Билет 1.

1. Конструкція бульдозера на базі колісного трактора

Использование: землеройно-транспортная техника на базе колесного бульдозера. Сущность изобретения: колесный бульдозер содержит базовое шасси, бульдозерное оборудование, дополнительные поднимающиеся барабаны с грунтозацепами. Барабаны соединены с базовой машиной параллелограммным механизмом. Последний выполнен из верхней промежуточной рамы, нижних тяг, двухзвенника и гидроцилиндра.

. Колесные бульдозеры, имея преимущество перед гусеничными по скорости движения, металлоемкости и др. уступают последним по тяговосцепным показателям, особенно на увлажненных грунтах.

бульдозерный рабочий орган, состоящий из отвала, толкающей рамы и системы управления отвалом. Толкающая рама отвала охватывающего типа и крепится к корпусу базовой машины в средней его части.

Недостатками известной конструкции являются низкие сцепные качества колесного движителя с увлажненным грунтом и, как следствие, недостаточное тяговое усилие для работы в условиях плохой проходимости. Кроме этого, охватывающая конструкция толкающей рамы приводит к необходимости ее демонтажа при возникновении потребности замены или ремонта одного из передних колес базовой машины.

Решение указанной задачи достигается тем, что в известной конструкции колесного бульдозера, включающей колесное шасси и бульдозерное оборудование, последнее снабжено двумя дополнительными поднимающимися барабанами с грунтозацепами, имеющими синхронный привод от трансмиссии базовой машины и шарнирно соединенными с ней посредством параллелограммного механизма, включающего верхнюю промежуточную раму с цапфами для крепления толкающих брусьев отвала и нижние тяги, двухзвенник, один конец которого соединен с рамой базовой машины, а второй с верхней промежуточной рамой и гидроцилиндр, одним концом соединенный с рамой базовой машины, а вторым со звеном двухзвенника.

Колесный бульдозер для работы в условиях плохой проходимости содержит: базовое шасси 1 (имеющее шарнирно-сочлененную раму), гидроцилиндр подъема и опускания барабанов 2, двухзвенник 3, верхнюю промежуточную раму 4, кронштейн гидроцилиндра управления отвалом 5, гидроцилиндр подъема и опускания отвала 6, отвал 7, толкающие брусья 8, нижние тяги 9, барабаны 10 с грунтозацепами 11.

В транспортном режиме металлические барабаны посредством гидроцилиндра 2 и двухзвенника 3 поднимаются в верхнее положение. В рабочем режиме барабаны с грунтозацепами 10 опускаются на грунт таким образом, что передние колеса шасси теряют контакт с грунтом, и вся нагрузка от веса базовой машины и рабочего оборудования передается на грунт через барабаны. При этом шарниры двухзвенника 3 располагаются на одной оси и нагрузка, воспринимаемая рабочим органом и барабанами, передается на корпус машины, минуя гидроцилиндр 2 подъема и опускания барабанов.

2. Конструкція та призначення гідродинамічного приводу

Гідропри́вод — сукупність гідравлічної апаратури і гідроліній для приведення в дію робочих органів машин та механізмів за допомогою потенціальної енергії рідини, що перебуває під тиском. При цьому енергія передається за допомогою переміщення окремих об'ємів рідини.

Гідропривод є свого роду «гідравлічною вставкою» між приводним двигуном і навантаженням (машиною або механізмом) та виконує ті ж функції, що і механічні передачі (редуктор, пасова передача, кривошипний механізм тощо).

Структура гідроприводу

Базовими елементами гідроприводу є гідромашини (енергоперетворювачі): насос і гідродвигун. Насос є джерелом гідравлічної енергії, а гідродвигун — її споживачем. Управління рухом вихідних ланок гідродвигунів здійснюється або за допомогою регулювальної гідроапаратури: дроселів, гідророзподільників, клапанів тощо, або шляхом регулювання самого гідродвигуна і/чи насоса.

Також, обов'язковою складовою частиною гідроприводу є гідролінії — жорсткі та гнучкі трубопроводи якими рідина під тиском переміщається у гідросистемі.

Для підтримання роботи гідроприводу у переважній більшості гідросистем встановлюється допоміжна апаратура: масляні фільтри, системи охолодження, гідроакумулятори, гідробаки та ін.

Для контролю за роботою гідроприводу використовують контрольно-вимірювальні прилади: манометри, витратоміри, термометри тощо.

Робоча рідина в гідроприводі є одночасно носієм енергії і змащенням.

Билет 2.

1.Основні параметри робочих органів бульдозера

Основними елементами бульдозерного обладнання є відвал, що штовхають бруси з розкосами і підкосами або штовхає рама з розкосами, гідроциліндри підйому і опускання відвалу, а також, на окремих видах, механізми повороту відвалу в поперечної і горизонтальній площинах і зміни кута різання. Відвал бульдозера являє собою зварену конструкцію коробчатого типу, що забезпечує йому жорсткість, з привареним в передній частині лобовим листом криволінійного профілю. Останній забезпечує швидке заповнення відвалу матеріалом. Для підвищення зносостійкості лобового листа приварюється до нього пластини зі спеціальних легованих сталей, що володіють високою стійкістю до абразивного зносу і ударних навантажень. У нижній частині до лобового листа болтами в потай кріпляться знімні ножі. При зношуванні гострої кромки ножа його розгортають і ріжуть другим, гострим кінцем. Для підвищення стійкості ножів до абразивного зношування і ударних навантажень зарубіжні фірми виготовляють їх з легованих сталей типу D Н-2 або DН-3 з підвищеним вмістом бору та нікелю.

Визначимо раціональне значення довжини відвалу, м:

де m – маса бульдозера, т; (2.1)

Визначимо раціональне значенні висоти відвалу, м:

Відвали оснащуються козирками, з урахуванням того, що загальна висота відвалу не обмежує зону спостереження простору перед бульдозером в транспортному положенні.

Визначимо висоту козирка, м:

(2.3)

Визначимо загальну висоту відвалу, м:

(2.4)

Визначимо раціональний радіус кривизни відвалу, м:

(2.5)

Параметри відвалу задаються кутами: різання, нахилу та перекидання. Профіль відвалу постійної кривизни визначається за умов, що кутові параметри профілю пов'язані між собою співвідношенням:

, де ε₁ – кут нахилу криволінійної частини профілю, α – кут різання, α=55⁰; β – кут перекидання, β=75⁰; (2.6)

, де а – ширина ножа, а=250 мм;ε – кут нахилу, ε=75⁰; (2.7)

Визначимо значення кута θ, ⁰:

2.Поняття про силу опору копання

В процессе копания грунта сначала происходит внедрение ножевой плиты отвала в грунт, при котором происходит резание грунта, т.е. процесс отделения грунта от массива и формирование стружки грунта или призмы волочения в зависимости от физико-механических свойств грунта.

При дальнейшем движении бульдозера вперед происходит копание грунта, т.е. совокупность процессов, включающих резание, формирование стружки и ее перемещение вверх по отвалу бульдозера и перемещение ее в набранной призме волочения перед отвалом бульдозера к месту разгрузки призмы волочения грунта.

