства. Гидроцилиндры в производстве дешевле, т.к. вся механическая обработка токарного и расточного типа, а это наряду со сверлением самые простые виды механической обработки резанием. Зубчато-реечная передача в производстве дороже.
2. Зубчато-реечный цилиндр приемлемых габаритов не обеспечивает требуемой динамики механизма поворота. На прикреплённом изображении показаны размеры гидроцилиндра ГЦ80.350.57. При длине 1м гидроцилиндр обеспечивает ход рейки 350мм и усилие в зацеплении 7,5 тс. С учётом ограничений по максимальному диаметру ведомой шестерни, данный гидроцилиндр может развить крутящий момент 600-650кгс·м, что недостаточно по меркам современных машин.
3. Прочность зубьев. В отличие от автовышек и автопогрузчиков, механизм поворота экскаватора за время службы совершает огромное количество циклов поворота. При этом поворот рабочего оборудования постоянно происходит с максимально возможными параметрами ускорения/замедления. Это неблагоприятно сказывается на усталостной прочности зубьев.
4. Незащищённость механизма от попадания грязи. Конструкция механизма такова, что зеркало цилиндра не защищено от попадания абразивных частиц, что негативно сказывается на долговечности механизма.
5. Значительные поперечные усилия, действующие на поршни. В силу особенностей геометрии зубчатого зацепления, на каждую тонну полезной силы приходится примерно 350кгс поперечной нагрузки, прижимающей поршни к зеркалу цилиндра и изгибающей рейку.
Однако несомненным плюсом реечного механизма поворота является постоянство крутящего момента во всех положениях рабочего оборудования.
Такова особенность поворотных гидроцилиндров. Они и не нашли широкого применения в технике. Плечо приложения силы примерно равно четверти внутреннего диаметра. Увеличение внутреннего диаметра приводит к росту напряжений в металле корпуса. Увеличение длины к скручиванию ротора.
Более-менее сносно человечество научилось уплотнять только цилиндрические подвижные соединения. Всякие поделки а-ля двигатель Феликса Ванкеля так и не удалось довести до ума.
колупатор пишет:
и не лишенная недостатков-сбитые шлицы на валу и в муфте на каретке-тому подтверждение
У шлицов нет шансов против пальцев. Пальцы – это цилиндрическая поверхность, а это, наверное, самый точный тип поверхностей, во всяком случае, значительно точнее, чем шлицы. В цилиндрическом шарнире значительно проще «набрать» требуемые квадратные сантиметры контактной поверхности, чтобы обеспечить приемлемый уровень удельных давлений.
Для таких величин знакопеременного крутящего момента требуется посадка с натягом на конус, с соответствующим усложнением сборки-разборки.
А так – это одна из пройденных ступенек на пути к более совершенному исполнению данной конструкции. Кто-то должен был попробовать это сделать.
Как известно, первый гидравлический экскаватор воплотили в металле Vaino (произносится "Waino") J. Holopainen и Roy E. Handy младший.
В построенной и запатентованной ими машине привод поворот осуществлялся от одного гидроцилиндра, без каких либо ухищрений. Изобретатели сразу организовали компанию и начали выпускать машины под маркой WAIN-ROY.
В результате улучшения начальной идеи, на свет появилась вот такая конструкция.
Как думаете, какая максимальная толщина листового металла «подъёмна» для производства в домашних условиях?
Хочу нарисовать и посчитать в программе разные варианты верхней, средней и нижней мембран головки рамы.
Дабы эти результаты могли быть хоть кому-то полезны, хочется понимать, что посильно для домашних условий.
Как думаете, какая максимальная толщина листового металла «подъёмна» для производства в домашних условиях?
Хочу нарисовать и посчитать в программе разные варианты верхней, средней и нижней мембран головки рамы.
Дабы эти результаты могли быть хоть кому-то полезны, хочется понимать, что посильно для домашних условий.
какой надо-тот и приварим-хоть 20мм хоть 30мм-с металлом сейчас проблем нету,можно нарезать хоть на плазме хоть лазером да резаком на худой конец-все равно проушины растачивать на уже свареных перемычках.но какой смысл варить цельные перемычки если стойки портала точно так же сварены коробом из десятки.целиковые перемычки будет выламывать с мясом внутренней стенки портала.
