БУЛЬДОЗЕР Российский патент 1995 года по МПК E02F3/76 

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к землеройно-транспортным машинам типа бульдозеров.

Известен бульдозер, включающий базовый трактор, отвал, жестко соединенные с отвалом толкающие брусья. Место соединения каждого толкающего бруса с отвалом выполнено посредством двух треугольных параллелепипедов, один из которых установлен горизонтально и прикреплен к верхней грани толкающего бруса и отвалу, а второй установлен вертикально и прикреплен к боковой грани толкающего бруса и отвалу. Каждый из треугольных параллелепипедов состоит из двух треугольных пластин оснований и трех прямоугольных пластин боковых граней [1]
Недостатком известного бульдозера является его низкая надежность и технологичность, так как использование параллелепипедов для крепления толкающих брусьев к отвалу вызывает повышенный расход металла и низкую технологичность. Расположение параллелепипедов вертикально и горизонтально требует увеличения их размеров для достижения достаточной прочности при действии промежуточной нагрузки, линия действия которой находится между горизонтальным и вертикальным направлениями. Это вызывает увеличение металлоемкости. В противном случае конструкция бульдозера будет иметь низкую надежность.

Цель изобретения повышение надежности, технологичности и снижение металлоемкости конструкции бульдозера.

Для достижения технических результатов в бульдозере, включающем базовый трактор, отвал, соединенные с отвалом два толкающих бруса, один или два толкающих бруса жестко связаны с отвалом и дополнительно жестко соединены с отвалом посредством соединительного узла, внешняя поверхность которого выполнена расширяющейся от толкающего бруса к задней поверхности отвала, причем усредненная линия соединения соединительного узла с задней поверхностью отвала имеет выпуклую форму.

Соединительный узел выполнен в виде пирамиды, основание которой расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина пирамиды расположена за задней поверхностью отвала. Соединительный узел выполнен в виде конуса или его части, основание которого расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина конуса расположена за задней поверхностью отвала. Основание пирамиды выполнено в виде прямоугольника. Основание части конуса выполнено в виде сектора эллипса. Основание пирамиды выполнено в виде треугольника. Основание части конуса выполнено в виде сектора круга. Основание выполнено в виде пятиугольника. Соединительный узел выполнен в виде двух параллелепипедов, одна сторона каждого параллелепипеда лежит на задней поверхности отвала, а вторая на верхней и боковой поверхностях толкающего бруса, причем ближние друг к другу основания параллелепипедов соединены между собой частью боковой поверхности пирамиды или конуса. Соединительный узел выполнен в виде одного параллелепипеда, одна сторона которого лежит на задней поверхности отвала, а вторая на верхней или боковой поверхности толкающего бруса, причем основание параллелепипеда соединено с боковой поверхностью части конуса или пирамиды, основание которой расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина конуса или пирамиды расположена за задней поверхностью отвала. Соединительный узел снабжен ребрами жесткости, плоскость которых пересекает расширяющуюся поверхность.

На фиг.1 изображен бульдозер, вид сбоку; на фиг.2 соединительный узел в виде пирамиды с основанием в виде прямоугольника; на фиг.3 то же, в виде конуса с основанием в виде сектора эллипса и круга; на фиг.4 то же, в виде пирамиды с основанием в виде треугольника; на фиг.5 то же, в виде пирамиды с основанием в виде пятиугольника; на фиг.6 то же, в виде двух параллелепипедов, соединенных частью боковой поверхности пирамиды (пластиной); на фиг.7 то же, что и на фиг.6, но параллелепипеды соединены частью боковой поверхности конуса (гнутой пластиной); на фиг.8 то же, что и на фиг.7, но часть боковой поверхности конуса является продолжением третьей боковой поверхности параллелепипедов; на фиг.9 соединительный узел в виде одного параллелепипеда и части конуса; на фиг. 10 то же, но часть конуса лежит на основании параллелепипеда.

