Конструкции бульдозеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

бульдозер машина транспортный

Грандиозные масштабы дорожного строительства в современном мире требуют непрерывного увеличения выпуска специализированных дорожных машин современной конструкции. Использование этих машин обеспечивает достижение необходимой производительности труда и выполнение задач, поставленных перед дорожниками-строителями.

Интенсивное развитие строительного производства и сокращения сроков ввода в эксплуатацию новых жилых домов, заводов и фабрик, железных и автомобильных дорог, газо-, нефтепроводов требуют ускоренного выполнения больших объёмов и комплексной механизации земляных работ, значительную долю которых выполняют бульдозеры, бульдозеры - рыхлители, бульдозеры - погрузчики, скреперы и грейдеры.

Отраслью строительного и дорожного машиностроения проводится работа по усовершенствованию конструкций бульдозеров, бульдозеров - рыхлителей, бульдозеров - погрузчиков, скреперы и грейдеров, улучшению технико-экономических показателей, повышению единичной мощности, гидрофицированию управления, увеличению надёжности и ресурса в эксплутационных условиях, облегчению технического обслуживания и ремонта, улучшению условий труда машиниста и эргономических показателей.

В данном курсовом проекте будет рассмотрена такая дорожная машина как - бульдозер на базе трактора Т-170. Бульдозер представляет собой одну из наиболее распространённых дорожно-строительных машин. Он применяется в дорожном, промышленном и гидротехническом строительстве, в горнодобывающей промышленности, в мелиорации и ирригации. Он предназначен для разработки и перемещения грунта и полезных ископаемых, устройства выемок, возведения насыпей, нарезки террас на косогорах, кюветов, засыпки котлованов и траншей, расчистки дорог от снега, планировки площадок и других работ.

Задача курсового проекта состоит в закреплении теоретических знаний студентов и выработки навыков самостоятельного расчёта и проектирования машин.

Курсовой проект состоит из графической части в объёме - 4 листа чертежей и пояснительной записки объёмом 30-50 страниц.

1. Патентно-технический анализ

В данном курсовом проекте необходимо разработать систему, обеспечивающую повышение производительности бульдозерных работ.

Существует несколько технических вариантов решения данной проблемы:

1. Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к землеройным машинам типа бульдозеров.

Гидропривод бульдозера, включающий гидроцилиндры подъема отвала, гидроцилиндры наклона отвала один из которых соединен с отвалом и толкающим брусом, а другой штоком, соединен с отвалом и выполнен в одном корпусе с гидроцилиндром поперечного перекоса отвала, шток которого соединен с толкающим брусом, гидрораспределители, обратные клапаны и гидромагистрали, отличающийся тем, что с целью повышения производительности бульдозера, он снабжен встроенным в гидромагистраль между гидроцилиндрами наклона отвала и их гидрораспределителем, двухпозиционным гидрораспределителем с гидравлическим управлением, торцевая полость которого связана посредствам дополнительных гидромагистралей, имеющих клапаны давления, с гидромагистралью между гидроцилиндрами наклона отвала и их гидрораспределителем, при этом сливная гидромагистраль двухпозиционного гидрораспределителя имеет дроссель.

2. Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к землеройным машинам типа бульдозеров.

Целью изобретения - повышение производительности бульдозерных работ при разработке прочных грунтов за счет сокращения пути внедрения в грунт рабочего органа.

Рабочий орган бульдозера, включающий боковые и средний выступающий режущие ножи, жестко прикрепленные к лобовому листу отвала, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности бульдозерных работ при разработке прочных грунтов за счет сокращения пути внедрения в грунт рабочего органа, боковые ножи прикреплены к отвалу с углом резания, равным 50-55, а выступающий нож - с углом резания 60-65.

3. Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к землеройных машин типа бульдозеров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является отвал бульдозера, включающий лобовой лист с ножами в нижней части, разделенной на секции, поочередно смещенные между собой в направлении рабочего движения бульдозера.

Недостатками этого отвала является возможность потерь грунта, проходящего под основными ножами при работе средним ножом, что отрицательно сказывается на производительности, а также высокая динамичность рабочего процесса бульдозера в связи с жесткой конструкцией отвала.

Целью изобретения является повышение производительности.

Указанная цель достигается тем, что у отвала бульдозера, включающего лобовой лист с ножами нижней части, разделенной на секции, поочередно смещенные между собой в направлении рабочего движения бульдозера, ножи, расположенные на задних секциях нижней части лобового листа, смонтированы с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и подпружинены.

Кроме того, пружины ножей закреплены с возможностью регулирования их жесткости.

При копании грунта скол грунта в основном происходит периодически перед секциями. За счет этого уменьшается динамика рабочего процесса бульдозера.

Таким образом, в связи с введением в конструкцию предлагаемого отвала подпружиненных секционных ножей за счет уменьшения потерь грунта при транспортировке и увеличения удельного напорного усилия резания увеличивается производительность бульдозерных работ.

2. Конструкция бульдозеров

2.1 Классификация бульдозеров

Бульдозеры классифицируют по назначению, типу ходовой части, конструкции рабочего оборудования, форме и назначению рабочего органа, типу привода рабочего оборудования, тяговому классу базовой машины (мощности двигателя).

По назначению различают бульдозеры общего назначения и специальные.

Бульдозеры общего назначения используют для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ на различных грунтах и в климатических условиях умеренной зоны с температурой окружающей среды ± 40 С, холодного климата с температурой воздуха до -60 °С, а также в условиях тропиков с температурой до 50 °С.

Специальные бульдозеры предназначены для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях. Выпускают бульдозеры-путепрокладчики, используемые при прокладке дорог и путей, бульдозеры-толкачи - для работы со скреперами, трюмные бульдозеры - для штабелирования материалов и полезных ископаемых в трюмах теплоходов, подземные бульдозеры -для работы в шахтах и штольнях, подводные бульдозеры - для работы в воде.

По типу ходовой части выпускают гусеничные и колесные бульдозеры.

Гусеничный бульдозер распространен наиболее широко, так как может быть использован в тяжелых грунтовых условиях.

Колесный бульдозер применяют при работе в более легких дорожных условиях и необходимости часто перебазироваться с объекта на объект.

По конструкции рабочего оборудования различают бульдозеры с неповоротным отвалом, поворотным отвалом в плане, универсальные и бульдозеры-погрузчики.

В бульдозерах с неповоротным отвалом он установлен перпендикулярно продольной оси машины неподвижно или с небольшим угловым качанием в поперечной плоскости.

