Sadržaj: 1. PRINCIP RADA, KONSTRUKCIJA I NAMENA GRUPE MAŠINA ZA UTOVAR ZEMLjANIH MASA 2. SISTEM ZA UPRAVLjANjE 2.1. PRINCIP RADA UPRAVLjAČA 2.2. PRINCIP RADA INSTALACIJE 2.3. INSTRUMENTI I KOMANDE 2.3.1. INSTRUMENTI 2.3.2. KOMANDE 3. POGONSKI MOTOR: PRINCIP RADA 3.1. PRINCIP RADA ČETVOROTAKTNOG DIZEL‐MOTORA 3.2. GLAVNI DELOVI SKLOPA MOTORA 3.3. NEPOKRETNI DELOVI I SKLOPOVI MOTORA 3.3.1. Cilindarska glava 3.3.2. Blok motora (cilindarski blok) 3.3.4. Poklopac cilindarske glave 3.3.5. Glavni pokretni delovi motora 3.3.6. Motorni mehanizam 3.3.7. Klip 3.3.8. Osovinica klipa 3.3.9. Klipnjača 3.3.10. Kolenasto vratilo ‐ radilica 3.3.11. Ležajevi kolenastog vratila 3.3.12. Zamajac 4. SISTEM ZA HLAĐENjE POGONSKOG MOTORA 4.1. UREĐAJ ZA HLAĐENjE MOTORA 4.2. VRSTE HLAĐENjA TEČNOŠĆU 4.3. ELEMENTI UREĐAJA ZA HLAĐENjE 5. PRINCIP TEHNIČKE EKSPLOATACIJE I ODRŽAVANjA 5.1. PODEŠAVANjE MINIMALNOG OBRTAJA MOTORA 5.2. ČIŠĆENjE ULOŠKA PREČISTAČA ZA VAZDUH 5.3. KONTROLA GRANIČNIKA KAŠIKE 5.4. PODEŠAVANjE GRANIČNIKA HODA STRELE 5.5. PRITEZANjE NAVRTKI TOČKOVA 5.6. PODEŠAVANjE RUČNE KOČNICE 5.7. ODSTRANjIVANjE VAZDUHA IZ HIDRAULIČNE KOČIONE INSTALACIJE (Vrši se uglavnom nakon zamene ili rastavljanja nekog od elemenata sistema) 5.8. ZAMENA TEČNOSTI U ANTIFRIZERU 5.9. KONTROLA NAPONA U ĆELIJAMA AKUMULATORA 5.10. KONTROLA GUSTINE ELEKTROLITA U ĆELIJAMA AKUMULATORA 5.11. KONTROLA RADA DINAME 5.12. KONTROLA RADA ELEKTROPOKRETAČA 5.13. PODEŠAVANjE GLAVNOG VENTILA SIGURNOSTI NA RAZVODNIKU HIDRAULIČNE INSTALACIJE
3 7 7 8 9 9 12 16 18 19 20 20 20 22 23 23 23 26 27 28 29 31 32 32 33 35 40 40 40 41 41 41 42 42 42 43 43 43 44 44
1. PRINCIP RADA, KONSTRUKCIJA I NAMENA GRUPE MAŠINA ZA UTOVAR ZEMLjANIH MASA Porast građevinske izgradnje doveo je i do porasta obima transporta rastresite zemlje (peska, šljunka, rastresite zemlje sa deponije itd.) pa i do brzog razvoja utovarne mehanizacije. Mehanički bageri sa malom brzinom kretanja i ograničenim kretanjem po javnim putevima i naseljenim mestima, nisu mogli da prate zahteve građevinske operative. Ovu prazninu popunjavaju mehaničke lopate montirane na samohodnu traktorsku mašinu – utovarivači, slika 1. Osnovna namena utovarivača je utovar rastresitog građevinskog materijala sa deponije u transportna sredstva i iskop zemljišta prve kategorije iznad ravni oslanjanja sa utovarom u transportna sredstva. Maksimalna dubina kopanja iznosi .
Slika1, utovarivač sa čeonim istovarom Najčešće rade u kompleksnoj mehanizaciji: plovna građevinska mehanizacija, utovarivač, transportno sredstvo; ili dozer, utovarivač i transportno sredstvo. Visina istovara utovarivača mora biti veća za (0,3-0,5) m od visine koša transportnog sredstva. Spadaju u grupu samohodnih mašina sa cikličnim neprekidnim radom. Savremeni utovarivači snabdeveni su dizel motorima traktorskog tipa i hidromehaničkim menjačima. Ugradnjom hdrodinamičkog pretvarača momenata znatno su se povećale tehničko-eksplotacione karakteristike utovarivača i vek trajanja motora. Savremeni utovarivači rade sa vrlo velikim ubrzanjima i malim, skoro neznatnim, gubicima vremena kod promene smera kretanja utovarivača. Međutim, tendencija daljeg razvoja utovarivača ide ka ugradnji hidrostatičkog prenosnog mehanizma i u pogon kretanja.
U odnosu na glavni nosač- šasiju utovarivači mogu biti sa krutom i lomljenom šasijom. Savremena lomljena šasija sastoji se iz 2 ili 3 dela koja se međusobno zglobno vezuju. Lomljenje šasije iznosi do . Ovo rešenje povećalo je znatno manevarsku sposobnost utovarivača, stabilnost, preglednost, ekonomičnost rada i produžilo vek trajanja mehanizma kretanja sa pneumatskim točkovima, jer upravljanje kretanjem utovarivača sa krutom šasijom i pneumatskim točkovima je pomoću bočnih kočnica – spojnica tj. Blokade obrtanja pogonskih točkova na jednoj strani utovarivača. U odnosu na mehanizam kretanja utovarivači mogu biti sa guseničnim mehanizmom kretanja i sa pneumatskim točkovima. U cilju zaštite pneumatika, kada utovarivači rade na zemljištu iznad IV kategorije koje oštećuje pneumatike, isti se zaštićuju metalnim mrežama ili omotačem od guseničnog uređaja sa malom širinom pločica. Radni ciklus utovarivača sa cikličnim radom sastoji se iz operacija: punjenja kašike, izdizanja kašike, kretanja utovarivača sa punom kašikom do transportnog sredstva, istovarautovara u transportno sredstvo i povratnog kretanja sa praznom kašikom do mesta punjenja kašike. Operacija punjenja kašike izvodi se dubokim zarivanjem kašike u deponiju rastresitog materijala i njenim obrtanjem ili stepenastim sistemom kod teškog rastresitog zemnjišta, kada se kašika pod uticajem mehanizma kretanja utovarivača zarije u deponiju, zatim se delimično obrne prema gore sa kretanjem utovarivača pa se opet zarije itd.
Slika 2, Sistemi punjenja kašike utovarivača: a- zarivanjem kašike u deponiju i njenim obrtanjem, b- stepenastim punjenjem kašike Kod prvog sistema punjenja kašike, utovarivač se kreće pravolinijski ka deponiji sa spuštenom kašikom i nagibom dna kašike koji obezbeđuje minimalne otpore zemljišta zarivanju i koristeći silu inercije mase utovarivača i maksimalnu silu vuče na granici proklizavanja točkova zariva kašiku u deponiju. Obrtanjem sa istovremenim podizanjem kašike, zahvata se materijal i kašika se najčešće napuni zemljom sa visokom koeficijentom punjenja. Ovaj sistem koristi se kod utovara rastresitog zemljišta prve i druge kategorije sa deponije. Omogućava da se kašika napuni za najkraće vreme, pneumatici se manje troše, ali
je kašika sa nosačem i ceo utovarivač izložen velikom dinamičkom opterećenju u trenutku udara u deponiju. Istovar kašike može biti čeoni, bočni i preko glave. Kod čeonog istovara kašika se prazni ispred utovarivača obrtanjem oko poprečne ose u odnosu na nosač kašike. Kod ovog sistema istovara upravljanje je vrlo lako, preglednost dobra, konstrukcija kašike i nosača jednostavna i sigurna, vreme istovara malo a pražnjenje kašike dobro, bočni istovar smanjuje vreme kretanja utovarivača, ali povećava vreme istovara, puni samo jednu stranu transportnog sredstva usled čega dolazi do nesimetričnog opterećenja, povećava vreme pražnjenja i zahteva ugradnju dodatnog uređaja za obrtanje kašike.
Slika 3, utovarivači: a- sa čeonim istovarom, b- sa bočnim istovarom.
Trenutno, ovi utovarivači vrlo malo se proizvode u svetu. Istovar preko glave danas se zadržao samo kod specijalnih rudarskih malogabaritnih utovarivača, gde su nezamenjljivi u ograničenom prostoru kretanja kod rudnika sa mehanizovanom podzemnom eksplotacijom. U cilju smanjenja vremena kretanja utovarivača sa punom i praznom kašikom danas se najviše koriste dve šeme kretanja. Prva šema kretanja zahteva koordinaciju rada rukovaoca utovarivača i transportnog sredstva. Koristi se kod utovarivača sa krutom šasijom. Druga šema kretanja zahteva angažovanje samo rukovaoca utovarivača. Smanjuje znatno vreme kretanja i upotrebljava se kod savremenih utovarivača sa zglobnom šasijom.
