Бульдозеры, устройство, назначение. Расчёт производительности и пути её повышения.

Бульдозеры предназначены для послойной разработки грунтов с их последующим перемещением перед рабочим органом (отвалом) по поверхности земли на небольшие расстояния. Их используют при сооружении выемок и насыпей, обратной засыпке траншей и котлованов, грубой планировке земляной поверхности, разравнивании грунтовых отвалов при работе экскаваторов и земле-возов, устройстве террас на косогорах, штабелировании и перемещении сыпучих материалов, подготовительных работах для валки отдельных деревьев, срезки кустарника, корчевки пней, удаления камней, расчистки поверхности от мусора, снега, на вскрышных работах, а также в качестве толкачей скреперов. Эффективность работы бульдозеров в значительной мерс зависит от проходимости базового трактора и его тягово -сцепных свойств.

Б ульдозер состоит из базовой машины и навесного бульдозерного оборудования. В качестве базовой машины используют трактор или специальный тягач. Бульдозерное оборудование, закрепленное на передней части базовой машины, имеет отвал, устройство для соединения его с базовой машиной и механизм управления отвалом. Отвал является рабочим органом бульдозера. Он выполнен в виде лобового листа, рабочая часть которого имеет гладкую поверхность, а другая (обратная) усилена ребрами жесткости, к которым приварены кронштейны для крепления отвала к устройству соединения с базовой машиной. К нижней части листа прикреплены сменные ножи - два крайних и один средний. Устройство для соединения с базовой машиной изготовлено в виде двух брусьев с раскосами или рамы с раскосами. К брусьям, шарнирно закрепленным на базовой машине, прикреплен отвал. Механизм управления отвалом, осуществляющий подъем и опускание отвала, установлен на базовой машине и соединен с рамой или отвалом бульдозерного оборудования. Бульдозеры классифицируют по назначению, тяговому классу базовых машин, типу ходовой части, конструкции рабочего органа и виду управления рабочим органом. У поворотного бульдозера отвал 1 монтируется на универсальной толкающей раме 7, охватывающей снаружи трактор 4 и состоящей из двух жестко соединенных между собой полурам прямоугольного сечения. Рама крепится к ходовым тележкам трактора с помощью упряжных шарниров 5. На раме вместо отвала может быть установлено различное сменное оборудование с гидравлическим управлением - кусторез, древовал, корчеватель-собиратель, плужный снегоочиститель и др. Поворотный отвал соединен с толкающей рамой посредством центрального шарового шарнира 10 и двух боковых толкателей 8 с винтовыми раскосами 2, обеспечивающими различное положение отвала относительно рамы. При одинаковом изменении длины раскосов от среднего положения регулируют угол резания ножей. Угол поперечного перекоса отвала в вертикальной плоскости регулируется путем изменения межцентрового расстояния проушин раскосов.

Эксплуатационная производительность, м3/ч, бульдозера при резании и перемещении грунта

Прэ = 3600 Vпр/Тцkр,

где Vпр - геометрический объем призмы волочения грунта впереди отвала, м3;

Vгр = ВН²kпр,

где В, Н - соответственно длина и высота отвала; кпр – коэффициент пропорцианальности; kр - коэффициент разрыхления грунта; Тц - продолжительность цикла, с

Производительность бульдозеров, работающих на отсыпке насыдей, можно повысить за счет сокращения потерь грунта при транспортировании спаренными бульдозерами, за счет примыкания их отвалов и устранения таким образом утечки грунта через внутренние края каждого отвала. Повышения производительности бульдозера можно также добиться за счет сокращения продолжительности рабочего цикла. Кроме известных рекомендаций работы на максимально возможных скоростях передвижения рассмотрим рациональные отношения продолжительности операции копания и транспортирования грунта. При работе в легких грунтах в конце копания при полном заполнении отвала может оказаться резерв тяги н сцепных свойств трактора. В этом случае для повышения производительности машины ее целесообразно оборудовать отвалами с развитыми уширителями, боковыми открылками и удлинителями.

*26*

Типы приводов строительных машин. Основные характеристики и области применения.