Бульдозер включает в себя базовый трактор 1, отвал 2, жестко соединенные с отвалом два толкающих бруса 3. Толкающие брусья 3 посредством шарниров 4 прикреплены к базовому трактору 1. Отвал 2 прикреплен к базовому трактору 1 гидроцилиндрами 5 подъема и опускания отвала 2. Один или два толкающих бруса дополнительно жестко связаны с отвалом соединительным узлом, внешняя поверхность которого выполнена расширяющейся от толкающего бруса к задней поверхности отвала, причем усредненная линия I-I пересечения соединительного узла и задней поверхности отвала 2 имеет выпуклую форму. Например, соединительный узел может быть выполнен в виде конуса, его части, пирамиды или его части, параллелепипедов и сочетаний этих фигур. Поэтому соединительный узел может быть выполнен в виде пирамиды, основание которой расположено на задней поверхности отвала 2, а геометрическая вершина А пирамиды 6 расположена за задней поверхностью отвала 2. Соединительный узел может быть выполнен в виде конуса 7 или его части, основание которого расположено на задней поверхности отвала 2, а геометрическая вершина В конуса расположена за задней поверхностью отвала. Основание пирамиды 6 может быть выполнено в виде прямоугольника 8 (фиг.2). Основание части конуса 7 может быть выполнено в виде сектора эллипса 9 или круга 10 (штриховая линия) (фиг.3). Основание пирамиды 6 может быть выполнено в виде треугольника 11 (фиг.4). Основание пирамиды 6 может быть выполнено в виде пятиугольника 12 (фиг.5). Торец каждого толкающего бруса 3 жестко присоединен к задней поверхности отвала 2 и окружен конструкцией в виде пирамиды 6 или конуса 7 для повышения прочности и жесткости. Выполнение места крепления толкающего бруса 3 к отвалу 2 в виде пирамиды 6 или конуса 7 сокращает число элементов конструкции. Пирамида 6 или конус 7 жестко прикреплены к задней поверхности отвала к толкающему брусу 3. Соединительный узел может быть выполнен в виде двух параллелепипедов 13. Одна сторона каждого параллелепипеда 13 лежит на задней поверхности отвала 2, а вторые на верхней и боковой поверхностях толкающего бруса 3. Причем указанные боковые стороны параллелепипедов могут быть мнимыми, геометрическими или действительными (в виде пластин). Ближние друг к другу основания 14 параллелепипедов 13 соединены между собой частью боковой поверхности пирамиды пластиной 15 (фиг.6) или частью боковой поверхности конуса гнутой пластиной 16 для большей устойчивостью (фиг.7). Для увеличения устойчивости пластина 16 может являться геометрическим продолжением боковых сторон параллелепипедов 13 (фиг.8). При разной нагрузке в вертикальном или горизонтальном направлениях соединительный узел может быть выполнен в виде одного параллелепипеда 13, расположенного вертикально (фиг.9), при преобладающей нагрузке, в вертикальном направлении на отвале 2 или горизонтально (фиг.10) при преобладающей горизонтальной нагрузке на отвале 2. Чем больше наклонная нагрузка на отвале 2, тем ближе боковая поверхность конуса или пирамиды к третьей боковой стороне параллелепипедов, что придает большую устойчивость соединению, но и требует большей металлоемкости. Соединительный узел может быть снабжен ребрами 17 жесткости (показано штриховыми линиями), геометрическая или действительная плоскость которых пересекает расширяющуюся поверхность, выполненную в виде целых поверхностей или частей поверхностей конусов, пирамид, параллелепипедов и их сочетаний. Ребра 17 жесткости повышают прочность соединения.

Бульдозер работает следующим образом.

Базовый трактор 1 создает необходимое напорное усилие на отвале 2, которое посредством пирамид 6, конусов 7, параллелепипедов 13 и их сочетаний передается на толкающие брусья 3 и затем замыкается на базовый трактор 1. Гидроцилиндры подъема и опускания отвала 2 придают необходимое положение отвалу 2 в вертикальной плоскости. Различные варианты выполнения соединительного узла оптимальны для различных технологических условий завода-изготовителя. Решение по фиг.2 имеет высокую прочность, но содержит большое число элементов. Решение по фиг.3 более простое, но менее технологичное, так как содержит часть криволинейной поверхности. Решение по фиг.4 более технологичное, но менее прочное. Решение по фиг.5 менее технологичное, но более прочное. Наличие полностью или частично охватывающего толкающий брус 3 соединительного узла позволяет толкающему брусу 3 воспринимать внецентренную, боковую и вертикальную нагрузки на отвале с минимальной металлоемкостью и высокой надежностью. Составные части соединительного узла могут быть прикреплены как к горизонтальным, так и к вертикальным граням толкающего бруса 3. Решение по фиг.6 более технологично, прочно, но требует большей металлоемкости. Решение по фиг.7 более прочно, чем на фиг.6, но менее технологично. Решение по фиг.8 более прочно, но менее технологично и более металлоемко, чем на фиг.7. Решение по фиг.9 для восприятия преобладающих вертикальных усилий на отвале. Решение по фиг.10 для восприятия преобладающих горизонтальных усилий на отвале.