2. SISTEM ZA UPRAVLjANjE Sistem za uravljenje sastoji se od: razvodnika upravljača, ventilske ploče, prioritetnog ventila, automatskog uključnog ventila, upravljačkih cilindara, zubčaste pumpe, rezervne pumpe upravljača i rezervorara (koji je zajednički i za hidrauličnu instalaciju radnog uređaja), i ima zadatak da omogući upravljanje utovarivačem. Prednji i zadnji deo šasije mogu se međusobno zaokretati i oko centalnog vertikalnog . Ovakva konstrukcija omogućuje lako upravljanje i dobru pokretljivost zgloba za utovarivača čime se postiže stabilnost i veliki radni učinak.
2.1. PRINCIP RADA UPRAVLjAČA Razvodnik upravljača, ventilska ploča, prioritetni ventil i osovona upravljača su proizvod „Danfos“-a iz Danske. Na slici broj 4prikazane su dve šeme, koje prikazuju karakteristične sličajeve koje nastaju pri upravljanju. Prva šema predstvalja funkciju sistema upravljanja kada je upravljački točak u neutralnom položaju. Druga šema predstavlja funkcije sistema upravljanja kada je upravljački točak zaokrenut desno.
U prvom slučaju prioritetni ventil celokupnu količinu ulja dobjenu od pumpe vraća u rezervoar hidraulične inctalacije, koja ne prolazi kroz razvodnik upravljača. Prednost ovakvog sistema upravljanja je u smanjenju gubitaka koji se pretvarraju u toplotnu energiju i izazivaju povećano grejanje ulja sistema upravljanja. U drugom slučaju prioritetni ventil ima zadatak da ka razvodniku upravljača usmeri samo potrebnu količinu ulja za upravljanje a ostatak u rezervoar. Strelicama je naznačen tok ulja kroz razvodnik upravljača. Funkcija razvodnika upravljača je dvojaka. Dobijenu količinu ulja prvo sprovodi kroz pojhačivač signala koji je konstruisan na sličnom principu kao zupčasta pumpa. Zaokretanjem točka upravljača (volana) za određen ugao u smeru zaokretanja automatski se vrši podela ulja u upravljačkim cilindrima.
2.2. PRINCIP RADA INSTALACIJE
Na slici broj 5 prikazana je šematski hidraulična instalacija upravljanja. Tandem pumpa(3) crpi ulje iz rezervoara (1) i preko cevovoda i automatskog uključnog ventila (5) dovodi ulje do priopitetnog ventila (13). Ukoliko je zadata komanda za upravljanje, ulje iz prioritetnog ventila (13) dolazi do razvodnika upravljača sa blok ventilom (6), a zatim prema opisanom principu ulje dolazi do upravljačkih cilindara (11). U slučaju iznenadnog kvara tandem pumpa (3) ili iznenadnog prekida rada motora u toku vožnje utovarivača, automatski se aktivira rezervna pumpa (7) koja dobija pogon od točkova. Rezervna pumpa (7) daje ulje preko ventila sigurnosti (4) i automatskog uključnog ventila (5) u prioritetni ventil (13). U ovom slučaju pali se kontrolna lampa pokazivača protoka(9). (svetlo je zelene boje i nalazi se levo na instrument tabli). To je znak da treba obavezno skloniti utovarivač na bezbedno mesto i izvršiti potrebnu opravku.
2.3. INSTRUMENTI I KOMANDE 2.3.1. INSTRUMENTI
Postavljeni su na tabli sa instrumentima koja se nalazi u kabini ispred sedišta vozača. Manometar ulja motora pokazuje pritisak ulja u sistemu za podmazivanje motora. Minimalni pritisak ulja zagrejanog motora pri praznom hodu (oko 600 °/min) ne sme biti manji od 07 bar. Pri radu motora pod opterećenjem pritisak se kreće u granicama 1,2 4,5 bar. Ako pritisak ulja pri praznom hodu motora padna ispod 0,7 bar, odmah zaustaviti motor, pronaći uzrok i otkloniti kvar. Termometar za vosu pokazuje temperaturu sredstva za hlađenje motora. Normalno je da temperatura motora u toku rada bude u granicama 75 85°S. U slučaju da temperatura u toku rada utovarivača poraste do 95 °S zaustaviti motor i otkloniti uzrok pregrejavanja. Ampermetar pokazuje struju punjenja ili pražnjenja akumulatora. Prilikom rada elektropokretača kazaljka ampermetra je u polju „-“, što označava pražnjenje akumulatora. U toku rada motora kazaljka se nalazi u području znaka ,,+“ i pokazuje punjenje akumulatora. Brojač časova rada registruje broj časova rada motora. Termometar za ulje pretvarača pokazuje temperaturu ulja u pretvaraču obrtnog momenta. Kazaljka termometra treba da se nalazi u zelenom polju skale a najviše do 110°S. Ako pri radu utovarivača temperatura ulja pretvarača poraste iznad 110°S to je znak da vozač nije odabrao odgovarajući stepen prenosa menjača i treba preći na niži stepen. Ukoliko i to nije razlog, zaustavirti rad i otkloniti eventualni kvar kod menjača odnosno pretvarača.
Manometar za ulje menjača pokazuje pritisak ulja u toku rada menjača. Normalni pritisak ulja treba da bude od 10 do 12bar. Ako ovaj pritisak znatno opadne u bilo kojoj brzini, zaustaviti rad utovarivača, pronaći i otkloniti rad. Dupli manometar služi za kontrolu pritiska vazduha u instalaciji za kočenje. Bela kazaljka pokazuje pritisak u rezervoaru vazduha, koji se kreće u granicama 6,2 7,2 bar. Crvena kazaljka pokazuje pritisak vazduha u instalaciji odnosno u pneumatskom kočionom cilindru za vreme kočenja. Kada nije pritisnuta kočiona pedala ova kazaljka stoji na nuli. Električni termometar pokazuje temperaturu ulja u hidrauličnoj instalaciji. Normalno je da je u toku rada kazaljka termometra bude u zelenom polju. Ako kazaljka dođe do crvenog polja, to je znak da je temperatura ulja u hidrauličnoj instalaciji povećana usled preopterećenja ili nekog nedostatka. Električni pokazivač pokazuje nivo goriva u rezervoaru. Na minimalnoj količini goriva pali se kontrolna lampa pokazivača, što je znak upozorenja da treba naliti gorivo u rezervoar. Ručni kočni ventil predstavlja komandu ručne kočnice. Regulaciona slavina suži za uključivanje, isključivanje i podešavanje intenziteta grejanja unutrašnjosti kabine rukovaoca. Indikator zaprljanosti prečistača zaprljanosti uloška prečistača vazduha.
upozorava vozača u slučaja nedozvoljene
Kontrolne lampe služe kao pokazivači odnosno kao signali upozorenja, zavisno od pojedinačne namene lampe upozoravaju na neispravnost motora zbog kojih obavezno treba zaustaviti rad motora i otkloniti kvar. Prekidači služe za uključivanje pojedinih svetla na utovarivaču, u kombinaciji sa univerzalnim preklopnikom, slika 6
Slika 6
Prekidač (27) služi za uključivanje i isključivanje sistema za pranje vetrobranskog stakla kabine. Prekidač (28) služi za istovremeno uključivanje upozoravajućeg treptanja svih pokazivača. Galavi prekidač (30) služi za uspostavljanje različitih strujnih kola elektroinstalacije pomoću kontaktnog ključa. Ima četiri različita položaja.
U položaju „0“ uključeni su u kolo struje: prekidač sirene, poziciono svetlo(kratko i dugo), sijalice na instrumentima, plafonska svetiljka, upozoravajuće svetlo i regulator napona. Okretanjem ključa u smeru kazaljke na časovniku u pojedinim položajima uključuju se kontakti. U položaju „1“ : električni termometar, zadnji farovi, kontrolne lampe, pokazivači pravaca, farovi kabine, rotaciona svetla, stop svetla, elektromanet komadne strele, grejač i natikač za ručne svetiljke Startovanje motora vrši se u položaju „3“. Ključ se mora pritisnuti da bi prešao iz položaja „2“ u položaj „3“. Iz položaja „3“ ključ se automatski vraća u položaj „1“. Ključ se može izvući iz prekidača samo iz položaja „0“.
2.3.2. KOMANDE
Komande utovarivača nalaze se na dohvat ruku i nogu rukovaoca i raspoređene su tako da se njima može raditi bez napora
Slika 7, Slika 8
Ručica za promenu brzine (1, slika 7) može se postaviti u jedan od četiri različita položaja (slika 8). U najvišem položaju uključen je prvi stepen prenosa, a u najnižem 4. stepen prenosa. Pomeranje ručice iz bilo kog položaja može se vršiti pod opterećenjem motora bez ikakvog predhodnog odvajanja transmisije od motora. Ručica za promenu smera kretanja (2, slika 7) može se postaviti u jedan od tri postojeća položaja kao što je prikazano na slici broj 9.
