Конструкция привода фрезерного разрых­лителя землесосных снарядов
На рис. 5-16 схематически показаны шесть основных компоновок привода фрезер­ного разрыхлителя. На схеме рис. 5-16,а дви­гатель установлен на палубе снаряда. Враще­ние валу разрыхлителя передается при помо­щи двух шарниров кардана, позволяющих в известных пределах изменять угол между этим валом и выходном валом редуктора. На схеме рис. 5-16,6 мотор также расположен на
 

Рис. 5-16. Различные схемы привода   рыхлителя.

палубе снаряда, но передача осуществлена посредством вала, ось которого совмещена с осью вращения рамы грунтозаборного устройства, благодаря чему рама может совершенно беспрепятственно изменять угол своего наклона.
 
Привод по схемам рис. 5-16, а и б применя­ется в тех случаях, когда вращение валу разрыхлителя должно быть передано от одного общего двигателя, установленного на снаряде.
 
На рис. 5-16,в электродвигатель установлен на раме разрыхлителя так, что его вал все время остается горизонтальным. Передача вращения валу разрыхлителя в этой схеме осуществляется при помощи червячного редукто­ра. К достоинствам схемы рис.5-16,в следует отнести ее относительную простоту, но, как известно, червячные редукторы отличаются небольшим коэффициентом полезного дейст­вия, при передаче больших мощностей приобретают очень большие размеры, большую стоимость.
 
В схеме привода рис. 5-16,е ось электро­двигателя расположена также параллельно оси поворотов рамы разрыхлителя, но червяч­ный редуктор в этой схеме заменен более совершенным шестеренчатым угловым редукто­ром. Такое же расположение оси электродви­гателя представлено на схеме рис. 5-16,д, но здесь передача осуществлена при помощи от­крытых шестерен.
 
Простое и достаточно компактное решение привода разрыхлителя показано на схеме рис. 5-16,г. Вал электродвигателя параллелен валу разрыхлителя и поэтому во время рабо­ты находится в наклонном положении. Под­шипники электродвигателя должны допускать нормальную работу в таком положении. Ре­дуцирование оборотов в схеме рис. 5-16,г достигается при помощи редуктора с цилиндри­ческими шестернями. Иногда дополнительно к редуктору устанавливается одна открытая пара цилиндрических шевронных шестерен. Так решен приводной узел разрыхлителя зем­лесосного снаряда 1000-80.
 
Ряд зарубежных фирм в последнее время все чаще и чаще применяет подводные гидравлические приводы фрезерных разрыхлите­лей. Так, одна голландская фирма выпускает серию землесосных снарядов с диаметром на­порного патрубка от 150 до 550 мм и с фрезерными разрыхлителями с гидромоторами мощностью от 30 до 220 квт. Фирма, построив­шая новый привод, считает, что гидравличе­ский привод более экономичен по сравнению с подводным электрическим, так как послед­ний предъявляет высокие требования по гер­метизации всей установки. Кроме того, важ­ным преимуществом гидравлического привода является то, что крутящий момент автоматически приспосабливается к переменным усло­виям, в которых работает фреза. Массы и га­бариты гидравлических агрегатов относитель­но невелики.
 
Во время работы фрезерного разрыхлите­ля в его валовой линии возникают довольно значительные осевые силы, направленные вниз, являющиеся следствием взаимодействия фрезы с грунтом и собственного веса фрезы и вала.
На крупных землесосных снарядах осевая сила может достигать 100 кн и более. Подшипник, воспринимающий эту силу, обычно располагается у верхнего конца вала разрых­лителя, поэтому муфты, соединяющие между собой отдельные участки вала, должны бытьприспособлены для передачи не только крутя­щего момента, но и продольной силы. Наибо­лее надежное решение этой задачи дают цель­нокованые тарельчатые муфты. Участок валас такими муфтами от снаряда типа 1000-80 показан на рис. 5-17,а.    На    снарядах    типа300-40 это соединение выполнено в виде продольно-свертных муфт (рис. 5-17,6). Продоль­ная сила в этом соединении воспринимается при помощи шпонок

 

 

 

Рис. 5-17. Соединительные муфты
 
специальной формы и со­ответствующих углублений на концах шпоноч­ных канавок.
 
Для соединений электродвигателя с редук­тором и редуктора с валовой линией разрых­лителя рекомендуется применение какой-либо эластичной муфты (рис. 5-17,в). При передаче больших крутящих моментов на крупных зем­лесосных снарядах хорошо работают муфты типа П. Н. Гедыка. Полумуфты этого типа (рис. 5-17,г) представляют собой шестерни, обточенные по сферической поверхности. Сое­динительный стакан имеет внутреннюю зубча­тую нарезку. Сферические поверхности допу­скают некоторое отклонение от соосности по­лумуфт, не вызывая при этом дополнительных напряжений в валовой линии.
 