В бульдозерах с поворотным отвалом его можно поворачивать на определенный угол в обе стороны от основного положения.

Универсальные бульдозеры оборудованы шарнирно-сочлененным отвалом из двух одинаковых частей, которые могут быть установлены перпендикулярно продольной оси машины, под углом в одну сторону или под углом в разные стороны.

Бульдозеры-погрузчики характеризуются тем, что на подъемной стреле шарнирно установлен отвал; вместо него можно навешивать грузовой ковш или другие виды сменного рабочего оборудования (например, крюк).

По форме рабочего органа различают прямой, полусферический и сферический отвалы.

У прямого отвала - одинаковая форма по всей ширине. Концы полусферического отвала загнуты вперед на ширину боковых ножей. В сферическом отвале боковые секции выдвинуты вперед на 1/3 ширины.

По назначению отвалы подразделяют на землеройный, скальный, снежный, угольный, а также отвалы для толкания скреперов, уборки древесных отходов, мусора.

Землеройный отвал используют при разработке грунтов и насыпных материалов. Скальный отвал с лобовым листом большей толщины и усиленной металлоконструкцией предназначен для перемещения горных пород и крупнокусковых материалов. Снежный отвал, состоящий из двух половин, установленных под определенным углом один к другому, применяют при уборке снега. Угольный отвал используют при складировании материалов. Отвал для толкания скреперов усиливают в средней части толстым листом. Отвалы для уборки древесных отходов и мусора изготовляют больших размеров и снабжают прорезным козырьком.

По типу привода рабочего оборудования известны бульдозеры с гидравлическим и канатно-блочным управлением.

По классу, который означает номинальную силу тяги базового трактора, различают бульдозеры следующих видов: малогабаритные (класса до 0,9, мощностью 18,5...37 кВт), легкие (классов 1,4...4, мощностью 37...96 кВт), средние (классов 6...15, мощностью 103...154 кВт), тяжелые (классов 25...35, мощностью 220...405 кВт), сверхтяжелые (классов 50...100, мощностью 510...880 кВт). Для определения тягового усилия бульдозера в кН надо цифровое значение класса машины умножить на 10.

2.2 Общее устройство бульдозеров

Наиболее распространены бульдозеры с неповоротным отвалом, с поворотным отвалом, бульдозеры-рыхлители, а также бульдозеры-погрузчики.

Бульдозеры с неповоротными отвалами бывают с жесткими (рисунок 1а) и шарнирными (рисунок 1б) толкающими брусьями.



Рисунок 1. Гусеничные бульдозеры с неповоротными отвалами:

а - с жесткими толкающими брусьями; б - с шарнирными брусьями; 1 - отвал; 2 - несущая рамка; 3 - гидроцилиндр подъема - опускания отвала; 4 - рукав; 5 - подрамник; 6 - поперечная балка; 7 - толкающий брус; 8 - трактор; 9 - нож; 10 - двигатель; 11 - муфта сцепления; 12 - кабина; 13 - коробка передач; 14 - задний мост; 15 - звездочка; 16 - гусеничная тележка; 17 - гусеница; 18 - шарнир; 19 - гидрораскос; 20 - универсальный шарнир; положение отвала: I - нижнее, II - рабочее, III - транспортное

Бульдозер первого типа оборудован отвалом 1, к которому жестко приварены два толкающих бруса 7, охватывающих снаружи базовый трактор 8. Брусья шарнирно установлены на поперечной балке 6, болтами прикрепленной к раме трактора.

Спереди к ней также прикреплен подрамник 5, к которому шарнирно через несущую рамку 2 подвешен один гидроцилиндр 3 двойного действия. К гидроцилиндру подведены два рукава высокого давления 4, которые соединяют его с гидросистемой трактора. Она состоит из гидронасоса, гидрораспределителя, гидробака и гидролиний. Подавая давление масла, развиваемое гидронасосом, в одну полость гидроцилиндра, поднимают бульдозерный отвал, в другую - опускают его. Отвал в зоне резания грунта оборудован съемными ножами 9.

Бульдозер второго типа включает в себя прямоугольные толкающие брусья 7, которые с одной стороны шарнирно с помощью упряжных шарниров 18 связаны с тележками 16 трактора, с другой - универсальными шарнирами с отвалом 1.

Для сохранения определенного положения и резания грунта с минимальными затратами энергии отвал с одной стороны удерживается гидрораскосом 19, с другой - жесткой тягой. Гидрораскос подсоединен к гидросистеме трактора и осуществляет перекос отвала в поперечной плоскости. Бульдозер оборудован двумя гидроцилиндрами 3 подъема - опускания, которые также связаны с гидроприводом трактора.

Гидроцилиндрами подъема - опускания 3 отвал устанавливают в нижнее I, рабочее II, транспортное III и промежуточные положения.

В качестве базовой машины могут быть использованы трактор, тягач или специальное шасси. Двигатель 10 трактора через муфту сцепления II или гидротрансформатор приводит в действие коробку передач 13 и задний мост 14. Звездочки 15 передают вращение от двигателя гусеницам 17, которые перемещают всю машину вперед или назад.

Кабину 12 размещают преимущественно в задней (у тракторов типа ДТ-75Н, Т-4АП2, Т-170) или в средней (у трактора ДЭТ-250М2) части, а также впереди машины со стороны бульдозерного оборудования (у трактора Т-ЗЗО).

Рисунок 2. Гусеничный бульдозер с поворотным отвалом: 1 - отвал; 2 - толкатель с откосом; 3 - рама; 4 - гидроцилиндр; 5 - трактор; 6 - шарнир; 7,8 - ножи

Бульдозеры с поворотным отвалом (рисунок 2) отличаются от бульдозера с неповоротным отвалом тем, что на базовый трактор 5 на упряжных шарнирах 6 крепят охватывающую раму 3. Впереди рамы приварена шаровая опора, на которой установлен отвал 1, поворачивающийся налево или направо по ходу движения машины.

По краям отвала располагают толкатели 2, предназначенные для крепления его к охватывающей раме. Переставляя вручную толкатели в кронштейнах на раме, устанавливают отвал в правое положение по ходу машины, среднее или левое. В среднем положении отвала бульдозер выполняет такие же работы, как бульдозер с неповоротным отвалом, при боковых положениях отвала засыпают траншеи или очищают снег. Вертикальные перемещения отвала выполняют гидроцилиндрами подъема-опускания 4. Отвал оборудован средними 8 и крайними 7 ножами.

