Бульдозерное оборудование

В связи с  наличием у пластин, составляющих нож, четырех режущих кромок и возможностью их поочередного использования, срок службы ножа повышается в два раза, что приводит к дополнительной экономии металла

Патент №1217997

Опорный шарнир толкающего бруса бульдозера

Цель изобретения - повышение ремонтоспособности опорного шарнира.

На рисунке 16 - изображен бульдозер, общий вид; рисунок 17, — разрез А—А и вид Б.

 

Рисунок 16. Бульдозер.

 

12

15

16

Опорный шарнир 1 толкающего бруса 2 крепится к лонжерону базового трактора бульдозера 3 болтами 4. На цилиндрическую поверхность оси цапфы 5 устанавливается сменная цилиндрическая втулка 6, имеющая с одной торцовой стороны два диаметрально расположенных паза. На втулке 6 смонтирован сферический вкладыш 7, а в крышке 8 и корпусе 9, соединенных болтами 10 и гайками 11, установлены шаровые полугнезда 12 и 13.

Рисунок 17.

В пазы и кольцевую  выточку оси цапфы 5 и пазы втулки 6 устанавливаются закладные ступенчатые полукольца 14 и 15, обеспечивающие неподвижное соединение втулки 6 с осью цапфы 5. В пазах цапфы 5 и втулки 6 закладные полукольца 14и 15 удерживаются охватывающей их торцовой шайбой 16, имеющей внутреннюю проточку. Шайба 16 закрепляется на торце оси цапфы 5 болтами 17.

Опорный шарнир толкающего бруса работает следующим  образом.

Толкающий брус 2 одним концом соединен с отвалом  бульдозера, другим — с опорным шарниром. При подъеме или опускании отвала сферический вкладыш 7 поворачивается вокруг втулки 6, а при перекосе отвала -сферические полугнезда 12 и 13 поворачиваются вокруг вкладыша 7. Таким образом, при работе происходит в основном износ быстросъёмных деталей малой металлоемкости.

1.2. Конструктивные  особенности зарубежных бульдозеров.

Гусеничные  бульдозеры за рубежом выпускаются  в основном в США, Японии, Италии, ФРГ. В остальных западноевропейских странах выпускаются бульдозеры только легкого и среднего типов. Тяжелые машины производят филиалы фирмы США «Катерпиллер Трактор», «Фиат — Аллис», «Интернейшнл — Дрессер» и японская фирма «Комацу».

Мини-бульдозеры на гусеничном ходу выпускают небольшими партиями специализированные фирмы США, ФРГ и Японии. Бульдозеры основных типов производят с наиболее распространенным рабочим оборудованием (см. рис.1).

Выпуск сравнительно редко используемого специализированного бульдозерного оборудования (для планировочных мелиоративных работ, штабелирования, перемещения угля и щепы, сбора и корчевки пней, валки деревьев, удаления кустарника и др.) обычно производят привлекаемые для этой цели нетракторостроительные фирмы, например, в США: «Роум» («Коте»), «Балдерсон» («Ва1с1ег$оп»), «Флеко» («Песо») и др. Исключение составляет фирма «Комацу», которая производит все рабочее оборудование к тракторам.

При создании бульдозерного оборудования с неповоротным отвалом общего назначения все фирмы применяют:

отдельную конструкцию  для оборудования трактора каждого типоразмера при сохранении конструктивного подобия и унификации деталей и элементов, что обеспечивает экономию металла;

типовую, замкнутую (коробчатую) конструкцию отвала из гнутых элементов, исключающую возможность  его забивания грунтом с тыльной стороны;

коробчатые  брусья равнопрочного сечения с  накладками на наружной и внутренней боковых поверхностях (для тяжелых машин), с опорами сферического типа, располагаемыми возможно ближе к оси качания гусениц трактора;

одинаковые  параметры профиля отвальной  поверхности для всего типоразмерного ряда;

стандартизированные составные (из двух — четырех секций) переворачи-ваемые средние ножи с термообработкой из легированного проката с одним рядом отверстий и переставляемые крайние ножи (литые или кованные из высоколегированных сталей), а также накладные привариваемые на боковинах отвала ножи со скошенными режущими кромками (из низколегированного проката);

козырьки  на отвале, укрепленные коробкой жесткости, и грунтоотбойные щитки над штоками гидроцилиндров подъема-опускания и перекоса отвала;

сферические подшипники или сферические втулки скольжения для исключения скручивающих напряжений при перекосе;