какой надо-тот и приварим-хоть 20мм хоть 30мм-с металлом сейчас проблем нету,можно нарезать хоть на плазме хоть лазером да резаком на худой конец-все равно проушины растачивать на уже свареных перемычках.
Это хорошо и многое упрощает. Файлы раскроя сделать не проблема.
колупатор пишет:
но какой смысл варить цельные перемычки если стойки портала точно так же сварены коробом из десятки.целиковые перемычки будет выламывать с мясом внутренней стенки портала.
Я пока и не говорю о сплошных мембранах. А с мясом вырывает в том случае, когда швы работают на растяжение, а не на сдвиг. Такой режим работы в этом узле возникает при боковом нагружении колонки, когда её начинает скручивать. Этот негативный эффект можно существенно уменьшить добавив вертикальные мембраны, как это сделано на импортных машинах. Стойки портала в местах приварки мембран можно усилить накладками, обеспечив плавное изменение жёсткости. В этом плане мне понравилось как подобное реализовано у американцев на CATе (многоэтажные накладки на стреле).
В любом случае, я буду всё считать в специальном ПО. Сейчас готовлю модель рамы. Оказалось не так просто. Приходится рисовать каждый шов и указывать глубину сплавления кромок. Правильно подготовленная модель позволит увидеть напряжения в сварных швах и концентраторы напряжений, вызванные резким изменением жёсткости.
Кстати, Вы внимательно следите за публикациями по данному экскаватору. Мне попадались фотографии установок, где горизонтальные мембраны сделаны из толстого листа с вваренными толстостенными втулками, доработка вроде родом из Бородянки. Нет ли каких-то данных по работе таких рам, в особенности поворотных втулок?
И ещё. Хотелось бы понимать, какая максимальная (разумная) величина углового отклонения поворотной колонки при копании? Понятно, что колонка поворачивается на 87-88 градусов, но нужна некоторая корректная величина углового положения, в которой моно будет посчитать напряжения при максимальных нагрузках на рабочем оборудовании.
Нет ли каких-то данных по работе таких рам, в особенности поворотных втулок?
борексов в наших краях не встречал от слова вообще.со времен союза у нас только саранские песковаторы поступали.из современных есть(а может уже был)дэм114 и у меня дмк эо2626а.
А почему нельзя цилиндры поворота поставить не внутри установки, а снаружи. Если установка с лапами место там есть - нагрузка будет меньше на все элементы.
Я вижу, что на красной установке оси поворота двух цилиндров совпадают и лежат в плоскости симметрии. На жёлтой установке сделано так, как Вы говорите. Позволю себе не вдаваться в формулы, скажу так – это обстоятельство учтено. Если хочется обсудить геометрические построения и формулы, то я конечно готов, но вряд ли это будет интересно всем.
Примерная компоновка по типу красной установки – на прикладываемом рисунке. На втором рисунке график крутящего момента.
Пока что делаем хуже. Не ясно что делать с изгибающим моментом 0,5 – 1 тс·м, действующим на среднюю мембрану.
Как именно? Закрепить корпуса цилиндров поворота на колонке, а штоки на раме?
Извиняюсь за качество рисования, не чертежник
но вот примерно так. Одна точка цилиндра крепиться к раме в районе крепления лапы, вторая точка на поворотной колонке. Тогда выталкивая один и втягивая другой колонка будет поворачиваться. Почему так не делают?
Примерная компоновка по типу красной установки – на прикладываемом рисунке. На втором рисунке график крутящего момента.
Пока что делаем хуже. Не ясно что делать с изгибающим моментом 0,5 – 1 тс·м, действующим на среднюю мембрану.
По принципу желтой установки мы в габарит поместимся?
вся задача уйти от центральной мембраны и сделать крепление цилиндра по отдельности.
А там можно палец крепления и на 100 поставить.
я так тоже предлагал, тоже как вариант не особо затратный
сделайте макет из картонки в масштабе и поймете что ничего у вас не будет работать.