2.3 Бульдозерное оборудование

Бульдозерное оборудование представляет собой землеройно-транспортный рабочий орган, навешиваемый спереди базовой машины и управляемый с помощью гидравлического привода.

Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом. Бульдозерное оборудование с жестким креплением отвала к толкающим брусьям широко применяют на легких бульдозерах ДЗ-42Г (рисунок 3).

Рисунок 3. Рабочее оборудование бульдозера ДЗ-42Г с жестким креплением отвала к брусьям: 1 - нож; 2 - отвал; 3 - козырек; 4,9 - фиксаторы транспортного положения оборудования и балки; 5,8 - крепежные болты; 6 - толкающий брус; 7 - поперечная балка; 10 - палец; 11 - вкладыш;12 - гидроцилиндр; 13 - кронштейн; 14 - пояса жесткости; 15 - боковая щека

Бульдозерный отвал 2 представляет собой пространственную сварную металлоконструкцию. К лобовому листу полукруглого профиля сзади по всей длине приварены верхний и нижний пояса жесткости 14. При этом образуются листовые коробки. Верхняя и нижняя коробки связаны между собой дополнительным листом, что в совокупности образует опорную поверхность. К ней по бокам приваривают жестко два толкающих бруса 6 и в центре - сварной кронштейн 13 для крепления гидроцилиндра 12 механизма подъема - опускания оборудования.

Торцы отвала закрыты двумя боковыми щеками 15. Сверху к отвалу приварен козырек 3, который препятствует пересыпанию грунта через верхнюю кромку отвала и улучшает формирование призмы материала. Для увеличения жесткости верхняя кромка козырька загнута назад и усилена тремя ребрами.

Толкающие брусья 6 выполнены коробчатой конструкции. Для повышения прочности соединений толкающих брусьев с отвалом предусмотрены вертикальные и горизонтальные треугольные кронштейны. В свободный конец каждого бруса вварена вильчатая опора, в которую вставлены термообработанные опорные вкладыши 11. Их делают сменными, чтобы облегчить замену по мере изнашивания.

Толкающие брусья 6 через вкладыш 11 опираются на пальцы, вваренные в поперечную балку 7. Для фиксации бульдозерного оборудования в вильчатых опорах сделаны вертикальные отверстия, в которые вставляют пальцы 10. Самопроизвольный выход пальца с одной стороны предотвращает головка, с другой стороны - шплинт, устанавливаемый в отверстие.

Внизу лобовой лист выступает за нижний пояс жесткости, усилен продольными косынками и, таким образом, образует подножевую плиту, на которую спереди болтами с потайными головками и гайками крепят три ножа 1. Так как ножи интенсивно изнашиваются, то их делают съемными.

На боковых щеках 15 выполнены посадочные отверстия для крепления съемных открылок или уширителей отвала. Открылки изготовлены из листа и прикреплены к щекам болтами с гайками. Открылки дают возможность создавать перед отвалом призму волочения материала большего объема и сокращать утечку материала в боковые валики. Уширители используют при работе с легкими насыпными материалами.

Поперечная балка 7 треугольного сечения, к которой шарнирно крепят оборудование, сварена из листового проката. Ее крепят в средней части трактора болтами 8. Для ограничения поперечного смещения относительно рамы трактора в балке предусмотрены два неподвижных фиксатора 9. В концы балок вварены цилиндрические оси с кольцевыми головками. Благодаря этому бульдозерное оборудование может поворачиваться вокруг балки 7 в вертикальной плоскости и фиксироваться в продольном и поперечном направлениях.

Гидроцилиндр 12 подъема - опускания оборудования приводится в действие от гидропривода трактора. Состоит привод из масляного бака, шестеренного насоса, гидрораспределителя и гидролиний. Гидроцилиндр 12 с одной стороны закреплен с помощью подвески на подрамнике трактора, с другой - пальцем к кронштейну 13 отвала 2.

Подвеска обеспечивает свободное угловое перемещение гидроцилиндра в продольной и поперечной плоскостях и предотвращает его поломку или деформацию штока в процессе работы. Подрамник представляет собой объемную металлоконструкцию, охватывающую базовый трактор снаружи и закрепляемый на его раме с помощью болтов 5. Подрамник передает нагрузку гидроцилиндра на раму трактора. Снизу подрамника шарнирно закреплен фиксатор 4, который стопорит бульдозерное оборудование в верхнем транспортном положении. Поперечная планка фиксатора входит в углубления на консолях кронштейна 13 и препятствует самопроизвольному опусканию бульдозерного оборудования при перегонах бульдозера с объекта на объект.

Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом и жестким креплением толкающих брусьев отличается простой конструкцией и надежностью. Однако его эксплуатационные возможности ограничены.

Бульдозерное оборудование с шарнирным креплением отвала к толкающим брусьям обладает универсальностью и большими возможностями в эксплуатации, технологичностью изготовления и сборки, повышает производительность машины на 25...30% за счет поперечного перекоса рабочего органа в вертикальной плоскости. В рабочем оборудовании бульдозера ДЗ-171.1 брусья шарнирно прикреплены к отвалу. Благодаря этому поперечный перекос его в вертикальной плоскости осуществляется гидравлическим приводом на угол 12° в каждую сторону. Это позволяет более точно планировать поверхность, разрабатывать прочные и смерзшиеся материалы, используя углы отвала, нарезать угловыми ножами кюветы.

Рисунок 4. Рабочее оборудование бульдозера с неповоротным отвалом и гидроперекосом ДЗ-171.1: 1 - нож; 2 - щека; 3 - козырек; 4 - пояса жесткости; 5,16 - кронштейны; 6 - винтовой раскос; 7 - рукоятка; 8 - механизм компенсации перекоса; 9,12 - толкающие брусья; 10 - упряжной шарнир; 11 - гидрораскос; 13 - крестовина; 14,18,19 - пальцы; 15 - отвал; 17 - серьга; 20 - втулка; 21 - полусфера; 22 - крепежный болт; 23 - прокладки

Рабочее оборудование (рисунок 4) состоит из отвала 15, двух толкающих брусьев 9 и 12, гидрораскоса 11, винтового раскоса 6, механизма компенсации (подкоса) 8 и двух упряжных шарниров 10, которыми оборудование крепят к рамам гусеничных тележек трактора. Шарнир представляет собой крестовину 13, к которой на двух взаимно-перпендикулярных пальцах 14 шарнирно установлены отвал 15 и толкающие брусья 9 и 12. Шарниры позволяют толкающим брусьям поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях при перекосе отвала. Гидрораскос 11 и винтовой жесткий раскос 6, которые установлены в плоскостях соответственно левого и правого толкающих брусьев, удерживают отвал в рабочем положении. Одна сторона раскосов прикреплена к толкающим брусьям, другая - к отвалу с помощью двух пальцев. Пальцы фиксированы от поперечного смещения цилиндрическими штифтами со шплинтами.

