Бульдозер

Длина отвала (м) или ширина захвата может быть найдена по эмпирической зависимости [5]

где (mт mбо) - масса бульдозера, т.

Значение величины B должно быть проверено по формуле

гдеBт - ширина ходовой части тягача с учетом размеров толкающих брусьев (толкающей рамы), м; = (0,08…0,05) - величина перекрытия отвалом ширины Вr с одной стороны, м; 3 - угол захвата, град, принимаемый равным для не-

поворотного отвала 90°, а для поворотного - 60°.

Высота отвала бульдозера (м) может быть найдена из выражения [5]

где K0 - коэффициент, зависящий от вида отвала; принимается K0 = 500 для неповоротного и , K0 = 450 для поворотного отвала; Кт - коэффициент, зависящий от значения силы тяги Tн базовой машины; принимается Кт 0,5 при

Тн 400 кН и Кт 0,1 при Тн 400 кН.

Высота козырька отвала Нк (0,1...0,25)Н. Отвал с

козырьком, поднятый в транспортное положение на требуемый угол въезда не должен закрывать видимость пространства перед бульдозером.

11

Рисунок 2 - Параметры отвала бульдозера

Основные параметры профиля отвалов (рисунок 2) приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Параметры профиля отвалов бульдозеров общего назначения

12

Рисунок 3 - Схемы установки отвала бульдозера

Задний угол (рисунок 2) для бульдозера с гидравлическим управлением отвала следует выбирать из условия

где V3 - скорость опускания кромки ножа при заглублении отвала, м/с; принимается V3 = 0,25...0,40 м/с; V - скорость

рабочего перемещения бульдозера; принимается по характеристике машины на 1-ой передаче [5, 7].

Высоты подъема Hп (рисунок 3, а) и опускания неповоротного отвала Hо выбираются такими, чтобы углы въезда п и спуска о машины на гусеничном ходу отно-

сительно ее опорной поверхности составляли не менее 20°. Угол откладывается ниже опорной поверхности от пересе-

13

чения ее с линией действия силы Gб . Значения Hп ( п ) и Hо ( о) определяют ход поршня гидроцилиндров управления отвалом. На бульдозерах малой и средней мощности

Hп = (0,7...0,8)Н и Hо = 0,3Н [1].

Для гусеничного бульдозера величина Hо может

быть назначена в соответствии с классом базового трактора

[5, 7].

Бульдозерное оборудование может быть оснащено гидроцилиндрами для изменения угла резания на плюсминус 10 градусов (рисунок 3, б).

Бульдозеры класса 100 кН и выше, как правило, оснащаются гидрораскосами для поперечного перекоса отвала на угол зарезания (рисунок 3, г).

3 ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

Осуществляется он для оценки возможностей бульдозера по выполнению работ различными способами: а) лобовым толканием грунта при попутном его резании для восполнения потерь объема призмы волочения в боковых валиках; б) перемещением грунта в траншее; в) копанием грунта стружкой максимальной толщины для быстрого формирования призмы волочения; г) копанием грунта с боковым его перемещением поворотным отвалом и т.д.

Тяговым расчетом осуществляется проверка соблюдения условия нормальной работы землеройнотранспортной машины, когда общее сопротивление перемещению бульдозера при копании грунта W должно быть чуть меньше тягового усилия трактора Т на выбранной ско-

14

рости перемещения V, принимаемого по паспортной характеристике или рассчитанного по зависимости (2.4). И величина Т также должна быть несколько меньше номинальной силы тяги по сцеплениюТN , т.е.

Составляющими силы Wо в процессе копания могут быть сопротивления резанию грунта Wp , перемещению призмы волочения Wпр , стружки грунта вверх по отвалу Wв и вдоль поворотного отвала Wво , движению бульдозера

Wдв .

Сопротивление резанию грунта, кН, при любом виде отвала

где В - длина отвала, м; з - угол захвата отвала, град; при-

нимается з 0,5 для неповоротного и з 45...60o для поворотного отвала; К - удельное сопротивление резанию, МПа, при = 45° (таблица 3.2). K - коэффициент, учитывающий влияние угла резания (таблица 3.3); h - глубина резания, м; Ks - коэффициент влияния затупления ножа на

15

где Gпр Vпрg - сила тяжести призмы волочения, кН;

грунта, м3; g= 9,81 м/с2; Кр - коэффициент разрыхления грунта (таблица 3.4); - плотность грунта в естественном

состоянии, кг/м3; - угол естественного откоса грунта (таблица 3.4); 1 tg в -коэффициент трения грунта о сталь (таблица 3.4); 2 tg o - коэффициент трения грунта о

грунт.

Сопротивление перемещению грунта вверх по отва-

лу, кН,

16

Таблица 3.3 - Значения коэффициента K влияния угла резания на силу резания [5]

Таблица 3.4 - Основные показатели характеристик различных видов грунтов [5]

Сопротивление движению бульдозера, кН,

17

где f - коэффициент сопротивления перемещению (таблица 2.1); п - угол, подъема (+) или спуска (-).

Таким образом, общее сопротивление перемещению бульдозера при копании любым отвалом

п 15...20o;

б) конец копания (Vпрmax ) острым и изношенным

По второму расчетному условию определяется минимальная глубина резания острым ножом

hmin T Gб f cos п sin п D (3.10) K K Bsin з

и изношенным ножом

18

ность грунта в рыхлом состоянии, кг/м3. Полученные из уравнений (3.10), (3.11) значения hmin не должны быть

меньше толщины стружки попутного резания для возмещения потерь грунта в боковые валики в процессе перемещения призмы волочения при бестраншейном способе работы

hв KвBVпр

где Kв 0,029 для связных и Kв 0,045 для малосвязных

грунтов.

Для бульдозера с поворотным отвалом расчеты сле-

первого расчетного положения и при толкании грунта при h 0 .

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД УПРАВЛЕНИЯ БУЛЬДОЗЕРНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

Исходными данными при проектировании гидропривода бульдозера являются максимальное усилие, развиваемое гидроцилиндрами Pцз(в) , длина хода Sп и скорость пе-

ремещения поршня Vп, номинальное рабочее давление жидкости в системе р.

19

4.1 Силовые и кинематические параметры гидромеханического управления

Сила, развиваемая гидроцилиндрами при заглублении отвала (кН), определяется из условия статического равновесия машины относительно задней кромки опорной по-

где Gт и Gро - силы тяжести соответственно трактора и рабочего оборудования, кН.

Рисунок 4 - Схема к расчету силы заглубления отвала

Сила, развиваемая гидроцилиндрами при заглублении отвала, должна обеспечивать преодоление ножом отвала

20