РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ БУЛЬДОЗЕРА Российский патент 1994 года по МПК E02F3/76 

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, в частности к землеройным машинам типа бульдозеров.

Известно рабочее оборудование будьдозера, включающее отвал, состоящий из двух секций, соединенных одна с другой вертикальными осями, гидроцилиндры для подъема, опускания и изменения угла в плане отвала. Недостатком данного устройства являются большие усилия копания, связанные с формированием призмы волочения в процессе работы отвала при угле между его секциями, отличными от 180^о.

Наиболее близким к предлагаемому рабочему оборудованию бульдозера по технической сущности и достигаемому результату является оборудование бульдозера, включающее двухсекционный отвал, толкающие брусья и гидроцилиндры управления. Отвал снабжен горизонтальными гидроподкосами, установленными между толкающими брусьями и отвалом, причем отвал снабжен двумя пластинами треугольной формы, шарнирно соединенными между собой и с секциями отвала, дополнительным гидроцилиндром, связывающим секции отвала в нижней части тыльных сторон, и поперечной тягой, связывающий отвал с базовой машиной [1] . Данное устройство позволяет снизить усилие копания, связанное с формированием призмы волочения в процессе разработки грунта отвалом предлагаемой конструкции, но недостаточно, так как сила сопротивления, возникающая от движения срезанного пласта грунта по лобовой поверхности отвала, дает значительное увеличение силы копания в процессе разработки грунта.

Целью изобретения является снижение усилий копания.

Достигается это тем, что рабочее оборудование бульдозера, включающее отвал, выполненный из двух секций, соединенных шарнирно установленными между ними двумя пластинами треугольной формы, толкающие брусья и гидроцилиндры управления, горизонтальные гидроподкосы, установленные между толкающими брусьями и отвалом, гидроцилиндр, связывающий секции отвала в нижней части их тыльных сторон, поперечную тягу, связывающую отвал с базовой машиной, согласно изобретению рабочее оборудование бульдозера дополнительно снабжено двумя пластинами треугольной формы с гидроцилиндром на их тыльной стороне, при этом пластины размещены в верхней части отвала и шарнирно соединены между собой и секциями отвала, и одна из свободных вершин каждой нижней и верхней пластин закреплена шарнирно в одной точке по оси симметрии отвала.

Сопряжение пластин шарнирно между собой и отвалом, а также шарнирное закрепление их вершин в одной точке по оси симметрии в сочетании с остальными признаками позволяют изменять конструкцию отвала в процессе работы, выполняя функцию единого отвала, функцию опережающего скола срезаемого пласта за счет регулирования угла среза нижних треугольных пластин, а также функцию разрушения срезанного пласта грунта движущегося по отвалу в верх за счет изменения и образования требуемого угла верхними треугольными пластинами для разрушения движущегося в верх пласта, чем снижается усилие копания грунта.

В предлагаемом устройстве две шарнирно сочлененные верхние пластины треугольной формы выполняют функцию по снижению составляющей силы копания грунта, выполняя роль стружколомателя, а именно снижают силу сопротивления движения срезанного пласта грунта по отвалу.

В предлагаемом рабочем оборудовании бульдозера шарнирно соединенные треугольные пластины предназначены, кроме передачи движения от одного звена к другому, еще и для образования и изменения требуемого угла между пластинами, а в сочетании с остальными признаками предназначены для разрушения движущегося в верх срезанного пласта грунта, что снижает усилия на рабочие органы оборудования и как следствие повышает надежность оборудования и снижает энергоемкость процесса копания грунта.

На фиг. 1 изображено рабочее оборудование бульдозера в изометрии, вид спереди; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3, 4, 5 и 5 - отвал бульдозера с тыльной стороны без толкающих брусьев и гидроцилиндров управления.

Рабочее оборудование бульдозера содержит толкающие брусья 1 и 2, которые закреплены универсальными шарнирами 3 на раме 4 бульдозера и связаны с секциями 5 и 6 отвала шарнирами 7, 8, имеющими две степени свободы. Штоки гидроцилиндров 9 и 10 (фиг. 2) для управления секциями 5 и 6 отвала, гидроцилиндров 11 для подъема и опускания отвала, винтовые раскосы 12 и толкающие брусья 1 и 2 шарнирно закреплены на тыльной стороне секций 5 и 6 отвала. Рабочее оборудование содержит поперечную тягу 13, один конец которой закреплен шарнирно на раме 4 бульдозера, а другой - на секции 6 отвала. Каждая из секций 5 и 6 соединена с треугольными пластинами 14, 15 и 16, 17, расположенными соответственно в нижней и верхней части отвала посредством цилиндрических шарниров 18, 19, 20 и 21, в свою очередь треугольные пластины 14, 15 и 16, 17 связаны между собой шарнирами 22 и 23 соответственно, а одна из свободных, вершин каждой нижней и верхней пластин закреплены сферическим шарниром 24 в одной точке по оси симметрии отвала. Также рабочее оборудование бульдозера содержит гидроцилиндр 26, шарнирно закрепленный на секциях 5 и 6 отвала, и гидроцилиндр 25, шарнирно закрепленный на треугольных пластинах 16 и 17. Гидроцилиндры 25 и 26 обеспечивают статическую устойчивость верхних и нижних треугольных пластин 14, 15, 16 и 17.

