Техника - молодёжи 1978-01, страница 36

Поступь шагающего гиганта

На центральном развороте журнала (с. 32—33) изображен шагающий экскаватор ЗШ 100.100, предназначенный дли вскрышных работ.

Схема работы механизма шагания показана слева вверху. Он состоит из двух вспомогательных цилиндров, двух башмаков, шарнирно подвешенных к цилиндрам с обеих сторон экскаватора,и вспомогательных узлов. При работе экскаватора поршни обоих цилиндров втянуты внутрь, опорные башмаки подняты и не мешают вращаться поворотной части (А). Сначала механические захваты освобождают башмаки, а поршни вспомогательных цилиндров выдвигаются до упора в крышки цилиндров (Б). При этом подъемные цилиндры занимают вертикальное положение, а башмаки перемещаются вперед по ходу машины и вниз. После этого верхние полости подъемных цилиндров соединяются с магистралью, и в них поступает масло, выдвигающее поршни подъемных цилиндров, и башмаки опускаются на грунт. При дальнейшем поступлении жидкости в верхние полости подъемных цилиндров они начинают поднимать экскаватор (В). А после того как он поднимется на высоту максимального хода поршня подъемных цилиндров, верхние полости вспомогательных цилиндров соединяются со сливом, а нижние — с магистралью давления. Экскаватор начнет перемещаться в сторону, противоположную стреле, опускаясь на грунт (Г).

лика. (Кстати, именно по этой причине так часто не имели успеха упорные попытки изобретателей радикально изменить схему экскаватора.) Вот и приходится конструктору умело маневрировать между двумя крайностями.

Удачный пример сочетания опыта и риска — создание в нашей стране первого из сверхмощных шагающих экскаваторов ЭШ-14/65. Появился он а конце 40-х годов на строительстве Волго-Донского судоходного канала. Стальной гигант ни в чем не уступал лучшим образцам известных зарубежных фирм, отметивших к тому времени свое вековое существование. Но самое главное: в его конструкции воплотились сразу два невиданных доселе новшества — гидравлический механизм шагания и вантовая стрела.

Прецедентов столь решительного изменения конструкции история экскаваторостроения не имеет. Теперь эти крупные нововведения прочно вошли в мировую практику. Но судьба их сложилась неодинаково.

Гидравлический ход сразу продемонстрировал свои достоинства: плавность, точность управления длиной шага, возможность достижения минимально необходимой высоты подъема корпуса,- исключение громоздкого и тяжелого вала, непре

менного во всех прочих механизмах шагания. И впоследствии эта система не претерпела никаких существенных изменений.

В конструкции вантовой стрелы изобретатель X. Винокурский воплотил красивую техническую идею. Состояла она, образно говоря, в правильном распределении ролей. Каждое звено обычной жесткой стрелы-фермы воспринимает и выгодные и невыгодные для себя нагрузки, что весьма нерационально.- В вантовой же стреле все сжатые элементы выполнены тольк<? из труб, а все растянутые — из канатов. Каждый элемент играет лишь свою роль, работает лишь под той нагрузкой, к которой он наилучшим образом приспособлен. Это позволило уменьшить вес стрелы до минимума при сохранении ее прежней прочности.

В любой машине такое решение было бы идеальным. Но экскаваторная специфика чуть было не вынесла беспощадный приговор изобретению. Дело в том, что в первоначальной конструкции вантовой стрелы канаты неизбежно оказывались под переменными нагрузками. Одни из Йих скоро вытягивались, провисали и не работали, остальные, орудуя «за двоих», быстро изнашивались. И все же идея была слишком хороша, чтобы ее забыть. Это подтвердилось в новых модификациях ван-товых стрел, где главный недостаток медленно, но верно устраняли.

Так по-разному утверждали себя новшества. Одно — сразу, другое — постепенно, в процессе улучшения или, как говорят специалисты, «вылизывания» конструкции. Последний, не совсем технический термин обозначает гораздо менее предпочтительный путь в технике. Однако в экска-ваторостроении он, увы, наиболее частый. Иной раз конструкторов можно даже заподозрить в том, что они чуть ли не намеренно оставляют резервы для «вылизывания». Ведь бывали же примеры, когда, не увеличивая мощности, а лишь несколько изменив конструкцию машины, ее производительность повышали почти вдвое, а стрелу удлиняли в полтора раза!

На самом деле все обстоит далеко не просто. Ведь львиная доля резерва приходится на «перестраховочный фонд». И конструкторам трудно обойтись без него: завышение запасов прочности — это та самая плата за риск, за объективное недоверие к слишком своеобразным, тяжелым условиям работы машины. Поэтому простое, хотя бы небольшое усовершенствование огромного количества деталей, механизмов, узлов приводит (в сумме) к весьма значительным результатам.

Соглашаясь со всеми этими специфическими сложностями разработки экскаватора, невольно прихо

дишь к выводу, что сама их основательность придает им какой-то оправдательный оттенок. И возможно, именно обезоруживающая перспектива неизбежных трудностей, с которыми, как ни верти, все равно столкнешься, и лежит в основе внутреннего психологического тормоза, срабатывающего у специалистов при решении проблем. Но раз это так, то лишь принципиально но-, вый подход способен поколебать барьер, лежащий на пути поиска. И поскольку эта мысль мелькнула при беседе с Николаем Николаевичем Мельниковым, я не преминул задать ему вопрос, вернувший нас к самому началу разговора — об автоматических «землекопах».

Итак: не изменит ли сложившуюся ситуацию намечаемый качественный скачок в экскаваторостроении; другими словами, не появится ли при создании экскаваторов-роботов

более благоприятный климат для творчества специалистов?

— Конечно же, появится! — живо отозвался мой собеседник. — Больше того, именно возможность облегчить, «расковать» деятельность конструкторов, освободить их от пут «перестраховки» и стала одной из существенных причин, побудивших нас обратиться к автоматизированию стальных исполинов. Наделенная системой самоуправления, «гибкая» машина как бы возьмет на себя часть работы конструкторов. Причем наиболее неблагодарную, с которой они, будучи лишенные «прав» на моделирование и опробование опытных образцов, просто не в силах справиться. Ведь сама «гибкость» машины, ее приспособляемость к окружающей обстановке к есть не что иное, как самомоделирование. Она, подобно легендарным божествам, как бы «едина во многих лицах» — воплощает в себе серию отличных друг от друга образцов, вступающих в действие при тех или иных условиях. И можно быть уверенным: конкретную работу выполнит та «модель», которая оптимально к ней приспособлена.

Да, недаром говорят, что специалисты способны найти выход из любого положения. Первая тропинка к преодолению трудностей конструирования экскаваторов уже проложена. Наверняка выявятся и другие пути, пока еще никому не ведомые. И поэтому можно смело утверждать, что нынешнее экскаваторо-строение стоит на грани больших перемен.

06 адаптивной радиации и «гигантизме»

Знакомясь с проблемами экскаваторостроения, заглядывая в его будущее, нельзя обойти и такие важ-

34