Усилие, которое необходимо преодолеть трактору бульдозера при копании грунта складывается из суммы следующих сил сопротивлений:

 (1)

где W₁ – сопротивление грунта резанию

W₂ – сопротивление волочению грунта впереди отвала

W₃ – сопротивление движению грунта вверх по поверхности отвала

W₄ – сопротивление движению бульдозера как транспортной единицы

Таким образом, схема сил сопротивления при копании грунта отвалом бульдозера принимается в следующем виде:

 рис. 1. Схема сил сопротивлений при копании грунта отвалом бульдозера

Билет 3.

1 Порядок розрахунку бульдозера.

Під час роботи дорожніх машин, робочим органом яких є відвал з ножем за

розрахункове положення приймається момент закінчення набору грунту перед

відвалом. Сила тяги, необхідна для роботи бульдозера або автогрейдера і

потужність двигуна визначаються за сумою опорів, що долаються цією

машиною.

В процесі роботи дорожня машина долає різноманітні опори своєму рухові.

визначається:

де W1 - опір рухові від різання (зарізання) грунту відвалом, кН;

W2 - опір рухові від переміщення призми грунту перед відвалом, кН;

W3 - опір рухові машини від тертя грунту при переміщенні вверх по

відвалу, кН;

W4 - опір рухові машини від переміщення грунту вздовж відвалу в сторону,кН;

W5 - опір переміщенню дорожньої машини, як візка, кН.

1. Опір рухові від різання (зарізання) грунту відвалом

2. 1.2. Опір рухові від переміщення призми грунту перед відвалом

3. 1.3. Опір рухові машини від тертя грунту при переміщенні вверх по відвалу

4. 1.4. Опір рухові машини від переміщення грунту вздовж відвалу в сторону

5. 1.5. Опір переміщенню дорожньої машини, як візка

1. Визначення необхідної потужності двигуна бульдозера

2. 3. Перевірка правильності вибору тягача за умовою тягового зусилля Після визначення необхідної потужності тягача в залежності від умов експлуатації дорожньої машини встановлюється правильність вибору тягача

2. Диференціал, конструкція, призначення, принцип дії

Дифференциа́л (от лат. differentia – разность, различие) — механизм в составе трансмиссий транспортных и (реже) технологических машин по передаче мощности посредством вращения с одновременным делением единого потока мощности на два дифференциально связанных или суммированием двух независимых потоков мощности в один. Особенность дифференциала и смысл его термина в том, что деление/суммирование потоков мощности этот механизм производит именно дифференциально: каждый из двух исходящих/входящих потоков может в любое время получать/давать от 0 до 100% мощности относительно единого на входе/выходе (с поправкой на КПД дифференциала), а соотношение этих мощностей между собой может быть любое в пределах этих 100%. В каноническом чисто механическом виде представляет собой планетарную передачу, состоящую из одного простого трёхзвенного плоского или пространственного планетарного механизма без каких-либо управляющих элементов (тормозов или фрикционов). Фактические дифференциалы, исходя из своих задач в трансмиссии, могут быть дополнены планетарными рядами и управляющими элементами. Однако в последнее время получили распространение чисто фрикционные устройства, выполяющие функции дифференциала — вискомуфты.

В отличие от мощности и угловой скорости вращения крутящий момент дифференциалом делится жёстко и неизменно. Отсюда такие термины как симметричный дифференциал (момент делится в соотношении 50/50) или несимметричный (момент делится в любых неравных соотношениях). При суммировании крутящие моменты на дифференциале также складываются в один по определённым принципам.

С точки зрения механики, любой дифференциал имеет две и только две степени свободы. Механизм, выполняющий функции дифференциала и имеющий три степени свободы, правильнее называть двойным дифференциалом (четыре — тройным, и так далее).

Необходимость применения дифференциала в конструкции привода автомобилей обусловлена тем, что внешнее колесо при повороте проходит более длинную дугу, чем внутреннее. То есть при вращении ведущих колёс с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, а это негативно сказывается на управляемости и сильно повышает износ шин.

Назначение дифференциала в автомобилях:

• позволяет ведущим колёсам вращаться с разными угловыми скоростями;

• неразрывно передаёт крутящий момент от двигателя на ведущие колёса;

Карданный вал (1) через коническую зубчатую передачу передает вращение на корпус дифференциала (2). Корпус дифференциала через независимые друг от друга шестерни (сателлиты) (3) вращает полуоси (4). Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишьсуммарная скорость вращения полуосей.

Билет 4.

1. Сили опору при різанні та копанні ґрунту

Робочий орган при копань переміщується відносно ґрунту в двох напрямках. Одне з них - головне рух в напрямку довжини відокремлюваним стружки і друге-рух подачі в напрямку, нормальному до напрямку головного руху, тобто поперек стружки, що знімається. У процесі копання ці рухи можуть існувати як одночасно, так і окремо.

В процесі заповнення ковша зрізаючу грунт переміщується по передній поверхні 5 ріжучої частини робочого органу.

Поверхня 4 ріжучої частини робочого органу, звернена до вибою, називається задньою.

Лінія перетину передньої і задньої поверхонь різальної частини робочого органу утворює ріжучу кромку;

Під різанням грунту розуміється частина процесу копання, складається з відділення грунту від масиву за допомогою ріжучого леза робочого органу.

Під копанням розуміється складний процес, що включає у себе різання грунту, переміщення його по робочому органу, перемещелие призми грунту попереду робочого органу і переміщення робочого органу. Тому опір копанню завжди більше опору різанню ґрунту.

При відділенні грунту від масиву виникають наступні опору

Сила різання - опір впровадженню передній грані робочого органу в грунт Рр в напрямку головного руху різання (по довжині стружки).

Сила різання Рр визначається за питомою опору різання kp, що приймається за табличними даними, і площі поперечного перерізу стружки

рр = kpF = kpcb кГ/см2

Сила подачі - це опір врізання (впровадженню) ріжучої частини в грунт Рп у напрямку, перпендикулярному головного руху (поперек стружки).

Величина Ра визначається за формулою

Рп = k2F

де k.2 - питомий опір впровадженню ріжучої частини робочого органу в грунт в напрямку подачі; визначається досвідченим шляхом k2>ki,

F'- площа поперечного перерізу леза ножа площиною, перпендикулярною до поверхні грунту.

Сила подачі Ра тим більше, чим більше затупление різальної частини ножа, так як при затупленні зростає F'. Сила тертя робочого органу про ґрунт РТр

P?P = Pnf, (134)

де f - коефіцієнт тертя сталі про грунт, f=0,5-^0,6.

Сила тертя /*Тр значно зростає при затупленні ножа і може за значенням наближатися і навіть перевершувати Pv. Тому вкрай необхідно стежити за станом ріжучої кромки і своєчасно міняти ножі. Опір від волочіння призми грунту по грунту попереду робочого органу Рвр визначається за формулою

Лц> = Уф7/ь (135)

де у - щільність грунту, т/м3;

Уф-фактичний обсяг призми волочіння в м3; /х-коефіцієнт опору переміщенню грунту по грунту, /ч = 0,5-ь 0,7 - менше значення для зв'язкових і більше - для незв'язних ґрунтів.

Опір від переміщення грунту вздовж передньої грані робочого органу Pipn або поперек її РтРз і опір, що виникає при заповненні ємності робочого органу грунтом Р3, визначаються для кожного виду робочого органу. Загальний опір копанню Рв визначається як сума складових сил Pv, Pa, PTPi , Ртр, і т. д.

2.Конструкція ущільнювача з гладкими вальцями, призначення та робочий процес.