Гидрораскос 11 осуществляет перекос отвала в поперечной плоскости и представляет собой гидроцилиндр двойного действия, который включен в гидросистему трактора с помощью шлангов и трубопроводов. При выдвижении штока гидрораскоса бульдозерный отвал поворачивается в поперечной плоскости направо по ходу машины (по часовой стрелке) на угол до 12°; при втягивании его - налево на тот же угол. Упряжной шарнир выполнен в виде цилиндрического пальца 19, на котором закреплена сферическая втулка 20 с помощью шайбы и болтов. Втулку охватывают две разрезные полусферы 21, одна из которых приварена к концу толкающего бруса, другая прикреплена к втулке двумя болтами 22 с гайками. Для регулирования зазора в упряжном шарнире между полусферами размещены регулировочные прокладки 23. С целью защиты поверхностей трения от попадания абразивных частиц шарнир защищен резиновыми кольцами. Смазочный материал подается в шарнир через пресс-масленку.

Механизм компенсации 8 представляет собой цилиндрическую тягу с проушинами, который одной стороной шарнирно связан с правым толкающим брусом 9, другой - с поперечным шарниром, размещенным в зоне продольной оси на кронштейне левого толкающего бруса 12. В кронштейне установлен палец 18 с резьбовым концом. Для облегчения сборки деталей используют монтажные прокладки. Палец с помощью серьги 17 шарнирно связан с отвалом 15.

Механизм компенсации обеспечивает устойчивость отвала в горизонтальной плоскости и позволяет передавать поперечные нагрузки равномерно двум толкающим брусьям.

Оборудование поднимают и опускают с помощью двух гидроцилиндров двойного действия. Их штоки прикреплены к отвалу шарнирно через кронштейны 5. Противоположные штокам концы гидроцилиндра присоединены к трактору.

Отвал представляет собой лобовой лист криволинейного профиля, обеспечивающего минимальную энергоемкость копания и снижающего залипание грунта. Сзади по всей длине листа приварены верхний и нижний пояса жесткости 4, а также соединительный лист. в результате чего образуется объемная металлоконструкция. Торцы отвала закрыты боковыми щеками 2, к которым приварены вертикальные ножи со скошенной режущей кромкой. Сзади приварены кронштейны 5. В зоне установки ножей боковая щека усилена накладкой. Нижняя часть лобового листа образует подножевую плиту, которая сзади отвала подперта рядом продольных приваренных косынок.

На подножевую плиту с помощью болтов с потайными головками, гаек и пружинных шайб установлены два средних и два литых боковых ножа 1. Верхняя часть лобового листа переходит в козырек со скошенными краями по профилю призмы.

Толкающие брусья служат для передачи тягового усилия от трактора к отвалу. Они имеют коробчатое сечение и сварены из уголков. К передним торцам брусьев приварены литые проушины для крепления через крестовины к отвалу, сзади - полусферы 21 опоры упряжных шарниров. Сверху на коробке брусьев приварены кронштейны для установки винтового раскоса и гидрораскоса. С наружной стороны балки усилены накладками, которые одновременно предохраняют брусья от абразивного изнашивания. С внутренней стороны левого бруса приварен кронштейн, к которому шарнирно крепят механизм компенсации.

Гидрораскос состоит из гидроцилиндра, гидрозамка, защищенного кожухом, и штуцеров для подсоединения к гидросистеме трактора.

Винтовой раскос служит для механического изменения угла резания ножей в диапазоне ±10° от среднего угла установки, равного 55, и выравнивания отвала в прямое положение после сборки. Раскос представляет собой трубу, с одной стороны которой выполнено резьбовое отверстие, а с другой - вставлена свободно вращающаяся проушина с шестигранником, фиксируемым от свободного проворачивания пружинным стопором. В резьбовую часть трубы ввернут винт с головкой, в отверстие которой запрессован шарнирный подшипник.

Поверхности трения винта и проушины смазываются с помощью масленок. Винт защищен от грязи уплотнением.

При навинчивании трубы на винт с помощью рукоятки, установленной в патрубок, уменьшают угол резания отвала. Повышая межцентровое расстояние раскоса, соответственно увеличивают угол резания. Стружка грунта самостоятельно отделяется от верхнего козырька отвала в случае подбора оптимального угла резания.

Бульдозерное оборудование с поворотным отвалом. Оно отличается большей универсальностью, так как рабочий орган его может быть установлен в плане прямо или под углом налево или направо по ходу движения машины.

Рабочее оборудование бульдозера ДЗ-171.1.05 с поворотным отвалом (рисунок 2.5) состоит из универсальной рамы, собранной из правой 5 и левой 7 полурам; упряжных шарниров 6; отвала 1; двух толкателей 2 с раскосами; двух гидроцилиндров 3 двойного действия, которые шарнирно подвешены на силовом канате базового трактора 4.

Упряжные шарниры 6 приварены к рамам гусеничных тележек трактора. Конструкции упряжных шарниров унифицированы с шарнирами, установленными на бульдозере ДЗ-171.1.

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 полураме 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 =± 5° и отвал устанавливается в положения IV или V.

Отличительная особенность бульдозерного оборудования этого типа - возможность установки отвала в плане под углом налево и направо (положение III) от его прямого положения II. Наибольший угол поворота отвала в каждую сторону составляет ±27.



Рисунок 5. Рабочее оборудование бульдозера с поворотным отвалом: 1 - отвал; 2 - толкатель; 3 - гидроцилиндр подъема - опускания отвала; 4 - трактор; 5,7 - полурамы; 6 - шарнир

Для изменения угла установки отвала в плане опускают бульдозерное оборудование на рабочую поверхность, вынимают с двух сторон штифты и расфиксируют пальцы крепления толкателей на универсальной раме. В зависимости от необходимости поворота отвала в нужном направлении упирают его левый или правый край в упор на рабочей поверхности и движением трактора поворачивают отвал до совпадения пальцев толкателей с отверстиями на универсальной раме. Толкатели фиксируют в новых опорах и закрепляют шаровые пальцы штифтами. Для безопасного и ускоренного выполнения работы отвал следует переставлять в различные положения вместе с помощником.

