Диплом (1219842), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рисунок 4.1 Схемы выполнения основных операций отвалом с челюстным захватом и выступающим ножом.

Сменные рабочие органы для бульдозерного оборудования многоцелевого назначения.

а – с отвалом, снабженным челюстным захватом; б – с одним из сменных рабочих органов

Рисунок 4.2 Бульдозерное оборудование многоцелевого назначения.

Рассмотренное бульдозерное оборудование многоцелевого назначения позволяет трансформировать рабочий орган для различных условий эксплуатации и видов выполняемых работ. Это достигается за счет использования шлейфа быстросъемных рабочих органов различного назначения, каждый из которых приспособлен для захвата его челюстью бульдозерного отвала многоцелевого назначения (рисунок 4.3).

а – обратный отвал, б – буровой рабочий орган, в – вилочный захват,

г – дорожная щетка, д – вибротрамбовка для уплотнения грунта, е – гидромолот, ж – ножницы для резки арматуры, з – каток

Рисунок 4.3 Шлейф сменных рабочих органов к бульдозерному оборудованию многоцелевого назначения.

Рассмотрим рыхлительное оборудование экскаваторного типа. Рыхлитель на базе экскаватора ЭО-4321 включает стойку, к которой приварена горизонтальная площадка, а к ней – проушины с монтажными отверстиями для крепления к рукояти экскаватора (рисунок 4.4). Снизу стойка снабжена передними и задними рыхлящими зубьями. Оба зуба смещены относительно друг друга по высоте на 230 мм и разнесены по длине на расстояние 400 мм.

а – зуб-рыхлитель, б, в – рыхлители с зубьями соответственно сомкнутыми и разнесенными; 1 – проушины; 2 – монтажные отверстия; 3 – стойка; 4, 5 – зубья соответственно передний и задний.

Рисунок 4.4 Экскаваторное оборудование для рыхления прочных и мерзлых грунтов.

1.5 Бульдозер с рыхлителем фрезерного типа, расположенным перед отвалом

В данной дипломной работе рассматривается бульдозер с рыхлителем фрезерного типа, расположенного перед отвалом. Он относится к строительно-дорожным машинам, а именно к землеройным машинам типа бульдозеров, и предназначено для разработки плотных и мерзлых грунтов.

Известен бульдозер (авторское свидетельство СССР №1730366 А1, кл. Е 02 F 3/76, 1984), включающий на базовой машине отвал, крестообразную раму, на концах которой расположены фрезы с приводом их вращения (рисунок 5.1)

Рисунок 5.1 Фрезерный бульдозер

Однако такой бульдозер обладает следующими недостатками: сложность конструкции и ремонта, отсутствие возможности перемещения грунта вперед, так как разгрузка срезаемого грунта идет в боковые отвалы.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является бульдозер (авторское свидетельство СССР №1217998 А, кл. Е 02 F 3/76, 1984), включающий отвал с установленными в его нижней части поворотными режущими элементами. Режущие элементы выполнены в виде дисков, смонтированных с возможностью фиксированного изменения угла их установки по отношению к продольной оси машины (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 Дисковый рабочий орган землеройной машины

Однако такой бульдозер обладает рядом недостатков. Отсутствие привода на дисках и возникающая при перемещении бульдозера сила давления призмы грунта на диски, препятствующая их вращению, не позволяет достаточно хорошо прорезать грунт. Диски, установленные под углом и вращающиеся за счет возникновения касательной составляющей силы резания, являются источником дополнительных сопротивлений. Также необходимость изменения угла установки дисков в зависимости от вида грунта. Отсутствует возможность эффективной разработки плотных и мерзлых грунтов.

Для расширения технологических возможностей дополнительный фрезерный рабочий орган бульдозера выполнен из двух, жестко закрепленных на толкающих брусьях, поддерживающих брусьев, к которым прикреплен вал с дисковыми фрезами, вращающимися по направлению движения бульдозера, расположенными перпендикулярно плоскости резания, и гидромотор, жестко соединенный с валом (рисунок 5.3). Вращающиеся фрезы разрезают грунт перед отвалом, тем самым уменьшая сопротивление резанию Wp, вследствие возникновения свободного резания грунта отвалом при двух открытых стенках реза. Так как фрезы вращаются по направлению движения бульдозера и режут грунт «сверху-вниз», то возникающая горизонтальная составляющая силы сопротивления резанию Rx направлена вперед по ходу рабочего движения бульдозера и как бы «подталкивает» бульдозер, компенсируя часть затрат мощности на преодоление сопротивления перемещению бульдозера.

Такой бульдозер можно использовать при разработке мерзлых грунтов, например, в центральной части России в зимнее время года, так как грунт зимой не такой твердый, как, например, на Дальнем востоке. Летом применять такой бульдозер можно в любом регионе на прочных, плотных породах, со скалистым и каменистым грунтом фрезерное оборудование не справится, так как сопротивление при разработке будет слишком велико.

Использование данного бульдозера будет целесообразно для повышения интенсификации работ. Фрезы, установленные перед отвалом позволят сократить энергозатраты, время разработки грунта. Уменьшение сопротивления резанию при помощи фрез даст возможность сэкономить топливо, увеличить срок службы отвала, и, соответственно производительность. Затраты на установку дополнительного фрезерного оборудования окупятся эффективным и экономичным использованием бульдозера.

1 – Кабина управления; 2 – отвал; 3 – фрезерный рыхлитель

Рисунок 5.3 Бульдозер с рыхлителем фрезерного типа, расположенным перед отвалом.

В ходе исследования данной конструкции, обнаружились следующие недостатки: нет регулирования процесса рыхления, нет возможности управлять фрезами независимо от отвала, нет использования стандартного бульдозера без фрезерного оборудования.

Предлагается дополнить оборудование гидроцилиндрами, и установить их на кронштейны на поддерживающих брусьях. Поддерживающие брусья закрепить жестко к толкающими, и разделить шарниром, чтобы гидроцилиндры могли поднимать вал с фрезами (рисунок 5.4).

1. Гидроцилиндры подъемы фрез; 2 – Шарнир поддерживающих брусьев для подъема фрез.

Рисунок 5.4 Бульдозер с рыхлительными подъемными фрезами

2 РАСЧЕТ БУЛЬДОЗЕРА С ФРЕЗЕРНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

2.1 Исходные данные

Для расчета конструкторской разработки потребуется задать некоторые параметры:

Грунт IV категории – Глина тяжелая с щебнем

- Плотность, кг/ – 1900

- Коэффициент разрыхления – 1,3

- угол естественного откоса грунта в движении, в градусах - φ=

- Удельное сопротивление грунта резанию К_p, кПа – 200

Длина транспортировки, м - 20

За базовый бульдозер принимается ДЗ-35-С на базе трактора Т-180.

Габаритные размеры, мм - 5420 Х 2740 Х 2825

Длина отвала, м – 3,64

Высота отвала, м – 1,29

Управление – Гидравлическое

Мощность, кВт (л.с.) – 132(180)

Марка трактора – Т-180

Масса трактора Т-180, кг (Н) – 14950 (146609)

Масса бульдозера, кг (Н) – 18750 (183875)

Коэффициент использования веса бульдозера по тяге - 0,82

Рабочая скорость, км/час – 3 - 3,4

Ширина гусеницы, колеса, мм – 700

Количество колес, гусениц, шт. – 2

Наибольшее заглубление, мм – 320

Угол резания в градусах – 55

Объем перемещаемого грунта, – 4,5

Скорость движения , км/ч

- вперед – 2,86…11,96

- назад – 3,21…7,49

2.2 Определение расстояния между фрезерным валом и отвалом

Для определения расстояния между отвалом и фрезерным валом необходимо знать объем призмы волочения

V_гр - геометрический объем призмы волочения грунта впереди отвала, м³;

(2.1)

где В, Н-соответственно длина и высота отвала, м;

- коэффициент, зависящий от характера грунта (связности, коэффи­циента разрыхления) и отношения Н / В значения которые приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 Значения коэффициента ,

Длина призмы волочения:

A= , (2.2)

φ - угол естественного откоса грунта в движении (для глины φ= );

A=

Так как длина призмы 1,55м, то вал с фрезами следует расположить с запасом на расстоянии 1,6 м от отвала, чтобы фрезы не мешали правильному формированию призмы и не мешали отвалу в крайнем верхнем положении (Рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 Положение фрезы относительно отвала

Шарнир штока гидроцилиндра подъема нужно установить как можно ближе к валу фрез, чтобы усилия на гидроцилиндр уменьшились.

Характеристики

Список файлов ВКР