Рабочее оборудование бульдозера работает следующим образом. Изменяя длины штоков гидроцилиндров 25 и 26 (остальные гидроцилиндры находятся в запертом положении), можно обеспечить поворот секций 5 и 6 отвала одна относительно другой в поперечно-вертикальной плоскости (фиг. 3, 4, 5 и 6), и различные углы между нижними и верхними треугольными пластинами 14, 15 и 16, 17. При выдвинутом штоке гидроцилиндра 25 и втянутом штоке гидроцилиндра 26 (фиг. 3) крайние нижние углы секции 5, 6 опускаются вниз, при этом нижние треугольные пластины 14 и 15 сходятся, образуя треугольный выступ, а верхние пластины 16, 17 распрямляются, образуя одну плоскость с секциями 5 и 6 отвала. Разработка грунта осуществляется треугольным выступом, образованным пластинами 14 и 15 и угловыми частями секций 5 и 6 отвала, что ведет к снижению силы сопротивления копания, затрачиваемой на отделение грунта от массива, за счет уменьшения угла образованного треугольными пластинами 14 и 15.

При выдвинутом штоке гидроцилиндра 26 и втянутом штоке гидроцилиндра 25 (фиг. 4) наружные углы секций 5 и 6 отвала поднимаются, верхние треугольные пластины 16 и 17 стягиваются друг к другу, образуя треугольный выступ, а нижние треугольные пластины 14 и 15 несколько расходятся и разработка грунта ведется средней частью отвала (нижними кромками пластин 14 и 15, выступающими вперед), а треугольный выступ, образованный верхними треугольными пластинами 16 и 17 выполняет функцию стружколомателя. Пласт срезанного грунта, поднимается по отвалу до верхних треугольных пластин 16 и 17, образующих треугольный выступ, ломается выступом, размельчается и обрушается вниз, что способствует уменьшению силы сопротивления движения грунта по отвалу, и тем самым снижению усилий копания.

При выдвинутых штоках гидроцилиндров 25 и 26 (фиг. 5) верхние и нижние треугольные пластины 14, 15 и 16, 17 образуют с секциями 5 и 6 отвала одну гладкую поверхность и разработка грунта ведется отвалом.

При втянутых штоках гидроцилиндров 25 и 26 (фиг. 6) верхние и нижние треугольные пластины 14, 15 и 16, 17 сходятся образуя выступ, а нижние углы секций 5 и 6 отвала опускаются, и разработка грунта осуществляется треугольным выступом, образованным нижними пластинами 14, 15, а также угловыми частями секций 5 и 6 отвала. Треугольный выступ, образованный верхними треугольными пластинами 16 и 17, выполняет функцию стружколомателя, который ломает и размельчает пласт срезанного грунта, двигающегося в верх по отвалу, тем самым снижая усилия копания.

Получаемые рабочие положения предлагаемого рабочего оборудования позволяют использовать бульдозер при разработке тяжелых грунтов, не перекашивая отвал в поперечно-вертикальной плоскости. При этом усилия копания грунта снижаются за счет скола и размельчения срезанного пласта грунта, двигающегося в верх по отвалу, треугольным выступом, образованным верхними треугольными пластинами 16 и 17 при втягивании штока гидроцилиндра 25. Поворот всего отвала достигается выдвижением штока гидроцилиндра 10. При этом остальные гидроцилиндры находятся в запертом положении. Боковая устойчивость отвала обеспечивается поперечной тягой 13. Подъем и опускание отвала производится гидроцилиндрами 11. Привод управления гидроцилиндрами общий.

Применение предлагаемого рабочего оборудования бульдозера позволяет повысить производительность процесса копания в 1,5-2 раза в грунтах малой и средней прочности за счет снижения усилий копания, а также позволяет значительно повысить надежность рабочего оборудования на прочных грунтах.

На момент подачи заявки изготовлена модель предлагаемого рабочего оборудования бульдозера и проведены экспериментальные исследования на стенде физического моделирования резания грунта на базе Завода-втуза при Норильском горно-металлургическом комбинате имени А.П.Завенягина.

Использование: в землеройных машинах типа бульдозера. Сущность изобретения: рабочее оборудование бульдозера содержит отвал, толкающие брусья, гидроцилиндры управления, горизонтальные гидроподкосы, поперечную тягу. Отвал состоит из двух секций. Между секциями расположены треугольные пластины: по две в нижней и в верхней частях отвала. Каждые из двух пластин шарнирно соединены между собой и с секциями отвала. Управление нижними пластинами осуществляется гидроцилиндром, прикрепленным к нижним частям тыльных сторон секций. Управление верхними пластинами осуществляется гидроцилиндром, прикрепленным к тыльным сторонам верхних пластин. Все пластины соединены между собой в одной точке одной из свободных вершин шарниром, расположенным на оси симметрии отвала. 6 ил.

РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ БУЛЬДОЗЕРА, включающее отвал, состоящий из двух секций, установленные между последними пластины треугольной формы, шарнирно соединенные между собой и с секциями отвала, толкающие брусья, гидроцилиндры управления, горизонтальные гидроподкосы, установленные между толкающими брусьями и отвалом, гидроцилиндр, связывающий секции отвала и расположенный в нижней части их тыльных сторон, поперечную тягу, связывающую отвал с базовой машиной, отличающееся тем, что, с целью снижения усилий копания, оно снабжено двумя дополнительными пластинами треугольной формы, размещенными в верхней части отвала и шарнирно соединенными между собой и с секциями отвала, и гидроцилиндром, прикрепленным к тыльным сторонам дополнительных пластин, при этом все пластины соединены между собой в одной точке одними из свободных вершин посредством шарнира, расположенного на оси симметрии отвала.