Министерство Образования Республики Беларусь

Белорусская Государственная Политехническая Академия

Кафедра: «Строительные и дорожные машины »

Лабораторная работа № 2

« Изучение устройства и определение

производительности бульдозера »

Выполнил: Смирнов А.Н.

Гр. 112429

Принял: Смоляк Н. С.

Минск 2001

Устройство бульдозера.

Бульдозер представляет землеройно-транспортную машину, состоящую из базовой машины (гусеничного, колесного трактора или тягача) навесного бульдозерного оборудования с рабочим органом в виде отвала, установленного в впереди машины. Бульдозер предназначен для послойного копания и перемещения грунта на расстояние до 100-120 м.

Бульдозер применяется при возведении насыпей высотой до 2 м, рытьё котлованов и каналов, возведение плотин, засыпке траншей, разравнивании материалов, планировке площадок и расчистке и их от снега и мусора, а также для подготовительных работ.

Различает бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом, постоянно установленным под прямым углом и продольной оси машины, и с поворотным отвалом (рис.1), который может быть повернут под углом 63° в горизонтальной плоскости (универсальный бульдозер).

Изменение высоты установки отвала для заглубления в грунт, выглубления, перемещения в транспортное положение и фиксации в неподвижном состоянии производится гидравлической или канатной системами управления. Современные бульдозеры выпускаются с гид­равлической системой управления, которая надежнее канатной и позволяет производить принудительное заглубление отвала в грунт.

Рис. 1 Схема бульдозера с поворотный отвалом

поворотный отвал (рис.1) с режущими ножами 3 крепится к ба­зовой машине I посредством толкающей П-образной рамы 4, установленной с помощью шарнирных опор 5 и цилиндров 10 на раме ма­шины. В средней точке отвал соединен с толкающей рамой посредством шарового шарнира 8, а по краям - посредством четырех толкателей (раскосов) 6 и 7. Верхние толкатели 6 для регулировки углов резания и поперечного перекоса выполняются винтовыми либо в виде гидроцилиндров. Они соединяют верхнюю часть отвала с нижними толка­телями 7, которые, в свою очередь, соединяют нижнюю часть отвала с толкающей рамой. Потоки гидроцилиндров 10 прикреплены к толкающей раме 4, а сами цилиндры - к кронштейнам 11 на раме машины.

На большинстве современных отечественных бульдозеров применяется ручная система поворота отвала в плане. Посредством пере­становки задних концов нижних толкателей вдоль толкающей рамы и Крепления их в дополнительных предусмотренных для этой цели отверстиях 9 отвал может быть установлен под углом  относитель­но парового шарнира. Эта операция производится до начала работы. При гидравлическом повороте нижние толкатели 7 выполняются в виде гидроцилиндров, и установка отвала в плане производится из кабины.

Гис. 2. Схема гидравлической системы управления отвалом

Гидравлическая система управления отвалом (рис.2) состоит из одного или двух гидроцилиндров 10;

• масляного насоса 1, имеющего привод от двигателя; маслобака 2;

• предохранительного клапана-№ 3;

• фильтра 4;

• залотникового гидравлического распределителя 5 с рычагом управления 6, расположенным в кабине трактора;

• маслопроводов 7, 8, 9, 11.

Гидроцилиидр 10 подъема отвала состоит из цилиндрического корпуса, поршня 12 и штока 13, соединенного с рабочим оборудованием. Золотник распределителя при управлении отвалом может занимать четыре положения:

а) Н - нейтральное, при котором, отвал зафиксирован перекрытием маслопроводов 9 и 11;

б) П - подъем отвала посредством подачи масла под давлением в нижнюю полость гидроцилиндра и слива его из верхней полости в бак;

в) 0 - опускание отвала посредством подачи масла, а верхнюю полость гидроцилиндра и слива его из нижней полости в бак;

г) Пл - плавающее положение отвала посредством соединения противоположных полостей гидроцилиндра друг с другом, а также с баком.

Рабочий процесс и производительность бульдозера

Рабочий процесс бульдозера осуществляется циклично посредством тягового усилия машины. При копании и транспортировании грунта применяются две технологические схемы работы:

а) челночная с использованием заднего хода для возврата машины в зону разработки грунта (обычно при 30...40 м);

б) кольцевая с двумя поворотами на рабочей дистанции.

Планировочные работы выполняется с одним поворотом при одном проходе.

Полный рабочий цикл бульдозера при копании и перемещении грунта состоит из следующих операций :

а) внедрение отвала в грунт и набор призмы волочения (копание)

б) перемещение грунта к месту укладки (транспортирование),

в) укладка (разгрузка) грунта слоями ми грудами

г) возвращение в забой (обратный ход);

д) опускание отвала и установка его в положение внедрения.

1) Время рабочего цикла бульдозера может быть подсчитано по формуле

Т_ц= t_k + t_тр+ t_o + t_доп , [сек]

где t_k , t_тр и t_o –соответственно время копания, транспортирования и обратного хода ;

t _доп – дополнительные затраты времени

t_доп= t_п + t_оп +2t_пов 30 с.

Tп_. – время переключения передач ( 5 с. )

t_оп – время опускания отвала ( 2 с )

t_пов - время поворота (10 с )

Длительность основных операций рабочего цикла определяются с учетом пути и скорости передвижения бульдозера на этих операциях.

60 м. 0,65 м/с. =80м. =1,05 м/с. =1,25 м/с.

t_k=; t_TP= ;

t_o= ;

2) Путь копания зависит от объема грунта - q , накапливаемого перед отвалом, и глубины –h.

, м³

L , H –длина и высота отвала; L=3.97 м; H=1 м

Угол естественного откоса грунта;

Коэффициентов разрыхления;

В зависимости оттого, что грунт - песок средний _о=35^о и К_Р=1,125

Коэффициент К_ОГ определяется с учетом отношения H/L и вязкости:

К_ОГ =0,62

Определяем объем грунта - q накапливаемого перед отвалом

м³

Определяем путь копания:

м

Определяем время обратного хода:

t_o=с

Время рабочего цикла бульдозера:

Т_ц= t_k + t_тр+ t_o + t_доп=92+76,2+65,968+0,5=234,668 с

Эксплуатационная производительность бульдозера определяется с учетом: кол-ва грунта перед отвалом , времени цикла , и поправочных коэффициентов по формуле:

К_П – коэффициент, учитывающий потери грунта от дальности транспортирования,

коэффициент К_У изменения производительности определяется в зависимости от угла местности :

К_У =1,3 суток

К_В=0,8 коэффициент использования машины по времени

м³/ч.

Эксплуатационная производительность бульдозера при планировочных работах определяется по ф-ле:

l=60м К_В=0,8

L=3.97 м =1

=63^{0 V}_ПЛ=4,51 км/ч

b=0.5 м =10 с

м²/ч.

В результате проведенных расчетов мы определили эксплуатационную производительность бульдозера ДЗ-18 с поворотным отвалом при планировочных работах =9630,7 м²/ч.