Привод — это совокупность силового оборудования, трансмиссии и систем управления, обеспечивающих приведение в действие механизмов машины и рабочих органов.По системе приводов строительные машины подразделяются на машины с групповым и многомоторным приводом. В первых привод всех механизмов исполнительных рабочих органов осуществляется с помощью муфт, тормозов и механических передач. Во-вторых — каждый исполнительный механизм приводится в движение от индивидуального электро-, гидро- или пневмодвигателя. Возможность обеспечения более высокого КПД, простоты и агрегатности конструкции, автоматизации, лучших условий эксплуатации и ремонта предопределяет преимущественное применение на строительных машинах индивидуального привода механизмов. Общими требованиями, предъявляемыми к приводу большинства строительных машин, являются: автономность силового оборудования от внешнего источника энергии, обеспечение минимальных габаритов, массы, большая надежность и готовность к работе, высокий КПД, простота реверсирования механизмов и регулирования скоростей и рабочих усилий, обеспечение плавности включения механизма, независимость рабочих движений при возможности их совмещения, простота автоматизации системы управления, реализация блочных и агрегатных конструкций элементов привода.

Дополнительные требования определяются режимом работы машины, который в основном характеризуется отношением максимальных крутящих моментов (нагрузок) к средним Тmах/Tср, отношением максимальных частот вращения (скоростей) к средним ωmaх/ωcp, продолжительностью времени включения привода (ПВ) в процентах от общего времени работы машины и количеством включений в час (KB). Исходя из этих условий для многих машин также требуется, чтобы у приводов была высокая перегрузочная способность, способность ограничивать максимальные нагрузки, мягкая механическая характеристика, определяемая существенным изменением крутящего момента привода при изменении его угловой скорости (кривые 3, 5, 6, 8)

В большинстве современных моделей универсальных одноковшовых экскаваторов, самоходных стреловых кранов, погрузчиков, бульдозеров, скреперов и других строительных машинах для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам применяется гидравлический объемный (статический) привод. В объемном гидроприводе используется энергия (статический напор) практически несжимаемой рабочей жидкости (минеральное масло), нагнетаемой гидравлическими насосами.

Пневматический привод в дорожно-строительных машинах применяется главным образом в системах управления рабочими органами мащин, для привода исполнительных рабочих органов и в тормозных устройствах.

Есть также электрические, внутреннего сгорания, механические.

*27* Производительность машины и ее категория. Производительность является важнейшей выходной характеристикой строительной машины. Ее определяют количеством продукции, произведенной машиной в единицу времени.Под расчетной (теоретической, конструктивной) производительностью ПР понимают производительность за 1ч.непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетных нагрузках на рабочем органе и расчетных условиях работы.  Для машин цикличного действия с порционной выдачей продукции: ; м/ч, м2/ч, м3/ч, т/ч, шт/ч и т.п, где Q – расчетное количество продукции в одной порции, м, м2, м3, т, шт и т.п.; tЦ – расчетная продолжительность рабочего цикла, с. Для машин непрерывного действия: ; м/ч, м2/ч, м3/ч, т/ч, шт/ч и т.п, где F – расчетное количество продукции на 1м длинны ее потока, м/ч, м2/ч, м3/ч, т/ч, шт/ч и т.п.; v – расчетная скорость потока, м/с. Расчетные скорости обычно соответствуют максимальной мощности установленного на машине двигателя, расчетные нагрузки – нормальному режиму работы машины, а расчетные условия отражают наиболее характерные для данной машины условия работы. Для определения производительности машины в конкретных производственных условиях используют две новые категории этого показателя – техническую и эксплуатационную производительность. Под технической производительностью ПТ понимают максимально возможную в данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машины. Эту категорию производительности применяют, в основном, для оценки максимальных технологических возможностей машин при комплектовании комплектов и комплексов. В случае отсутствия данных, отражающих условия работы на конкретном объекте, используют выработанные практикой и зафиксированные в нормативных документах коэффициенты, устанавливающие зависимость между расчетной и технической производительностью для различных производственных условий:  Наконец, под эксплуатационной производительностью ПЭ понимают фактическую производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев и неполного использования ее технологических возможностей. Ее определяют по формуле: , где Q∑ - фактический объем произведенной продукции; ТОБЩ(ч) – продолжительность нахождения машины на рабочей площадке (чистое время работы машины, сложенное с временем всех простоев), в течение которой эта продукция производилась. Эксплуатационную производительность обычно используют для взаиморасчетов заказчика с подрядчиками. Для анализа эффективности работы машины в конкретных производственных условиях пользуются коэффициентами использования машины во времени kВ и использования технологической возможности (или технической производительности) машины kП: , где ТМ – продолжительность чистой работы машины (за вычетом простоев), ч.