РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ БУЛЬДОЗЕРА С ВИБРОМЕХАНИЗМОМ

Полезная модель относится к области транспорта, а именно к рабочему оборудованию бульдозеров, позволяющему при помощи создаваемых вибромеханизмом колебаний более эффективно разрабатывать грунт, чем известные образцы.
Известен вибромеханизм погружателя свай (вибропогружатель [1, 2]), состоящий из одной или нескольких пар валов со смещенным центром тяжести - дебалансов, приводимых в действие двигателем. Дебалансы и двигатель находятся в одном блоке, который устанавливается на сваю. Вращение дебалансов вызывает колебания вибропогружателя, передаваемые на сваю, ввиду чего коэффициент сопротивления грунта понижается и свая погружается в грунт.
Недостатком вибропогружателя является невозможность последним вести работы по разработке и перемещению грунта.
Известно рабочее оборудование бульдозеров, принимаемое за прототип, состоящее из отвала, неподвижно закрепленного на двух толкающих брусьях и удерживаемое в вертикальном положении при помощи двух подкосов [1]. Отвал заглубляют в грунт, создают тяговое усилие базовой машиной (трактором) и срезают слой грунта, перемещая срезанный грунт на необходимое расстояние.
Недостатком указанного рабочего оборудования является отсутствие приспособлений, позволяющих при производстве земляных работ снижать сопротивление грунта резанию и перемещению.
Технической задачей полезной модели является усовершенствование отвала бульдозера, позволяющее более эффективно его использовать при разработке грунта.
Техническая задача решается за счет того, что рабочее оборудование бульдозера с вибромеханизмом, состоящее из отвала, верхняя часть тыльной стороны которого в двух местах по краям подвижно соединена с концами двух подкосов, противоположные концы которых подвижно соединены с двумя толкающими брусьями, отличается тем, что каждый толкающий брус имеет полую конструкцию, например, цилиндрическую или коробчатую, при этом конец толкающего бруса со стороны крепления к трактору имеет стенку, а в противоположный конец каждого толкающего бруса подвижно вставлено по одному подвижному брусу, имеющему такое же поперечное сечение, как и толкающие брусья, но размерами меньше, причем одним концом каждый подвижный брус подвижно крепятся в нижней части тыльной стороны отвала, а противоположный конец каждого подвижного бруса упирается в пружину, установленную внутри каждого толкающего бруса около стенки, при этом в стенке установлен включатель, а в центре тыльной стороны отвала параллельно отвалу крепится при помощи, например, кронштейнов вибромеханизм, состоящий из одной или нескольких пар дебалансов, расположенных вертикально, один над другим, и приводимых во вращение двигателем, например гидравлическим, через передачу, например ременную, при этом вибромеханизм защищен кожухом.
На фиг. 1 изображен вид сбоку рабочего оборудования бульдозера, оборудованного вибромеханизмом, на которой показано: поз. 1 - дебаланс; поз. 2 - двигатель; поз 3 - подкос; поз. 4 - отвал; поз. 5 - кронштейн; поз. 6 - подвижный брус; поз. 7 - толкающий брус; поз. 8 - пружина; поз. 9 - включатель, поз. 10 - стенка.
На фиг. 2 изображен вид сверху рабочего оборудования бульдозера, оборудованного вибромеханизмом, на которой показано: поз. 11 - кожух; поз. 12 - ременная передача.
Рабочее оборудование бульдозера с вибромеханизмом изготавливается следующим образом. К тыльной стороне отвала 4 неподвижно при помощи, например, болтового соединения ниже центра тыльной стороны отвала, как показано на фиг. 1 и 2 вертикально крепятся кронштейны 5, в которые подвижно устанавливаются дебалансы 1 и двигатель 2. Количество дебалансов может быть только четным, например два, как показано на фиг. 1. Дебалансы размещаются на кронштейнах вертикально друг над другом, параллельно отвалу 4. Каждый дебаланс представляет собой вал из твердого материала, например, из металла, со смещенным центром тяжести. Дебалансы приводятся во вращение при помощи двигателя 2, например, гидравлического или электрического, через передачу 12, например, ременную или цепную. В целях синхронного вращения дебалансы между собой могут быть связаны зубчатой передачей. Двигатель 2 также неподвижно закреплен при помощи кронштейнов 5 на тыльной стороне отвала 4 бульдозера.
