122776 (Автовышки)

Автовышки предназначены для подъема и опускания людей и материалов при работе на высоте - строительных, ремонтных и эксплутационных работах.

Автовышки монтируются на шасси грузовых автомобилей, что обеспечивает им высокую маневренность и мобильность, и используются для обслуживания и устранения аварий осветительной сети, контактных линий городского электротранспорта.

Рассмотрим расчет опорных и раздвижных гидроцилиндров автовышки, разрабатываемой студентами КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана по заданию Людиновского завода.

Устойчивость автовышек обеспечивается увеличением опорного контура путем установки дополнительных (выносных) опор (см. слайд).

В качестве опорных и раздвижных гидроцилиндров выбраны возвратно-поступательные поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком. У опорных гидроцилиндров шток заканчивается шарниром, соединенным с башмаком выносной опоры.

Рассчитывается вариант машины с 4 опорными и 2 раздвижными гидроцилиндрами.

Также возможен вариант машины с пятиопорным контуром вывешивания - четыре основных и пятая дополнительная гидроопора, расположенная в передней части базового автомобиля - это увеличивает устойчивость машины и расширяет рабочую зону. Но пятиопорный вариант обычно используется для автокранов, которые поднимают тяжелые грузы, и для которых требуется большая устойчивость.

Основными параметрами гидроцилиндров являются номинальное давление , внутренний диаметр гильзы D, диаметр штока d, ход поршня h. По этим параметрам определяют усилие на штоке Т, скорость перемещения поршня (штока) , требуемый поток рабочей жидкости Q.

Расчет гидроцилиндров ведется на три величины номинального рабочего давления в зависимости от величины нагрузки с тем, чтобы выбрать оптимальный вариант.

Согласно результатам расчетов, даже приняв значительную величину рабочего давления (в ), мы получим незначительное уменьшение диаметра поршня гидроцилиндров (примерно на треть) по сравнению с расчетом на поэтому принимать большое рабочее давление нерационально.

Кроме того, с точки зрения прочности, в качестве опорных гидроцилиндров обычно применяют гидроцилиндры с диаметром поршня 100 и более мм.

Полученные в результате расчета по нагрузке диаметры поршня раздвижных гидроцилиндров слишком малы, не удовлетворяют требуемым условиям прочности и промышленностью не выпускаются, поэтому их подбор будем производить из расчета

D = 60÷70 мм .

( Следующий слайд) Степень устойчивости автовышек определяется соотношением между восстанавливающим Мв и опрокидывающим Мо моментами, выражаемым через коэффициент устойчивости К: К=Мв:Мо>[К], где [К]=1,5 – допустимый коэффициент устойчивости. Коэффициент устойчивости изменяется при изменении положения рабочего оборудования и люльки с грузом.

Если автовышка стоит на уклоне в сторону поднимаемой люльки, восстанавливающий момент Мв уменьшается, а опрокидывающий Мо – увеличивается. При определенном уклоне основания, на котором стоит машина, восстанавливающий и опрокидывающий моменты уравниваются, а при дальнейшем наклоне машина может опрокинуться. Коэффициент грузовой устойчивости с учетом действия силы тяжести, инерционных сил и ветрового давления для стоящей на уклоне вышки должен быть не менее 1,15. Отношение момента, создаваемого силой тяжести всех частей машины с учетом уклона площадки в сторону опрокидывания (относительно ребра опрокидывания), к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой, направленному в ту же сторону, характеризует коэффициент собственной устойчивости. Наибольший уклон, на котором допускается работа вышки, равен 3°. Все вышки имеют необходимый запас устойчивости, и потеря устойчивости может произойти только при нарушении правил эксплуатации - машины каждый раз перед началом работы вышки нужно правильно устанавливать на рабочей площадке, чтобы они сохраняли устойчивость.

Выносные опоры бывают раскладывающиеся, выдвижные и поворотные:

Системы управления гидроопорами

Для управления выносными опорами в приводах автовышек используют, как правило, гидравлическую систему управления с ручным управлением, реже электрогидравлическую.

Пульт управления выносными опорами, расположенный на ходовой части; чаще всего представляет собой многосекционный гидравлический распределитель с ручным управлением либо набор односекционных распределителей по числу гидроопор. Одна секция служит для переключения потока жидкости. Обычно они устанавливаются в средней части ходового устройства (реже — сзади), справа или слева по ходу движения.

В некоторых конструкциях подъемников имеются дублирующие ручки управления с механической связью гидравлических распределителей. Это позволяет более точно и безопасно устанавливать подъемник на опоры, находясь со стороны выдвигаемых опор. Как правило, рядом с распределителем имеется креномер (уровень), показывающий горизонтальность рамы ходовой части относительно уровня стоянки. Распределитель обычно установлен в специальной нише ходовой части, закрываемой крышкой или дверцей. Уровень имеет подсветку для работы при недостаточном освещении. Часто рядом с распределителем расположен манометр для контроля давления в гидросистеме при установке подъемника на опоры.

