Технологические требования заключаются в том, что качество выполняемых операций (предусмотренных технологическим процессом, для механизации которого машина предназначена) должно быть высоким.

Производственные требования заключаются в том, что конструкция машины должна обеспечивать возможность применения прогрессивной технологии при ее изготовлении и сборке.

Экономические требования заключаются в том, чтобы при изготовлении и эксплуатации машины расходовалось возможно меньшее количество материалов, средств, труда и времени, отнесенных к единице ее продукции в течение всего экономически оптимального срока ее службы. Машина должна быть пригодна для работы в разных производственных условиях. Она должна быть дешева в эксплуатации и обеспечивать высокую производительность труда.

Одним из основных требований к машинам является возможность получения минимальной энергоемкости, т. е. наименьшего расхода энергии на единицу объема разрабатываемого грунта или породы. При планировочных работах энергоемкость выражается в кет – ч/м2, а при разработке грунта — в кет • ч/м?.

Социальные требования сводятся к тому, чтобы обеспечивать безопасность труда и удобство работы обслуживающего персонала. При этом предусматривается защита персонала от температурных воздействий, пыли, шума, вибраций и тряски, хороший обзор, автоматическая очистка смотровых стекол, удобное размещение контрольно-измерительной аппаратуры, красивые внешние формы машины, отделка и окраска.

Основные, из перечисленных требований определяются конструктивно-эксплуатационными параметрами машины. К последнему относятся: кинематическая и конструктивная схемы машины, использование унифицированных агрегатов и узлов, габарит машины, ее рабочие размеры, радиус действия, усилия. скорости и мощности рабочих движений, масса машины и ее основных узлов, общие и удельные нагрузки на грунт ходовых ; частей, производительность, расход энергии (горючего), усилия и величины перемещения рычагов и педалей управления, проходимость, радиус поворота, устойчивость, металлоемкость и энергоемкость.
Для предварительного определения многих из указанных параметров можно использовать метод подобия, приняв за исходные данные параметры выполненных машин лучших моделей. При этом должен быть учтен фактор времени, т. е. уровень развития техники.

Конструктивно-эксплуатационные параметры машин зависят от особенностей агрегатов и узлов, из которых состоит машина.

Основными частями-агрегатами любой строительной машины, и в данном случае землеройно-транспортной, являются рабочий орган, силовая установка, трансмиссия, ходовая часть, платформа или рама, система управления.

Рабочий орган — это та часть машины, которая непосредственно выполняет рабочие операции: ковш скрепера или погрузчика, отвал бульдозера или автогрейдера, нож грейдер-элеватора, зуб рыхлителя и т.д.

Конструкция рабочего органа определяется технологическим процессом, выполняемым машиной. От нее в значительной степени зависят конструктивно-кинематическая схема и конструкция машины в целом.

Соответствие конструкции рабочего органа выбранному процессу и условиям работы имеет решающее значение для производительности машины.

Рабочие органы должны легко подвергаться монтажу и демонтажу.

Так как рабочие органы интенсивнее изнашиваются, чем другие элементы машины, то их следует делать такими, чтобы можно было без затруднений восстановить изношенную часть детали или заменить всю деталь.

Силовая установка — это та часть машины, которая приводит в движение механизмы машины. Она состоит из двигателя, системы охлаждения этого двигателя (радиатор, водяная система, трубопроводы); если двигатель внутреннего сгорания, то системы питания (топливной системы) и системы регулирования двигателя. В силовую установку входит также подмоторная рама.

Силовые установки машин, предназначенных для работы в районах со специфическими климатическими условиями (пустыни, районы с господствующими отрицательными температурами), оборудуются фильтрами, подогревателями и другими специальными устройствами.

Силовая установка должна обладать большим моторесурсом, внешние характеристики двигателя должны соответствовать как условиям нагружения, так и атмосферным условиям (например, в районах с дефицитом воды двигатели должны иметь воздушное охлаждение). Удельный расход топлива должен быть незначительным.

