Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск

Определение оптимальных конструктивных параметров отвала бульдозера

https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-500-513

Полный текст:

Аннотация

Введение. В Казахстане в настоящее время осуществляется большой объем земляных работ, что приводит к увеличению востребованности землеройно-транспортных машин (ЗТМ), в частности бульдозеров разных типов. В различных отраслях промышленности и объектах строительства эксплуатируется и постоянно обновляется парк ЗТМ зарубежного производства, в том числе стран СНГ (Россия, Белоруссия, Украина и т.д.) в разных типоразмерах. Так, на строительных объектах, в том числе на строительстве автомобильных и железных дорог, широко эксплуатируются бульдозеры производства фирм: корпорация Caterpillar типа Cat (США), компания Liebheer (Германия), компания Xuanhua Construction machinery Co, Ltd (HBXG), ZoomLion и Shehwa (КНР); бульдозеры «ЧТЗ-УралТРАК» (Россия).

Строительство автомобильных и железных дорог протяженностью несколько тысяч километров невозможно представить без участия универсального бульдозера. Одним из основных узлов бульдозера является рабочий орган.

Производительность и энергоемкость бульдозера во многом зависят от того, какого типа форма отвала на нем установлена. Емкость (максимальный объем призмы волочения грунта) – одна из основных характеристик, определяющая высоту и ширину отвала, причем большинство производителей предлагают надставки (козырьки), позволяющие увеличить высоту отвала.

Увеличение высоты отвала позволяет перемещать больше материала и уменьшает пересыпания через верхнюю часть отвала. С другой стороны, увеличение объема призмы волочения по ширине отвала устанавливают боковые щеки, которые придают отвалу форму ковша (трапециевидная). Они не дают перемещающемуся грунту высыпаться по бокам отвала (боковые валики), тем самым увеличивается объем данного материала. Однако чрезмерное увеличение емкости отвала потребует при работе дополнительных затрат мощности базового трактора, который вызывает увеличение нагрузки на узлы машины и ускоряет интенсивность их износа, особенно когда бульдозер перемещается вверх по уклону. Объем перемещаемого отвалом материала за один проход зависит от возможности изменения угла отвала относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей. В современных конструкциях отвалов положение угла наклона регулируется четырьмя или шестью положениями, в зависимости от категорий разрабатываемого грунта.

Целью исследования является оптимизация геометрических параметров и установление трапециевидной формы отвала с учетом взаимодействия его лобовой поверхности с сформированным объемом максимальной призмы волочения грунта в статическом процессе работы бульдозера.

Материалы и методы. В качестве материалов применялись разрабатываемый грунт и отвал бульдозера, исследовался статический процесс их взаимодействия при максимальном формировании призмы волочении грунта перед отвалом с использованием методов исследования графоаналитическим и математическим способом вычисления.

Результаты. Графоаналитическим и математическим вычислением оптимизирован процесс взаимодействия отвала с грунтом, определены максимальные (предельно-допустимые) параметры отвала с учетом тягового усилия трактора и категории разрабатываемого грунта.

Обсуждение и заключение. До настоящего времени геометрические формы перспективных конструкций отвала бульдозера устанавливали в основном опытно-экспериментальным путем, без учета контакта площади отвала с грунтом. Не разработаны методики определения рациональной формы отвала, тем более теоретически обоснованные оптимальные параметры рабочего органа, с учетом касания площади продольного сечения грунта с лобовой поверхности отвала. Не разрабатывались методики определения оптимальных (адаптированных) форм и геометрических параметров рабочего органа, с учетом контакта лобовой поверхности отвала с максимальным объемом призмы волочения. Нами предложены методики расчета оптимальных параметров перспективной конструкции отвала, адаптированного разрабатываемому грунту:

– определены рациональные геометрические формы как в лобовом, так и в поперечном сечении отвала;

– представлены математические формулы для определения оптимальных параметров новой конструкции отвала, а именно: высота отвала и козырька; ширина отвала, козырька и дополнительного ножа-уширителя;

– определены: периметр отвала, ширина и высота бокового валика при формировании максимальной призмы волочения грунта перед отвалом.

Для цитирования:


Сурашов Н.Т., Асматулаев Р.Б., Толымбек Д.Н. Определение оптимальных конструктивных параметров отвала бульдозера. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2022;19(4):500-513. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-500-513

For citation:


Surashov N.T., Asmatulaev R.B., Tolymbek D.N. Blade optimal design parameters determination. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2022;19(4):500-513. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-500-513

Просмотров: 384


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-7296 (Print)
ISSN 2658-5626 (Online)