Slika 9 Srednji položaj je neutalni, akrajnji položaj su napred odnosno nazad. Promena smera kretanja takođe se vrši bez odvajanja transmisije od motora, hidrauuličnim komadnovanjem preko rarazvodnika na menjaču. Nije preporučljivo menjati smer kretanja utovarivača kada su uključeni viši stepeni prenosa, već to činiti u prvoj ili drugoj brzini. Na taj način se izbegava veće operećenje i brzo trošenje lamela u menjaču, a transmisija se čuva od preopterećenja usled udara. Prilikom promene smera kretanja utovarivača potupak je sledeći: Ručicu za promenu smera kretanja (2, slika7) najpre postaviti u neutalan položaj, prikočiti i zautaviti utovarivač pa tek tada ručicu za promenu smera prebaciti u sledeći položaj Hidroupravljač omogućuje lako i bezbedno rukovanje utovarivačem. Okretanjem točka upravljača zaokreće se prednji deo šasije u odnosu na zadnji deo oko vertikalnog zgloba koji spaja. Ugao za okretanje može biti do što je sasvim dovoljno za uspešno utovaranje materijala ili drumsku vožnju utovarivača. Komande služe za komandovanje hidrauličnim radnim uređajem (strelom i kašikom).
Na slici 10 šematski je prikazana funkcija pojedinih položaja ručica : SP-spuštanje strele i plivajući položaj D-dizanje strele O-otvaranje Z-zatvaranje I-istresanje. Ove komande su sa servo dejstvom. Mogu reagovati samo dok motor radi. I preko servo razvodnika aktiviraju pojednine položaje glavog razvodnika odnosno predviđene radne operacije. Poluga ručne kočnice nalazi se na levoj strani instrument table i služi za obezbeđenje utovarivača kada je zaustavljen-parkiran. Upotreba ove kočnice prilikom kretanja utovarivača nije dozvoljena. Kada je utovarivač parkiran na neravnom terenu preporučuje se postavljanje posebnih podmetača da se točkovi oslone. Na šemi (slika 11) su prikazana dva položaja ručice: u vožnji (1) i u neutralnom položaju (2). Kočenje se postiže postavljanjem ručice u neutralan položaj. Ručica kočnice se aktivira povlačenjem ka rukovaocu
Slika 11 Kočione pedale služe za kočenje utovarivača. Postoje dve pedale leva i desna.
Desna kočiona pedala služi za kočenje pri drumskoj vožnji. Pri aktiviranju ove pedale (pritiskom desne noge) crvena kazaljka duplog manometra pokazuje skok. Leva kočiona pedala služi za kočenje prilikom rada utovarivača. Pritiskom na levu kočionu pedalu automatski se isključuje menjač i celokupna snaga motora koristi se za rad radnog uređaja.
Nožna komanda gasa nalazi se na dohvat desne noge vozača. Komanda za zaustavljanje rada motora nalazi se na levom delu table sa instrumentima. Povlačenjem ove komande zaustavlja se rad motora. Regulaciona slavina služi za uključivanje, isključivanje i podešavanje intenziteta grejanja kabine rukovaoca. Krajnji položaj su „otvoreno-zatvoreno“. Univerzalni prekidač (slika 12) nalazi se na točku upravljača. Služi za uključivanje pojedinih svetla pokazivača i pravca sirene:
Položaj „0“ je neutralni (nulti) položaj; U položaju „L“ ili „D“ uključuje se levi odnosno desni pokazivač pravca; U položaju „1“ daju se svetlosni signali upozorenja (abledovanje) U položaju „2“ uključeno je kratko svetlo; U položaju „3“ je uključeno dugo svetlo Pritiskom na čeonu stranu ručice prekidača (u smeru strelice) aktivira se sirena.
Slika 12 Funkcionisanje ovog prekidača povezano je sa položajem pojedinih prekidača na tabli sa instrumentima. Prekidač služi za uključivanje pranja vetrobranskog stakla kabine. Tečnost za pranje nalazi se u posudi koja je smeštena iza sedišta rukovaoca. Kapacitet posude je tri litre. Upozorenje: prekidač ne sme biti uključen neprekidno duže od tri minuta. U suprotnom, može doći do pregorevanja elektromotora za pogon pumpe.
3. POGONSKI MOTOR: PRINCIP RADA Radni ciklus motora sa unutrašnjim sagorevanjem odvija se u pet osnovnih faza, čiji redosled je unapred utvrđen i ne može se menjati. Po završetku radnog ciklusa motor počinje iznova rad od prve faze, i to se tako stalno ponavlja. Osnovne faze radnog ciklusa su sledeće: I FAZA RADNOG CIKLUSA – punjenje cilindarskog prostora svežom smešom vazduha i goriva (oto-motor) ili samo punjenje čistim vazduhom (dizel- motor) I I FAZA RADNOG CIKLUSA – sabijanje radne materije, odnosno smanjenje zapremine smeše i priprema te smeše za sagorevanje I I I FAZA –UPALjENjE RADNE MATERIJE – omogućuje dalje nesmetano sagorevanje, odnosno pretvaranje hemijske energije goriva u toplotu; IV FAZA- ŠIRENjE ILI EKSPANZIJA- predstavlja širenje sagorelih produkata, odnosno pretvaranje toplotne energije u mehanički rad;
V FAZA RADNOG CIKLUSA- IZDUVAVANjE – treba da obezbedi izlazak sagorelih produkata iz cilindarskog prostora. Kada se završi svih pet faza radnog ciklusa, motor započinje novi radni ciklus, odnosno nastavlja pretvaranje hemijske energije goriva u mehanički rad. Princip rada četvorotaktnih motora Sagorevanjem goriva u cilindru motora hemijska energija pretvara se u toplotnu, a ove u mehanički rad. To je, u stvari, radni ciklus koji se obavlja u svakom cilindru motora, a ponavlja se periodično, i u tačno određenim intervalima. Jedan radni ciklus se obavi dva puna obrtaja kolenastog vratila (KV) ili za 720°KV, a sastoji se od četiri radna takta: usisavanja, sabijanja ili kompresije, širenja ili eksapanzije i izduvavanja. Zbog ova četiri takta ili hoda koja napravi klip za dva obrtaja kolenastog vratila usvojen je naziv četvorotaktni motor.
Slika 13, -radni ciklus četvorotaktnog oto-motora: a –usisavanje, b- kompresije, v-ekspanzija, g- izduvavanje.
3.1. PRINCIP RADA ČETVOROTAKTNOG DIZEL‐MOTORA Princip rada dizel-motora zasniva se na samopaljenju dizel-goriva. Jedan radni ciklus sastoji se kao kod oto-motora od četiri takta, a obavi se za dva obrtaja kolenastog vratila. Prvi takt je usisavanje. Klip se vraća od SMT prema UMT. Otvara se usisni ventil i usled pada pritiska u cilindru dolazi do usisavanja čistog vazduha. Izduvni ventil se zatvara 540° KV iza SMT. Drugi takt je kopresija. Kretanjem klipa od UMT prema SMT vrši se sabij anje usisnog vazduha. Usisni ventil se otvara na 30-50° KV iza UMT na dijagramu (tačka a'). Zbog većeg stepena kompresije kod ovih motora (12-22) podižu se visoki pritisci i temperature sabijenog vazduha. Pritisci se kreću 30-50 bara (kg/cm2), a temperature 600-900° S. Ovakvo stanje vazduha je potrebno radi samzapaljivanja dizel-goriva. Na kraju drugog takta - sabijanja, u tako užaren vazduh ubrizgava se dizel-gorivo. Ubrizgavanje se vrši na 15-30° S KV ispred SMT pod pritiskom od 65-250 bara (kg/cm2). Pritisak ubrizgavanja goriva je znatno veći od pritiska vazduha u cilindru. To je potrebno zbog finijeg raspršivanja i boljeg mešanja goriva i vazduha. a)
b)
v)
g)
d)
Slika 13. Princip rada četvorotaktnog dizel motora: a- usisavanje, b- kompresija, vubrizgavanje, g- ekspanziaja, d- izduvavanje Od trenutka samozapaljenja goriva, pritisak naglo raste i postiže svoju maksimalnu vrednost. Maksimalni pritisak na kraju sagorevanja je 50-100 bara (kg/cm2), a temperatura 2000-2100° S. Treći takt je ekspanzija. Za vreme takta širenja oba ventila su zatvorena a klip se kreće od SMT prema UMT. Na 30-50° KV ispred UMT otvara se izduvni ventil tačka OI. Četvrti takt je izduvavanje. Za vreme takta izduvavanja izduvni klip se kreće od UMT prema SMT i potiskuje produkte sagorevanja, pored otvorenog izduvnog ventila, u izduvni
sistem i atmosferu. Na 0-30° KV ispred UMT otvara se usisni ventil, tačka OU. Dolaskom klipa u SMT završava se jedan i počinje novi radni ciklus. Već iz principa rada četvorotaktnog oto i dizel-motora uočavaju se osnovne razlike između njih. U konstruktivnom pogledu, oto-motori će imati manje dimenzije zbog užih maksimalnih pritisaka u radnom ciklusu. Pošto se smeša kod oto-motora priprema izvan cilindra, a kod dizel-motora u cilindru, uređaji za napajanje gorivom će biti različiti. Efikasnost procesa kod dizel-motora je veća zbog stepena kompresije. Dizel-motori su glomazniji, skuplji i bučniji u radu. Oni se napajaju teškim gorivom (plinsko ulje - nafta) i nemaju poseban uređaj za paljenje jer se gorivo pali samozapaljenjem. Oto-motori koriste laka goriva (benzin i benzol), a paljenje se vrši električnom varnicom koju proizvodi poseban uređaj za paljenje.