Главное идею передать, а там хоть тушкой хоть чучелом
На прикреплённом рисунке показана установка, вид сверху в крайнем положении колонки. Для наглядности в масштабе видны цилиндры. Если устанавливать ГЦ как Вы предлагаете, то ось поворота должна быть на срезе рамы, иначе, при повороте в противоположное положение, корпус цилиндра или шток упрётся в раму. Если резать раму в месте установки цилиндра, то придём к схеме принципиально не отличающейся от Case 580K, но рама будет ослаблена.
Вообще этот механизм на удивление не позволяет как-то сильно менять конструктивную схему. Всякое изменение общепринятой на сегодняшний день схемы приводит к существенному ухудшению тех или иных параметров.
По моему мнению, вряд ли удастся создать лучший механизм поворота с непосредственным приводом от гидроцилиндров. Уж очень много человеко-часов было потрачено на исследование этого вопроса по всему миру за прошедшие полвека.
Увы, нет. Прикрепляю два вида (сверху и сбоку) на установку как она есть сейчас. Очевидно, что цилиндр нельзя уместить в эти габариты по предлагаемой схеме.
Моё мнение такое: раз у нас есть ограничения по переделке рамы и колонки, то надо ограничиться изменениями в конструкции мембран головки рамы.
Необходимо раздвинуть гидроцилиндры от средней мембраны, настолько, насколько позволяют пальцы поворота колонки, например до втулок верхней и нижней мембраны. Это приведёт к росту изгибающего момента на втулке средней мембраны и увеличению скручивания колонки, однако это позволит существенно увеличить жёсткость средней части.
Верхнюю и нижнюю мембраны необходимо переделать так, чтобы исключить растягивание втулок поворота.
При копании под углом к плоскости симметрии, головка рамы подвержена скручиванию (это обстоятельство приводит к трещинам в листах головки рамы и разрушению сварных швов в месте перехода в лонжерон). Для уменьшения скручивания головки рамы между горизонтальными мембранами необходимо добавить вертикальные мембраны (или одну сплошную) так, как это реализовано на импортных машинах.
Для уменьшения скручивания головки рамы между горизонтальными мембранами необходимо добавить вертикальные мембраны (или одну сплошную) так, как это реализовано на импортных машинах.
уже добавлено до меня.там вварен пруток, и с верху и снизу и в середине.
средней опоре это не помогает. + у нас столько втулок в сочленении этого узла, что ужас , и в каждой зазор.
в импортной схеме 8 зазоров и диаметр больше.
у нас 11 зазоров, из них 5 на средней точке. от середины все и начинается.
Пруток не то же самое, что мембрана. На импортных установках видно, что вварен лист толщиной миллиметров 16-20, который не даёт окну потерять форму при кручении рамы.
Прутки и косыночки, как правило, что мёртвому припарка.
В существующей конструкции, средняя мембрана выполнена в виде двух листов толщиной 10мм, установленных с шагом 40-45мм, в отверстия которых вварена втулка. Такая конструкция никуда не годиться. Средняя мембрана должна быть выполнена в виде замкнутой коробки. Если сдвинуть каждый цилиндр от центра по 25мм, то изгибающий момент вырастет в 1,5 раза, а жёсткость мембраны в 8 раз.
Переход от втулки к листам надо выполнить по другой схеме, т.к. в существующей конструкции в этом месте происходит резкое изменение податливости, что приводит к постоянному разрушению сварных швов.
В любом случае, если нет возможности радикально переделать головку рамы, то придётся заниматься мембраной. Цилиндры не влезают.
Я уже писал, что вопрос не в диаметре цапф, а в том, чтобы их не перекашивало во втулках.
Полноповоротные экскаваторы крутятся гидромотором, который крутит маленькой шестеренкой большую.
Почему такие конструкции не применяют для поворота в обычных экскаваторах?
вы видели диаметр опу?вы такое сможете разместить на раме за кабиной?не несите чушь-экскаваторщик вы наш.
Там ведь не просто гидромотор, а ещё и двухступенчатый планетарный редуктор. Изделие довольно дорогое. К тому же такой мотор-редуктор сам по себе не обеспечивает требуемого крутящего момента. Значительное усиление идёт в зацеплении с ОПУ (передаточное отношение порядка 7-8).