Поворотный бульдозерный отвал выполняют большей длины, чем неповоротный. Поэтому бульдозеры с поворотным отвалом развивают меньшее удельное усилие копания при одинаковом тяговом усилии и классе базового трактора. Их применяют на разработке более легких грунтов, перемещении насыпных материалов, проведении планировочных работ и снегоочистке.

Боковое положение отвала дает возможность повышать производительность бульдозера на засыпке траншей. При его движении вперед можно очищать дорогу от снега. Так как снег отличается небольшим коэффициентом трения, то легко стекает по отвалу на сторону.

Конструкция отдельных сборочных единиц рабочего оборудования представлена на рисунке 6.

Рисунок 6. Рабочее оборудование бульдозера ДЗ-171.1.05 с поворотным отвалом: 1 - нож; 2,9 - кронштейны; 3 - козырек; 4 - пояса жесткости; 5 - отвал; 6 - крестовина; 7 - раскос; 8 - толкатель; 10 - упряжной шарнир; 11,14 - полурамы; 12 - опора; 13 - крышка; 15 - гнездо; 16 - опора; 17 - болт; 18 - полукрышка; 19 - палец; 20 - сменная втулка

Отвал 5 представляет собой объемную металлоконструкцию, сваренную из лобового листа криволинейного профиля, с верхним и нижним задними поясами жесткости 4. В верхней части лобовой лист переходит в козырек 3 со скошенными краями, усиленный листовой накладкой по всей длине отвала. Сбоку торцы отвала закрыты боковыми щеками. В нижний пояс жесткости 4 в середине отвала вварено цилиндрическое гнездо 15, в которое входит шаровая опора 16. Гнездо 15 закрыто двумя полукрышками 18, которые прикреплены к фланцу болтами 17. С тыльной стороны отвала по краям размещены верхний и нижний кронштейны 2 для шарнирного крепления толкателей 8 и раскосов 7. В нижней части лобового листа размещена подножевая плита, к которой с помощью болтов с потайной головкой и гаек крепят три средних и два боковых ножа1.

Универсальная рама прямоугольного сечения сварена из листового проката. Раму называют универсальной, так как вместо бульдозерного отвала на нее можно навешивать корчеватель, снегоочиститель и другое оборудование. Она состоит из двух симметричных левой и правой полурам 11 и 14, которые в передней части связаны между собой шарнирным соединением.

Полурама 14 заканчивается шаровой опорой и вертикальным отверстием, полурама 11 - вилкой с отверстием. В вертикальные отверстия правой и левой полурамы запрессованы сменные втулки 20. Между собой полурамы соединены вертикальным пальцем 19 с фиксатором. В задние концы полурам вварены неподвижные полусферы. К ним на двух болтах прикреплена съемная полусфера упряжного шарнира 10. Зазор в шарнире регулируют съемными прокладками, которые зажаты между полусферами. К верхней полке каждой полурамы приварены по три опорных кронштейна 9, в которые вставлены пальцы толкателей. Количество опор соответствует трем положениям отвала (прямому, левому и правому). На скошенной части полурам установлены кронштейны для крепления гидроцилиндров подъема -опускания оборудования. Гидроцилиндры обеспечивают подъем отвала на высоту Н и заглубление ниже опорной поверхности на глубину h (см. рисунок 7).

Толкатель 8 объединен с винтовым раскосом 7 и выполнен в виде балки коробчатого сечения. С одной стороны вварена полусферическая опора, с другой - проушина с цилиндрическим отверстием для крепления на пальце крестовины 6. Опора закрывается полусферической крышкой. Детали стянуты между собой болтами. Для регулирования зазора между опорой и крышкой установлены съемные прокладки.

В наружную трубу раскоса входит винт с проушиной. При вращении этой трубы винт по резьбе входит или выходит из трубы, благодаря чему изменяются длина раскоса и угол наклона или перекоса отвала. Раскос вращается съемной рукояткой, вставляемой в поперечное отверстие трубы. Необходимую длину раскоса устанавливают фиксатором. Толкатель с раскосом передает силу тяги трактора рабочему органу.

2.4 Виды работ, выполняемых бульдозерами

Бульдозеры, бульдозеры-рыхлители и бульдозеры-погрузчики широко применяют практически во всех отраслях народного хозяйства: гражданском, промышленном, сельскохозяйственном, дорожном, гидротехническом строительстве, лесной промышленности, при добыче полезных ископаемых, в промышленности строительных материалов, в мелиорации и ирригации, водном хозяйстве, сельскохозяйственном производстве, городском хозяйстве, металлургической и угольной промышленности, на строительстве нефте- и газопроводов и т.п.

Бульдозеры выполняют основные виды работ, схемы которых показаны на рисунке 2.7. Эти машины отрывают котлованы под фундаменты зданий, сооружают насыпи железнодорожных и автомобильных дорог, срезают косогоры и засыпают выемки, производят планировку при переднем и заднем ходе, разравнивают материалы, толкают скреперы в тяжелых грунтовых условиях, погружают грунт или материал в автотранспортные средства и на конвейеры с помощью эстакады или лотка, разравнивают площадку и засыпают траншеи при строительстве нефтегазопроводов, возводят плотины, дамбы и роют каналы в мелиоративном и гидротехническом строительстве. Бульдозеры могут осуществлять валку деревьев, корчевку пней, срезку мелколесья и кустарников в дорожном строительстве и лесном хозяйстве. Широко применяют бульдозеры при добыче полезных ископаемых открытым способом в горном деле как для уборки растительного слоя земли и пустой породы, так и для разработки и транспортирования угля, золотоносных песков, железных руд. Зимой бульдозеры используют для снегоочистки дорог и площадей и снегозадержания в сельском хозяйстве.

Бульдозеры-рыхлители позволяют значительно расширять область применения машин. Они работают в более тяжелых климатических условиях, благодаря возможности рыхлить и разрабатывать прочные и скальные породы, вечномерзлые грунты и смерзшиеся материалы.