Безопасность

Так как вышки предназначены для работы людей на больших высотах, то современные автовышки имеют комплект приборов и систем безопасности, среди которых - блокировка, исключающая включение гидроцилиндров стрелы в положении, когда подъемник не опирается на опоры. Движение колен стрелы (давление на верхней части) возможно лишь тогда, когда выдвинуты гидроопоры и машина вывешена. При этом переключается золотник блокировки выносных опор и разъединяет напорную магистраль верхней части со сливом. Так же выполнена блокировка подъема гидроопор: до тех пор, пока рабочее оборудование (нижнее колено стрелы) не будет уложено на опорную стойку и не сработает золотник блокировки, опоры нельзя убрать в транспортное положение.

Для предотвращения самопроизвольного втягивания штока гидроопор в рабочем положении и выдвижения штока опор в транспортном положении применяются гидрозамки, которые обеспечивают свободный поток рабочей жидкости только в одном направлении.

Гидрозамки установливаются непосредственно на всех гидроопорах.

При выдвижении штока гидроопоры рабочая жидкость от гидрораспределителя поступает в отверстие, окрывая обратный клапан и поступает в поршневую полость гидроопоры. При отсутствии давления рабочей жидкости в полостях гидрозамка клапан запирает поршневую полость гидроопоры. При втягивании штока гидроопоры рабочая жидкость от гидрораспределителя поступает в отверстие гидрозамка и направляется в штоковую полость гидроопоры. Под давлением рабочей жидкости плунжер перемещается, нажимает на клапан, открывая проход рабочей жидкости из поршневой полости гидроопоры в отверстие гидрозамка и далее на слив.

К эксплуатации автовышек предъявляются следующие жесткие требования для обеспечения безопасности:

Для обеспечения устойчивости гидроподъемника необходимо устанавливать его на ровной горизонтальной площадке. При необходимости для снижения удельного давления на грунт под башмаки гидроопор должны быть положены деревянные подкладки из досок толщиной 40-50 мм.

Запрещается применять в качестве подкладок случайные предметы а также устанавливать гидроподъемник у края траншеи, котлована, откоса, обрыва и т. д ., где возможно сползание грунта, если расстояние от ближайшей опоры до основания откоса траншеи менее указанного в специальной таблице. При несоблюдении этого расстояния откос должен быть укреплен.

При работе на слабых грунтах под подпятники обязательно надо положить деревянные инвентарные подкладки. Случайные предметы для этой цели применять запрещается.

При невыдвинутых гидроопорах работа на автовышке запрещается.

Особенности эксплуатации машины в зависимости от времени года

Автовышка обычного исполнения могут эксплуатироваться при температуре до -40°С; для районов, где температура опускается ниже -40°С, создаются машины в северном исполнении.

Зимний период – наиболее трудный для эксплуатации машин. В это время затрудняется запуск силовой установки, снижаются смазывающие свойства масел, повышается вязкость рабочей жидкости, снижаются прочностные свойства металлоконструкций и увеличиваются нагрузки на них, повышается хрупкость резинотехнических изделий, возрастают число отказов сборочных единиц, расход топлива и рабочей жидкости, усложняются условия труда машинистов.

Зимой, во избежание объединения штоки гидроцилиндров не должны находиться длительное время открытыми, так как образовавшийся на них лед может повредить грязесъемники и резиновые кольца уплотнений. Недопустимо также объединение выступающих частей золотников гидрораспределителей. Если на них образуется хотя бы незначительная ледяная корка, могут быстро стать неисправными уплотнения выходной части золотников. Перед пуском машины в работу гидросистему прогревают. Для этого пуск насосов начинают на минимальных оборотах двигателя, затем их постепенно увеличивают до номинальных. До начала работы необходимо дать гидронасосу поработать вхолостую 5-6 минут , а затем несколько раз выполнить все движения коленами стрелы и дополнительными опорами до крайних положений штоков в цилиндрах без нагрузки в течение 10-15 мин, последовательно включая гидромоторы., чтобы очистить цилиндры от загустевшего и охлажденного масла .

На выносные опоры машину устанавливают так, чтобы исключалось проскальзывание их подкладок и башмаков по мерзлой земле и обледеневшему снегу.

Эксплуатация подъемно-транспортных и строительных машин в период жаркой погоды сопровождается своими особенностями. В условиях жаркой сухой погоды повышается количество пыли в воздухе. Проникая в сборочные единицы, пыль способствует повышенному износу трущихся деталей силовой установки, рабочих механизмов, гидрооборудования, электросистемы.