На прикреплённой картинке для примера показаны габариты мотор-редуктора от полноповоротного экскаватора с ковшом 0,8м³. Привод от аксиально-поршневой машины с рабочим объёмом 56см³. На выходе такого редуктора крутящий момент достигает 620кгс·м. В то же время, современные неполноповоротные экскаваторы с ковшом 0,25м³ развивают крутящий момент более 2000 кгс·м.
Т.е. для установки такого узла потребовалась бы 3-я ступень планетарного редуктора либо зубчатый сектор соответствующих размеров. Так же потребовалось бы решить вопросы с ограничением угла поворота и плавным торможением в конце хода. Ну и неясно где разместить такой механизм в экскаваторах с кареточным узлом.
Но попытки применить механизм прямого привода для поворота колонки были. Вот к примеру конструкция Massey Ferguson
оооочень заморочная конструкция-видимо по этому и не получила дальнейшего развития.но интересная схема хотя и не лишенная недостатков-сбитые шлицы на валу и в муфте на каретке-тому подтверждение.с цилиндрами видимо все гораздо проще.
А чего с реечным гидроцилиндром не делают. С ним и угол поворота больше.
Добрый день. Какой тип распределителя здесь стоит? Речь идет об экскаваторе ЭО-2621
делают-пэ-08.пг-02,карпаец.но как то как экскаваторы они не очень в ходу.на забугрной технике что то не видно такой системы-была на джииби древних годов но отказались от нее почему то.
р80-3-1-444 или р80-4-1-444 так жевстречал трактор у которого там вообще нет распреда а чуть ниже лобового стекла лежа расположен р100 на управление отвалом и поворотом-система заводская 100%-не переделка.все рубки от распреда к цилиндрам заводского исполнения.распред р100 с одним отверстием.
Спасибо
У меня тоже там пусто, все управляется двумя р-100
Угол поворота больше 180 градусов и не нужен. А с реечным механизмом поворота конструкторы начали работать ещё на заре развития экскаваторов с гироприводом.
Как уже писали, британская компания JCB выпустила множество исполнений машин с этим механизмом. Начиная с первого в истории экскаватора погрузчика JCB Mk.1 и до первых моделей легендарных серей JCB 3 и JCB4.
На первых машинах исполнение реечного механизма необычное – рейка закреплена на корпусе гидроцилиндра и двигается вместе с ним, а шток неподвижен. Позже эту схему переработают, и корпус сделают неподвижным.
С появлением в начале 60х годов подвижной каретки в первой машине JCB 3, а затем и JCB 3c, реечный механизм был переделан на тот, который мы можем видеть сегодня на различных автопогрузчиках.
Были исполнения машин, как с верхним, так и с нижним расположением механизма.
Выскажу свои предположения, почему реечные механизмы были вытеснены гидроцилиндрами прямого действия.
1. Себестоимость производства. Гидроцилиндры в производстве дешевле, т.к. вся механическая обработка токарного и расточного типа, а это наряду со сверлением самые простые виды механической обработки резанием. Зубчато-реечная передача в производстве дороже.
2. Зубчато-реечный цилиндр приемлемых габаритов не обеспечивает требуемой динамики механизма поворота. На прикреплённом изображении показаны размеры гидроцилиндра ГЦ80.350.57. При длине 1м гидроцилиндр обеспечивает ход рейки 350мм и усилие в зацеплении 7,5 тс. С учётом ограничений по максимальному диаметру ведомой шестерни, данный гидроцилиндр может развить крутящий момент 600-650кгс·м, что недостаточно по меркам современных машин.
3. Прочность зубьев. В отличие от автовышек и автопогрузчиков, механизм поворота экскаватора за время службы совершает огромное количество циклов поворота. При этом поворот рабочего оборудования постоянно происходит с максимально возможными параметрами ускорения/замедления. Это неблагоприятно сказывается на усталостной прочности зубьев.
4. Незащищённость механизма от попадания грязи. Конструкция механизма такова, что зеркало цилиндра не защищено от попадания абразивных частиц, что негативно сказывается на долговечности механизма.
5. Значительные поперечные усилия, действующие на поршни. В силу особенностей геометрии зубчатого зацепления, на каждую тонну полезной силы приходится примерно 350кгс поперечной нагрузки, прижимающей поршни к зеркалу цилиндра и изгибающей рейку.
