Бульдозер
Иллюстрации
Реферат
БУЛЬДОЗЕР, включающий базовую машину, отвал, толкающие брусья, боковые раскосы, компенсирующий гидроцилиндр , гидроцштиндры подъема-опускания отвала, гидросистему управления с основным и дополнительным управ ляемым гидрораспределителями, с гидронасосом и баком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его металлоконструкции за счет снижения изгибающих нагрузок в толкающих брусьях, гидросистема снабжена установленным между дополнительным гидрораспределителем и компенсирующим гидроцилиндром управляемым реверсивным гидрораспределителем , а боковые раскосы выполнены в виде гидроцилиндров, полости которых сообщены посредством автономного гидрораспределителя с гидронасосом, баком и управляемыми полостями реверсивного гидрораспределителя. (Л сл сд а 00 Од V
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
4(51) E 02 F 3/76
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3550744/29-03 (22) 10.02.83 (46) 15.05.85. Bren. Ф 18 (72) В.И. Баловнов, А.Б. Ермилов и А.Г. Савельев (71) Московский ордена Трудового
Красного Знамени автомобильно-дорожный институт (53) 621.878.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 1025809, кл. Е 02 Р 3/76, 1982. (54) (57) БУЛЬДОЗЕР, включающий базовую машину, отвал, толкающие брусья, боковые раскосы, компенсирующий гидроцилиндр, гидроцилиндры подъема-опускания отвала, гидросистему управле„„SU„„1155686 A ния с основным и дополнительным управляемым гидрораспределителями, с гидронасосом и баком, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше-, ния надежности его металлоконструкции за счет снижения изгибающих нагрузок в толкающих брусьях, гидросистема снабжена установленным между дополнительным гидрораспределителем и компенсирующим гидроцилиндром управляемым реверсивным гидрораспределителем, а боковые раскосы выполнены в виде гидроцилиндров, полости которых сообщены посредством автономного гидрораспределителя с гидронасосом, баком и управляемыми полостями реверсивного гидрораспределителя.
1155686
Изобретение относится к землеройным машинам с гидроуправлением.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является бульдозер, включающий базовую машину, 3 отвал, толкающие брусья, боковые раскосы, компенсирующий гидроцилиндр, гидроцилиндры подъема-опускания отвала, гидросистему управления с основным и дополнительным управляемым гидрораспределителями, с гидронасосом и баком.
Недостатком известного технического решения является то, что при действии результирующей силы сопротивления копанию, направленной сверху между шарнирами крепления толкающих брусьев к отвалу и базовой машине, компенсирующий гидроцилиндр действует в ту же сторону, что и ® результирующая сила, увеличивая изгибающие моменты в толкающих брусьях.
Цель изобретения " повышение надежности металлоконструкции бульдозера за счет снижения изгибающих нагрузок в толкающих брусьях. .Указанная цель достигается тем, .что в бульдозере, включающем базовую
l машину, отвал, толкающие брусья, боковые раскосы, компенсирующий гидро-36 цилиндр, гидроцилиндры подъема-опускания отвала, гидросистему управления с основным и дополнительным управляемым гидрораспределителями„ с гидронасосом и баком, гидросистема снабжена установленным между до° .полнительным гядрораслределителем и компенсирующим гидроцилиндром управляемым реверсивным гидрораспределителем, а боковые раскосы выпол- @ иены в виде гидроцилиидров, полости которых сообщены посредством авто» номного гидрораспределителя с гидронасосом, баком и управляемыми полостями реверсивного гидрораспреде лителя.
На фиг. 1 изображена схема бульдозера, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 представлена гидравлическая схема бульдозера.ур
Бульдозер включает базовую машину 1 на которой смонтирован отвал
2. с толкающими брусьями 3 посредством упряжных шарниров 4 и шарниров 5 присоединения толкающих брусьев к у отвалу. Последние также связаны между собой боковыми раскосами, выполненными в виде гидроцилиндров 6.
Гидроцилиндры 7 подъема-опускания отвала соединены посредством шарни- ров 8 с базовой машиной и отвалом.
Между базовой машиной и верхней частью отвала установлен компенсирующий гидроцилиндр 9 с помощью шарниров 1О, Гидроцилиндры 7 соединены через гидрораспределитель 11 с гидронасосом 12, который питается из бака 13 и имеет предохранительный клапан 14.