Отвал 4 нижней частью крепится к двум подвижным брусьям 6. Подкосы 3 верхней одними концами подвижно прикреплены к верхней части тыльной стороны отвала 4, а противоположными концами - к толкающим брусьям 7. Толкающие брусья представляют собой полые изделия, например цилиндрообразные, в каждый из которых с одной стороны входит подвижный брус, а противоположными сторонами толкающие брусья подвижно крепятся к трактору (обычно к раме гусеничной тележки). Подвижный брус 6, устанавливается в толкающий брус и упирается в пружину 8, которая в свое время упирается в стенку 10 и в не рабочем режиме препятствует достижению подвижным брусом 6 стенки 10 толкающего бруса 7, в котором установлен включатель 9.
Принцип действия рабочего оборудования бульдозера с вибромеханизмом основан на том, что вращающиеся на валах неуравновешенные массы - дебалансы 1 создают колебания заданного направления, которые передаются отвалу 4, а от него грунту, чем понижается коэффициент внутреннего трения грунта и повышается эффективность работы бульдозера.
Перед срезкой слоя грунта и перемещением грунта отвалом, отвал бульдозера 4 при помощи гидроцилиндров погружается в грунт на необходимую глубину. После этого бульдозер, приводя в движение ходовое устройство, например гусеницы, создает тяговое усилие и, срезая, начинает перемещать некоторый объем грунта. Пружина 8 отрегулирована так, что при разработке бульдозером грунтов, например I-III групп (грунтов растительного происхождения, без корней, песка, или грунтов с небольшими примесями глины, щебня, корней и т.д.) она сохраняет расстояние между включателем 9, и подвижным брусом 6.
При вынужденном увеличении тягового усилия бульдозера, вызванным изменением физико-математических свойств разрабатываемого грунта, (например, повышением его группы, плотности, влажности, силы внутреннего сцепления частиц, или при встрече отвала бульдозера с более твердыми породами (камнями, льдом и т.д.)), пружина 8 сокращается и подвижный брус 6 надавливает на включатель 8, который в свое время подает сигнал на включение двигателя 2. Двигатель 2, вращаясь, приводит при помощи передачи 12 во вращение дебалансы 1. При синхронном вращении двух дебалансов, имеющих одинаковый вес и эксцентриситет, вертикальные составляющие возмущающих сил будут взаимно уравновешиваться, а горизонтальные складываться. Таким образом, при помощи возникающих колебаний сопротивление грунта резанию и перемещению будет уменьшаться.
При снижении сопротивления грунта резанию и перемещению усилие пружины 8 будет способствовать увеличению расстояния между подвижным брусом 6 и включателем 9. После того, как подвижный брус перестанет нажимать на включатель, последний перестает подавать команду на включение двигателя 2 и вращение дебалансов 1.
Во избежание попадания осадков, пыли, частиц грунта и т.д. вибромеханизм рабочего оборудования бульдозера защищен кожухом 11.
Таким образом, предложенная конструкция рабочего оборудования позволит повысить эффективность разработки грунта бульдозерами.
Использованные источники
1. Устройство и применение техники Железнодорожных войск. Учебник. - М.: Воениздат, 1992. - 512 с.
2. Материал из свободной интернет энциклопедии. Вибропогружатель. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%E8%E1%F0%EE%%E0%F2%E5%EB%FC
3. Каталог средств технического вооружения Железнодорожных войск Российской Федерации. Книга 2. - М.: Граница, 2003. - 292 с.