гидравлический  механизм перекоса с рычажно-звеньевыми механизмами компенсации деформации и скручивающих усилии на отвале;

специальные гидроцилиндры перекоса (с увеличенным  диаметром рабочей части и укороченным ходом);

проушины для соединения с толкающими брусьями, гидроцилиндрами подъема-опускания и перекоса и винтовым раскосом, проходящие через коробку жесткости до лобового листа, к тыльной поверхности которого их приваривают, что позволяет избежать знакопеременных нагрузок стенок коробки жесткости;

легированные  стали ( а = 600 — 1100 МПа) для изготовления всех металлоконструкций, которые после сварки подвергаются термообработке;

несмазываемые шарнирные соединения в опорах толкающих  брусьев, обеспечивающие большую долговечность, чем смазываемые;

гидроцилиндры подъема-опускания с клапанами  для быстрого опускания (для снижения скручивающих усилий на отвале их располагают таким образом, чтобы линия их действия при рабочем положении отвала проходила вблизи режущей кромки ножей);

отвалы полусферического типа с установленными под углом 15—30° концевыми частями длиной только под боковые ножи; опоры толкающих брусьев, устанавливаемые на среднем уровне точки приложения результирующей сил сопротивления копанию на отвале (0,2— 0,4 от высоты отвала снизу), что облегчает работу при «плавающем» положении рабочего органа;

гидропривод управления рабочего оборудования (давление 12— 21 МПа);

усиливающий лист в середине отвальной поверхности  при использовании машины для толкания скреперов;

длинные гидроцилиндры для непосредственного управления подъемом-опусканием отвала (без рычажных систем);

гибкие металлорукава  для соединения гидроцилиндра перекоса с гидросистемой на базовом тракторе.

Рисунок 18. Механизм компенсации деформации отвала при  перекосе бульдозера на тракторе О-10 фирмы «Катерпиллер».

Для бульдозеров  с неповоротным отвалом полусферической  и сферической форм фирма «Катерпиллер Трактор» широко использует диагональное звено вместо сложных рычажно-звеньевых с торсионными элементами механизмов компенсации деформации

отвала при  перекосе.

1 — гидроцилиндр  подъема-опускания; 2 — силовая облицовка; 3—трактор; 4 — толкающий брус; 5 — отвал; 6 — диагональное звено; 7 — металлорукав к гидроцилиндру перекоса; 8 — сферический шарнир.

При такой  схеме диагональное звено, шарнирно соединяющее правый толкающий брус спереди с левой стороной передней части рамы трактора, воспринимает все боковые усилия на отвале, действующие в обе стороны, и исключает тем самым применение диагональных раскосов в соединении толкающих брусьев с отвалом. Это позволяет также приблизить отвал к базовому трактору, благодаря чему улучшается устойчивость машины в продольном направлении, увеличиваются усилия заглубления и выглубления на отвале и облегчается управление отвалом и поворотом машины, а также ее маневрирование. Удельные вертикальные усилия на режущей кромке отвала при этом повышаются, следовательно, бульдозер может разрабатывать более прочные фунты и породы.

При этой схеме  требуется устанавливать толкающие  брусья на трактор с некоторым увеличением расстояния между ними впереди, что позволяет избежать задевания толкающих брусьев за гусеницы при перекосе отвала вследствие их горизонтальных смещений, при движении по дуге.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Описание  разработанной конструкции.

2.1. Описание  базовой машины.

#7/Г/////7/Ж/77///&У//7//7/7///У/&Л

///

Рисунок 19.Булбдозер Т-130

Т-130 — мощный гусеничный трактор общего назначения, выполняющий разнообразные энергоемкие работы в агрегате с различными машинами и орудиями: бульдозерными лопатами, погрузчиками, трубоукладчиками, буровыми установками, подъемными кранами, бурильными агрегатами, плугами-рыхлителями, канавокопателями, роторными фрезерными машинами с активным рабочим органом, дренажными орудиями, кусторезами, корчевателями и т. д.

Трактор может работать в различное время года, в разных климатических зонах (от тропиков до районов Крайнего Севера), на разнообразных грунтах (песок, переувлажненные почвы, плотные суглинки, скальные породы и мерзлые грунты).

В связи с  многообразием и спецификой выполняемых  работ выпускаются различные модификации трактора Т-130.

Трактор состоит  из двигателя, трансмиссии, ходовой  части, гидравлической системы управления рабочим органом, рабочего места водителя и дополнительного оборудования.