Гидрораспределитель 1 1 сообщен с компенсирующим цилиндром 9 через дополнительный управляемый гидрораспределитель 15 с управляемыми полостями 16, соединенными через гидрораспределитель 11 с гидроцилиндрами 7 и через реверсивный гидрораспределитель t7 с управляемыми полостями 18, сообщенными через автономный гидрораспределитель 19, предназначенный для поперечного перекоса отвала, с гидроцилиндрами 6.
Гидрораспределитель 17 периодически сообщается с баком 13 через предохранительный клапан 20 и гидрораспределитель 11.
Гидроцилиндр 9 выполнен двухштоковым, конец крепления к базовой машине которого выполнен с колпаком и полостью 21.
Бульдозер работает следующим образом.
При копании грунта отвал 2 опущен, а гидрораспределитель 11 занимает нейтральное положение, разобщая насос 12 и бак 13 с гидроцилиндрами
7 подъема и опускания отвала. Через основные перепускные каналы нейтрального положения золотникового гидрораспределителя 11 гидроцилиндры 7 подъема и опускания отвала соединяются с двухпозиционным гидрораспределителем 15. В начальный момент копания грунта на отвал 2 действует в нижней его части сила Р которая стремится повернуть отвал против часовой стрелки вокруг шарниров 5 крепления его к толкающим брусьям 3. Соответственно на отвал 2 с другой стороны действуют уравновешивающие силы Р со стороны гидроцилиндров 7 подъема отвала и Р, со стороны гидрораскосов 6, при этом сила Р действует на гидроцилиндры 7, а сила Р, вызывает изгибающие напряжения в толкающих брусьях 3 с максимальным изгибающим моментом в точке крепления
1155686
10
2S
4S гидрораскосов 6 к толкающим брусьям
3, что требует обычно существенного увеличения площади их поперечного сечения и металлоемкости.
Сила Р вызывает увеличение давления в штоковых полостях гидроцилиндрон 7, которое обеспечивает автоматическое переключение двухпозиционного гидрораспределителя 15 в верхнее положение. (фиг. 3) за счет действия давления жидкости на соответствующую управляющую полость 16 гидрораспределителя 15. При этом поршневые полости гидроцилиндров 7 остаются запертыми, а штоковые полости через проходной канал гидрораспределителя 15 и проходной канал двухпозиционного гидрораспределителя 17 соединяются с полостью компенсирующего гидроцилиндра 9, противоположной базовому трактору 1. Одновременно другая полость комненсирующего гидроцилиндра 9, обращенная к базовому трактору 1, подключается через проходной канал двухпозиционного гидрораспределителя 17, предохранительный клапан 20 и переходной канал нейтрального положения золотникового гидрораспределителя 11 на слив в бак 13. Разность давлений в полостях компенсирующего гидроци-. линдра 9 обеспечивает. действие на отвал 2 дополнительной уравновешивающей силы Рп, которая соответственно уравнению моментов относительно шарниров 5 уменьшает силы Р и P . Кроме того, поскольку сила Р приложена к верхней части отвала 2, то момент действия этой силы может превышать момент действия сил Р з и Р,. Перемещение штока компенсирующего гидроцилиндра 9 ограничено виртуальными перемещениями. частей отвала 2 за счет его силовых деформаций, поэтому через предохранительный клапан 20 в бак 13 стравливается незначительное количество жидкости из компенсирующего гидроцилиндра 9, предохранительный клапан 20 исключает самопроизвольное вытекание 50 жидкости из полостей компенсирующего гидроцилиндра 9 на слив.
По мере набора призмы волочения бульдозером результирующая сила копания Р1 перемещается вверх по отвалу 2, стремясь обеспечить его поворот относительно шарниров 5 крепления к толкающим брусьям 3 теперь уже по часовой стрелке. Соответственно изменяется на противоположное направление действия сил Р, и Р,, При этом повьппенное давление возникает в поршневых полостях гидроцилиндров 7 подъема отвала, что вызывает автоматическое переключение двухпозиционного гидрораспределителя 15 в нижнее положение за счет давления в соответствующей управляющей полости, когда штоковые полости гидроцилиндров 7 подъема отвала заперты, а поршневые полости через проходной канал двухпозиционного гидрораспределителя 15 и проходной канал двухпозиционного гидрораспределителя 17 соединяются с полостью компенсирующего гидроцилиндра 9, обращенной к базовой машине 1. Тем самым обеспечивается действие на верхнюю часть отвала силы Р4 в другом на. правлении, что уравновешивает силу копания Р> и уменьшает силы Р, и Р .