Трансмиссией называется та часть кинематической схемы машины, которая передает движение от двигателя к рабочему органу, ходовой части и другим устройствам машины.

Трансмиссия должна обеспечивать необходимое передаточное отношение или бесступенчатое регулирование, а также реверсивный ход. Она должна иметь удобные и надежные смазочные устройства с применением, где это возможно и целесообразно, устройств одноразовой и автоматической смазки. Движущиеся части трансмиссии должны быть защищены.

Ходовая часть служит для передвижения машины, поддержания рамы, несущей основную конструкцию машины, и передачи давления на грунт. В отличие от роторных траншейных экскаваторов, автомобильных кранов и других строительных машин, где ходовое оборудование состоит из движителя (устройства, сообщающего машине движение и передающего на грунт силу тяжести машины) и подвески, соединяющей движитель с корпусом машины, в землеройно-транспортных машинах подвески обычно отсутствуют, хотя весьма целесообразно для транспортных операций иметь такие подвески, которые выключались бы при процессе резания.

От ходовой части требуется в первую очередь надежность и способность поддерживать не только статические, но и динамические нагрузки, так как иногда отдельные детали ходовой части воспринимают почти полную силу тяжести машины.

Ходовая часть должна обладать высокой проходимостью. Рама несет на себе рабочий орган, систему управления и другие механизмы. Основное требование к раме — высокая прочность и жесткость конструкции.

Система управления предназначена для управления и регулирования работы силовой установки, рабочего органа и вспомогательных устройств. От качества работы этой системы в значительной степени зависят максимальная производительность и долговечность машины.

Рабочие органы, силовое оборудование и ходовая часть во многих машинах могут быть сменными, что расширяет возможности использования машин и делает их более универсальными.

Рис. 1. Пример блочной конструкции тягачей:
а — одноосного, б — двухосного короткобазового, в — двухосного длиннобазового, г—двухосного с шарнирноломающейся рамой, д — агрегата из двух одноосных тягачей, е — двухосного с шарнирноломающейся рамой и двумя двигателями; 1 — двигатель, 2 — гидротрансформатор, .9 — карданный вал, 4 — коробка передач, 5 — ведущая ось

В последнее время все чаще отдельные, в том числе и более мелкие, чем агрегаты, узлы выполняются так, что их можно легко заменить без разборки всей машины («блочный» метод конструирования), что упрощает ремонт и обслуживание (рис. 17).

Компоновка основных элементов определяет в значительной степени эксплуатационные возможности машины.
Конструктивные и кинематические схемы

Для общего представления о расположении элементов машины и их назначении обычно совокупность механизмов, посредством которых осуществляются движения машины или ее рабочего органа, изображается упрощенно в виде кинематической схемы. Такая схема показывает пути передачи движения от первого элемента привода ко всем остальным движущимся элементам.

На кинематической схеме, как правило, не показывают взаимное положение движущихся деталей в пространстве.

В конструктивной схеме схематически изображают не только взаимную связь деталей и узлов машины, но и сохраняют их взаимное расположение и кинематическую связь.

Кинематические и конструктивные схемы помогают:
1. Целесообразно разместить механизмы, т. е. обеспечить комплектность и удобство обслуживания, монтажа, ремонта и т. д.
2. Выбрать число передач, обеспечивающее удобство управления машиной, и наиболее высокий к. п. д. этих передач.
3. Осуществить наиболее простую схему управления машиной, легкость оперирования рычагами, сосредоточить управление у места машиниста.
4. Установить наименьшее число реверсивных механизмов и деталей.

При составлении кинематических схем нужно предварительно определить (ориентировочно) передаточное число механизмов, чтобы выбрать наиболее эффективные варианты передач.

Кинематическую схему следует выбирать в зависимости от типа привода и конструкции двигателей.

Не рекомендуется в одной кинематической цепи иметь ускорительные и замедляющие передачи.