Рельсоколесное ходовое устройство применяют для строительных машин, срок работы которых на одном месте продолжителен, и машин, для которых применение другого вида оборудования невозможно или весьма затруднительно, например железнодорожные краны, козловые краны, башенные краны, экскаваторы непрерывного действия поперечного черпания и ряд других машин.

Колеса башенных и козловых кранов изготовляют двухребордными (рис. 49), а кранов, передвигающихся по железнодорожной колее, — одноребордными. Поверхность качения двухребордных колес цилиндрическая, а колес железнодорожного хода — слегка коническая.

Рельсовые колеса установлены свободно на подшипниках скольжения (см. рис. 49, а) или качения (см. рис. 49, в), расположенных в ступице колеса. Привод к приводным колесам осуществляется зубчатым венцом, прикрепленным к его ободу. Ходовые колеса устраивают и на валах, вращающихся на подшипниках, установленных с двух сторон колеса. Привод ходового колеса в этом случае осуществляется с помощью зубчатого колеса, закрепленного на консоли вала. В первом случае ось колеса несет только изгибающие нагрузки, во втором— вал работает на изгиб и кручение.

Основные размеры крановых колес стандартизированы. Материал колес — сталь 75 и сталь 65Г или стальное литье марок 40Л и 55Л. Ходовые колеса рассчитывают на смятие поверхности контакта с рельсом. Расчет ходового колеса состоит в определении контактного напряжения смятия и сравнении его с допускаемыми для данных материалов. Чем больше диаметр колеса и ширина головки рельса, тем меньше контактное напряжение смятия.

Рис. 49. Колеса кранов
а — холостое колесо; б, е — приводные колеса; 1 — колесо; 2 — подшипник скольжения; 3 — под4иипнкк качения; 4 — зубчатый венец; 5 — подшипник; 6 — зубчатое колесо

Рис. 50. Ходовые тележки
а — двухколесная; б — четырх-колесная; 1 — флюгер; 2 — рама; 3 — ось; 4 — растяжка; 5 — главная балансирная балка; б— дополнительные балансирные балки

Для подкрановых путей применяются в основном стандартные железнодорожные рельсы типа Р-43, Р-50, Р-65, а также специальные подкрановые рельсы. При стальном колесе и рельсе Р-50 допускаемая нагрузка на одно колесо составляет 200…270 кН.

Распределение больших нагрузок на несколько колес целесообразнее, чем применение колес большего диаметра и тяжелых рельс с широкой головкой. В этом случае несколько ходовых колес собирают в одну тележку, соединяемую с конструкцией вертикальным и горизонтальным шарниром (рис. 50, с). Благодаря горизонтальному шарниру обеспечивается равномерное распределение нагрузок на колеса, а вертикальный шарнир способствует прохождению машины по криволинейным путям и дает возможность перестанавливать машину на перпендикулярные пути без демонтажа.

Для прохождения машины по рельсовым путям с малым радиусом ходовые тележки соединяют с основной paмой машины с помощью выносных кронштейнов (флюгеров). Флюгер (см. рис. 50, а) соединяется с рамой; вертикальной осью. При движении по криволинейному участку пути два кронштейна из четырех свободно вращаются на осях, а два других прикреплены к раме растяжками. При очень больших нагрузках применяются 4-колесные тележки (см. рис. 50,6).

Пневмоколесный ход применяют в строительных машинах высокой маневренности, предназначенных для передвижения по шоссейным дорогам с твердым покрытием. Транспортная скорость кранов и экскаваторов на пневмоколесном ходу может достигать 40…60 км/ч.

Пневмоколесо (рис. 51) состоит из металлического обода, камерной или бескамерной шины, надеваемой на обод, и деталей крепления шины. Пневматическая камерная шина состоит из покрышки, камеры, в которую накачивают воздух, ободной ленты и вентиля. Бескамерные шины удерживают накачиваемый в них воздух благодаря герметическому прилеганию к поверхности обода.

Шины высокого давления 0,5…0,7 МПа используют преимущественно на дорогах с твердым покрытием и низкого давления 0,125…0,35 МПа на грунтовых дорогах. Для повышения проходимости машин применяют шины с регулируемым давлением от сверхнизкого 0,05… г …0,08 МПа для езды по слабым грунтам до высокого — t; при переходе машины на устойчивые грунты и дороги с твердым покрытием. Давление в этих шинах регулирует водитель из кабины.

Для увеличения сцепления машины с грунтом и, следовательно, для улучшения проходимости делают привод на все колеса и применяют шины с высокими грунтозацепами.

Рис. 51. Пневматические колеса
а — одиночное неприводное; б — сдвоенное приводное; 1 — обод; 2 — покрышка; 3 — камера

Размеры шин стандартизированы. Они обозначаются двумя цифрами, первая из которых — ширина профиля, а вторая —внутренний диаметр шины. Величина допускаемой нагрузки на шину зависит от числа прокладок в шине и скорости движения и определяется по каталожным данным.

Гусеничный ход (рис. 52) применяют в машинах, которые передвигаются по местностям, не имеющим дорог, или по грунтовым дорогам, а также для обеспечения большого тягового усилия.

Движитель гусеничного хода машины состоит из двух бесконечных гусеничных цепей (лент), образуемых из шарнирно-связанных между собой отдельных плоских звеньев (пластин, траков). Движение к ведущей звездочке от двигателя передается через карданный вал, дифференциал, базовые редукторы. Гусеничная цепь охватывает приводную и натяжную звездочки, установленные на концах балок, связанных с рамой ходовой тележки. Натяжение ленты достигается перемещением натяжной звездочки в пазах балок с помощью винта.

Рис. 52. Схема механизма передвижения на гусеничном ходу а — общий вид: б — кинематическая схема; 1 — ведущая звездочка; 2— тележка; 3, S — ролики; 4 — балка; 5 — звездочка натяжения; 6 — гусеничная цепь; 7 — винт; 9 — рама; 10 — вал; 11 — двигатель; 12, 14 — бортовые редукторы; 13— дифференциал

Нагрузка от машины передается на нижнюю ветвь гусеничной цепи с помощью опорных роликов. Движение гусеничного хода по кривой осуществляется притормаживанием одной из гусениц, а разворот — также притормаживанием одной из гусениц или вращением гусениц в противоположные стороны. Холостая ветвь гусеницы предохраняется от провисания поддерживающими роликами.

Гусеницы делают из крупных или мелких звеньев. Крупные звенья обеспечивают более равномерное давление на грунт, но не обеспечивают больших скоростей перемещения машины. Гусеницы с мелкими звеньями более быстроходны. Изготовляют звенья гусениц из стали: мелкие —штамповкой, а крупные — отливкой.

Благодаря большой опорной поверхности гусеничный ход может обеспечить небольшие удельные давления на грунт 0,04…0,1 МПа. Коэффициент сцепления гусеницы с грунтом достигает 1,0 и выше, поэтому гусеничные машины могут развивать тяговое усилие, значительно большее, чем пневмоколесные.

В настоящее время в строительных машинах широко применяют гусеничные звенья тракторного типа, допускающие несколько большие скорости передвижения, чем ранее применявшиеся с гребенчатым грунтозацепом.