Двигатель мощностью 117,8 кВт (160 л. с.) у тракторов общего назначения превращает тепловую энергию в механическую, которая приводит в движение трактор и присоединенные к нему машины. От двигателя, установленного на лонжеронах, крутящий момент передается к ведущим колесам через трансмиссию, состоящую из сцепления, коробки передач, главной передачи, механизмов поворота с тормозами и бортовых редукторов.

Сцепление служит для отсоединения трансмиссии от двигателя при переключении скоростей и плавного трогания трактора с места

Коробка передач  трактора общего назначения позволяет  изменять скорость движения, обеспечивая 8 передач переднего и 4 передачи заднего ходов и максимальное тяговое усилие 128,3 кН (13,08 тс) при скорости движения 2,51 км/ч.

Ходовая часть  является опорной базой и преобразует  вращательное движение ведущих колес в поступательное движение трактора. Связь ходовой части с рамой трактора осуществляется шарнирно в трех точках. Рама трактора состоит из корпуса муфт поворота и приваренных к нему лонжеронов коробчатого сечения, связанных между собой в передней части бампером, а в средней — коробкой рессоры.

Раздельно-агрегатная гидравлическая система универсальная, предназначена для работы с двумя типами навесных систем: передней и задней.

Передняя  навесная система предназначена  для установки навесных орудий, смонтированных на специальной раме. Силовые гидроцилиндры прикреплены к цапфам силовых баков гидросистемы.

Задняя навесная система, состоящая из механизма  навески с двумя силовыми гидроцилиндрами, предназначена для агрегатирования трактора с различными сельскохозяйственными орудиями.

Рабочее место  водителя расположено в металлической  кабине закрытого типа с теплозвукоизоляцией.

Кабина оборудована  вентилятором, устройством для обогрева, зеркалом заднего вида, солнцезащитным козырьком, стеклоочистителями, плафоном для освещения. Хорошая обзорность из кабины позволяет трактористу видеть обе гусеницы и рабочие органы орудий.

Дополнительным  оборудованием (защитным устройством  двигателя и ходовой части, ледоходными шпорами, асфальтоходными и другими видами башмаков, устройством для подготовки двигателя к запуску в зимнее время года и т. д.) трактор оснащается в зависимости от его назначения.

 

 

 

2. Описание конструкции.

Отвал бульдозера имеет криволинейный лобовой лист с козырьком и прямыми частями вверху и внизу, нижнюю и верхнюю коробки жесткости с тыльной стороны, боковины с накладками и проушины для соединения с толкающими брусьями, раскосами и гидроцилиндрами. Боковые ножи—литые, средние—из проката. Толкающие брусья спереди имеют проушины для соединения с отвалом, а сзади—литые пальцевые или шаровые опоры для присоединения к опорным цапфам на гусеничных тележках. Впереди к каждому брусу приварен боковой кронштейн с резьбовой проушиной, входящей в кронштейн на отвале. Сверху на брусьях приварены проушины для винтовых раскосов, с помощью которых осуществляется перекос отвала и изменение его угла резания. Для фиксации используется болт или пружина

Отвалом управляют  с помощью гидросистемы и гидроцилиндров на тракторе. Как и на всех бульдозерах, распределитель кроме положений подъема, спускания и нейтрального имеет плавающее положение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке 20, представлена схема конструкции  рабочего оборудования бульдозера, которое состоит из отвала 4, правого 8 и левого 10 толкающих брусьев, горизонтального 11 вертикального 5 раскосов и гидроцилиндров 6 подъема-опускания и 2 перекоса отвала бульдозера Правый толкающий брус 8 оснащен кронштейном, в котором расположен двойной цилиндрический шарнир 7 крепления горизонтального раскоса 11.

Рисунок 20. Рабочее  оборудование бульдозера

 

Хвостовая часть  толкающих брусьев присоединяется к раме трактора шаровыми шарнирами 1,12. Передняя часть толкающих брусьев  крепится к отвалу двойными цилиндрическими шарнирами 3, 9, позволяющими передней части брусьев и отвалу поворачиваться относительно друг друга вокруг осей X и 2.

Горизонтальный  раскос одним концом 11 присоединяется шаровым шарниром к левому толкающему брусу, а другим крепится к кронштейну правого бруса двойным цилиндрическим шарниром 7, позволяющим горизонтальному раскосу и кронштейну поворачиваться относительно друг друга вокруг осей X и 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчёт бульдозерного  оборудования.