Материал: Проект модернизации рабочего оборудования землеройно-транспортной машины

Проект модернизации рабочего оборудования землеройно-транспортной машины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования «Гомельский государственный дорожно-строительный колледж имени Ленинского комсомола Белоруссии»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

На тему: Проект модернизации рабочего оборудования землеройно-транспортной машины

Учащийся-дипломник Беляев А.В

Руководитель Мартиновский В.А

Гомель 2009

1. Обоснование темы дипломного проекта

Дипломное проектирование является важным заключительным этапом процесса формирования знаний техника-механика.

Дипломное проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные во время лекционных и практических занятий, учит пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами, умело сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе обучения в «Гомельском государственном дорожно-строительном колледже имени Ленинского комсомола Белоруссии».

Бульдозер - самоходная землеройная машина, представляющая собой гусеничный или колёсный трактор, тягач и т.п. с навесным рабочим органом криволинейным в сечении отвалом (щитом), расположенным вне базы ходовой части машины. Служит для послойного копания, планировки и перемещения (на расстояние 60-300 м) грунтов, полезных ископаемых, дорожно-строительных и др. материалов при строительстве и ремонте дорог, каналов, гидротехнических и т.п. сооружений.

Бульдозеры - большие и мощные транспортные средства. То, что большинство из них оснащено гусеницами, даёт им возможность передвигаться по бездорожью и через очень грубый ландшафт. Широкая площадь гусениц равномерно распределяет вес бульдозера, препятствуя его увязанию в песчаном или жидком составе грунта. Бульдозеры используют свой собственный вес, чтобы передвигать какие либо тяжелые предметы. Без бульдозеров не обходятся ни одни крупномасштабные строительные работы. Современные бульдозеры являются конструктивно подобными машинами, базовые тракторы и навесное оборудование которых широко унифицированы. Наиболее распространены бульдозеры с неповоротным отвалом, с поворотным отвалом, бульдозеры-рыхлители, а также бульдозеры-погрузчики.

В настоящее время существует много проблем связанных с повышением производительности строительно-дорожных машин. В связи с этим в наши дни продолжается процесс развития бульдозеров. В новых моделях происходит постепенное усложнение конструкции в целях повышения надёжности, долговечности и других качеств этих строительно-дорожных машин. А в целях улучшения производительности уже существующих моделей производится их модернизация. Целью данного дипломного проекта является модернизация рабочего оборудования бульдозера ДЗ-110А с целью повышения производительности.

1.1 Результаты патентного поиска

В результате патентного поиска было найдено несколько авторских свидетельств связанных с решением этой проблемы. Рассмотрим недостатки данных изобретений (найденные авторские свидетельства представлены в приложении).

Основным недостатком большинства найденных решений является то, что конструкции представленных изобретений являются сложными и трудоемкими в изготовлении. Рассмотрим каждое авторское изобретение в отдельности.

бульдозер нож шток гидроцилиндр

Авторское свидетельство СССР № 1062351, кл. Е 02 F 3/76, 1982

РАБОЧИЙ ОРГАН БУЛЬДОЗЕРА.

Изобретение относится к дорожным машинам и позволяет повысить качество очистки поверхности бульдозера. Рабочий орган бульдозера содержит отвал 1 с лобовым листом (ЛЛ) 2, очистной элемент (ОЭ) и гидроцилиндр (ГЦ) 8 перемещения ОЭ, Выполнен ОЭ в виде бруса 3 с двумя режущими кромками на обращенной к ЛЛ 2 криволинейной стороне, а ее поверхность совмещена с поверхностью ЛЛ 2. Смонтирован ГЦ 8 на отвале 1 посредством закрепленной на его верхней части стойки 9. Шток ГЦ 8 связан с брусом 3 с помощью траверсы 7. Боковые тяги 6 траверсы 7 шарнирно соединены с торцовыми сторонами бруса 3. На них смонтированы ролики 5, которые установлены в криволинейных направляющих, Для очистки отвала 1 включают ГЦ 8. Он воздействует на траверсу 7, а через нее на брус 3. Брус 3 перемещается вниз, очищая от налипшего грунта ЛЛ 2. После достижений брусом 3 нижнего положения ГЦ 8 переключают на обратное движение.

