Бульдозер

несущей способности грунта. Ее значение по этому условию (в кН) можно найти из уравнения моментов относительно т. О1 (рисунок 4)

где К1 - показатель несущей способности грунта; принимается К1 500...600 кПа; S - ширина площадки износа нока (рисунок 2); принимается S = 0,010...0,015 м; В - длина отвала, м; l, b, lро , r - плечи действия соответствующих сил, м

(рисунок 4).

Сила, развиваемая гидроцилиндрами при выглублении отвала (кН) определяется из условия вывешивания трактора относительно передней кромки гусениц, т. О (рисунок 5, а)

Силу, развиваемую в процессе выглубления отвала при нормальных условиях копания грунта, можно также определить из уравнения моментов относительно оси упряжного шарнира, т. O1 (рисунок 5, б)

21

Рисунок 5 - Схемы к расчету силы в гидроцилиндре при выглублении отвала

22

При расчете сил, развиваемых гидроцилиндрами во время заглубления и выглубления отвала, следует соблюдать условия

Скорости подъема и опускания отвала бульдозера представляют собой вертикальную составляющую от скорости перемещения режущей кромки ножа. При определении параметров подъемных гидроцилиндров рекомендуется [l] принимать скорость подъема отвала Vп 0,4 м/ c , а опуска-

ния - Vоп 1,0 м/ c .

Скорость заглубления отвала (м/с) при скорости перемещения бульдозера на первой передаче

(VбI 0,694...0,833м/ c) и заднем угле резания 20...25o

можно найти из выражения

Vз VбI tg .

Скорость движения поршня гидроцилиндра Vп (м/с)

зависит от принятой скорости перемещения отвала. Ее среднее значение можно найти как частное от деления хода поршня Sп (м) на продолжительность заглубления (подъе-

ма) отвала tз(п) (с), т.е.

Vп tSз(пп)

Ход поршня в соответствии с рисунком 6

Sп АО2 ОВ12 2АООВ1 cos( o m )АО2 ОВ2 2АООВcos o ,

23

где угол поворота толкающих брусьев при полном заглублении отвала (hmax )

Рисунок 6 - Схемы к определению параметров механизма заглубления (а) и силы для перекоса отвала (б)

24

Скорости движения поршня относительно корпуса цилиндра по отраслевому стандарту (ОСТ 22-1417-79) рекомендуется выбирать в пределах 0,3...0,5 м/с.

Кроме гидроцилиндров управления отвалом в зависимости от конструктивной схемы бульдозера, на нем могут быть установлены гидроцилиндры перекоса отвала, изменения угла захвата поворотного отвала и изменения угла резания.

Сила, развиваемая цилиндром гидрораскоса, должна быть достаточной для поворота машины вокруг продольной наружной кромки гусеницы при упоре краем отвала в жесткое препятствие (рисунок 6,б).

В случае оснащения бульдозера механизмом изменения угла резания, необходимо произвести расчет силы развиваемой гидроцилиндрами для уменьшения или увеличения угла . (рисунок 7).

При уменьшении угла расчет ведется на преодоление горизонтальной и вертикальной составляющих силы сопротивления копанию, определяемых из выражений

Rг Т Gб f cos п sin п ; Rв 0,3Rг.

Сила, развиваемая гидроцилиндрами поворота отвала при уменьшении , (рисунок 7, а) определится из уравнения

Pц Rг h r 0,3b .

25

Рисунок 7 - Схемы к расчету силы для изменения угла резания : а) при уменьшении ; б) при увеличении

В случае увеличения угла резания сила развиваемая гидроцилиндрами должна быть достаточной для вывешивания бульдозера относительно задней кромки гусениц при упоре нона отвала в препятствие. Она может быть найдена из выражения (рисунок 7,б)

Pц' 0,5Gr б b .