 

Основными сборочными единицами и механизмами катка являются рама, вальцы, трансмиссия, двигатель, устройства для очистки и смачивания вальцов, электрооборудование, рулевое управление. Рабочим органом катка являются колеса и/или валец  — цилиндр, расположенный вместоколеса или колёс. Своей массой каток сдавливает уплотняемое вещество. Каток имеет ведущий валец, к нему подаётся крутящий момент от двигателя, и ведомый — он, как правило, является направляющим. Привод ведущих вальцов — у большинства катков механический , но на современных машинах гидравлический, это связано с увеличением надежности гидравлики, удобством управления машиной, которое обеспечивает гидротрансмиссия, и компактностью гидропривода, но в основном тем, что практически все современные катки являются вибрационными, с гидроприводом вибратора, и в системе рулевого управления так же используется гидропривод, таким образом при использовании гидропривода и на колесах достигается оптимизация конструкции. Катки с гладкими вальцами представляют собой машины с гладкими широкими металлическими колесами. Обычно применяется для асфальтоукладочных работ, из-за того, что на выходе даёт ровную площадку; По принципу действия: статический каток — давление на поверхность оказывается за счёт собственной массы агрегата и дополнительно нагружаемых балластных элементов (бетонные и металлические изделия). Используется при уплотнении грунтовых и асфальтобетонных покрытий в местах, где применение вибрационных механизмов недопустимо (путепроводы, мосты, вблизи жилых строений); вибрационный каток — кроме собственной массы механизма, давление на поверхность оказывается за счёт динамической линейной нагрузки, возникающей в результате вибрации вальца. Используется для стабилизации, уплотнения и выравнивания грунтовых и асфальтобетонных оснований, снижая необходимое число проходов в 1,5–2 раза. Основными параметрами влияющими на скорость и качество уплотнения, являются амплитуда и частота вибрации вальца.

Билет 5

1 Конструкція відвалу бульдозера.

Бульдозер – основная машина при выполнении подготовительных работ вдоль трассы будущего магистрального трубопровода. Бульдозер состоит из базовой машины (трактора) и специального навесного оборудования (отвала с рамой или толкающими балками) (рис.1.1).

По способу установки отвала относительно оси трактора, различают бульдозеры неповоротные (рис. 1.2, а) и универсальные (поворотные) (рис. 1.2, б).

Неповоротными называются бульдозеры, у которых отвал располагается строго перпендикулярно к оси трактора, а универсальными – когда отвал может быть установлен как перпендикулярно к оси трактора, так и под некоторым углом (до 60⁰).

Рабочий процесс бульдозера с неповоротным отвалом состоит из операций копания, срезания стружки, перемещения грунта перед ним и разравнивания грунта. Срезанный грунт, поднимаясь вверх по отвалу, накапливается перед ним, образуя валик, близкий по форме к треугольнику в поперечном сечении, называемый призмой волочения. При транспортировании грунта катет призмы, прилегающей в отвалу, может достигнуть его высоты. После этого отвал приподнимают, прекращая тем самым процесс резания, транспортируют срезанный ранее грунт до места разгрузки.

При разработке грунта бульдозером универсального типа срезаемый грунт будет перемещаться по ширине отвала, и отводиться в боковом, к направлению движения машины, направлении. Наиболее эффективно последняя операция совершается при установке отвала под углом к продольной оси, близким к 45⁰. Таким методом могут вестись работы при засыпке траншей, разработке выемок на косогорах, разравнивании валиков грунта и т.п.

Рис. 1.1. Бульдозер (общий вид): 1 – базовая машина;

2 – толкающая балка; 3 – отвал; 4 – система управления отвалом

Рис. 1.2. Конструкция отвала бульдозера:

а – неповоротного типа; б – универсального (поворотного) типа

2. Типи ходового обладнання дорожніх машин.

Ходове обладнання будівельної техніки Ходове обладнання призначене для передачі на опорну поверхню (ґрунт, дорожнє покриття, рейки) навантаження від машини і зовнішніх навантажень, які діють при роботі, а також для її пересування у межах робочої зони з об’єкта на об’єкт.  Це обладнання поєднує двигун, механізм пересування, опорну рама та підвіску. Ходове обладнання передає навантаження від машини на опорну поверхню і рухає машину. Механізм переміщення забезпечує привод ходового обладнання. Опорна рама через підвіски з’єднує основну раму з ходовою. Розрізняють таке ходове обладнання: колісне, гусеничне та крокуюче. Вибір типу залежить від призначення та умов, у яких працює машина.  Колісне ходове обладнання буває двох типів – із жорсткими металевими та пневматичними колесами. Ходові пристрої з жорсткими металевими колесами (рейкові) мають баштові, мостові, козлові й залізничні крани, ланцюгові й роторно-стрілові екскаватори та ін.

Пневмоколісне ходове обладнання має невелику масу порівняно з гусеничним (10 – 12 % маси машини, а гусеничні – до 35%), менш енергоємне, економічніше, надійніше в експлуатації, дозволяє розвинути більшу швидкість.

Гусеничне ходове обладнання застосовують у будівельних машинах різного призначення, потужності й маси, оскільки має велику площу контакту з опорною поверхнею і незначний тиск на неї (0,04 – 0,1 МПа). Гусеничні машини характеризуються доброю прохідністю по розпушеному і дуже зволожуваному ґрунту й маневреністю, розвивають значні тягові зусилля.

Крокуюче ходове обладнання використовують на машинах дуже великої маси (потужні екскаватори, драглайни), щоб зменшити тиск на ґрунт. Воно буває з механічним та гідравлічним приведенням у дію. Основним недоліком є невелика швидкість переміщення (до 0,5 км/год ).

Билет 6

1. Схема слідкуючого механізму керування пневмоколісного тягача

Пневмоколесные тягачи

Пневмоколесные тягачи. Такие одно- и двухосные тягачи предназначены как базовые машины для работы с различного рода прицепным (одноосные) и навесным и прицепным (двухосные) рабочим оборудованием строительных машин ( 2.5). Пневмоколесные тягачи обладают высокими тяговой характеристикой, транспорт-тными (до 50 км/ч и более) скоростями, большим диапазоном рабочих скоростей, хорошей маневренностью, что способствует достижению высокой производительности строительных машин, создаваемых на их базе.

Одноосный тягач ( 2.6, а) состоит из шасси, на котором установлены двигатель 6, силовая передача, два ведущих колеса, кабина и опорно-сцепное устройство. Опорно-сцепное устройство выполнено в виде стойки 2, которая может качаться вокруг продольной горизонтальной оси, закрепленной в раме тягача, что позволяет полуприцепу перекашиваться относительно тягача в вертикальной плоскости. Соединяется полуприцеп с тягачом вертикальным шкворнем 3. Поворот тягача относительно оси полуприцепа обеспечивается двумя гидроцилиндрами 4 на угол до 90 ° в обе стороны. Гидромеханическая силовая передача ( 2.6, б) включает в себя раздаточную коробку 7, гидротрансформатор 8, коробку перемены передач 9, карданные валы 10 и 12, мост с главной передачей и дифференциалом 11, полуосями 13 и планетарные редукторы 14, встроенные в ступицы ведущих колес, Оба ведущих колеса являются одновременно и управляемыми. Коробку перемены передач и гидротрансформатор часто монтируют в одном корпусе, что делает конструкцию более компактной. От раздаточной коробки через вал 12 приводится в действие один или несколько масляных насосов 5, обеспечивающих работу исполнительных органов полуприцепной машины. Управление тягачом и прицепным оборудованием осуществляется гидрораспределителем 1.

