Изучение конструкции, рабочего процесса и определение производительности бульдозера циклического действия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа

Изучение конструкции, рабочего процесса и определение производительности бульдозера циклического действия

Цель работы

Ознакомление с назначением, устройством и основами эксплуатации бульдозера, определение его эксплуатационной производительности.

1. Основные понятия

Бульдозеры - землеройно-транспортные, строительные машины циклического действия, предназначены для разработки грунта и перемещения его на небольшие расстояния (до 140 м) при возведении насыпей и плотин, при устройстве траншей, выемок, при рытье котлованов, для выполнения планировочных работ, а также для очистки автомобильных дорог от снега.

По устройству рабочего органа различают бульдозеры:

1) с неповоротным отвалом, у которых отвал установлен в плане перпендикулярно к продольной оси несущего трактора и не может устанавливаться под углом к этой оси;

2) с поворотным отвалом, который может устанавливаться в плане перпендикулярно или под углом в обе стороны к оси несущего трактора.

По типу ходовой части базовой машины различают бульдозеры на гусеничном ходу, на пневмоколёсном ходу; по системе привода и управления отвалом различают с гидравлическим и канатным управлением.

Преимущественное применение в строительстве получили гусеничные бульдозеры.

Устройство бульдозера с гидравлическим управлением и неповоротным отвалом.

Бульдозер с неповоротным отвалом и гидроуправлением выпускается на базе гусеничного трактора 3 (рис. 4.1), состоит из отвала 1, оснащённого режущими грунт ножами 4, толкающих брусьев 5 и раскосов 6. Для соединения с толкающими брусьями на рамах гусеничных тележек установлены плиты 8 с опорными пальцами. Соединение штоков гидроцилиндров с проушинами на отвале снабжено шаровыми подшипниками.

Рис. 4.1. Схема гусеничного бульдозера с неповоротным отвалом:

1 - отвал; 2 - гидросистема; 3 - трактор; 4 - нож; 5 - толкающие брусья; 6 - раскосы; 7 - гидроцилиндры; 8 - плита

Отвал 1 (рис. 4.2) в нижней части снабжён тремя ножами: средним 2 и двумя боковыми 3. Криволинейный лобовой лист 5 отвала сзади укреплён верхней коробкой 10 и нижней коробкой, состоящей из задней стенки 6, днища 17 и диафрагмы 18. Соединение боковин 7 с лобовым листом укреплено сегментными пластинами 15. Нижняя часть отвала укреплена рёбрами 16 и пластиной 4, а верхняя снабжена козырьком 9. Сзади отвал укреплён коробками 11 и снабжён проушинами 12 для соединения со штоками гидроцилиндров, проушинами 13 и 14 - для соединения с толкающими брусьями и проушинами 8 - с раскосами.

Рис. 4.2. Отвал бульдозера:

I - отвал; 2 - средний нож; 3 - боковой нож; 4 - пластина; 5 - лобовой лист; 6 - задняя стенка коробки; 7 - боковина; 8 - проушина раскоса; 9 - козырек; 10 - верхняя коробка; II - коробка; 12 - проушина соединения со штоком гидроцилиндра; 13 - проушина бруса наружная; 14 - проушина бруса внутренняя; 15 - сменная пластина; 16 - ребра; 17 - днище коробки; 18 - диафрагма

Толкающий брус (рис. 4.3) состоит из бруса коробчатого сечения 9 спереди снабжённого проушиной 5 и кронштейном 1, в конце которого во втулке установлен поворотный шарнирный палец 2. С помощью гаек 4, шайбы 3 и регулируемых шайб 7 положение этого пальца может регулироваться таким образом, чтобы оси втулок 6 и проушин 5 и шарнирного пальца 2 совпадали. Такая регулировка необходима для того, чтобы обеспечить возможность поворота отвала вокруг этой оси при изменении угла резания.

Для соединения с винтовым раскосом толкающий брус сверху снабжён кронштейном 8. Проушина 10 опорного шарнира имеет вкладыш 15, который при износе может быть заменён. Шарнирное соединение этой проушины с пальцем на плите, укреплённой на гусеничной тележке, осуществляется при помощи сухаря 13 и пальца 14, закреплённого в кольце 11 штифтом 12.

I - кронштейн; 2 - шарнирный палец; 3 - шайба; 4 - гайки;

5 - проушина; 6 - втулка; 7 - регулировочные шайбы; 8 - кронштейн раскоса;

9 - брус коробчатого сечения; 10 - проушина опорного шарнира;

II - кольцо; 12 - штифт; 13 - сухарь; 14 - палец; 15 - вкладыш

Раскос (рис. 4.4.) состоит из винта 2 с проушиной и собственно раскоса 1 с проушиной 4 и трубой, в которую вварен цилиндрический вкладыш с внутренней резьбой. Внутренняя часть винта смазывается через масленки 5. Вытеканию смазки из внутренней полости препятствует уплотнение 6.

Рис. 4.4 - Винтовой раскос бульдозера:

I - раскос; 2 - винт; 3 - стопорный болт; 4 - проушина; 5 - масленка; 6 - уплотнение

Труба раскоса в средней части имеет отверстия, с помощью которых она рычагом может поворачиваться. Изменением длины раскосов регулируют угол резания отвала. От произвольного развинчивания раскос фиксируется стопорным болтом 3. Управление отвалом на бульдозерах осуществляется с помощью гидросистемы.