Соответственно полость компенсирующего гидроцилиндра 9, противоположная базовой машине 1, подключается через проходной канал двухпозиционного гидрораспределителя 17, предохранительный клапан 20 и проходной канал нейтрального положения гидрораспределителя 11 на слив в бак 13.
При направлении силы копания грунта Р ниже упряжных шарниров. 4 и приложении этой силы вьппе шарниров 5 присоединения толкающих брусьев 3 к отвалу 2 раскосы 6 подвергаются сжатию, а гидроцилиндры 7 подьема и опускания отвала растяжению.
В поршневых полостях гидрораскосов 6 растет давление и через дополнительные проходные каналы нейтрального .(среднего) положения гидрораспределителя 19 перекоса отвала передается в верхнюю управляющую полость
18 двухпозиционного гидрораспределителя 17, переключая его в нижнее положение (фиг. 3) и тем самым обеспечивая инверсию соединения компен-. сирующего гидроцилиидра 9 с двухпозиционным гидрораснределителем 15 и предохранительным клапаном 20. Полость компенсирующего гидроцилиндра 9, противоположная базовой машине, лодключаетея к штоковой полости избыточного давления гидроцилиндров 7 подъема и опускания отвала.
Создаваемая при этом сила Р на што3 11556 ке компенсирующего гидроцилиндра 9 образует момент относительно шарниров 5 присоединения толкающих брусь.— ев 3 к отвалу 2 и разгружает от на= пряжений сжатия раскосы 6 и от напряжений изгиба толкающие брусья 3.
Нри действии силы Р ниже шарниров 5 избыточное давление возникает в штоковой полости раскосов 6 и через перепускные каналы золотникового гид- 10 рораспределителя f9 перекоса отвала воздействует на верхнюю управляемую полость гидрораспределителя 17, переключая .его в верхнее положение и обеспечивая обратную инверсию соеди- 15 нения компенсир лощего гидроцилиндра 9 с двухпозиционным гидрораспределителем 15 и предохранительным клапаном 20.
Дополнительная нейтральная по- рО лость 21 компенсирующего гидроцилиндра, сообщенная с атмосферой, является конструктивным звеном, необходимым для равенства поперечных сечений полостей данного гидроцилиндра 25 и удобства крепления его к базовой машине 1.
При подъеме отвала золотниковый гидрораспределитель 11 переключается оператором в верхнее положение, что 1О обеспечивает подачу жидкости насосом 12 в штоковые полости гидроцилиндров 7 подъема отвала. Одновременно поршневые полости гидроцилиндров 7 подключаются на слив в бак 13, а перепускные каналы, соединяющие гидроцилиндры 7 с двухпозиционным гидрораспределителем 15, и проходной канал, соединяющий предохранительный клапан 20 с баком 13, запираются.
Обе полости компенсирующего гидроцилиндра 9 через перепускные каналы золотникового гидрораспределителя
i1 соединяются между собой, обеспечивая плавающее положение указанного гидроцилиндра, при котором он не ока-. зывает сопротивления перемещению отва. ла 2 вверх. Аналогичным образом обеспечивается опускание отвала при переключении оператором золотникового гидрораспределителя 11 в нижнее положение.
При перекосе отвала золотниковый гидрораспределитель 19 переключается оператором в крайнее положение, что обеспечивает подачу жидкости гидронасосом 12 в одну из полостей раскосов 6 и соединение других полостей со сливом в бак 13. Одновременно проходные каналы, соединяющие управляющие полости гидрораспределителя 17 с полостями раскосов 6, запираются.
Преимущество изобретения состоит в автоматическом уменьшении изгибающих нагряжений в толкающих брусьях и отвале бульдозера под действием сил копания за счет противоположного по знаку воздействия на металлоконструкцию бульдозера со стороны дополнительного компенсирующего гидроцилиндра, что позволяет уменьшить металлоемкость отвала и толкающих брусьев.
1155686
Составитель А. Калиничев
Техред Т.Фанта
Корректор А. Обручар
Редактор А. Долинич
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 3059/27 Тираж 649
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, R-35, Раушская наб., д, 4/5