Двухосные тягачи состоят из двух полурам, шарнирно сочлененных между собой. Поворот полурам, так же как н одноосного тягача, осуществляется с помощью двух гидроцилиндров двустороннего действия. Тягачи имеют один или два ведущих моста, одну или две двигательные установки. Силовая передача к ведущим колесам аналогична рассмотренной выше. Коробки перемены передач одно- и двухосных тягачей трехступенчатые при одинаковых скоростях движения передним и задним ходом. Последнее особенно важно для машин цикличного действия, требующих особой маневренности при частом реверсировании рабочих движений (одноковшовые фронтальные погрузчики, бульдозеры и др.).

2.Конструкція, призначення та робочий процес скрепера

Скрепер является землеройно-транспортной машиной цикличного действия, выполняющей в процессе ее движения резание грунта, накопление его в ковше, транспортирование и выгрузку, иногда с разравниванием и уплотнением, в грунтовый отвал или сооружение. Эти машины широко применяют в дорожном строительстве для возведения насыпей и разработки выемок, в гидротехническом строительстве для рытья котлованов и сооружения дамб и плотин, в промышленном и гражданском строительстве для разработки котлованов, траншей и площадок, на вскрышных работах для срезки и рекультивации верхнего слоя грунта при добыче полезных ископаемых, а также на различных вспомогательных работах.

Скреперы используют чаще всего при разработке грунтов 1-ой и 2-ой категорий. При предварительном рыхлении они могут разрабатывать и грунты 3-ей и 4-ой категорий. Для ускорения заполнения ковша и увеличения производительности скреперы иногда работают вместе с толкачом.

Скреперы (Рис. 3.1) представляют собой комбинацию тягача 1 с тележкой 2, оснащенной ковшом 3, имеющим форму ящика, открытого спереди и сверху. Резание грунта осуществляется ножом 5, закрепленным на передней части днища. Толщина стружки изменяется в пределах 0,12...О,5 м в зависимости от размеров скрепера. Передняя часть ковша имеет шарнирно прикрепленную заслонку 6. Скреперы различают по виду соединения тягача с тележкой, по вместимости ковша, схеме соединения ковша с рамой, способу загрузки ковша.

Рис. 3.1. Самоходный скрепер.

По виду соединения тягача с тележкой скреперы бывают прицепные, полуприцепные и самоходные.

Прицепные скреперы имеют одно- или двухосную тележку (Рис. 2.2, а, б). Их применяют обычно с гусеничными тягачами при работе на сильно пересеченной местности с дальностью транспортирования до 0,6 км и подъемах не более 10°. Масса скрепера и грунта в ковше у этих машин в основном передается на ходовую часть тележки скрепера.

У полуприцепных скреперов (Рис. 3.2, в, г), как и у самоходных, масса машины и грунта в ковше передается примерно поровну на колеса и тележки. Эти машины применяют при подъемах до 15° и значительной дальности транспортирования. Обычно для полуприцепных машин последнюю принимают не более 1,5км и самоходных - не более 2 км. Однако в ряде случаев дальность транспортирования может быть экономически целесообразной и до 5. . .8 км.

Самоходные скреперы обычно изготовляют на базе одно -или двухосных тягачей. Для увеличения сцепного веса, что позволяет машине преодолевать большие подъемы и развивать более высокие скорости, у этих машин часто устанавливают двигатель как на передней, так и на задней осях. Синхронность вращения колес на всех ведущих осях в этом случае достигается применением гидромеханических трансмиссий, имеющих гидротрансформаторы на каждом двигателе. На машинах с ковшом вместимостью 25 м³ и более в дополнение к этому привод всех колес выполнен также дизель-электрическим или дизель-гидравлическим с мотор-колесами.

По вместимости ковшей скреперы делят на малые с ковшом вмес­тимостью до 4м³, средние - до 5...12 м³ и большие - более 12 м³.

 

Рис. 3.2. Прицепной и полуприцепной скреперы.

По схеме соединения ковша с рамой машины скреперы делят на рамные (Рис. 3.1) и безрамные. В первом случае ковш с рамой соединен шарнирно. Передача тягового усилия тягача здесь в основном осуществляется через раму. При безрамной конструкции тяговое усилие воспринимается ковшом. Прочность и пространственная жесткость у него • обеспечиваются благодаря продольным и поперечным ребрам. 

Загрузка ковшей может быть свободной и принудительной. В первом случае срезанная стружка грунта поступает в ковш за счет приложения тягового усилия. Это имеет место в процессе всего заполнения ковша. Во втором случае ковш наполняется с помощью скребкового элеватора (Рис. 3.3, а, б) или шнеков (Рис. 3.3, в-д).

В зависимости от схемы разгрузки ковша различаются скреперы со свободной, полупринудительной, принудительной и щелевой разгрузкой. При свободной загрузке грунт выгружается из ковша самотеком после открытия заслонки и наклона ковша в сторону режущей кромки или в обратном направлении. Во втором случае загрузка грунта достигается наклоном днища ковша вместе с задней стенкой относительно боковых стенок. При принудительной выгрузке грунт выталкивается из ковша перемещением его задней стенки по направлению заслонки. При щелевой загрузке грунт выгружается из ковша путем раздвижки его днища. В некоторых конструкциях раздвижка днища сопровождается и наклоном смещающейся его части.

К основным видам сменного рабочего оборудования относятся прямая 4 и обратная лопаты 1-3, грейфер9-10, погрузчик11-13. Для разработки мерзлых грунтов широко используется рыхлительное оборудование17-18 и гидромолоты19-20.

Основным назначением является разработка и извлечения мягких (земля, песок и др.) и жёстких (железная руда, гранит и пр.) горных пород в карьере при вскрыше, или добыче ископаемых руд. Экскаватор также применяется при рытье котлованов на стройках, или отвалах. Конструктивно экскаваторы состоят из рабочего, ходового и силового оборудования.

Билет 7

1.Схеми основних робочих органів, що використовуються для розробки ґрунту.

Рыхлители предназначены для послойного разрыхления прочных горных пород перед последующей их выемкой. Рыхлительное оборудование монтируется на базовом тракторе и состоит из одного или нескольких зубьев, рамы, воспринимающей рабочие усилия, и гидроцилиндров управления положением зуба (рис. 9.9.).

В настоящее время на мощных бульдозерах применяется параллелограммная подвеска рамы. Этот тип подвески позволяет обеспечить как неизменный угол резания на любой глубине рыхления, так и его дистанционное изменение по мере необходимости.

Рыхлитель монтируют в задней части бульдозера. Заглубление зубьев рыхлителя в породу производят после начала движения тягача. Этим обеспечивается лучшее использование его силы тяги на начальном этапе процесса рыхления, когда сопротивление заглублению снижает сцепную массу машины. В результате проходов рыхлителя образуются борозды с нарушенными трещинами целиками между ними.

 

 

Рис. 9.9. Бульдозер с навесным рыхлителем

1 – стойка; 2 – башмак; 3 – гидроцилиндр подъема и опускания рамы;

4 – гидроцилиндр наклона зуба; 5 – рама.

Конструкции рам для крепления зубьев определяются типами их подвесок. Применяются внутренние (наиболее распространенные) и охватывающие рамы (рис.9.10). Внутренние рамы имеют гнезда для установки только одного зуба. Охватывающие рамы содержат поперечные балки различной ширины, позволяющие изменять как число зубьев, так и шаг их установки.