3.2. GLAVNI DELOVI SKLOPA MOTORA Delovi i sklopovi motora mogu se podeliti na nepokretnei pokretne i na pomoćne uređaje i sisteme. Oni koji neposredno ili posredno formiraju radni prostor motora su cilandarski blok sa cilindrima, cilindarska glava, klip itd. Za vreme rada motora neki od ovih delova se kreću, dok drugi ostaju nepokretni, pa su po tome i razvrstani.
3.3. NEPOKRETNI DELOVI I SKLOPOVI MOTORA 3.3.1. Cilindarska glava
Cilindarska glava (glava motora) zatvara radni prostor cilindra motora sa njegove gornje - čeone strane. U cilindarskoj glavi se nalaze usisni i izduvni kanali kao i kod vodom hlađenih motora - odgovarajuće komore kroz koje protiče sredstvo za hlađenje. U njoj se nalaze i kanali za podmazivanje. Na njoj se postavljaju klackalice ventila sa oprugama, ventili, brizgaljka, grejač i prateći elementi, zavisno od konstrukcije motora.
Slika 14. Cilindarska
3.3.2. Blok motora (cilindarski blok) Blok motora (cilindarski blok) predstavlja osnovu - kućište motora koji integriše sve elemente i uređaje motora u jednu celinu. U bloku motora nalaze se cilindri, odnosno cilindarske košuljice u kojima se kreću klipovi motora u toku njegovog rada. Izrađuju se livenjem, najčešće od sirovog livenog gvožđa, a ređe od legura lakih metala (najčešće aluminijumove legure). Blok motora objedinjuje sve cilinindre jednog motora, najčešće u linijskom rasporedu i to sa 4-8 cilandara. U zavisnosti od konstrukcije motora, u praksi se nailazi na rešenja cilindarskih blokova kod kojih se blok sastoji iz više podblokova, pri čemu svaki deo bloka (izrađen iz jednog dela) sadrži po dva, tri ili četiri cilindra. Kod motora sa većim brojem cilindara se radi obezbeđenja kompaktnije konstrukcije, odnosno manje dužine motora, cilindri postavljaju u tzv. V- rasporedu. Radi obezbeđenja kompaktnije, kruće i jeftinije konstrukcije motora, u praksi se često odlivaju blok i karter motora iz jednog dela.
Slika 15. Blok - karter motora. 1-blok-karter, 2- zaptivka između bloka i cilindarske glave, 3košuljica U cilindarskom bloku se nalaze komore kroz koje protiče rashladna tečnost, kao i odgovarajući kanali sistema za podmazivanje.
U zavisnosti od načina postavljanja košuljica u blok motora razlikuju se: a) suva cilindarska košuljica i
b) mokra (vlažna) cilindarska košuljica. Karter motora - donja motorska kućica Karter motora je donji deo motora u kojem su smešteni ležaj kolenastog vratila, a time i samo vratilo. Kod većine motora u karteru je smeštena i bregasta osovina. U njemu se nalazi ulje za podmazivanje i odgovarajuća pumpa koja potiskuje ulje u sistem za podmazivanje pokretnih delova motora. Karter se sastoji iz gornjeg - nosećeg dela i donjeg dela, koji se naziva i poklopac ili korito. Gornji deo se kod većine motora izvodi izjedna sa blokom, i to čini sistem koji se naziva blok-karter. Ovakav sistem je jeftiniji za izradu a omogućuje kompaktniju i kruću konstrukciju motora i samog kartera. U njemu se nalaze ležaji u kojima se oslanjaju glavni rukavci kolenastog vratila. Donji deo kartera - korito kartera izrađuje se livenjem od lakih metala ili presovanjem čeličnog lima. Najčešće se izrađuje sa spoljnim orebrenjem koji ukrućuje konstrukciju i obezbeđuje bolje hlađenje ulja u karteru. Za gornji deo kartera se pričvršćuje vijcima, sa zaptivkom između naležućih površina. Na gornjem delu kartera (na njegovoj prednjoj strani) nalazi se kućica za smeštaj razvodnih zupčanika, a na donjoj strani kućica za smeštaj zamajca. Ove kućice se izrađuju izjedna sa karterom ili zasebno, pa se zavrtnjima pričvršćuju za karter. Na karteru se nalaze: otvor za nalivanje ulja, čep za ispuštanje ulja, otvor za postavljanje šipke merača nivoa ulja, a kod nekih rešenja se nalazi i odušak za izlaženje pare i gasova.
Слика 16. Картер мотора
3.3.4. Poklopac cilindarske glave Poklopac cilindarske glave treba da zaštiti od spoljnih uticaja sve delove koji se nalaze na cilindarskoj glavi. Između poklopca i cilindarske glave nalazi se zaptivač, koji obezbeđuje zaptivanje između ovih površina, kako ulje za podmazivanje ne bi izlazilo van ovog prostora. Za motore velike snage poklopac se izrađuje od legure aluminijuma, čeličnog lima ili livenog gvožđa.
Slika 17. Poklopac glave 1- poklopac, 2,3- podloška, 4navrtka, 5- cev, 6-zaptivka
3.3.5. Glavni pokretni delovi motora Glavni pokretni delovi motora SUS su elementi prenosa snage, počev od klipa pa do izlaznog vratila iz motora. To su delovi koji se apsolutno kreću tokom rada motora. U ovu grupu delova spadaju dva osnovna mehanizma motora: motorni ili klipni mehanizam i razvodni mehanizam. 3.3.6. Motorni mehanizam Motorni mehanizam je osnovni mehanizam motora koji preko kojeg se sila pritiska gasova, iastala sagorevanjem goriva u cilindru motora, prenosi na kolenasto vratilo. On pravolinijsko kretanje klipa pretvara u obrtno kretanje kolenastog vratila. U motorni mehanizam spada: - klip sa klipnim prstenovima i osovinicom, - klipnjača sa malom i velikom pesnicom, i - kolenasto vratilo (radilica) sa zamajcem. Klip se u cilindru kreće pravolinijski, oscilatorno, između SMT i UMT i prelazi put ravan hodu klipa (h). Brzina klipa je u mrtvim tačama, zbog promene smera kretanja, ravna nuli, a u toku hoda se menja od nule do maksimalne vrednosti. Dakle, brzina klipa je promenljiva pa se izražava kao srednja brzina. Kolenasto vratilo i zamajac imaju rotaciono kretanje. Jedan hod klipa obavi se za pola obrtaja kolenastog vratila (180° KV). Zamajac ima ulogu da tu brzinu donekle sinhronizuje ujednači. Klipnjača povezuje klip sa radilicom i ima složeno kretanje (pravolinijsko i rotaciono).
3.3.7. Klip Klip je deo koji aktivno učestvuje u procesu rada motora. Kod četvorotaktnih motora u I i IV taktu vrši ulogu klipne pumpe (usisava i izduvava radnu materiju), a u II taktu vrši ulogu kompresora (sabija smešu). Kod dvotaktnih motora klip ima još i ulogu razvodnika radne materije, pošto svojim telom otvara i zatvara kanale za razvođenje. U procesu rada motora klip ima sledeće zadatke: - da svojim telom i klipnim prstenovima Zaptiva radni prostor. Da spreči prodiranje produkata sagorevanja u karter motora, i da spreči prodor uljnih para i ulja u prostor sagorevanja, - da prenosi sile pritisaka gasova i inercijalne sile preko osovinice (5) na klipnjaču (8), - da bočne sile prenosi na košuljicu cilindra (pri kosim položajima klipnjače),
- da kod dizel-motora oblikom čela klipa poboljša ostvarivanje radne materije. Klip sačinjavaju: čelo klipa (1), žlebovi za klipne prstenove (2), plašt (3) i ušice za osovinicu (4).
Slika 18. Klip oto-motora 1- čelo klipa, 2- žlebovi klipnih prstenova, 3plašt klipa, 4- ušice za osovinicu, 5- osovinica, 6- žleb osigurača osovinice, 7- osigurač osovinice, 8- klipnjača, h- debljina čela klipa Čelo klipa je ravno kod četvorotaktnih oto i nekih dizel-motora ispupčuno ili sa usmerivačem, radi usmeravanja smeše i boljeg ispiranja cilindara kod dvotaktnih motora i izdubljeno radi ostvarivanja homogenije smeše goriva i vazduha kod dizel motora.