Изобретение относится к землеройно-транспортной технике.

Цель изобретения - повышение качества очистки отвала бульдозера.

На фиг. 1 изображен бульдозер; на фиг. 2 - рабочий орган бульдозера.

Рабочий орган бульдозера включает отвал 1 с лобовым листом 2, очистной элемент 3, выполненный в виде треугольного бруса, тыльная криволинейная сторона которого совмещена с поверхностью лобового листа. По торцам очистного элемента 3 расположены оси 4, на которых установлены ролики 5. Боковые тяги 6 шарнирно закреплены на осях 4. Траверса 7 жестко прикреплена к боковым тягам 6. В центре траверсы 7 шарнирно закреплен шток гидроцилиндра 8, корпус которого шарнирно прикреплен к силовой стойке 9. Силовая стойка 9 жестко прикреплена к тыльной верхней стороне отвала Т.

Ролики 5 установлены в криволинейных направляющих отвала 1, выполненных в его боковых щеках. Очистной элемент 3 имеет две режущие кромки.

Бульдозер работает следующим образом.

Отвал 1 опускается на грунт. Включают передвижение базовой машины и бульдозер начинает работу. По мере налипания 30 грунта на отвал 1 его освобождают от грунта. Очистной элемент 3 находится во время работы бульдозера в верхней части отвала. После освобождения отвала от грунта включают гидроцилиндр 8, корпус которого закреплен к силовой стойке 9. Гидроцилиндр 8 своим штоком воздействует на траверсу 7, а она, в свою очередь, на боковые тяги 6. Боковые тяги 6 передают толкающее усилие на оси 4. Очистной элемент с помощью роликов 5 перемещается вниз, очищая налипший грунт с отвала. По мере достижения нижнего положения переключают гидроцилиндр 9. на обратное движение» штока и очистной элемент 3 снова занимает верхнее положение.

Формула изобретения Рабочий орган бульдозера, включающий отвал с лобовым листом, установленный торцовыми сторонами в боковых криволинейных направляющих отвала очистной элемент и гидроцилиндр перемещения последнего по лобовому листу, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, очистной элемент выполнен в виде бруса с двумя режущими кромками на обращенной к лобовому листу криволинейной стороне, поверхность которой совмещена с поверхностью лобового листа, и корпус гидроцилиндра смонтирован на отвале посредством закрепленной на его верхней части стойки, а шток связан с очистным брусом посредством шарнирно соединенной с ним траверсы с жесткими боковыми тягами, которые шарнирно соединены с торцовыми сторонами очистного бруса.

Авторское свидетельство СССР № 604919, кл. Е 02 F 3/66, 1978

БУЛЬДОЗЕР.