 

Рис. 9.10. Рамы для крепления стоек зубьев рыхлителей

а – внутренняя; б - охватывающая

1 – стойка; 2 – козырек; 3- наконечник; 4 – рама; 5 – башмак;

6 – поперечная балка; 7 – гидроцилиндр наклона зуба;

8 – гидроцилиндр подъема и опускания рамы.

 

Стойку зуба рыхлителя изготавливают из кованых пластин (реже литыми) и снабжают съемным защитным козырьком. На окончании стойки устанавливается съемный наконечник, который может иметь разнообразную форму и размер. Наконечник должен обеспечивать легкое проникновение в породу, необходимую степень дробления горных пород и иметь высокую износостойкость.

2. Конструкція пневмошини .

Использование: в шахтных пневмоколесных транспортных средствах, строительных, дорожных и сельскохозяйственных машинах.

Сущность: пневмомашина снабжена дополнительной емкостью, наполненной сжатым воздухом, которая соединена с полостью шины каналами. В одном из них встроен обратный клапан, а в другом - демпфер вязкого трения. 1 ил.

Изобретение относится к области шахтных пневмоколесных транспортных средств и может быть использовано для строительных, дорожных, сельскохозяйственных машин на пневмошинном ходу.

Известна пневматическая шина (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР N 1592169 от 1988 г. МКИ B 60 C 15/06), содержащая резинокордовую оболочку, которая наполнена сжатым воздухом. Низкая амортизирующая способность в отношении колебания большой амплитуды и низкой частоты компенсируется креплением пневмошинных колес к корпусу транспортных средств через подвеску, оснащенную амортизатором.

В условиях работы шахтных пневмоколесных транспортных средств, когда имеют место повышенные требования к габаритным размерам машин, ввиду ограниченного шахтного пространства и, вместе с тем, их значительная масса, устройство амортизирующих подвесок представляется неоправданным конструктивным усложнением.

Для шахтных транспортных машин проблему амортизации пытаются решить путем усиления и утолщения резинокордной оболочки. Известная пневмошина (ГОСТ 8430-85 "Шины пневматические для строительных, дорожных, подъемно-транспортных и рудничных машин") имеет большое количество слоев корпуса (до 40 и более), значительную толщину брекера и боковин, массивный протектор. Однако увеличение массы резинокордной оболочки порождает такой недостаток, как затрудненный отвод тепла, образующегося в результате преобразования в теплоту энергии механических колебаний при движении машины. Нагрев оболочки приводит к потере его амортизирующих свойств. При этом нагрев осуществляется неравномерно, в результате чего возникают местные напряжения. Отсюда интенсивно развиваются остаточные деформации, появляются микротрещины, местные трещины. Снижается износостойкость пневмошины.

Заявляемый объект позволяет избежать отмеченных выше недостатков. Это обеспечивается применением дополнительной емкости, сообщающейся с полостью пневмошины через независимые друг от друга каналы, в одном из которых установлено вязкое сопротивление (например дроссель), а в другом (других) обратный клапан.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет снять функцию амортизации с резинокордной оболочки, передав ее дополнительной емкости в совокупности с вязким сопротивлением. В этом случае имеется возможность уменьшить толщину резинокордной оболочки. Это уменьшает ее нагрев и увеличивает срок службы.

На чертеже схематически иллюстрируется заявляемая пневмошина.

Пневмошина содержит резинокордную замкнутую оболочку 1, полость 2 которой наполнена сжатым воздухом, емкость 3 такой конфигурации и места присоединения, которые наиболее удобны конструктивно. Обратный клапан 4 встроен в канал 5, по которому сжатый воздух поступает из полости 2 в емкость 3. Дроссель 6 встроен в другом канале, независимо, параллельно соединяющем полость с баком.

Устройство действует следующим образом. При наезде на препятствие резинокордная оболочка деформируется (на чертеже показано пунктирной линией), что приводит к повышению давления в полости 1. Сжатый воздух через обратный клапан 4 практически мгновенно перетекает из области повышенного давления в емкость 3 с более низким давлением. Давление в полости 2 и емкости 3 выравнивается. В момент схода с препятствия происходит восстановление профиля шины. При этом давление в полости снижается на определенную величину и становится меньшим номинального, поскольку вытесненный через обратный клапан 4 воздух не может возвратиться в тот же момент. Возврат его осуществляется с преодолением трения в дросселе 6 в течение определенного времени. В результате трения механическая энергия переходит в тепловую, нагревает корпус дросселя и в дальнейшем рассеивается.

Технические преимущества заявляемого объекта по сравнению с прототипом заключаются в следующем. При мгновенном действии обратного клапана и медленном срабатывании такого сопротивления происходит плавное поглощение удара пневмошины о препятствие и уменьшается эффект "прыганья". Теплота, возникающая при преобразовании механических колебаний, не сосредотачивается только в резинокордной оболочке, а распределяется по элементам системы, нагреву подвергается главным образом корпус дросселя. Амортизационные свойства предлагаемой системы позволяют уменьшить толщину резинокордной оболочки и одновременно повысить ее износостойкость.

Билет 8

1. Системи керування колісним ходовим обладнанням

Ходове обладнання призначене для передачі на опорну поверхню (ґрунт, дорожнє покриття, рейки) навантаження від машини і зовнішніх навантажень, які діють при роботі, а також для її пересування у межах робочої зони з об’єкта на об’єкт.

Це обладнання поєднує двигун, механізм пересування, опорну рама та підвіску. Ходове обладнання передає навантаження від машини на опорну поверхню і рухає машину. Механізм переміщення забезпечує привод ходового обладнання. Опорна рама через підвіски з’єднує основну раму з ходовою.

Розрізняють таке ходове обладнання: колісне, гусеничне та крокуюче. Вибір типу залежить від призначення та умов, у яких працює машина.

Колісне ходове обладнання буває двох типів – із жорсткими металевими та пневматичними колесами.

Ходові пристрої з жорсткими металевими колесами (рейкові) мають баштові, мостові, козлові й залізничні крани, ланцюгові й роторно-стрілові екскаватори та ін. Вони відзначаються простою конструкцією, незначними опорами переміщенню, можливістю сприйняття значних навантажень, але мають невелику маневреність і швидкість пересування, складне перебазування, додаткові витрати на влаштування та експлуатацію рейкових колій. Основні елементи рейкового ходового обладнання – переміщування по рейках, стальні колеса з гладким ободом із однією або двома ребордами.

Пневмоколісне ходове обладнання має невелику масу порівняно з гусеничним (10 – 12 % маси машини, а гусеничні – до 35%), менш енергоємне, економічніше, надійніше в експлуатації, дозволяє розвинути більшу швидкість. Як рушій використовується пневмоколеса. Основний елемент кожного пневмоколеса – накачана повітрям пружна гумова шина, змонтована на ободі.

Пневмоколісний рушій складається з ведучих коліс, обертовий рух яких перетворюється в поступальний рух машини. У більшості будівельних машин всі колеса ведучі. Кількість їх залежить від допустимого на кожне колесо навантаження, умов і режимів роботи машини, необхідних швидкостей її руху. Ходове обладнання будівельних машин найчастіше має від чотирьох до восьми однакових взаємозамінних коліс. Важлива характеристика колісних машин – колісна формула, що складається з двох цифр, які означають відповідно кількість усіх коліс і кількість ведучих (тягових). Наприклад, за колісною формулою 4*2 машина має чотири колеса, з них два – тягові.