Slika 19. Klip 1- čelo klipa, 2,3- plašt klipa, 4- ušice Klipni prstenovi imaju značajnu ulogu u radu motora: - da zaptivaju radni prostor, čime sprečavaju prodor radnih gasova u kućište motora, a ulja iz kućišta u radni prostor, - odvede toplotu sa klipa na cilindar, i - obezbeđuju odgovarajući uljni film za podmazivanje klipa i cilindra. S obzirom na konstrukciju i ulogu, klipni prstenovi mogu biti kompresioni i uljni ili strugači ulja. Kompresioni prstenovi vrše zaptivanje radnog prostora. Ugrađuje se u gornje žljebove plašta klipa. Uz stenke cilindra su uvek pritisnuti posredstvom vlatitog unutrašnjeg napona i pritiskom gasova. Odgovarajući unutrašnji napon -elastičnost kod klipnih prstenova postiže se time što se izrezuju iz cevi, prečnika većeg od prečnika cilindra. Odsecanjem dela cevi i
skupljanjem na prečnik cilindra dobije se potreban unutrašnji napon u prstenu. Materijal za izradu klipnih prstenova je obično visokokvalitetno liveno gvožđe sa visokim sadržajem grafita, koji obezbeđuje smanjenje trenja prstenova. Zato se on, radi zaštite od korozije, tvrdo hromira. Oblici kompresionih i uljnih prstenova su veoma različiti, a najčešće se sreću prstenovi sa poprečnim presekom.
Slika 20. Oblici klipnih prstenova a- kompresioni prstenovi, b- uljni prstenovi
Uljni prstenovi imaju zadatak da stružu ulje sa zidova cilindra, kako ono ne bi došlo u kompresioni prostor. Pri kretanju klipa od SMT prema UMT, prstenovi skidaju višak ulja, koje kroz otvore na prstenovima i klipu prolazi i sliva se u korito motora. Broj ugrađenih klipnih prstenova zavisi od vrste motora. Kod oto-motora obično se ugrađuju 3-4 kompresiona i 1-2 uljna prstena, a kod dizel-motora 4-6 kompresionih i 1-2 uljna. Na klipve dvotaknih oto-motora uljni prstenovi se ne ugrađuju.
3.3.8. Osovinica klipa Osovinica klipa (Slika 21.) prenosi silu sa klipa na malu pesnicu klipnjače. Pošto klipnjača u toku rada motora ima složeno kretanje, sastavljeno od pravolinijskog (mala pesnica) i kružnog (velika pesnica), telo klipnjače se stalno zakreće u odnosu na osu cilindra i klipa. Zbog toga se veza između osovinice klipa, ušica klipa (na koje se osovinica oslanja) i male pesnice klipnjače, može ostvariti na jedan od sledećih načina: - čvrstom vezom između osovinice i ušica (okaca) klipa, sa slobodnim zakretanjem male pesnice oko osovinice; - čvrstom vezom između osovinice i male pesnice klipnjače, sa slobodnim zakretanjem osovinice u ušicama klipa i - sa slobodnim okretanjem osovinice u ušicama klipa i u ležištu male pesnice klipnjače (slobodno plivajuća osovinica). Ukoliko se veza klipa i klipnjače ostvaruje preko slobodno plivajuće osovinice, vrši se obezbeđenje protiv izlaska osovinice iz ušica klipa, što bi izazvalo oštećenje košuljice. To se konstrukciono izvodi: - utiskivanjem odgovarajućeg čepa od lakog metala; - sigurnosnim prstenom (Segerov prsten) (Slika 22.); - Čeličnom žicom i - Vijkom Pošto je izložena velikim mehaničkim i termičkim opterećenjima, osovinica se izrađuje od čelika za cementaciju, i to obično sa prstenastim poprečnim presekom, radi smanjenja mase.
Slika21. Osovinica klipa
Slika 22. Osigurači osovinice klipa
3.3.9. Klipnjača Klipnjača ima zadatak da silu pritiska gasova sa čela klipa prenese na kolenasto vratilo - radilicu. Ona povezuje klip sa radilicom i posrednik je pri pretvaranju pravolinijskog kretanja klipa u kružno kretanje kolenastog vratila. Izložena je promenljivom i složenom naprezanju. Zato se izrađuje kovanjem od ugljeničnog čelika sa zadatkom elemenata za poboljšanje: silicijuma, mangana i molibdena. Na ovaj način se dobijaju minimalne dimenzije i dobra mehanička svojstva klipnjače.
Slika 23. Sasatavni elementi klipnjače 1- mala pesnica, 2- čahura male pesnice, 3- telo klipnjače, 4- velika pesnica klipnjače, 5- klizna polušolja, 6poklopac klipnjače, 7- vijak za stezanje, 8- osigurač
ч.'1л>ј>а м и i w ш гм line
Slika 24. Izgled rastaljene klipnjače Klipnjača (Slika 23) se sastoji od tri osnovna elementa: male pesnice (1), tela klipnjače (3) i velike pesnice (4). Ostali delovi klipnjače su: čahura male pesnice (2), klizne polušolje ili posteljice (5), poklopac velike pesnice (6) i vijci za spajanje (7). Mala pesnica je vezana pomoću klipne osovinice sa klipom i redovno je izrađena od jednog dela. U pesnicu se utiskuje čaura (2) od olovne bronze u kojoj klizi osovinica klipa. Za podmazivanje osovinice i čaure na maloj pesnici se buši rupa (Slika 27) kroz koju ulaze kapljice ulja. Kod opterećenih motora podmazivanje se obavlja pod pritiskom ulja, koje dolazi iz velike pesnice, kroz telo klipnjače.
3.3.10. Kolenasto vratilo - radilica Kolenasto vratilo ili radilica ima zadatak da sile pritiska gasova u radmom taktu primi, da ih pretvori u obrtni moment i u vidu obrtnog momenta preda transmisiji vozila ili građevinske mašine. Kolenasto vratilo se sastoji od oslonih rukavaca (1), rukavaca klipnjače (2), ramena (3), koja spajaju rukavce, kanala za proticanje ulja do ležajeva (4), prednjg kraja (5) i zadnjeg kraja s prirubnicom (6) za koju se vezuje zamajac.
2
Slika 25. Kolenasto vratilo 1- osloni rukavci, 2- rukavci klipnjača, 3- ramena, 4- kanal za proticanje ulja, 5- prednji kraj vratila, 6- zadnji kraj vratila s prirubnicom
3.3.11. Ležajevi kolenastog vratila Ležajevi kolenastog vratila mogu biti kotrljajući i klizni. Kotrljajući se upotrebljavaju kao ležaji klipnjača kod nekih dvotaktnih motora. Oni mogu biti sa kuglicama, valjcima i iglicama. Prednost im je što su jednostavni u pogledu podmazivanja i troše male količine ulja. Nedostaci su im što su osetljivi na udarna opterećenja i vibracije i visoke pritiske. Kod četvorotaktnih motora glavni i leteći ležajevi su redovno klizni. Glavni ležaj radilice (Slika 26) obrazuju dve polušolje (1). Na jednoj polušolji izbušen je otvor (2) za ulaz ulja u kanal (3). Kanal je izveden na obe polušolje i kroz njega prolazi ulje koje podmazuje ležaj i rukavac vratila.
Slika 26 Glavni ležaj kolenastog vratila: 1- polušolje ležaja, 2- otvor za ulaz ulja, 3- kanal za ulje
Slika 27. Višeslojni "vodeći" ležaj
Slika 28. Polušolja letećeg ležaja: 1- čelična posteljica, 2- ležišni metal, 3ispusti za fiksiranje ležaja Ležini metal je dvokomponentna ili višekomonentna legura. Za ležišta klipnjača obično se upotrebljava dvokomponentna legura - olovna bronza. Kod manje opterećenih motora kao ležišni metal najviše se koristi legura kalaja, antimona, bakra i olova, poznata pod nazivom "beli metal". Ova legura je dosta mekana i ima dobra klizna svojstva. Nedostatak ovih legura je relativno mala tvrdoća na povišenim temperaturama. U slučaju nedostatka maziva, dolazi sigurno do topljenja ovih legura i zaribavanja ležajeva. Kod višeslojnih ležajeva, sloj belog metala se nanosi galvanskim putem, a debljina mu je 0,05-0,125 mm. Kod motora sa visokim specifičnim opterećenjima ležajeva, kao što su dizel-motori, ležišni metal je tvrđa legura sa slabijim kliznim svojstvima. To je kalajno-olovna bronza za ležajeve (CuSn 10 Pb 10). Ova legura se naliva u čelične posteljice kao i beli metal, ali u debljem sloju. Kod nekih motora aksijalno pomeranje kolenastog vratila se sprečava "vodećim ležajem" (Slika 27). Ovaj vodeći ležaj sa obe strane ima venac koji sprečava aksijalno pomeranje vratila. Kod motora koji nemaju "vodeći ležaj", aksijalno pomeranje radilice se osigurava odstojnim prstenovima.