26

4.2 Выбор схемы и механизмов управления

После определения исходных данных разрабатывается принципиальная схема гидропривода с указанием расположения всех элементов системы (гидроцилиндров, насосов, распределителей предохранительных клапанов, бака, фильтров и др.) Количество исполнительных цилиндров принимается с учетом действующих на них усилий и возможности унификации конструктивных элементов.

Внутренний диаметр гидроцилиндра (м) определяется по действующей силе Pц (МН) и расчетному давлению жидкости в системе pp (МПа) из выражений:

при выдвижении штока

4P

dц pp

ипри втягивании штока диаметром dш (м)ц

Для предварительных расчетов с учетом гидравлических потерь от насоса до цилиндра расчетное значение давления можно принимать pp 0,85...0,9 р.

Полученные значения диаметра dц округляются до

рекомендуемых размеров [5,12].

Производительность (подача) насоса Qн должна

обеспечивать требуемую скорость перемещения штока. Для одновременной работы гидроцилиндров с учетом потерь жидкости за счет утечек, принимаемых в пределах 3...8 % от общего расхода, производительность насоса

27

d2 V n Qн (3,68ц...3п,88) .

Тип и количество насосов, устанавливаемых на бульдозере, принимается по значениям Qн и р. При несоответ-

ствии частот вращения вала отбора мощности трактора с минимальной частотой вращения выбранного насоса, рассчитываются параметры промежуточного редуктора.

Внутренние диаметры трубопроводов выбираются из расчета обеспечения средней скорости рабочей жидкости до 1,5 м/с во всасывающем и 3...5 м/с в нагнетательном трубопроводах. Расчетный диаметр округляется до ближайшего большего.

Рекомендуются [5, 12] внутренние диаметры трубо-

проводов, мм: 2, 3, 4, 6, 8, 10, 13, 15, 20, 25, 32.

5 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БУЛЬДОЗЕРА

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

где Кс (1 0,005Sп) - коэффициент сохранения грунта на расстояния перемещения Sп , м; Кк - коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста; принимают [1,7] при высшей квалификации Кк 1; при средней - 0,85; при низшей - 0,65; Кп(у) - коэффициент, учитывающий влияние на

производительность подъема (уклона) местности; принимают [7] его значения следующими:

28

При известных параметрах отвала (В, Н) и угла естественного откоса грунта перед ним объем призмы воло-

Если неизвестны размеры рабочего оборудования, то объем призмы волочения, м3, можно определить [10]

где Kпp - коэффициент объема призмы; принимается [7] для

гусеничного трактора массой mт до 10 т равным 0,32...0,3;

при 10...20 т - 0,38...0,31; при 20...30 т - 0,4...0,31 при 30-40 т

-0,42...0,31 и свыше 40 т - 0,45; Kо - коэффициент, учитывающий форму отвала и способ разработки; принимается Kо для прямого и универсального отвала равным I, для полусферического - 1,05; сферического - 1,15, а при траншейной разработке для всех отвалов Kо = 1,2; Kкп Sк /Sп 1; Sк - средняя длина копания, м; Sп - длина набора полной

призмы, м.

При траншейной разработке грунта с отсыпкой в кавальер длинуSк принимают равной 0,5...0,7 от длины тран-

шеи. В других случаях средняя длина копания принимается равной длине рабочего хода. Если технология работы неиз-

29

где Sр , Sх - длины рабочею и холостого ходов, м; если они

неизвестна, то их в расчетах принимают равными 15...70 м; Vр - рабочая скорость, км/ч; Vх - скорость холостого хода,

км/ч, принимают равной не более 11 км/ч для машины с механической трансмиссией и не более 9 км/ч с гидромеханической; to - суммарное время остановок трактора для пере-

ключения передач и маневра отвала, с; для механической трансмиссии to 4...10 с, для гидромеханической - to 3с;

tп - продолжительность разворота бульдозера в конце уча-

стка при продольно-поворотном способе копания принимают равным 10 с.

Производительность, м2/ч, бульдозера при планировочных работах

30