Во время работы фрезерного разрыхлителя весьма вероятны столкновения фрезы с различными непреодолимыми препятствиями. Для предохранения системы привода от возмож­ных поломок предусматривается установка муфты максимального момента. Простейшим типом такой муфты является устройство, представленное на рис. 5-18.

 

 

 

Рис. 5-18. Муфта предельного момента.
 
Диаметр паль­ца 1 подбирается так, чтобы при достижении некоторого предельного значения передавае­мого момента он оказался бы срезанным. Для того чтобы при срезывании пальца не повреж­далась муфта, служат втулки 2, изготовляе­мые из твердой стали. Пробка 3 предохраняет палец и втулки от выскакивания. На торцах полумуфт делается канавка 4, которая служит для предохранения поверхностей торцов полу­муфт от повреждения половинками срезанно­го пальца. Недостатком таких муфт является затрата сравнительно большого времени на смену пальца и недостаточно точная работа. Более сложные самовосстанавливающиеся пружинные муфты предельного момента в землесостроении распространения не получили.
 
Подшипники валовой линии фрезерного разрыхлителя, несмотря на весьма медленное вращение, работают в очень тяжелых условиях. Особенно, это относится к нижнему или, как его обычно называют, головному подшипнику. Этот подшипник работает в абразивной среде и, кроме того, должен быть рассчитан на вос­приятие огромных усилий, возникающих при папильонировании. Все подшипники, работаю­щие ниже горизонта воды, обычно делают с водяной смазкой, которая, осуществляя не­прерывную промывку зазора между валом и вкладышем, создает надежную защиту этого зазора от износа частицами грунта.
 
На небольших снарядах удовлетворитель­но работают чугунные вкладыши с водяной смазкой. Количество воды должно быть доста­точным для того, чтобы обеспечить надежную промывку подшипника. Важное значение име­ет правильная организация подвода воды, обеспечивающая равномерное распределение ее по всей поверхности вкладышей. На круп­ных землесосных снарядах для промежуточ­ных подшипников вала разрыхлителя с успе­хом применяются лигнофолевые или резино­вые вкладыши с водяной смазкой. Для изго­товления вкладышей может быть применен и ряд других древеснослоистых пластиков.
 
Хорошо работают на водяной смазке рези­новые подшипники. Коэффициент трения резиновых подшипников при обильной водяной смазке значительно ниже значений коэффи­циентов для древеснослоистых пластиков. Допускаемое удельное давление для подшипни­ков из мягкой резины равно 1,4 Мн/м2 и для твердой резины может доходить до 4,0 - 5,0 Мн/м2.
 
Конструкция головного подшипника зем­снаряда «Гидротехник» с резиновым вклады­шем показана на рис. 5-19. Концевой участок вала целиком защищен от коррозии бронзовой

 

Рис. 5-19. Головной подшипник с резиновым вкладышем.

1 - вал; 2 -защитная рубашка вала; 3 - втулка; 4 - резино­вые вкладыши; 5 - разъемное кольцо; 6 - разъемное кольцо со стороны   фрезы;   7 - отверстие   для   подвода   воды.

рубашкой. Резина работает в паре с бронзой. Из-за большой длины подшипника (в рассма­триваемом примере 1 760 мм) втулка 3 с рези­новой облицовкой 4 разрезана по длине на две части, которые вставляются с двух сторон в корпус подшипника. С обоих торцов подшипник защищен разъемными кольцами 5 и 6. Вода для смазки и промывки подшипника подводится к отверстию 7.
 
В крупных землесосных снарядах корпус головного подшипника целесообразно выполнять в виде одной массивной отливки вместе с всасывающим патрубком и диском,    закрывающим фрезу сверху. Для удобства эксплуа­тации целесообразно головные подшипники делать разъемными, что облегчает замену из­носившихся вкладышей. Сейчас имеется не­сколько удачных конструкций, сочетающих в себе оба упомянутых условия. В качестве примера может быть приведен разъемный го­ловной подшипник (рис. 5-20),

 

 

 

Рис. 5-20. Разъемный головной подшипник от земснаряда 350-50т.

1 - корпус подшипника; 2 - крышка подшипника; 3 - вкладыши постоян­ные; 4 - сменные обрезиненные вкла­дыши; 5 - распределительные водяные кольца; 6 - уплотнительные проклад­ки; 7 - винт крепления обрезиненных вкладышей:   8 - сменное кольцо.

применяющий­ся на земснарядах 350-50Т.