3.3.12. Zamajac Kod četvorotaktnog motora, kako je poznato, samo jedan takt je radni -ekspanzija. Samo u tom taktu se dobija energija, a za ostala tri energiju treba akumilirati i u određenom trenutku ponovo predati vratilu. Tu ulogi ima zamajac motora. On omogućava ravnomerno obrtanje kolenastog vratila, pokretanje motornog mehanizma iz mrtvih tačaka, olakšava puštanje motora u rad i polazak vozila -mašine s mesta. je kod njih zamajac manje težine.
Slika 35 - Zamajac: 1- telo, 2- zupčasti venac, 3- prirubnica
4. SISTEM ZA HLAĐENJE POGONSKOG MOTORA
4.1. UREĐAJ ZA HLAĐENJE MOTORA Motori sa unutrašnjim sagorevanjem vrlo su neekonomične mašine, gledano sa stanovišta iskorišćenja uložene energije. Sjedne strane, težimo za što kaloričnijim gorivima da bismo dobili što veću količinu toplote, a sdruge strane intenzivno hladimo motor. Velika količina toplote, dobijena sagorevanjem goriva u cilindrima motora, samo se delimično pretrvori u korstan rad (23-30%). Od preostalog dela toplote, veći deo (51-57%) izlazi sa sagorelim gasovima i zgreva delove motora. Poznato je daje tačka topljenja lakih legura, od kojih se rade klipovi (kod nekih motora i glava) približno 650°S, a tačka omekšavanja 450°S. Ako bi zagrejavanje klipova i glave bilo do ovoga stepena, oni bi se siguro deformisali. Visoke temperature štetno deluju i na ulje za podmazivanje: smanjuju viskoznost i ubrzavaju proces starenja ulja. Na visokim temperaturama kod sklopova klip-cilindar, ležajevi-rukavci radilice itd. Može se smanjiti zazor, zbog različitog koeficijenta širenja materijala. Iz navedenih razloga jasno se vidi da se pregrejani delovi motora moraju hladiti. Hlađenje se može izvesti direktno strujom vazduha ili indirektno preko nekog sredstva za hlađenje. Koje hlađenje će biti primenjeno zavisi od niza faktora: maksimalne temperature u motoru, snage motora koja se troši za hlađenje, zbijenosti instalacije za hlađenje, složenosti, sigurnosti i cene koštanja instalacije, težinskih i dimenzionih pokazatelja i dr. Na motorima građevinskih mašina koriste se dva osnovna, primenjena, načina hlađenja: - hlađenje tečnošću, i - hlađenje vazduhom. Hlađenje tečnošću ima i prednosti i nedostataka u odnosu na vazdušno hlađenje. Prednosti hlađenja tečnošću su: - stabilno toplotno stanje motora pri promenljivim režimima rada, - efikasno hlađenje toplih mesta u motoru, - pouzdan rad motora pri visokim spoljnim temperaturama, - mogućnost iskorišćenja toplote koju ima medij za hlađenje (grejanje unutrašnjosi automobila), - mogućnost regulisanja temperature tečnosti pomoću termostata, - manji šum motora u radu, jer ih tečnost prigušuje, i - manji utrošak snaga za pogon uređaja za hlađenje: (2-9%) He kod vodom hlađenih, a (3,5-13%) He kod vazdušno hlađenih motora.
Nedostaci hlađenja tečnošću su: -
složenost uređaja za hlađenje i njegova sklonost čestim neispravnostima, potrebna stalna kontrola uređaja tokom eksloatacije, uređaj komplikovaniji, skuplji i složeniji za remont, veća težina motora zbog većeg broja delova uređaja i prisustva tečnosti u UReđaju, pojava kamenca i taloga u uređaju, duže vreme zagrevanja motora posle startovanja, i motor se ne može koristiti bez sredstva za hlađenje.
Hlađenje vazduhom ima prednosti: - manja konstruktivna težina i gabariti motora, - uređaj jednostaviji i jeftiniji, - manja osetljivost na promenu spoljne temperature (veća radna temperatura motora do 180°S). He postoji opasnost od zamrzavanja tečnosti u motoru, - jednostavno održavanje i manja cena remonta, i - brže zagrevanje motora do radne temperature a stim u vezi i manje habanje delova klipno-cilindarske grupe. Nedostaci hlađenja vazduhom: - otežano hlađenje toplih metsta, obavezan hladnjak za ulje, i - veća termička naprezanja delova zbog viših temperatura. Gotovo svi nedostaci hlađenja tečnošću vezani su baš za tečnost. Teškoće koje nastaju pri hlađenju: zbog naslaga kamenca, opasnost od smrzavanja tečnosti, problemi održavanja itd. Pogodnim rešenjima svode se na razumnu granicu. Brojne prednosti hlađenja vodom opravdavaju veću primenu, naročito kod oto-motora. Hlađenje vazduhom češće se primenjije kod dizel nego kod oto-motora. Na motorima gotovo svih inžinjerijskih mašina, izuzev lako prenosnih, primenjeno je hlađenje tečnošću. Lakoprenosne građevinske mašine hlade se vazduhom.
4.2. VRSTE HLAĐENJA TEČNOŠĆU Skup svih elemenatad uređaja koji regudišu pravilan tok hlađenja motora nazivamo uređaj za hlađenje/Zadatak uređaja za hlađenje^ Zadatak uređaja za hlađenje je da održava radnu temperaturu^btbra, hlađenja mogu biti: - hlađenje putem isparavanja, - termosifonsko hlađenje, i - hlađenje pod pritiskom.
Hlađenje isparavanjem veoma se retko primenjuje. Primena mu je moguća samo kod motora manjih snaga. Voda koja ispari iz omotača cilindra nadoknađuje se nalivanjem sveže vode. Na ovaj način se hlade motori "ARAN", koji pogone mešalice za beton i drobilice za kamen. Hlađenje pod pritiskom se danas skoro isključivo upotrebljava. Tečnost za hlađenje, obično voda cirkuliše kroz uređaj pod pritiskom pumpe. Pritisak u uređaju se kreće (1-2,5) bara (kg/cm2). Prednost ovog načina hlađenja u odnosu na prethodna dva je veći efekat hlađenja, nema mogućnosti zastoja tečnosti, potrebna je manja količina tečnosti i manje dimenzije uređaja. Hlađenje pod pritiskom može biti otvoreno i zatvoreno. Otvoreni uređaj za hlađenje (Slika 30) sastoji se od hladnjaka (1), ventilatora (2), pumpe za vodu (3), kanala u motoru (4), termostata (5), prelivne cevi (6), termometra. Pri radu motora pumpa (3) vuče vodu iz hladnjaka (1) i šalje kroz kanal (4) u rdtor. Voda kruži oko cilindra i kratkom cirkulacijom kroz cev (7) dolazi u(^impu) a pumpa je ponovo upućuje u motor. Kratka cirkulacija traje dok motor ne šstigne radnu temperaturu (termostat zatvoren). Kad se tečnost zagreje na radnu temperaturu, termostat (5) se otvara i voda kroz cev (7) protiče u hladnjak radi hlađenja. Ovo je duga cirkulacija vode. Na svim građevinskim mašinama, čiji se motor hladi vodom, primenjen je otvoreni način hlađenja.
Slika 30 - Otvoreni način hlađenja: 1 - hladnjak, - ventilator, 3 - pumpa za vodu, 4 - kanal u motoru, 5 - termostat, 6 - prelivna cev, 7 - cev za kratku cirkulaciju tečnosti, 8 - cev za dugu cirkulaciju tečnosti Zatvoreni način hlađenja (Slika 31) se sve više primenjuje zadnjih godina. Ima iste delove kao i otvoreni uređaj, ali je dodat još dopunski rezervoar (7) i dvostrani ventil (6). Uređaj je zatvoren zbog toga da se u njemu poveća pritisak, a time se pomera tačka ključanja i isparavanja tečnosti naviše. Pri povećanju pritiska za 0,1 bar (kg/cm2), temperatura ključanja raste (pomera se) za 2,3°S. Na ovaj način smanjuje se mogućnost da rashladna tečnost u uređaju proključa i da se motor pregreje. Rashladna tečnost je antifriz i u letnjim i u zimskim uslovima eksploatacije. Dopunski rezervoar (7) služi za popunu ikompenzaciju
količine tečnosti u uređaju. Poklopac hladnjaka (12) hermetički zatvara grlo i u njemu je smešten dvostrani ventil (6). Ventil se otvara i višak tečnosti protiče u rezervoar (7). Kada temperatura pada (motor prestao da radi ili su blaži uslovi rada), zapremina tečnosti se smanjuje, u hladnjaku (1) nastaje podpritisak, otvara se ventil (6) i tečnost se vraća iz rezervoara (7) u hladnjak. Na tečnost u rezervoaru (7) deluje i atmosferski pritisak preko cevčice (8). Princip rada zatvorenog načina hlađenja, kad je motor hladan ili zagrejan, u svemu ostalom je potpuno isti (isključujući doziranje tečnosti) kao kod otvorenog načina. Dobra strana ovog načina hlađenja je velika pouzdanost u radu i mogućnost upotrebe iste tečnosti u svim uslovima eksploatacije. Pošto je uređaj hermetički zatvore, tečnost se ne troši, paje ne treba dosipati.