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам и позволяет повысить производительность бульдозера за счет равномерного распределения усилия по гидроцилиндрам управления угла резания (ГУУР) и толкающим брусьям. Для этого гидросистема, содержащая ГУУР 4 с гидрораспределителями (ГР) 8 и гидроцилиндры 6 подъема и опускания отвала, снабжена гидроуправляемыми основными 12 и дополнительными 15 трехпозиционными ГР и пятипозиционными ГР 7. В средней и крайних позициях ГР 7 выполнены проходные каналы (К), а в промежуточных - запертые К. Вдоль осей ГУУР 4 жестко смонтированы гидродатчики 5 в виде двухштоковых гидроцилиндров, полости которых сообщены с управляющими полостями ГР 7. В крайних позициях ГР 12 выполнены проходные К, а в средней - запертые К- Управляющие полости ГР 12 соединены с ГР 7. В полостях, шарнирно связанных с толкающими брусьями наружных штоков гидродатчиков 5, установлены пружины 14 сжатия. Гидродатчики 5 расположены в единых корпусах с ГУУР 4, а их внутренние штоки - в промежуточной полости единых корпусов, сообщенной с атмосферой. В средней позиции ГР 15, расположенных в магистралях, соединяющих ГР 8 и 12, выполнены проходные К, а в крайних - запертые К. Управляющие полости ГР 15 сообщены с напорной 16 и сливной 11 гидромагистралями гидроцилиндров 6, сообщенных с проходными К ГР 12. При перегрузке или недогрузке одного из верхних или нижних углов отвала под действием пружины 14 происходит повышение давления во внутренней или внешней штоковых полостях гидродатчика 5 или выравнивание давлений в них. Под действием давления жидкости происходит подключение штоковой или поршневой полостей ГУУР 4 через ГР 7, 8 и 12 к напорным 9 и 10 или сливной 11 магистралям. Усилие, действующее на отвал, снижается, и происходит его выглубление. При перегрузках и недогрузках верхнего и нижнего края отвала в работу включаются два гидродатчика 5. При этом напорная 16 и сливная 11 магистрали подключаются к поршневой или штоковой полостям гидроцилиндров 6. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, а именно к гидроприводам бульдозеров. Целью изобретения является повышение производительности работы бульдозера.

На фиг. 1 изображен бульдозер, вид сбоку; на фиг. 2 - гидравлическая схема управления бульдозерным оборудованием.

Бульдозер включает базовый трактор 1, на котором смонтирован отвал 2 с толкающими брусьями 3. Между отвалом 2 и толкающими брусьями 3 смонтированы гидроцилиндры 4 управления углом резания, обеспечивающие жесткость конструкции бульдозера. Вдоль осей гидроцилиндров 4 жестко смонтированы гидродатчики 5. Гидроцилиндры 6 подъема и опускания отвала соединены шарнирно с базовым трактором 1 и отвалом 2. Полости гидродатчиков 5 (фиг. 2) соединены с управляющими полостями дополнительных пятипозиционных гидрораспределителей 7, выполненных с перепускными каналами в средней и крайних позициях и запорными каналами в промежуточных позициях. Гидрораспределители 8 гидроцилиндров 4 выполнены четырехпозиционными и снабжены дополнительными каналами, посредством которых полости гидроцилиндров 4 соединены с напорными 9 и 10 и сливной 11 гидромагистралями через трехпозиционные гидрораспределители 12 и проходные каналы пятипозиционных гидрораспределителей 7. Гидрораспределители 8 выполнены со всеми запертыми каналами в одной крайней позиции, инверсируемыми основными проходными каналами и запертыми дополнительными каналами в двух промежуточных позициях; запертыми основными и проходными дополнительными каналами в другой крайней позиции, причем основными проходными каналами полости гидроцилиндров 4 соединены с напорными 9 и 10 и сливной 11 магистралями. Гидрораспределители 12 выполнены с проходными каналами в крайних позициях, запертыми каналами в средней позиции и управляющими полостями, соединенными указанными проходными каналами гидрораспределителей 7.

Гидродатчики 5 выполнены в виде двухштоковых гидроцилиндров, внутренние штоки которых выведены в промежуточные полости 13, соединенные с атмосферой. Гидродатчики 5 и гидроцилиндры 4 смонтированы в единых корпусах и шарнирно прикреплены с одной стороны к отвалу штоками гидроцилиндров 4, а с другой - к толкающим брусьям наружными штоками гидродатчиков 5. В последних полости наружных штоков снабжены пружинами 14 сжатия.

В напорных 9 и 10 и сливной 11 гидромагистралях гидроцилиндров 4, подведенных через проходные каналы крайних позиций гидрораспределителей 12, установлены дополнительные трехпозиционные гидрораспределители 15 с проходными каналами в средней позиции, запорными каналами в крайних позициях и управляющими полостями, соединенными с напорной 16 и сливной 11 магистралями гидроцилиндров 6. Напорная 16 и сливная 11 гидромагистрали подключены к гидроцилиндрам 6 подъема и опускания отвала через другие проходные каналы крайних позиций гидрораспределителей 12 и проходные каналы одной из позиций гидрораспределителя 17, который выполнен в других позициях с полностью запертыми каналами, а также с запертыми указанными проходными каналами гидромагистралей 16 и 11 и инверсируемыми открытыми проходными каналами, соединенными дополнительными гидромагистралями 18 и 19 соответственно с напорной 16 и сливной 11 гидромагистралями до гидрораспределителей 12.