Рисунок 7. Основные виды работ, выполняемых бульдозерами:

а - разработка траншей, котлованов, каналов с отсыпкой грунта в кавальеры, насыпи; б - срезка косогоров и засыпок выемок; в - снятие плодородного слоя или пустой породы; г - планировка передним ходом; д - разравнивание при переднем ходе машины; е - планировка при заднем ходе машины; ж - засыпка траншей; з - толкание скрепера при наполнении ковша грунтом; и - погрузка грунта в автотранспорт с эстакады; к - погрузка материалов в автотранспорт с лотка; л - валка деревьев; м - корчевка пней; н - срезка кустарников и мелколесья; о - снегоочистительные работы; 1 - исходное положение бульдозера; 2 - резка и транспортирование грунта; 3 - бульдозер на насыпи; 4 - насыпь или кавальер; 5 - траншея; 6 - косогор; 7 - выемка; 8 - плодородный слой или пустая порода; 9 - полезные ископаемые или строительные материалы; 10 - скрепер; 11 - эстакада; 12 - автотранспорт; 13 - погрузочный лоток

Бульдозеры-погрузчики, кроме указанных бульдозерных работ отвалом, могут ковшами различной вместимости грузить в транспорт или отвал материалы и грунты с разными физико-механическими свойствами, монтажным крюком и грузовыми вилами грузить и разгружать транспортные средства, штабелировать грузы на складах, монтировать строительные конструкции, вилами для сена и навоза осуществлять погрузочно-разгрузочные работы в сельском хозяйстве.

2.5 Рабочие циклы бульдозера

Рабочий цикл бульдозера состоит из копания грунта, образования призмы волочения, транспортирования ее к месту штабелирования, остановки для переключения передач и подъема отвала, обратного хода машины, остановки для включения переднего хода и опускания отвала на рабочую поверхность.

Рисунок 8. Рабочий цикл бульдозера и бульдозера - погрузчика при разработке траншеи

Начинается рабочий цикл (рисунок 8) бульдозера и бульдозера-погрузчика в момент первого движения машины (1). Потом следует рабочий ход (II), в процессе которого отвал срезает грунт в начале траншеи (показано жирной линией) до образования призмы волочения и транспортирует ее к месту выгрузки на кавальер со скоростью v_п. При перемещении материала машинист продолжает набирать грунт в призму, так как неизбежны утечки его в боковые валики. После этого машина останавливается (III) для разгрузки и подъема отвала на 200...300 мм над поверхностью дна траншеи и включения задней передачи. Холостой ход (IV) бульдозера выполняют со скоростью v_х.

Последняя операция цикла - остановка (V) машины для включения передней передачи и опускания отвала. Опытные машинисты совмещают переключение передач и рабочие движения рабочего оборудования.

После этого рабочий цикл повторяют (VI). В процессе движения бульдозер проходит длину траншеи L_т и путь по кавальеру l_k. Средний путь транспортирования l_п - это расстояние между центрами тяжести поперечных сечений траншеи (точка О₂) и кавальера (точка О₁).

Рабочий цикл бульдозера-рыхлителя включает в себя операции рыхления передним ходом, остановку для переключения передачи назад и выглубления рабочего органа, обратный ход машины и остановку для включения передней передачи.

3. Расчёт основных параметров бульдозера

3.1 Параметры бульдозера

Главный параметр гусеничного бульдозера - номинальное тяговое усилие, под которым понимают усилие, развиваемое базовым трактором на плотном грунте с учётом его догрузки от веса навесного оборудования при буксования не выше 7% и скорости 2,5-3 км/ч.

Основные параметры бульдозера: эксплуатационный вес бульдозера; основные рабочие скорости; среднее статическое удельное давление и смещение центра давления; удельные усилия на режущей кромке ножа отвала, определяющие возможность разработки бульдозером грунтов с различным сопротивлением копанию.

К основным конструктивным параметрам рабочего оборудования бульдозера относятся: длина и высота отвала, параметры профиля отвальной поверхности, углы установки отвала, наибольшая высота подъема и опускания отвала, угол въезда, скорость подъёма и опускания отвала.

3.2 Выбор главных параметров машины

Техническая характеристика бульдозера ДЗ-118А на базе трактора ДЭТ-250М:

- мощность двигателя Nдв = 125 кВт;

- скорость движения:

~ вперед V_в =2,51…2,58 км/ч;

~ назад V_н =12,05…10,2км/ч;

- основной угол резания ;

- угол поперечного перекоса ;

- опускание ниже опорной поверхности гусениц H_о = 400 мм;

- подъем над опорной поверхностью H_п = 935 мм;

- габаритные размеры бульдозерного оборудования:

~ ширина B_отв = 3200 мм;

~ высота H_отв = 1300 мм;

- габаритные размеры бульдозера:

~ длина L = 5650 мм;

~ ширина B = 3240 мм;

~ высота H = 3150 мм;

- масса отвала с базовым трактором т;

- масса отвала т.

Главный параметр гусеничного бульдозера - номинальное тяговое усилие, под которым понимают усилие, развиваемое базовым трактором на плотном грунте с учётом его догрузки от веса навесного оборудования при буксовании не выше 7% и скорости 2,5 - 3 км/ч.

Номинальное тяговое усилие бульдозера определяется из выражения

Т_нб= _{сц сц} =кН _, (2.1)

где _сц =0,9 - коэффициент использования веса базовой машины с оборудованием по сцеплению для гусеничного промышленного трактора;

G_сц - сцепной вес бульдозера в рабочем состоянии

3.3 Тяговый расчёт бульдозера

Среднее статическое удельное давление бульдозера определяется по формуле

кН, ( 2.2 )

где Lоп =2478мм - продольная база машины;

В =690мм - ширина гусеницы.

Горизонтальная составляющая сил сопротивления на отвале:

кН_, (2.3)

где Т _нб - номинальное тяговое усилие бульдозера;

K_т = 0,6 - коэффициент использования тягового усилия.

Вертикальная составляющая сил сопротивления на отвале:

кН, ( 2.4 )

где = 17° - угол наклона результирующей сил сопротивления на отвале вниз от горизонтали при копании грунта плотной структуры.

Результирующая сила сопротивления на отвале:

кН. (2.5)

Расстояние от режущей кромки ножа отвала до точки приложения результирующей сил сопротивления на отвале при копании грунта плотной структуры:

мм; (2.6)

При транспортировании грунта отвалом бульдозера по горизонтальной площадке возникают следующие сопротивления:

1. Сопротивление перемещению машины, как тележки:

кН, (2.7)

где f - коэффициент сопротивления перемещению машины, (f = 0,1..0,12);

i - уклон пути, считаем i=0.

