главная карта сайта написать письмо


Продажа

Продажа новых и б/у погрузчиков, запчастей и др.

Подробнее (каталог)

РЕМОНТ И РАЗБОРКА

Ремонт, разборка погрузчиков и спецтехники


ПОКУПКА

Покупка б/у погрузчиков в любом состоянии


НОВОСТИ ТРАНСПОРТНОЙ ОТРАСЛИ

- Особенности общего расчета бульдозера

Общий расчет бульдозеров во многом подобен общему расчету других типов машин для земляных работ, но имеет и отличительные особенности. В частности, при установлении очертания отвала следует учитывать, что формирование и перемещение бульдозерами тела волочения сочетается с непрерывным отделением от массива грунтовой стружки.

Если профиль отвала не соответствует грунтовым условиям и тяговому усилию, стружка будет двигаться не по отвалу, а сквозь накопленный грунт. Отвал залипает, что приводит к увеличению энергоемкости разработки грунта.

Наиболее целесообразен для работы в различных условиях и прост в изготовлении отвал постоянной кривизны.

Основные параметры отвала — угол резания, угол опрокидывания, задний угол резания, угол наклона, радиус кривизны, высота отвала.

Угол резания значительно влияет на энергоемкость процесса. При его уменьшении облегчается отделение грунта от массива, но затрудняется внедрение отвала. С уменьшением угла резания переход от режущей части к отвальной получается резким, что затрудняет движение грунта и способствует его налипанию на отвал.

Угол опрокидывания определяет условия обрушения грунта после подъема по отвалу. С уменьшением этого угла увеличивается залипание отвала и энергоемкость процесса, с увеличением — ухудшаются условия образования призмы волочения.

Угол наклона у определяет форму и объем призмы волочения. При малом угле наклона грунт поднимается выше, но может пересыпаться через отвал (особенно при толчках). Уменьшение этого угла снижает энергоемкость процесса копания и вероятность залипания отвала.

Радиус кривизны отвала принимается постоянным и равным высоте отвала. Уменьшение радиуса ухудшает условия движения грунта по отвалу, а увеличение приводит к росту энергоемкости процесса.

Высота отвала наиболее существенно влияет на тяговое усилие бульдозера. ВНИИстройдормаш рекомендует следующие эмпирические формулы для определения высоты отвала бульдозеров общего назначения (в миллиметрах) в зависимости от номинального тягового усилия.

Номинальное тяговое усилие колесного бульдозера определяют по тяговой характеристике базового трактора с учетом коэффициента буксования колесного движения 20%. Тяговая характеристика строится с учетом увеличения силы сцепления за счет силы тяжести навесного оборудования.

Сцепную силу тяжести бульдозеров определяют как сумму эксплуатационной силы тяжести базового трактора и силы тяжести навесного оборудования, которая составляет 15—25% силы тяжести трактора.

Длина отвала выбирается минимальной из расчета перекрытия поперечного габарита машины. При внешнем по отношению к движителю расположении толкающей рамы отвал должен перекрывать ее ширину не менее чем на 100 мм с каждой стороны.

При статическом расчете бульдозера определяют отклонение центра давления от точки приложения результирующей всех сил, действующих на движитель, до середины опорной поверхности машины, максимальное давление на кромках гусениц и общую устойчивость бульдозера.

Положение центра давления определяют для трех положений бульдозера:

на горизонтальной площадке с поднятым отвалом;

на горизонтальной площадке в процессе отделения от массива стружки оптимальной толщины при максимально возможном объеме грунта перед отвалом;

во время движения в горизонтальной траншее с перемещением максимально допустимого объема грунта без резания.

Отклонение центра давления от середины опорной поверхности для обеспечения устойчивости машины и равномерности износа деталей движителя не должно превышать 1/6 ее длины.

Для средних, тяжелых и сверхтяжелых бульдозеров, кроме проверки положения центр а давления, необходимо определять максимальное статическое давление на передней и задней опорных кромках гусениц (или на переднем и заднем колесах) при следующих положениях бульдозера:

с поднятым отвалом на предельном уклоне или подъеме (не менее 20%);

в процессе резания грунта при движении под наибольший допустимый уклон с максимально возможным объемом тела волочения перед отвалом;

при движении в траншее на наибольший допустимый подъем (не менее 15°) с максимальным объемом грунта;

в процессе резания грунта с движением по горизонтальной поверхности, максимальной загрузкой при подъеме и опускании отвала.

Во всех этих случаях смещение центра давления не должно приводить к отрыву от грунта передней или задней кромок гусениц или соответствующих колес машины. Смещение центра давления согласно условиям статики.