Гусеничне ходове обладнання застосовують у будівельних машинах різного призначення, потужності й маси, оскільки має велику площу контакту з опорною поверхнею і незначний тиск на неї (0,04 – 0,1 МПа). Гусеничні машини характеризуються доброю прохідністю по розпушеному і дуже зволожуваному ґрунту й маневреністю, розвивають значні тягові зусилля. Проте швидкість гусеничних машин невелика, а їхній рух по дорогах з удосконаленим покриттям неможливий. Крім того гусеничний хід має значну масу, менші порівняно з пневмоколесними довговічність і надійність, низький ККД внаслідок значних витрат на тертя, високу вартість при ремонті й експлуатації. Такі машини пересуваються самостійно, як правило, лише в межах будівельних майданчиків.

Гусеничне ходове обладнання (рис.2.3, а) складається з рами 7, гусеничного полотна 2, ведучої зірочки 1, напрямного колеса 9, опорних котків 6, підтримуючих роликів 3 та підвіски, яка з’єднує раму машини 5 із ходовою частиною та поворотним кругом 4. Гусеничне полотно натягується завдяки переміщенню напрямного колеса за допомогою натяжного механізму 8. Навантаження від машини передається на нижню ланку гусеничної стрічки через опорні котки, що рухаються по них. Неробочу ланку гусениці підтримують і вберігають від провисання підтримуючі ролики. Гусеничне полотно складається з шарнірно з’єднаних між собою елементів. Опорна поверхня останніх виготовляється гладкою або з грунтозачепами, які збільшують зчеплення гусениць із ґрунтом та зменшують буксування. Для роботи на заболочених землях  із слабкою несучою здатністю використовують гумометалеві гусениці зі спеціальною гумовою стрічкою, армованою дуже міцним дротом. Вони мають меншу масу, дозволяють краще пристосовуватися до ґрунтових умов і підвищувати прохідність машини. Крім того, для роботи в таких умовах застосовуються розширено-подовжені рушії зі збільшеною опорною поверхнею гусениць і тиском на ґрунт 0,02 – 0,03 Мпа.

Крокуюче ходове обладнання використовують на машинах дуже великої маси (потужні екскаватори, драглайни), щоб зменшити тиск на ґрунт. Воно буває з механічним та гідравлічним приведенням у дію. Основним недоліком є невелика швидкість переміщення (до 0,5 км/год ).

Р ис. 2.3. – Гусеничне ходове обладнання:

а – гусеничний рушій, б – схема привода з бортовими фрикціонами, в – схема привода з кулачковими муфтами і ланцюговими передачами, г – схема з індивідуальним приводом, 1 - ведуча зірочка, 2-гусеничне полотно (ланцюг), 3 - підтримуючі ролики, 4 – поворотний круг, 5, 7 – рами машини і рушія, 6 – опорний коток, 8 – натяжний механізм, 9 – напрямне колесо.

Системи керування будівельною технікою

Система керування – це комплекс пристроїв будівельної машини, призначений для передачі і перетворення команд машиніста. Найчастіше система керування складається з пульта керування і розміщених на ньому приладів, ручок, педалей, кнопок, систем передач, а також додаткових пристроїв для контролю роботи машини.

За призначенням розрізняють такі системи: рульового керування, керування робочими органами, двигуном, гальмами, муфтами.

За способом передачі енергії системи керування бувають механічні (важільні, канатно-блокові, редукторні), гідравлічні, пневматичні, електричні, комбіновані (гідромеханічні, електропневматичні та ін.).

За ступенем автоматизації системи керування поділяють на неавтоматизовані, напівавтоматизовані й автоматизовані. Перші бувають безпосередньої дії і з підсилювачами. Системи керування безпосередньої дії запроваджуються лише в порівняно малих машинах або механізмах з незначною кількістю увімкнень. Вони можуть бути важільними або із застосуванням механічних чи гідравлічних передач.

Важільно–механічна система дає змогу машиністу керувати ногою чи рукою муфтами, гальмами, колесами через важелі, тяги, механічні передачі. До недоліків таких систем належать: необхідність докладати значні мускульні зусилля до важелів і педалей, тому машиніст швидко втомлюються, через що знижується продуктивність машини; необхідність частого змащування і регулювання з’єднань.

Важільно-гідравлічна система керування дозволяє плавно регулювати роботу виконавчого механізму, дає змогу при малому зусиллі й незначному ході педалі чи важеля одержувати велике зусилля штока виконавчого циліндра при значному його ході й відповідно спрощує важільну систему.

Застосування гідравлічних і пневматичних систем керування не дає змоги здійснити дистанційне керування та автоматизацію.

Електричні системи керування найповніше відповідають вимогам системи керування: висока надійність, легкість підведення енергії до будь-якого виконавчого органу, компактність і зручність компонування, малі зусилля для ввімкнення і вимкнення механізмів, наявність стандартної апаратури та приладів для контролю, регулювання і забезпечення безпечної роботи системи, можливість включення в систему керування елементів автоматизації. Їх застосовують в машинах з дизельно-електричним або електричним силовим обладнанням.

Автоматичне керування збільшує точність виконуваних операцій, підвищує продуктивність, полегшує роботу оператора, оптимізує процес і поліпшує використання техніки

2.Конструкція поворотного відвалу бульдозера

Рабочее оборудование бульдозера с неповоротным отвалом, установленным перпендикулярно к продольной оси трактора, состоит из отвала, толкающей рамы и механизма управления (см. рис.9.4.). Толкающая рама, состоящая из брусьев, связывает отвал с базовой машиной и передает ему тяговое усилие, развиваемое двигателем машины.

Рис. 9.4. Бульдозер с неповоротным отвалом

1 – отвал; 2 – гидравлический подкос; 3 – гидроцилиндр подъема и опускания отвала; 4 – горизонтальный раскос; 5 – толкающий брус; 6 – средний нож; 7 – боковой нож.

Неповоротный отвал 1 жестко закрепляется перпендикулярно продольной оси базового трактора. Толкающие брусья 5 представляют собой сваренные из уголков балки коробчатого сечения. С одной стороны толкающие брусья соединены шарнирами с проушинами тыльной стороны отвала. Противоположные стороны толкающих брусьев с помощью шарнирных соединений крепятся к опорам, установленным на раме гусеничных тележек. Два гидроцилиндра подъема и опускания отвала соединяют раму тягача с задней стенкой отвала.

Система управления обеспечивает подъем и опускание отвала гидроцилиндрами 3, поперечный двусторонний перекос отвала в вертикальной плоскости гидравлическими подкосами 2, а также регулировку угла резания ножей отвала путем поворота отвала гидравлическими подкосами 2 вперед и назад относительно толкающего устройства.

Билет 9

1 Структурна схема дорожньої машини.

Рис.1.1. Структурна схема будівельної машини

2. Конструкція та робочий процес автогрейдера.

Грейдери — землерийно-транспортні машини з відвальним робочим органом, який призначений для виконання плануваль­них та профілювальних робіт. Грейдери застосовують для шаро­вого розроблення і переміщення ґрунтів І—III категорій на бу­дівельних майданчиках, переміщення дорожньо-будівельних ма­теріалів, улаштування та профілювання полотна доріг, споруд­ження невисоких насипів та виїмок постійного профілю, заси­пання траншей, рівчаків, канав та ям, очищення будівельних майданчиків і доріг від снігу.