2. Сопротивление резанию

кН, (2.8)

где B - ширина отвала бульдозера;

K_р =11 Н/см²- сопротивление грунта резанию;

h - глубина резания в процессе перемещения призмы грунта.

3. Сопротивление перемещению призмы волочения

кН (2.9)

где V_ф - фактический объём призмы волочения в плотном теле:

м² , (2.10)

где В - длина отвала;

Н - высота отвала с учетом козырька;

К₁- коэффициент, зависящий от характера и стыка грунта, отношение H/B =1,3/3,2 =0,406, тогда по рисунку 2.14/1/ принимаем K₁=0,97;

q =1500кг/м³ - плотность грунта в плотном теле;

f_пр=0,5 - коэффициент сопротивления перемещению связных грунта, принимается равным коэффициенту трения грунта о грунт;

g- ускорение свободного падения.

4. Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу

кН, (2.11)

где - угол резания;

f_гм = tg - коэффициент трения грунта по металлу;

Угол трения = 20-35.

5. Сопротивление перемещению при троганьи машины с места:

кН, (2.12)

где - изменение скорости м/с за время =10с.

Суммарное сопротивление движению, необходимое для перемещения бульдозера:

кН, (2.13)

Определим требуемую мощность двигателя бульдозера:

кВт, (2.14)

где рабочая скорость движения бульдозера;

КПД силовой передачи.

Сравним эту мощность с мощностью двигателя установленного на базовой машине: кВт. Из этого следует, что мощности двигателя установленного на бульдозере достаточно.

Уравнение тягового баланса:

, (2.15)

Подставив полученные значения, получим:

.

Следовательно, условие движения выполняется.

3.4 Расчёт производительности бульдозера

Бульдозер является машиной периодического действия и его производительность определяется по формуле

м³/ч, (2.16)

где V_пр - объем призмы, перемещаемой бульдозером за один цикл, м³;

T_ц - время цикла бульдозера в мин.;

k_в =0,83- коэффициент использования машины по времени;

к_С =1,15- коэффициент заполнения отвала.

Перемещаемый объем призмы волочения зависит от геометрии отвала, наличия боковых закрылков, козырька. Для неповоротных отвалов V_пр определяется по формуле

м³, (2.17)

где H - высота отвала;

B_э - эффективная ширина отвала:

м, (2.18)

где f_e =0,8 - коэффициент, учитывающий заполнение боковых частей отвала;

p =0,92 - коэффициент, учитывающий профиль отвала.

Продолжительность цикла:

мин, (2.19)

где t_пост =0,4мин - постоянная часть времени цикла на загрузку, разгрузку и реверсирование;

t_пер - переменная часть времени цикла на движение в загруженном и порожнем состояниия;

Переменная часть времени цикла t_пер включает время, затрачиваемое на движение машины:

мин, (2.20)

где L_заг - путь движения машины в загруженном состоянии, м;

L_пор- путь движения машины в порожнем состоянии, м;

V_заг=3км/ч - средняя скорость движения машины в загруженном состоянии;

V_пор =5км/ч - средняя скорость движения машины в порожнем состоянии.

3.5 Определение усилий на гидроцилиндрах бульдозера

Рисунок 9. Схема определения усилий в гидроцилиндрах

Для определения усилия на гидроцилиндрах подъема-опускания отвала составляем уравнение моментов относительно оси поворота в точке крепления ходовой тележки. При :

кН, (2.21)

где l =3,84м - плечо силы P₀₂;

b =2,28м - плечо силы ;

4. Расчёт гидросистемы бульдозера

4.1 Выбор гидроцилиндров по заданным нагрузкам

В настоящее время для увеличения производительности и снижения металлоемкости машин, применяемых при производстве строительно-дорожных работ, требуется повышать рабочее давление жидкости в гидросистеме. Мы для расчетов принимаем давление Р_ном=20МПа по ГОСТ 12445-80.

Применяем гидроцилиндры с односторонним штоком. Диаметр гидроцилиндра определяется по формуле:

на выталкивание:

м (3.1)

на втягивание:

м (3.2)

где F =32кН - усилие штока гидроцилиндра, принимаем из формулы (2.21) с расчетом на два гидроцилиндра;

P - перепад давления на гидроцилиндре, P = (0,8...0,9) P_ном=16МПа;

_МЦ - механический КПД гидроцилиндра, _МЦ=0,95;

- коэффициент мультипликации. При расчете гидроцилиндров мы задаемся величиной =1,25 или = 1,6 по ОСТ 22-1417-79. Принимаем ход штока 710мм, значит =1,25.

Принимаем диаметры гидроцилиндров D=63мм, d=28мм.

Максимальный расход, необходимый для обеспечения заданной скорости движения гидродвигателя будет равен:

при выталкивании штока:

м³/с; (3.3)

при втягивании штока:

м³/с. (3.4)

где _ОЦ - объемный КПД гидроцилиндра, _ОЦ =0,98;

V=0,12м/с - заданная скорость движения гидроцилиндра;

Z=2 - число параллельно установленных гидроцилиндров.

По максимальному расходу рассчитываем необходимый рабочий объём гидронасоса:

см³ (3.5)

где Q_MAX - максимальный расход, см³/с;

- КПД насоса, =0,95;

n - частота вращения привода насоса, n=32 с^-1.

На выпускаемом из завода тракторе стоит нерегулируемый шестеренный насос НШ50У-3. С учетом этого принимаем нерегулируемый шестеренный насос НШ50У-3 с рабочим объемом q=49,1 см³, объемным КПД _ОН =0,92.

Действительная подача насоса равна:

cм³/с. (3.6)

Для использования в гидроприводе назначаем гидравлическую жидкость марки ВМГЗ, которая имеет следующие свойства:

Вязкость- 0,000010 м²/с

Плотность -865 кг/м³ .

Рабочая температура 0..60⁰С

4.2 Расчет потерь давления в гидросистеме

4.2.1 Расчет диаметров трубопроводов

Для расчета трубопроводов гидросистема разбивается на участки, при этом учитывается, что по расчетному участку должен проходить одинаковый расход и участок должен иметь на всем протяжении одинаковый диаметр.

Определение скоростей движения жидкости по трубопроводам произведем в соответствии со значениями предельных скоростей, указанными в таблице 1.