Техническая характеристика бульдозеров с гидравлическим управлением и неповоротным отвалом представлена в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Техническая характеристика бульдозеров с гидравлическим управлением и неповоротным отвалом

Устройство бульдозера с гидравлическим управлением и поворотным отвалом

Бульдозерное оборудование с поворотным отвалом отличается большей универсальностью за счет возможности установки рабочего органа в плане прямо или под углом налево или направо по ходу движения машины. Оно применяется на бульдозерах среднего типа (сила тяги 5… 15 т) и состоит (рис. 4.5) из универсальной рамы, собранной из правой 5 и левой 7 полурам, упряжных шарниров б, отвала /, двух толкателей 2 с раскосами, двух гидроцилиндров 3 двойного действия, которые шарнирно подвешены на силовом канате базового трактора 4.

Рис. 4.5. Рабочее оборудование бульдозера с поворотным отвалом: / - отвал; 2 - раскос; 3 - гидроцилиндр подъема-опускания отвала;

4 - трактор; 5,7 - полурамы; 6 - шарнир

Отличительная особенность бульдозерного оборудования этого типа - возможность установки отвала в плане под углом налево (положение I) и направо (положение III) от его прямого положения II. Наибольший угол поворота отвала р в каждую сторону составляет ±27°. Упряжные шарниры 6 приварены к рамам гусеничных тележек трактора.

Конструкции упряжных шарниров унифицированы с шарнирами, установленными на других бульдозерах.

Универсальная рама охватывает снаружи базовый трактор. Для удобства изготовления, монтажа и транспортирования она состоит из двух полурам 5 и 7, которые в передней части связаны между собой шарнирно с помощью вертикального цилиндрического пальца. На правой полу - раме спереди приварена сферическая головка, на которой шарнирно установлен отвал своей средней частью. Чтобы зафиксировать отвал относительно рамы, по его краям закреплены два толкателя 2 с винтовыми раскосами. При одинаковой длине винтовых раскосов основной угол резания отвала составляет 55° и может колебаться в пределах +5° при одинаковом увеличении или уменьшении их длины. При увеличении длины раскосов с одной стороны и удлинении их с другой и наоборот изменяется угол поперечного перекоса отвала е = ±5°.

Техническая характеристика бульдозеров с гидравлическим управлением и поворотным отвалом представлена в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Техническая характеристика бульдозеров с гидравлическим управлением и поворотным отвалом

производительность бульдозер насыпь плотина

Изучение рабочего процесса и определение эксплуатационной производительности бульдозера

Рабочий процесс бульдозера состоит из следующих операций:

· зарезание с образованием перед отвалом призмы грунта;

· перемещение грунта перед отвалом на требуемое расстояние;

· разгрузка грунта путем подъема отвала;

· возвращение в забой.

Выполнение указанных операций сопровождается поворотом машины, переключением ее скоростей, подъемом и опусканием отвала.

Экономически целесообразная дальность перемещения грунта к месту укладки составляет: для гусеничных бульдозеров - 60…80 м, для колёсных - 100… 140 м.

Эксплуатационная производительность бульдозера при разработке фунта - это количество грунта, разрабатываемое и перемещаемое отвалом в единицу времени, м³/ч.

Эксплуатационная производительность бульдозера Q, м³/ч, определяется по следующей формуле:

Q=

где - объём грунта в призме перед отвалом бульдозера, ;е - коэффициент потери грунта по бокам отвала бульдозера; - коэффициент использования машины по времени (=0,85…0,9); - коэффициент, учитывающий работу бульдозера под уклон или на подъём (табл. 4.3); - путь резания грунта, м; - путь перемещения призмы грунта перед валом, м; - путь холостого хода машин при возвращении в забой, м; - скорость движения бульдозера при резании грунта, м/с (табл. 4.4); - скорость движения бульдозера при перемещении грунта, м/с (табл. 4.4); - скорость движения бульдозера при возвращении в забой, м/с (см. табл. 4.4); - время на поворот бульдозера, = 10…12 с; - время на переключение передач, = 4…5 с; - время на подъём и опускание отвала, = 3…5 с.

Объём грунта перед валом , , определяется по формуле

,

где l - длина отвала; H - высота отвала, м; - поправочный коэффициент, зависящий от отношения H/l и состояния грунта (табл. 4.5); - коэффициент разрыхления грунта ( = 1,25…1,3).

Коэффициент потери грунта е определяется по формуле

е = 1-0,005*.

Таблица 4.3. Значения коэффициента

Таблица 4.4. Рабочие скорости бульдозеров, км/ч

Таблица 4.5. Поправочный коэффициент подъёма грунта

Путь резания , м, определяется по формуле

,

где l - длина отвала, м; - толщина срезаемого слоя грунта, м.

Эксплуатационная производительность бульдозера при планировочных работах Q, /ч, определяется по формуле

Q = ,

где - длина планируемого участка, м; B - длина отвала бульдозера, м; б - угол установки отвала в плане (для поворотных отвалов); b - ширина перекрытия смежных проходов, принимают b = 0,4…0,5 м; n - число проходов по одному следу, принимают до 10 проходов; - рабочая скорость при планировочных работах, принимают = 2,5…3,8 км/ч; - время на поворот бульдозера; = 10… 12 с.

Размещено на Allbest.ru