Вони бувають причіпними, напівпричіпними й самохідними. Останні називаються автогрейдерами і мають найбільше поши­рення. За конструктивною масою їх поділяють на легкі (до 3 т), середні (до 13 т) й важкі (до 19 т).

Сучасні автогрейдери виготовляють за єдиною схемою у вигляді самохідних тривісних машин із повноповоротним відвалом і гідравлічною системою керування робочим органом.

На рамі 6 автогрейдера (рис. 10.2.) змонтовано всі його вузли та агрегати.

Позаду встановлено ДВЗ (2), перед ним — кабіна оператора 3. На рамі також розташовані елементи передачі й гідрообладнання. На передній її частині закріплено на шарнірі з поздовжньою віссю (поперечно-балансирна підвіска) передній міст 9 з керованими пневматичними колесами. Задній міст 7 чотириколісний, при цьому кожна пара коліс, розміщених з одного боку машини, встановлюється на поперечній осі (поздов­жньо-балансирна підвіска). Така конструкція ходового облад­нання забезпечує незалежно від нерівностей ґрунту практично постійні навантаження на колеса, що підвищує тягово-зчіпні якості машини. Крім того, зменшуються коливання рами маши­ни при наїзді колеса на нерівність, що збільшує плануючу здат­ність автогрейдера.

До основної рами 6 за допомогою кульового шарніра при­кріплена тягова рама 10, яка двома гідроциліндрами 5 може підніматися, опускатися й обертатися навколо поздовжньої осі машини. Поворот рами досягається втягуванням штока одного гідроциліндра 5 та висуванням штока іншого. Крім того, гід­роциліндром тягова рама може зсуватися в бік від поздовжньої осі автогрейдера. На тяговій рамі встановлено поворотний круг 11, на якому закріплено кронштейни 14. Поворотний круг рухається за допомогою гідромотора, редуктора і відкритої зубчастої пере­дачі (на схемі не наведені).

На кронштейнах закріплено основний робочий орган авто­грейдера — відвал 12 Його установлено в напрямних 13, нижні з яких шарнірне прикріплені до кронштейнів 14, а верхні з'єднуються з цими кронштейнами за допомогою зубчастих гребінок 15.

 

Така конструкція дає змогу регулювати кут зрізання δ (вручну), зміщувати відвал уздовж осі автогрейдера за допомогою гідроциліндрів (на схемі не наведено), встановлювати відвал під будь-яким кутом у плані (кут захвату а), змінювати цей кут у поперечному напряму до 18° в будь-який бік (кут різання γ), піднімати й опускати відвал, виносити вбік, змішувати тягову раму. Стійкість автогрейдера при дії на нього поперечної сили від косо встановленого відвалу та переміщенні по крутосхилу можна забезпечити бічним нахилом передніх коліс (рис. 10.2, в).

Билет 10

1. Гусеничне ходове обладнання дорожніх машин

Гусеничное ходовое оборудование характеризуется хорошим сцеплением с грунтом, высокой тяговой способностью, большой опорной поверхностью, низким удельным давлением на грунт (0,04…0,1 МПа), определяющими в комплексе его высокую проходимость, и применяется в машинах, передвигающихся в условиях плохих дорог и бездорожья. Недостатки гусеничного оборудования — тихоходность (не более 10…12 км/ч), сравнительно большая масса (30…40% от массы машины), сложность конструкции. Гусеничные машины обычно обслуживают объекты с большими объемами работ. Для транспортирования их с одного объекта на другой применяют пневмоколесные прицепы-тяжеловозы (трайлеры). В городском строительстве используют машины с двухгусеничным ходовым оборудованием. Гусеничный движитель (рис. 1.40, а) состоит из гусеничной ленты (цепи в виде шарнирно соединенных между собой звеньев (пластин, траков), огибающей приводное и направляющее (натяжное) колеса. Последние установлены на концах рамы. Нагрузки от машины передаются на нижнюю ветвь гусеничной ленты через движущиеся по ней опорные катки. Холостую верхнюю ветвь гусеницы поддерживают и предохраняют от провисания ролики. Натяжение гусеничной ленты регулируют винтовым натяжным устройством, перемещающим натяжное колесо. Для машин, работающих и передвигающихся на слабых, переувлажненных и заболоченных грунтах, применяют уширенно-удлиненные движители с увеличенной опорной поверхностью гусениц и удельным давлением на грунт 0,02…0,03 МПа.

По приспособляемости к неровностям опорной поверхности различают мягкие и полужесткие движители. У жестких движителей опорные катки соединяются непосредственно с рамой (см. рис. 1.40, а), у мягких — через пружины и рессоры. При полужесткой подвеске жесткие движители крепятся к раме машины шарнирно одним концом и через упругие элементы — другим. Скорость движения машин с жесткой подвеской 5…8 км/ч. Рамы жестких движителей строительных экскаваторов, стреловых самоходных кранов, погрузчиков и других машин жестко соединены между собой поперечными балками, на которые опирается ходовая рама 5, несущая опорно-поворотный круг и воспринимающая вес и внешние нагрузки машины.

Рис. 1.40. Гусеничное ходовое оборудование

Привод ведущего колеса каждой гусеницы может быть общим (рис. 1.40, о, в) от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания через систему передач, а также раздельным (индивидуальным) — от электродвигателя (рис. 1.40, г) или низкомоментного гидромотора через редуктор. Автоматические и управляемые тормоза привода гусениц обеспечивают торможение, остановку и маневрирование машины. Движение по кривой достигается притормаживанием одной из гусениц, а разворот — движением гусениц в противоположные сто-роны или полным торможением одной из гусениц.

2. Гідропровід в конструкціях дорожніх машин

Привод силових гідроциліндрів призначених для проколу ґрунту може здійснюватися, як від мобільної машини (екскаватора, навантажувача, і.т.д.), так і від самостійної насосної станції. Принципова гідравлічна схема індивідуальної насосної станції представлена на рис. 4.

Рис. 4. Гідросхема машини для проколу ґрунту

Серія Машинобудування No61 185 Гідропривід машини для проколу ґрунту складається з: 1-насосна станція; 2-з’єднувальні муфти; 3-гідроциліндри. Істотним недоліком роботи такої гідросистеми є стрімке зростання тиску, при підході штока силового гідроциліндра в крайні положення. Це пов'язано із складністю візуально визначити, під час роботи, граничний підхід штока в крайні положення. Одним із варіантів зниження стрімкого зростання тиску в крайніх положеннях може слугувати конструкція поршня [4], приведена на рис. 5.