Общая устойчивость бульдозера проверяется для двух случаев:

упор отвала в препятствие;

подъем отвала.

Проверка осуществляется по условию неопрокидывания вокруг заднего или переднего ребра. При этом коэффициент устойчивости должен быть не менее 1,5.

На бульдозер действуют внешние силы: вертикальная реакция грунта, действующая на отвал; сопротивление копанию грунта; вертикальные реакции, действующие в ребрах опрокидывания; сила сцепления движителя с поверхностью; сила тяжести трактора.

На систему трактор — рабочее оборудование действуют такие внутренние силы: усилие, развиваемое гидроцилиндрами, вертикальные и горизонтальные реакции в цапфах, соединяющих толкающую раму с рамой трактора.

С достаточной для расчета точностью силы можно считать пересекающимися в одной точке и, следовательно, не создающими каких-либо моментов в вертикальной плоскости.

При проектировании бульдозера эти же уравнения могут быть использованы для определения усилия, развиваемого гидроцилиндрами механизма подъема отвала при заданном коэффициенте устойчивости.

Помимо основных рабочих нагрузок на машину и нагрузок от сил тяжести, в общем расчете определяются динамические нагрузки, действующие на нее, которые могут возникнуть вследствие быстрых и даже мгновенных изменений скоростей движения, инерции масс и упругости элементов, а также нелинейности характеристик двигателей и некоторых передач. Прочностные расчеты деталей и металлоконструкций машины производятся с учетом этих нагрузок.

В расчетах бульдозера предусматривается возможность удара отвала о препятствие, который может произойти для двух сочетаний условий работы: на больших скоростях, когда сила тяги по двигателю меньше силы тяги по сцеплению, и на малых скоростях, когда полное буксование гусениц или ведущих колес наступает до остановки машины. Второй случай более вероятен. С достаточной степенью точности можно полагать, что на рабочее оборудование бульдозера при этом будет действовать максимальное тяговое усилие по сцеплению и сила инерции.

Наиболее опасно приложение ударной нагрузки к средней точке кромки отвала. Поэтому одним из расчетных положений является внезапный упор в препятствие средней точки отвала при движении бульдозера по горизонтальной плоскости с «запертыми» цилиндрами. Кроме проверки прочности оборудования бульдозера в этом положении, выполняется проверка прочности в процессе резания грунта при максимальном усилии в цилиндрах, достаточном для опрокидывания бульдозера относительно задних (при опускании отвала) и передних (при подъеме отвала) гусениц или, соответственно, задних и передних колес колесных машин. В каждом положении проверяется прочность при вывешивании бульдозера на средней и крайней точках отвала.

Расчет на прочность элементов конструкций бульдозера ведется обычными методами, принятыми для расчетов деталей машин и металлоконструкций общего назначения. Для этого составляется схема рабочего оборудования, на которой указываются условия нагружения. Равномерно распределенная нагрузка сопротивления копанию грунта заменяется сосредоточенной, приложенной, как и сила удара, к середине отвала на режущей кромке ножа. Действие других внешних сил не учитывается, и принимается, что рабочее оборудование нагружено сосредоточенной силой.

Конструкция бульдозера представляет собой сложную пространственную систему. В связи со сложностью решения такой системы, Н. Ф. Федотов и В. Н. Николаев предложили рассматривать ее как две плоских системы: шарнирно-рычажную в вертикальной плоскости и рамную в горизонтальной.

На прочность бульдозеры рассчитывают при условии воздействия на них случайных нагрузок или при установке предохранительных устройств, исключающих воздействие случайных нагрузок, на максимальные нормальные нагрузки. Второй метод расчета позволяет получить меньшую металлоемкость машины и потому предпочтителен.

Динамичность нагрузок может быть учтена умножением максимальных статических сил на коэффициенты динамичности. Но такой способ расчета не позволяет выяснить сущность и степень влияния каждого отдельного фактора динамичности и приводит к значительным погрешностям.

А. М. Холодов предложил методы расчета, позволяющие отказаться от эмпирических коэффициентов динамичности, где рассматриваются два расчетных случая:

копание однородных грунтов;

встреча рабочего органа с жестким препятствием, скрытым в грунте.

В первом случае машина рассматривается как одномассная жесткая система с неограниченным сцеплением движителей с грунтом.

Найденные значения динамических нагрузок проверяются по условию сцепления движителей с грунтом.

Во втором случае, считая, что рабочий орган встречается с препятствием при полном буксовании, бульдозер рассматривают как жесткую одномассную систему с упругим навесным рабочим органом.

ПРИ ПОДДЕРЖКЕ: