Основные параметры бульдозеров

основные, параметры, бульдозеры

За главный параметр бульдозеров принимается номинальное тяговое усилие трактора или тягача.
За основные параметры бульдозеров приняты:

- эксплуатационный вес бульдозера;

- скорости рабочего и обратного хода;

- среднее удельное давление ходовой части на грунт и смещение центра давления;

- удельное горизонтальное усилие и вертикальное давление на режущей кромке ножа, определяющее возможность разработки бульдозером грунтов с различным сопротивлением копанию.

Рекомендуется высоту подъема отвала выбирать из расчета угла въезда, но не менее 20-30 градусов для бульдозеров с неповоротным отвалом и 20-25 градусов для бульдозеров с поворотным отвалом.

В процессе заглубления отвала при зарезании скорость перемещения его имеет наибольшее значение.

Отвал бульдозера и схемы установки.


При проектировании отвала необходимо определять также параметры профиля поверхности отвала.

От угла наклона отвала е - угла между линией, соединяющей режущую кромку ножа и верхнюю кромку отвальной поверхности из учета козырька), и горизонталью - в значительной степени зависит форма призмы волочения. При малом угле уклона грунт может пересыпаться через отвал, так как во многих случаях призма волочения бывает выше отвала. При большом угле не ухудшаются условия движения грунта вверх по отвалу, увеличивается прилипание грунта и повышается энергоемкость.

Минимальная ширина отвала В выбирается так, чтобы отвал, повернутый на угол ф, перекрывал габарит базовой длины по ширине и выступающие части толкающей рамы не менее 1 на 100 мм с каждой стороны. При соблюдении этого требования возможна работа бульдозера траншейным способом и по одному следу. Ширина неповоротного отвала выбирается в 2,8-3 раза выше его высоты. Ширина поворотного отвала больше на 30%.

Для работы на легких грунтах и особенно на сыпучих длина вала может увеличиваться за счет применения съемных уширителей, устанавливаемых под углом 15-30 градусов к режущей кромке.

Высота отвала Н - расстояние по вертикали между режущей кромкой ножа и верхним краем отвальной поверхности при основном угле резания и горизонтальном положении опорных поверхностей базовой машины.

Высота отвала определяется силой тяги Т и грунтовыми условиями, для которых предназначается проектируемый бульдозер.



Угол резания оказывает большое влияние на энергоемкость процесса резания, поскольку при уменьшении его значительно снижается сила сопротивления резанию.

С учетом этих обстоятельств угол резания, измеренный в исходном положении бульдозера (при стоянке бульдозера на горизонтальной площадке с отвалом, опущенным до касания лезвия ножа с грунтом), рекомендуется принимать для неповоротного отвала б = 55 градусов и для поворотного отвала б = 50 - 55 градусов .

При угле б < 50 градусов угол заострения b получается таким, при котором прочность режущей кромки становится недостаточной.

Угол заострения b в значительной степени определяет характер изменения удельного давления ножа на грунт по мере износа его режущей кромки.

Задний угол а по условию работы бульдозера траншейным способом должен быть не меньше углов подъема и спуска, углов, образуемых поверхностью земляного откоса с горизонтом.

Задний угол определяет в значительной мере конструкцию тыльной стороны отвала, элементы которой, в частности коробка жесткости, не должны входить в пределы этого угла.

Рекомендуется принимать задний угол а = 30 - 35 градусов .

Угол захвата выбирается исходя из требования размещения грунта поворотным отвалом в сторону. Практически установлено, что при углах захвата, больших 55-60 градусов , грунт тихо сдвигается в сторону. Применение бульдозеров с поворотным углом при таких углах захвата целесообразно только на некоторых: специфических работах: сооружении террас, разработке выемок на косогорах и т. д. При производстве работ, выполняемых путем непрерывного движения бульдозера вдоль фронта работ засыпке траншей, разравнивании валов и т. д.), когда требуется интенсивное перемещение грунта в сторону, угол захвата должен быть не больше 45-50 градусов .

Возможность изменения угла зарезания облегчает производство работ на косогорах, позволяет улучшить качество работ, а также обеспечивает разработку более тяжелых грунтов, поскольку при увеличении угла зарезания облегчается заглубление отвала в грунт.

Рекомендуемый диапазон изменения угла зарезания при наличии специального механизма для его регулирования составляет 0 до ±(6-12 градусов ), при отсутствии такого механизма до +-5 градусов.

К элементам профиля рабочей поверхности отвала относятся на прямолинейного участка а в нижней части отвала, радиус кривизны R криволинейной части поверхности и угол опрокидывания. Эти параметры вместе с высотой отвала Н и углом резания в значительной степени влияют на процесс набора грунта, меры и объем набираемой призмы волочения и энергоемкость процесса копания и перенагрузки, действующие на элементы конструкции бульдозеров других машин для земляных работ, делятся на нормальные, случайные и аварийные.
Под нормальными понимаются нагрузки, действующие в противовесе работы машины в условиях нормальной ее эксплуатации.

Эти нагрузки являются основными для расчета элементов конструкции машины на долговечность.

Случайные нагрузки представляют собой совокупность одновременно действующих нагрузок в самом неблагоприятном их сочетании, которая может иметь место в условиях нормальной эксплуатации машины, как во время рабочего цикла, так и при некоторых потенциальных режимах. Случайные нагрузки являются основой для расчета элементов конструкции машины на прочность.

К аварийным относятся нагрузки, которые возникают при некоторых редко встречающихся обстоятельствах, но действие их приводит конструкцию в неработоспособное состояние. Расчет конструкции на аварийные нагрузки проводится с целью создания свойственных предохранительных устройств и блокировок.

Для расчета на долговечность необходимо иметь нагрузочную диаграмму, т. е. график изменения нагрузок в течение рабочего цикла, а также число циклов нагружения. Расчет на долговечность выполняется с использованием методов, применяемых в общем и подъемно-транспортном машиностроении.

Широкому применению расчетов машин для земляных работ.

Долговечность препятствует пока отсутствие необходимого количества экспериментальных данных.



Расчет на прочность элементов конструкции машин для земляных работ ведется методами, принятыми для расчета деталей машин и металлоконструкций общего назначения. Для этого к рассматриваемому элементу прикладываются силы, соответствующие принятому расчетному положению и определяемые с учетом динамики нагружения машины. Затем определяются опасные сечения и вычисляются максимальные напряжения в точках этих сечений.

Полученные напряжения сравниваются с допускаемыми. Допускаемые напряжения определяются исходя из выбранного предельного состояния. В качестве основного предельного состояния обычно принимают потерю несущей способности.

При определении расчетных действующих сил и проведении расчета на прочность необходимо предварительно выяснить, в каких положениях и при каких условиях работы элементы конструкции машины могут испытывать наибольшие нагрузки, т. е. наметить расчетные положения и расчетные условия. Выбор расчетных положений может быть произведен на основании анализа общей схемы действующих сил и характера их изменений во время работы машины.

В следующей статье рассмотрим схему действующих сил и проследим характер их изменения в течение рабочего цикла применительно к бульдозеру с поворотным отвалом.