Рис. 5. Конструкція поршня гідроциліндра

Гідроциліндр зкладається з корпусу 2 двох кришок 11 и 20, шток 17, виконаний з упорами 12 и 19, що направляє втулку 16 з центральним буртом 6 і профільованими дроселюючими пазами 4. На втулці 16 між упорами 12 і 19 встановлені поршні 13 і 18, які утворюють в корпусі 2 поршневу 10, штокову 9 і проміжну 15 порожнини. У поршні 13 вмонтований зворотний клапан 3 і виконаний дросельний канал 1, що сполучає поршневу порожнину 10 з дроселюючим пазом 4, а в поршні 18 встановлений зворотній клапан 8. Центральний бурт 6 виконаний з торцевими пазами 5. Гідроциліндр працює наступним чином. При подачі робочої рідини в поршневу порожнину 10 відбувається її заповнення, а також через зворотній клапан 3 заповнення проміжної порожнини 15, причому в початковий період зростання тиску в порожнині 10, поршень 13 пружиною 7 притиснутий до упору 12. При підході поршня 18 до кришки 20 динамічне навантаження сприймає стовп рідини в порожнині 15, при цьому із-за стиснення рідини шток 17 проходить відносно поршня 18 відстань, достатню для відкриття дросельних пазів 4, що забезпечує сполучення штокової порожнини 9 з порожниною 15, отже, зниження тиску згідно із законом визначальним площею повздовжнього перетину пазів 4 і жорсткістю пружини 7. Внаслідок зниження тиску в порожнині 9 відкривається зворотний клапан 3, сполучаючи проміжну порожнину 15 з поршневою порожниною 10. Таким чином, подальше зростання тиску в поршневій порожнині обмежене сумарним опором дросельних пазів 5 на центральному бурті 6. При цьому прохідний перетин дросельного каналу 1 вибирається з умов забезпечення вирівнювання тиску в порожнинах 10 і 9, а перетин пазів 4 і 5 в залежності від заданих значень швидкості і зовнішнього навантаження на штоку 17. Висновки. Розроблена гідросистема машини для проколу ґрунту і конструкція поршневого вузла гідроциліндра з можливістю зниження

Билет 11

1 Розрахунок гідропроводу керування відвалу бульдозером.

Тиск рідини 16 МПа, найбільше зусилля в гідроциліндрі 118,5 кН

(6.1)

Приймаємо сталевий гідроциліндр діаметром 110 мм.

Товщина стінки становить:

(6.2)

Подача насоса Qн повинна забезпечити необхідну швидкість переміщення штоку. При цьому гідравлічні втрати становлять 3-8% від витрат рідини, на роботу n гідроциліндрів одночасно.

(6.3)

Обираємо гідронасос: НШ32У V=10 , Тиск P=16 МПа, частота обертів валу N=1800, потужність N=10 кВ, обємній ккд = 0,92, маса= 6,6 кг.

. 2. Конструкція та призначення розпушувача

Розрихлювачі найбільш часто агрегатують з гусеничним бульдозером, так як вони дозволяють розробляти більш міцні грунти, скельні породи, мерзлі матеріали. У цьому випадку попередньо рихлять породи, а потім транспортують їх відвалом. Розрихлювачі, використовують при: уривку котлованів, траншей, пристрої виїмок, гідротехнічних споруд, при підготовці основи дорожнього полотна, розробці корисних копалин відкритим способом (вугілля, руди, золотоносних, розсипів) розкривних роботах.  Розрізняють однозубого і многозубие розпушувачи, (рис. 1) однозубого розрихлювач забезпечений однією стійкою в результаті чого сила тяги, зосереджена на одному робочому органі. Завдяки цьому він може руйнувати більш міцні породи. Крім того, однозубого розрихлювач має меншу металомісткістю, ніж многозубий.  У зубі виконано до трьох отворів. Тому його встановлюють у рамі на різній, висоті, забезпечуючи ступеневу зміна глибини розпушування залежно від міцності розроблюваного матеріалу,  Тризубі розрихлювач забезпечений трьома знімними стійками, розміщеними на рамі на однаковій відстані одна від одної. Два бічних зуба можна знімати. Тризубі розпушувачи відрізняються більшою матеріаломісткістю і призначені Для роботи на більш легких породах і змерзлих грунтах.  За системою підвіски підпушувачів на тракторі найбільш поширені трехзвенная, паралелограмний, паралелограма із змінним ланкою.  При триланкової підвісці (рис.1) до опорної рамі 1 шарнірно кріплять раму 6 з робочої балкою 3. У балку встановлено зуб 4, на кінці якого укріплений знімний наконечник 5. Триланкового підвіска відрізняється простою конструкцією, але не забезпечує постійного кута розпушування при підйомі і заглублении зуба. 

	Рис. 1. Задні розпушувачи і підвіски:  а - однозубий, б - тризубі, в - трехзвенная підвіска, г - паралелограмний підвіска, д - паралелограмний із змінним ланкою; 1, 6 - рами, 2 - гідроциліндр управління, 3 - балка, 4 - зуб, 5 - наконечник, 7 - тяга, 8 - гідроциліндр зміни кута розпушування

При паралелограмний підвісці розрихлювач встановлений на четирехзвенніке і зберігає постійний кут розпушування в процесі роботи. На опорній рамі 1 шарнірно встановлені рама 6 і верхня тяга 7, до яких на пальцях підвішена робоча балка 3. У неї вставлена ​​стійка зуба, утримувана поперечним пальцем. 
При паралелограмний підвісці із змінним ланкою замість верхньої тяги встановлені гідроциліндри. Вони збільшують або зменшують відстань між верхніми шарнірами опорної рами 1 і балки 
3 та таким чином змінюють кут розпушування. Цей тип підвіски підвищує продуктивність розпушувача, полегшує виглиблення обладнання та зменшує навантаження на трактор. 
Бульдозери-розпушувачи руйнують скельні і мерзлі породи під впливом двох сил: стиснення зубом і розриву масиву наконечником і стійкою. Найкраще рихлити цими машинами тріщинуваті і шаруваті породи: вапняки, пісковики, сланці, фосфорити, буре і кам'яне вугілля. 
На рис. 2 показано чотири оптимальні схеми розпушування: поздовжньо-кільцева, галактика, човникова зі зміщенням, поздовжньо-поперечна. 

Билет 12

1 Конструкція та основні характеристики відвалу бульдозера.

Бульдозер – основная машина при выполнении подготовительных работ вдоль трассы будущего магистрального трубопровода. Бульдозер состоит из базовой машины (трактора) и специального навесного оборудования (отвала с рамой или толкающими балками) (рис.1.1).

По способу установки отвала относительно оси трактора, различают бульдозеры неповоротные (рис. 1.2, а) и универсальные (поворотные) (рис. 1.2, б).

Неповоротными называются бульдозеры, у которых отвал располагается строго перпендикулярно к оси трактора, а универсальными – когда отвал может быть установлен как перпендикулярно к оси трактора, так и под некоторым углом (до 60⁰).

Рабочий процесс бульдозера с неповоротным отвалом состоит из операций копания, срезания стружки, перемещения грунта перед ним и разравнивания грунта. Срезанный грунт, поднимаясь вверх по отвалу, накапливается перед ним, образуя валик, близкий по форме к треугольнику в поперечном сечении, называемый призмой волочения. При транспортировании грунта катет призмы, прилегающей в отвалу, может достигнуть его высоты. После этого отвал приподнимают, прекращая тем самым процесс резания, транспортируют срезанный ранее грунт до места разгрузки.

При разработке грунта бульдозером универсального типа срезаемый грунт будет перемещаться по ширине отвала, и отводиться в боковом, к направлению движения машины, направлении. Наиболее эффективно последняя операция совершается при установке отвала под углом к продольной оси, близким к 45⁰. Таким методом могут вестись работы при засыпке траншей, разработке выемок на косогорах, разравнивании валиков грунта и т.п.

Рис. 1.1. Бульдозер (общий вид): 1 – базовая машина;

2 – толкающая балка; 3 – отвал; 4 – система управления отвалом