Напорные гидромагистрали 9, 10 и 16 снабжены предохранительными клапанами 20 и через делитель 21 потока соединены с напорной гидромагистралью 22 насоса 23. Напорная гидромагистраль 22 также соединена предохранительным клапаном 24 со сливной гидромагистралью 11, в которой обычным образом смонтирован фильтр 25.

Бульдозер работает следующим образом.

В процессе копания грунта на нижнюю кромку отвала 2 действует усилие Р (фиг. 1). которое воздействует одновременно на гидроцилиндры 4, вызывая повышение давления в их штоковых полостях, и на гидродатчики 5, вызывая сжатие пружин 14 в полостях их наружных штоков. При соединении гидроцилиндров 6 посредством инверсируемых проходных каналов гидрораспределителя 17 с дополнительными гидромагистралями 18 и 19 осуществляется обычным образом подъем и опускание отвала 2 в режиме ручного управления. При одновременном соединении гидроцилиндров 4 посредством инверсируемых проходных каналов средних позиций гидрораспределителей 8 с напорными гидромагистралями 9 и 10 и сливной гидромагистралью 11 происходит обычным образом изменение угла резания отвала 2, при соединении только одного из гидроцилиндров 4 с напорными гидромагистралями 9 или 10 происходит обычным образом поперечной перекос отвала в соответствующую сторону в режиме ручного управления.

Соединением гидроцилиндров 4 посредством гидрораспределителей 8 с дополнительными гидрораспределителями 15 и гидроцилиндров 6 посредством гидрораспределителя 17 с гидрораспределителями 12 гидросистема переводится в режим автоматического управления. Тогда при перегрузке одного из нижних углов отвала 2, что может в обычных условиях привести к потере курсовой устойчивости или развороту бульдозера, в соответствующем гидродатчике 5 возникает растягивающее усилие, превышающее усилие сжатия пружины 14, что вызывает повышение давления во внешней штоковой полости гидродатчика 5. Под действием давления жидкости управляющая полость переключает гидрораспределитель 7 в крайнюю позицию, тем самым переключая из нейтрального запертого положения в крайнюю левую позицию соответствующий гидрораспределитель 12 и соединяя через его проходные каналы и проходные каналы гидрораспределителя 7 и проходные каналы средней позиции гидрораспределителя 15 штоковую полость соответствующего гидроцилиндра 4 с напорной гидромагистралью 9 и 10 и поршневую полость этого гидроцилиндра со сливной гидромагистралью 11. В результате этого происходит втягивание штока соответствующего гидроцилиндра 4 и выглубление того угла отвала 2, на который действует усилие со стороны грунта, превышающее допустимый максимум. Проходные каналы крайней левой позиции гидрораспределителя 12, соединяющее напорную гидромагистраль 16 и сливную гидромагистраль 11 с гидроцилиндрами 6 подъема и опускания отвала 2, блокированы при этом запертыми каналами средней позиции другого гидрораспределителя 12, на гидродатчик 5 которого не действуют экстремальные нагрузки.

При перегрузке одного из верхних углов отвала 2, например в случае набора несимметричной призмы волочения максимальных размеров, что также может привести в обычных условиях к потере курсовой устойчивости или развороту бульдозера, в соответствующих гидроцилиндре 4 и гидродатчике 5 возникает сжимающее усилие, вызывающее повышение давления во внутренней штоковой полости гидродатчика 5. В результате гидрораспределитель 7 занимает другую крайнюю позицию, а давление жидкости также подается в штоковую полость данного гидроцилиндра 4, что приводит к аналогичному выглублению соответствующего угла отвала 2 и уменьшению действующих на него усилий.