Slika 31- Zatvoreni način hlađenja 4.3. ELEMENTI UREĐAJA ZA HLAĐENJE Uređaj za hlađenje pod pritiskom (Slika 32) sastoji se od hladnjaka pumpe, ventilatora, termostata, provodnih cevi i kanala i termometra za merenje temperature tečnosti. Hladnjak ima zadatak da toplotu koju voda nanosi iz motora preda okolnom vazduhu. Sastoji se od gornje komore (8) (Slika 31) i donje komore (10) koje su međusobno spojene vertikalnim cevima (9). Zagrejana voda iz motora dolazi u komoru (8), struji kroz cevi (9) predajući toplotu struji vazduha kojeg stvara ventilator (3). Iz vertikalnih cevi voda dolazi u donju komoru (10), odakle je pumpa (6) vuče i potiskuje u motor. Na gornjoj komori nalazi se čep za nalivanje vode u hladnjak. U čepu je ugrađen parovazdušni ventil (1 i 2 Slika 26). Ovaj ventil sprečava ispljuskivanje tečnosti iz hladnjaka pri kretanju i radu vozila - mašine, i pojavu natpritiska i potpritiska u hladnjaku.
Slika 32 - Elementi uređaja za hlađenje: 1 - parni ventil, 2 - vazdušni ventil, 3 - ventilator, 4 -termostat, 5 - termoelement (termododavač), 6 - pumpa, 7 prelivna cev, 8 - gornja komora hladnjaka, 9 - vertikalne cevi za cirkulaciju vode, 10 - donja komora hladnjaka, 11 - ventil za ispuštanje vode, 12 elastična cev za vezu hladnjaka i motora
Na donjoj komori hladnjaka (10, Slika 32) ugrađena je slavina (11) koja služi za ispuštanje tečnosti i taloga iz hladnjaka. Vertikalne cevi (9, Slika 26) su međusobno spojene horizontalnim, tankim bakarnim limovima, koji povećavaju kontaktnu površinu hlađenja sa vazduhom, i tako povećavaju efekat hlađenja. Kroz vertikalne cevi cirkuliše tečnost, a između horizontalnih limova struji vazduh, koji prima toplotu od tečnosti i snižava joj temperaturu za 5 - 10°S Međusobno povezane vertikalne cevi i horizontalni limovi nazivaju se saće hladnjaka; ono može biti sa vertikalnim cevima (a, Slika 33) ili lamelasta (b, Slika 33). Hladnjak sa vertikalnim cevima je najčvršći pa se upotrebljava na motorima teretnih automobila i građevinskim mašinama. Pri istim gabaritima, lamelasti hladnjaci imaju bolji efekat hlađenja ali nestabilniju konstrukciju od prethodnih, pa se primenjuju na uređajima putničkih automobila.
Slika 33 - Saće hladnjaka: a - saće hladnjaka sa vertikalnim cevima, b - saće lamelastog hladnjaka
Ventilator ima zadatak da obezbedi struju vazduha, potrebnu za hlađenje tečnosti u hladnjaku u svim uslovima rada motora. Pri kretanju vozila, usled pritiska vazduha na čeonu površinu hladnjaka, posao ventilatora je znatno olakšan. Međutim, kod građevinskih mašina koje rade u mestu, uloga ventilatora je veoma značajna, jer struju vazduha proizvodi isključivo ventilator. Ventilator je smešten na čeonoj strani motora. Sastoji se od glavčine i
krila. Glavčina je smeštena na osovinu na kojoj je i pumpa za vodu. Broj krila se kreće, zavisno od motora, od 4 do 6. pogon dobija od remenice kolenastog vratila, posredstvom ventilator kaiša i remenice ventilatora. Kod savremenijih rešenja uređaja za hlađenje, pri većim brzinama vozila obezbeđeno je efikasno hlađenje i bez učećša ventilatora. Ventilator se kod ovakvih motora uključuje automatski , kad motor postigne radnu temperaturu kada prirodna struja vazduha postane dovoljna za održavanje radne temperature motora.
Slika 34 - Pumpa za vodu: 1 - ulazna cev za vodu, 2 - obrtno kolo, 3 - kućište pumpe, 4 izlazna cev za vodu, 5 - vratilo, 6 - zaptivka, 7- navrtka za pritezanje i regulisanj zaptivke Automatsko uključivanje i isključivanje ventilatora vrši elektromagnetska spojnica, koju aktivira bimetalni prekidač, smešten u hladnjaku. Isključivanjem ventilatora smanjuju se gubici efektima snage i umanjuje šum motora. Pumpa uređaja za hlađenje (Slika 35) je centrifugalna. Zadatak joj je da obezbedi u uređaju cirkulaciju tečnosti pod pritiskom. Pogon dobija od kolenastog vratila preko ventilator kaiša. U kućištu pumpe, na osovini smešteno je pumpino kolo s lopaticama (krilima). Tečnost iz hladnjaka, u smeru strelica (Slika 35), dolazi u pumpu, ali bliže njenom središtu. Usled obrtanja pumpnog kola, lopatice (krila) zahvataju tečnost i usled delovanja centrifugalne sile odbacuju u pravcu većeg radijusa. Iz izlaznog kanala u pumpi, tečnost pod pritiskom odlazi u motor. Brzina tečnosti na ulazu u pumpu je 2,5-3 m/sec, a na izlazu oko 5 m/sec, Radni prostor pumpe zaptiva se aksijalnim kliznim zaptivačem. Termostat (Slika 36) služi za brže postizanje i održavanje radne temperature motora. Smešten je u cev između motora i hladnjaka. Na motorima građevinskih mašina najviše se upotrebljava termostat u obliku meha (Slika 36). Sastoji se od tela (4), odvodne cevi (5), ventila (8) i meha (9). Unutrašnjost meha je do određene visine napunjena lakoisparljivom tečnošću. U početku rada motora, temperatura rashladne tečnosti je ispod 70°S, meh je skupljen i odvodna cev (5) zatvorena ventilom 6, (a, Slika 35). Prema tome tečnost ne može u hladnjak, već u smeru strelice, kroz otvor (10), protiče u pumpu i ponovo u motor. Ovo je kratka cirkulacija tečnosti, jer je termostat zatvoren.
Slika 35 - Termostat a) ventil termostata zatvoren (hladan motor, b) ventil termostata otvoren (zagrejan motor, 1- telo pumpe za vodu, 2- nosač termostata, 3- prstenasti zaptivač, 4- telo pumpe za vodu, 5- odvodna cev termostata, 6- ventil termostata, 7- zaptivač, 8- vreteno ventila, 9- meh termostata, 10- otvor Kad se tečnost u uređaju zagreje preko 70°S, trčnost u mehu počinje isparavati. Isparavanjem lako isparljive tečnosti, u mehu raste pritisak, usled čega se širi harmoničasti meh (9) i posredstvom vretena (8) podiže ventil (6) i otvara termostat. Tečnost sada iz motora, u smeru strelica, prolazi kroz odvodnu cev (5) u hladnjak motora (b, Slika 35). Samo manja količina tečnosti koja ne uspe da prođe kroz termostat prolazi kroz otvor (10) u pumpu. Ovo je duga cirkulacija tečnosti. Termostat sa parafinskim punjenjem (Slika 36) je savremenije rešenje. Sastoji se od dobro zaptivene kutije napunjene parafinom. U kutiju je uvučen klip napunjen gumom. Za kutiju je vezan i tanjirasti ventil, koji pri hladnom motoru zatvara termostat (Slika 36). Kad ee rashladna tečnost zagrejena 80°S parafin se topi, metalna kutija klizi niz klip i termostat se otvara. Prednost ovog termostata je u tome što nije osetljiv na natpritiske koji vladaju u uređaju za hlađenje., dok je termostat sa mehom osetljiv. Za grubo regulisanje temperature tečnosti opotrebljavaju se žaluzine. To su zastori koji se stavljaju na prednju stranu hladnjaka radi bržeg postizanja radne temperature tečnosti. Kada motor postigne radnu temperaturu, skidaju se sa hladnjaka.
ирема хладњаку
Slika 36 - Termostat sa parafinskim punjenjem Termometar služi za kontrolu temperature u uređaju za hlađenje. Termododavač se montira u cev, između motora i gornje komore hladnjaka, u glavu ili blok motora. Telo termododavača može biti u direktnom dodiru sa tečnošću ili može meriti temperaturu samo mesta u kojem je učvršćen. Instrument za očitavanje temperature u stepenima Celzijusa (°S) igrađen je na instrument tabli ispred vozača.
5. PRINCIP TEHNIČKE EKSPLOATACIJE I ODRŽAVANJA
Kada se na indikatoru zaprljanosti prečistača vazduha pojavi crvena boja, izvaditi uložak prečistača radi čišćenja ili pranja.