Внедрение изобретения за счет использования расширяющейся поверхности с усредненно выпуклым основанием в месте крепления толкающего бруса к отвалу позволит повысить надежность, технологичность и снизить металлоемкость конструкции бульдозера, повысить прочность конструкции, а следовательно максимально-допустимые внешние нагрузки на отвале, что повышает производительность бульдозера.

Указанное крепление толкающего бруса к отвалу справедливо как для бульдозеров без перекоса отвала с жестким креплением толкающих брусьев к отвалу, так и для бульдозеров с перекосом отвала, где один толкающий брус соединен шарнирно с отвалом, а другой посредством жесткого крепления.

Использование: в землеройно-транспортных машинах типа бульдозеров. Сущность изобретения: бульдозер содержит базовый трактор, отвал, два толкающих бруса. Один или два толкающих бруса жестко соединены с отвалом и дополнительно с помощью соединительного узла. Внешняя поверхность соединенного узла выполнена расширяющейся от толкающего бруса к задней поверхности отвала. Усредненная линия соединения соединительного узла с задней поверхностью отвала имеет выпуклую форму. Соединительный узел может быть выполнен, например, в виде конуса, пирамиды, параллелепипеда и сочетаний. Основание пирамиды или конуса расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина пирамиды или конуса расположена за задней поверхностью отвала. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. БУЛЬДОЗЕР, включающий базовый трактор, отвал, соединенные с отвалом два толкающих бруса, отличающийся тем, что один или два толкающих бруса жестко связаны с отвалом и дополнительно жестко соединены с отвалом посредством соединительного узла, внешняя поверхность которого выполнена расширяющейся от толкающего бруса к задней поверхности отвала, причем усредненная линия соединения соединительного узла с задней поверхностью отвала имеет выпуклую форму. 2. Бульдозер по п.1, отличающийся тем, что соединительный узел выполнен в виде пирамиды, основание которой расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина пирамиды расположена за задней поверхностью отвала. 3. Бульдозер по п.1, отличающийся тем, что соединительный узел выполнен в виде конуса или его части, основание которого расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина конуса расположена за задней поверхностью отвала. 4. Бульдозер по п.2, отличающийся тем, что основание пирамиды выполнено в виде прямоугольника. 5. Бульдозер по п.3, отличающийся тем, что основание части конуса выполнено в виде сектора эллипса. 6. Бульдозер по п.2, отличающийся тем, что основание пирамиды выполнено в виде треугольника. 7. Бульдозер по п.3, отличающийся тем, что основание части конуса выполнено в виде сектора круга. 8. Бульдозер по п.1, отличающийся тем, что основание выполнено в виде пятиугольника. 9. Бульдозер по п.1, отличающийся тем, что соединительный узел выполнен в виде двух параллелепипедов, одна сторона каждого параллелепипеда лежит на задней поверхности отвала, а вторые на верхней и боковой поверхностях толкающего бруса, причем ближние друг к другу основания параллелепипедов соединены между собой частью боковой поверхности пирамиды или конуса, основание которой расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина расположена за задней поверхностью отвала. 10. Бульдозер по п.1, отличающийся тем, что соединительный узел выполнен в виде одного параллелепипеда, одна сторона которого лежит на задней поверхности отвала, а другая на верхней или боковой поверхности толкающего бруса, причем основание параллелепипеда соединено с боковой поверхностью части конуса или пирамиды, основание которой расположено на задней поверхности отвала, а геометрическая вершина конуса или пирамиды расположена за задней поверхностью отвала. 11. Бульдозер по пп. 1 10, отличающийся тем, что соединительный узел снабжен ребрами жесткости, плоскость которых пересекает расширяющуюся поверхность.