Однако несомненным плюсом реечного механизма поворота является постоянство крутящего момента во всех положениях рабочего оборудования.
Такова особенность поворотных гидроцилиндров. Они и не нашли широкого применения в технике. Плечо приложения силы примерно равно четверти внутреннего диаметра. Увеличение внутреннего диаметра приводит к росту напряжений в металле корпуса. Увеличение длины к скручиванию ротора.
Более-менее сносно человечество научилось уплотнять только цилиндрические подвижные соединения. Всякие поделки а-ля двигатель Феликса Ванкеля так и не удалось довести до ума.
У шлицов нет шансов против пальцев. Пальцы – это цилиндрическая поверхность, а это, наверное, самый точный тип поверхностей, во всяком случае, значительно точнее, чем шлицы. В цилиндрическом шарнире значительно проще «набрать» требуемые квадратные сантиметры контактной поверхности, чтобы обеспечить приемлемый уровень удельных давлений.
Для таких величин знакопеременного крутящего момента требуется посадка с натягом на конус, с соответствующим усложнением сборки-разборки.
А так – это одна из пройденных ступенек на пути к более совершенному исполнению данной конструкции. Кто-то должен был попробовать это сделать.
Ещё один необычный механизм поворота.
Как известно, первый гидравлический экскаватор воплотили в металле Vaino (произносится "Waino") J. Holopainen и Roy E. Handy младший.
В построенной и запатентованной ими машине привод поворот осуществлялся от одного гидроцилиндра, без каких либо ухищрений. Изобретатели сразу организовали компанию и начали выпускать машины под маркой WAIN-ROY.
В результате улучшения начальной идеи, на свет появилась вот такая конструкция.
Добрый день. Я правильно построил заднюю часть кабины у экскаватора ЭО-2621?
Как думаете, какая максимальная толщина листового металла «подъёмна» для производства в домашних условиях?
Хочу нарисовать и посчитать в программе разные варианты верхней, средней и нижней мембран головки рамы.
Дабы эти результаты могли быть хоть кому-то полезны, хочется понимать, что посильно для домашних условий.
какой надо-тот и приварим-хоть 20мм хоть 30мм-с металлом сейчас проблем нету,можно нарезать хоть на плазме хоть лазером да резаком на худой конец-все равно проушины растачивать на уже свареных перемычках.но какой смысл варить цельные перемычки если стойки портала точно так же сварены коробом из десятки.целиковые перемычки будет выламывать с мясом внутренней стенки портала.
Это хорошо и многое упрощает. Файлы раскроя сделать не проблема.
Я пока и не говорю о сплошных мембранах. А с мясом вырывает в том случае, когда швы работают на растяжение, а не на сдвиг. Такой режим работы в этом узле возникает при боковом нагружении колонки, когда её начинает скручивать. Этот негативный эффект можно существенно уменьшить добавив вертикальные мембраны, как это сделано на импортных машинах. Стойки портала в местах приварки мембран можно усилить накладками, обеспечив плавное изменение жёсткости. В этом плане мне понравилось как подобное реализовано у американцев на CATе (многоэтажные накладки на стреле).
В любом случае, я буду всё считать в специальном ПО. Сейчас готовлю модель рамы. Оказалось не так просто. Приходится рисовать каждый шов и указывать глубину сплавления кромок. Правильно подготовленная модель позволит увидеть напряжения в сварных швах и концентраторы напряжений, вызванные резким изменением жёсткости.
Кстати, Вы внимательно следите за публикациями по данному экскаватору. Мне попадались фотографии установок, где горизонтальные мембраны сделаны из толстого листа с вваренными толстостенными втулками, доработка вроде родом из Бородянки. Нет ли каких-то данных по работе таких рам, в особенности поворотных втулок?
И ещё. Хотелось бы понимать, какая максимальная (разумная) величина углового отклонения поворотной колонки при копании? Понятно, что колонка поворачивается на 87-88 градусов, но нужна некоторая корректная величина углового положения, в которой моно будет посчитать напряжения при максимальных нагрузках на рабочем оборудовании.
борексов в наших краях не встречал от слова вообще.со времен союза у нас только саранские песковаторы поступали.из современных есть(а может уже был)дэм114 и у меня дмк эо2626а.