5.1. PODEŠAVANJE MINIMALNOG OBRTAJA MOTORA
1. Podešavanje minimalnog broja motora sme vršiti samo lice stručno za ovu operaciju. 2. Dožvoljeni minimalni broj obrtaja motora je 650 °/min
5.2. ČIŠĆENJE ULOŠKA PREČISTAČA ZA VAZDUH
1. -
čišćenje uloška komprimovanim vazduhom vršiti u slučaju zaprljanosti prašinom, bez naslaga čađi, ili ulja; izduvavanje prašine vršiti komprinovanim vazduhom usmerenim isključivo od unutrašnje ka spoljnjoj strani uloška prečistača; pritisak komprinovanog vazduha ne sme biti veći od 6 bar; sa čišćenjem prestati kada iz uloška više ne izlazi prašina; uložak se ne sme čistiti udaranjem.
2. -
pranje uloška deterdžentom i vodom vršiti u slučaju zaprljanosti uloška od ulja ili čađi na sličan način. Rastoriti 100 200 grama deterdženta „DONALDSON“ D-1400 (Ili bis-4) 8 10 litara vode zagrejane na oko 50°S
-
-
Oprati uložak u rastvoru deterdženta Posle pranja deterdžentom uložak isprati čistom vodom. Mlaz vode treba da bude usmeren isključivo od unutrašnje ka spoljašnjoj strani od uloška ka prečistača. Pritisak mlaza ne sme da bude veći od 2 bara. Nakon pranja uložak prečistača vazduha obavezno osušiti na toplom vazduhu ili ga ostaviti da se suši na mirnom vazduhu.
3. -
Kontrola uloška vrši se pomoću upanjene sijalice čija se svetlost prostire od unutrašnje ka spoljašnjoj površini uloška prečistača
-
-
Ukoliko je svetlost na celokupnoj površini prečistača ravnomerno raspoređena, uložak je ispravan i može se ugraditi. Ako je na nekom mestu svetlost izrazitija, to znači da je papir oštećen, pa takav uložak baciti i ugraditi novi Proveriti zaptivka na ulošku i ukoliko su oštećene, odbaciti ih i ugraditi nove. Posle tri obavljena čišćenja ili pranja uloška prečistača, isti baciti i ugraditi novi.
4. -
Posle čišćenja(odnosno pranja) i kontrole (ili zamene) ugraditi prečistač; Obavezno pritisnuti dugme indikatora kako bi sa istog bila pomerena crvena boja
5.3. KONTROLA GRANIČNIKA KAŠIKE
1. Podići strelu u najviši položaj i istresti kašiku sve do udara u graničnik; 2. Proveriti dimenziju min 100 mm 3. Po potrebi na nalegajuću površinu na graničniku naneti sloj vara tvrdom elektrodom. Zatim var poravnati tocilom i podesiti da kašika leži na oba graničnika po celoj naležućoj površini
5.4. PODEŠAVANJE GRANIČNIKA HODA STRELE
1. olabaviti valjak za podešavanje brega; 2. okrenuti graničnik brega za izvestan ugao i to : -
U smeru kazaljke na časovniku, ako se želi smanjiti visina istresanja, i U smeru surotnom od smera kazaljke na časovniku, ako se želi povećati visina istresanja;
3. pritegnuti valjak; 4. uključiti komandu za dizanje strele(motor pri tom treba da radi) i proveriti da li se strela automatski isključuje na željenoj visini.
5.5. PRITEZANJE NAVRTKI TOČKOVA
Posle prvih 20 časova rad obavezno pritegnuti navrtke točkova momentom od 500
50 Nm.
Kontrolu vršiti jednom nedeljno i po potrebi dotezati navrtke propisanim momentom kako ne bi došlo do labavljenja veze točak glavčina i oštećenja točka.
5.6. PODEŠAVANJE RUČNE KOČNICE
1. Izvaditi rascepku a zatim krunastu navrtku pritegnuti za pola kruga 2. Odviti konta navrtku za dva do tri kruga i pomooću vijka podesiti kočnicu da zazor između kočionih feroda bude od 0,20 0,25mm 3. Pritegnuti kontranavrtku. 4. Postaviti rascepku
5.7. ODSTRANJIVANJE VAZDUHA IZ HIDRAULIČNE KOČIONE INSTALACIJE (Vrši se uglavnom nakon zamene ili rastavljanja nekog od elemenata sistema) 1. Napuniti uljem glavni kočioni cilinder(operacija broj 20) 2. Odviti čep za ispuštanje vazduha i doliti ulje sve dok se vazduh potpuno ne odstrani iz glavnog kočionog cilindra. Zatim zaviti čep. 3. Jedan kraj odgovarajućeg gumenog creva navući na čelo vijka za ispuštanje vazduha iz kočionog cilindra u točku, a drugi njegov kraj staviti u čist sud do pola napunjen uljem za kočnice UK-2, tako da bude potopljeno ulje. 4. Odviti vijak za odstranjivanje vazduha iz kočione hidraulične instalacije komandovati drugom licu da pritisne nožnu predalu kočnice. Zatim vijak pritegnuti i otrpustiti pedalu kočnice. Ovaj postupak naizmenično ponavljati sve dok se u posudi sa uljem pojavljuju mehurići vazduha iz creva. Na kraju pritegnuti vijak, pustiti pedalu kočnica i skloniti gumeno crevo u posudu sa uljem. 5. Vazduh odstranjivati na svakoj čeljusti na dva mesta. Ukupno na 12 mesta na sva četiri točka. Napomena: postupak odstranjivanja vazduha iz hidrauličnog dela kočione instalacije obuhvata ispuštanje vazduha iz kočionih cilindara sva četiri točka. Najpre treba ispustiti vazduh iz prednjih a zatim iz zadnjih kočionih cilindara. Za ovu operaciju su potrebna dva radnika. U toku rada dolivati ulje u glavni kočioni cilindar i ne dozvoliti da se isprazni.
5.8. ZAMENA TEČNOSTI U ANTIFRIZERU 1. Odviti čep sa donje strane posude i ispustiti tečnost. Potom zaviti čep. 2. Odviti začepni vijak sa meračem i doliti u posudu 200 etil- alkohola(oko 160 gr). Pri nalivanju koristiti levak i držati ga malo podignutog od otvora za nalivanje, da bi vazduh iz posude mogao nesmetano izlaziti u atmosferu. Nivo tečnosti mora biti u označenim granicama na meraču.
Napomena: u zimskim uslovima rada ( na temperature okoline ispod +5 °S) svakodnevno kontrolisati nivo tečnosti u antifrizeru, zamenu vršiti jedanput nedeljno.
5.9. KONTROLA NAPONA U ĆELIJAMA AKUMULATORA 1. Postavljati redom šinjke voltmetra na delove svake ćelije akumulatora i očitavati na skali veličine napona. Ukoliko je ovaj napon manji od 1,8 V, skinuti akumulatore i dopuniti ih električnom strujom u radionici. Napomena : Najbolje je ovako kontrolisati napon posle rada nekog od potrošača (odnosno pražnjenja akumulatora), jer se napon posle dužeg mirovanja akumulatora naglo popravlja (u normalnim uslovima rada).
5.10. KONTROLA GUSTINE ELEKTROLITA U ĆELIJAMA AKUMULATORA 1. Odviti plastični čep na ćeliji 2. Postaviti vrh bometra u elektrolit, stisnuti rukom gumenu sisaljku, a zatim je pustiti na vadeći bometar. Pritom se usisa izvesna količina elektrolita u cev bometra. Postupak usisavanja i istiskavanja tečnosti ponoviti tri do četiri puta bez vađenja bometra, zatim usisati potrebnu količinu elektrolita, da plovak unutar staklene cevi bometra može slobodno plivati. Izvući bometar. 3. Na skali očitati gustinu odnosno specifičnu težinu elektrolita. 4. Vratiti elektrolit u ćelije i postupak ponoviti kod svih ćelija oba akumulatora. 5. Gustina elektrolita treba da bude 29,7 težini od 1,26 1,285 gr/
32 ° Ve (stepeni Bomea), što odgovara specifičnoj
. Ako su očitani podaci manji, skinuti i dopuniti akumulatore
električnom strujom. Napomena: Ovakav način merenja vršiti nakon mirovanja akumulatora od najmanje jedan čas, da bi se elektrolit stabilizovao. Znatno je praktičniji način kontrole akumulatora merenjem napora pomoću volt metra sa šiljcima.
5.11. KONTROLA RADA DINAME
1. Skinuti generator i prekontrolisati na probnom stolu, u radionici koja je opremljena za ovu operaciiju
5.12. KONTROLA RADA ELEKTROPOKRETAČA
1. skinuti elektropokretač i prekontrolisati na probnom stolu, u radionici koja je opremljena za ovu operaciiju
5.13. PODEŠAVANJE GLAVNOG VENTILA SIGURNOSTI NA RAZVODNIKU HIDRAULIČNE INSTALACIJE
1. Podešavanje vršiti isključivo uz potrebu odgovarajuće merne opreme. Podešavanje sme vršiti samo stručno lice. 2. Pritisak otvaranja glavnog ventila sigurnosti mora biti regulisana 140 2 bar. I pored navedenih konstrucionih i eksplotacionih karakteristika, dug radni vek i ekonomičnost korišćenja utovarivača prvenstveno zavise od stručnosti i obučenosti rukovaoca.