Таблица 1. Допустимые скорости потока жидкости при Р_ном= 16Мпа

Климат	Всасывающий трубопровод	Сливной трубопровод	Напорный трубопровод
Умеренный	1,4	2,25	5,35

Минимальный внутренний диаметр определяется по формуле:

(3.7)

где Q - расход жидкости на данном участке;

[V] - допускаемая средняя скорость движения жидкости на участке, определяемая по таблице 1.

Диаметр трубопровода, полученный при расчете, округляем в большую сторону до стандартного по ГОСТ 16516-80. Длина трубопроводов определяется исходя из расположения на машине.

Расчетный расход жидкости для всасывающего и напорного участков трубопроводов определяется подачей насоса. Расчетный расход жидкости в сливной магистрали гидроцилиндров будет меньше подачи насоса в раз при выталкивании штока и больше в раз при его втягивании.

С целью сокращения номенклатуры трубопроводов допускается увеличение их диаметра, особенно для трубопроводов малой протяженности, до диаметра ближайшей группы.

Результаты расчетов диаметров трубопроводов сносим в таблицу 2.

Таблица 2. Диаметры трубопроводов

Обозн. участка №	Назначение участка	Допуск. скорость [V],м/с	Макс. расход Q, см3/с	Диаметр d	Длина участк, L,м
				Расчетный, мм	Ближайший, мм	Принятый, мм
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Всасываю-щий	1,4	1446	36,3	45	45	1
2	Напорный	5,35	1446	18,56	32	32	2
3	Напорный Сливной	5,35 2,25	1446 1807,5	18,56 32	32 32	32	3
4	Напорный Сливной	5,35 2,25	723 903,75	13,12 22,6	32 32	32	2
5	Напорный Сливной	5,35 2,25	723 578	13,12 18	32 32	32	2
6	Напорный Сливной	5,35 2,25	1446 1807,5	18,56 32	32 32	32	3
7	Сливной	2,25	1446	28,6	32	32	1

4.2.2 Расчет потерь давления в гидросистеме

Суммарные гидравлические потери в трубопроводах:

, (3.8)

где -потери давления в гидролинии на трение, МПа;

- потери давления в местных сопротивлениях, МПа;

- потери давления в гидроаппаратах, МПа;

Величина потерь давления на трение для каждого расчетного участка определяется по формуле:

, (3.9)

где - плотность рабочей жидкости;

- коэффициент гидравлического трения;

L - длина трубопровода на расчетном участке;

d_ТP - диаметр трубопровода на расчетном участке;

V_У - уточненная средняя скорость движения жидкости на расчетном участке:

.

Для вычисления коэффициента гидравлического трения необходимо определить режим движения жидкости по числу Рейнольдса:

(3.10)

где - кинематическая вязкость жидкости.

Для всасывающего участка:

м/с;

.

Для напорного участка:

м/с;

.

Для сливного участка:

м/с;

.

При ламинарном движении (R_E<2300) коэффициент гидравлического трения равен:

(3.11)

При турбулентном движении (R_E>2300) для гладких труб:

(3.12)

Для всасывающего участка:

;

Па.

Для напорного участка:

;

Па.

Для сливного участка:

;

Па.

Полученные расчетные значения сносим в таблицу 3.

Потери давления в местных сопротивлениях рассчитываются по формуле:

, (3.13)

где - коэффициент местного сопротивления, определяемый по справочным таблицам;

n- количество однотипных сопротивлений на участке.

Вид и количество местных сопротивлений принимаем по конструкции гидравлической системы проектируемой машины.

Для всасывающего участка:

местное сопротивление выход из гидробака с сопротивлением =0,1:

Па;

местное сопротивление штуцер присоединительный с сопротивлением =0,015:

Па.

Суммарные потери давления в местных сопротивлениях:

Па.

Для напорного участка:

местное сопротивление штуцер присоединительный с сопротивлением =0,015:

Па;

местное сопротивление резкое расширение с сопротивлением =0,02:

Па;

местное сопротивление тройник с сопротивлением =0,15:

Па.

Суммарные потери давления в местных сопротивлениях:

Па.

Для сливного участка:

местное сопротивление выход из гидробака с сопротивлением =0,1:

Па;

местное сопротивление штуцер присоединительный с сопротивлением =0,015:

Па;

местное сопротивление резкое расширение с сопротивлением =0,02:

Па;

местное сопротивление тройник с сопротивлением =0,15:

Па.

Суммарные потери давления в местных сопротивлениях:

Па.

Полученные расчетные значения сносим в таблицу 3.

Гидроаппараты подбираются по справочным таблицам по давлению и максимальному расходу, при которых они будут работать. В таблицах приводятся и потери давления в них - P_га.

Таблица 3. Потери давления на участках

Обозн. участка №	Назначение участка	Уточнен. скорость Vу, м/с	Потери давления на участке	Суммарные потери давления
			на трение, Па	в местных сопротив-лениях, Па	в гидроап- паратах, Па
1	Всасываю-щий	1,02	349,9	46,55	0	396,5
2	Напорный	2,01	1752	280,27	0,7	2033
7	Сливной	2,01	875,8	630,59	1,05	1507,4

4.3 Проверочный расчет гидросистемы. Определение КПД

Проверочный расчет проводится с целью определения действительных максимальных усилий и скоростей, развиваемых гидродвигателями при номинальном давлении, развиваемым насосом.

Усилия, развиваемые в этом случае гидроцилиндрами, будут зависеть от направления движения их штоков:

при выталкивании штока:

(3.14)

при втягивании штока:

(3.15)

где P_н и P_с - потери давления соответственно в напорной и сливной магистралях;

_мц - механический КПД гидроцилиндра, _мц=0,98.

Для гидроцилиндров:

при выталкивании штока

кН;

при втягивании штока

кН.

Скорость штока гидроцилиндра также зависит от направления его движения:

при выталкивании штока

, (3.16)

при втягивании штока

(3.17)

где Q_Н=0,001446 м³/с - действительная подача насоса ;

_оц=0,98- объемный КПД гидроцилиндра;

z=2 - число параллельно установленных и одновременно работающих гидроцилиндров.

Полная мощность гидропривода N равна мощности, потребляемой насосом

кВт, (3.18)

где _н =0,82 - полный КПД насоса.

Полезная мощность определяется по усилиям и скоростям гидродвигателей.

, (3.19)

где F - наибольшее усилие, развиваемое гидроцилиндром.

Общий КПД гидросистемы равен отношению

(3.20)

Для объемного гидропривода СДМ значения общего КПД должны удовлетворять требованию .

...