Рабочий орган бульдозера
Полезная модель относится к землеройно-транспортной технике, а именно к рабочему органу землеройной машины типа бульдозер.
Технический результат заключается в повышении производительность за счет снижения сил сопротивления грунта копанию благодаря снижению интенсивность налипания грунта на рабочую поверхность отвала и очистки ее от налипшего грунта.
Указанный технический результат достигается тем, что рабочий орган бульдозера содержит основной отвал, в нижней части которого не менее высоты срезаемой стружки, и дополнительный отвал, выполненный шириной равной ширине основного отвала, а высотой меньше высоты основного отвала в нижней части на толщину стружки, в верхней - на высоту козырька. Дополнительный отвал установлен перед основным отвалом, опираясь нижней частью на буртики, образуя зазор между основным отвалом и тыльной стороной дополнительного отвала, и прикреплен к основному отвалу с помощью механизма подъема-опускания. Механизм подъема-опускания включает стрелу, одним концом шарнирно закрепленную на основном отвале, рукоять, одним концом шарнирно соединенную с дополнительным отвалом, а другим шарнирно сочлененную со стрелой и гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью.
Полезная модель относится к землеройно-транспортной технике, а именно к рабочему органу землеройной машины типа бульдозер.
Известно, что в процессе копания и транспортирования рабочий орган испытывает сопротивление, которое складывается из трех основных сил: силы резания, силы проталкивания стружки грунта вверх по отвалу и силы от перемещения призмы волочения. Срезаемый слой грунта (стружка), движущийся вверх по рабочей поверхности рабочего органа, испытывает давление со стороны массы грунта, движущейся горизонтально навстречу отвалу.
Масса грунта давит на срезаемую стружку, создавая дополнительное сопротивление грунта сдвигу по поверхности контакта, что способствует более интенсивному налипанию грунта на рабочей поверхности отвала. Интенсивное налипание грунта на рабочей поверхности отвала приводит к увеличению сопротивления копанию и снижению производительности.
Известен рабочий орган бульдозера [патент на изобретение РФ 
2301864, кл. Е02F 3/76. Рабочий орган бульдозера / Г.Г.Закирзаков, Ш.М.Мерданов, В.В.Изиланов, А.Л.Егоров (Россия) - 2005136602/03; заявл. 24.11.05. Опубл. 27.06.2007, бюлл. 19 - 3с.]. Рабочий орган содержит отвал с лобовым листом, и устройство для очистки рабочей поверхности отвала от налипшего грунта. Устройство включает в себя очистной элемент, выполненный в виде бруса с двумя режущими кромками, тыльная криволинейная сторона которого совмещена с поверхностью лобового листа, боковые балки, шарнирно сопряженные с осями, расположенными по торцам очистного элемента, и гидроцилиндры, соединяющие боковые балки с толкающими брусьями. На осях смонтированы ролики, которые установлены в криволинейных направляющих отвала. Боковые балки связаны шарнирно с ползунами, которые установлены в своих направляющих.
Рабочий орган работает следующим образом. Отвал опускают в грунт с помощью гидроцилиндров. Включают передвижение базовой машины. При заглублении в грунт на необходимую глубину начинается набор грунта в призму волочения. При этом очистной элемент находится в крайнем верхнем положении. После освобождения отвала от грунта включают гидроцилиндры, закрепленные на толкающих брусьях и боковых балках. Гидроцилиндры своими штоками воздействуют на боковые балки, а они в свою очередь - на оси и ползуны, благодаря которым боковые балки совершают вращательно-поступательное движение. Очистной элемент с помощью роликов по направляющим перемещается вниз, очищая отвал от налипшего грунта. По мере достижения очистным элементом крайнего нижнего положения гидроцилиндры переключают на обратное движение штока, после чего очистной элемент перемещается в крайнее верхнее положение, и цикл работы повторяется.
Рабочий орган позволяет снизить сопротивление копанию, благодаря очистке рабочей поверхности отвала от налипшего грунта.
Недостатком известного решения является то, что данное устройство лишь очищает рабочую поверхность, но не препятствует интенсивному налипанию на нее грунта, поскольку образовавшаяся перед отвалом призма грунта давит на продвигающуюся вверх по отвалу стружку, способствуя тем самым более интенсивному залипанию грунта, что впоследствии сопряжено с повышенным сопротивлением копанию. Кроме того, при копании стружка, продвигаясь вверх по поверхности отвала, встречает препятствие в виде бруса, находящегося в верхней части этого отвала. Вследствие этого возникают большие сопротивления срезанию стружки на режущей кромке.
Наиболее близким по технической сущности является рабочий орган бульдозера, содержащий основной отвал и дополнительный отвал [патент на полезную модель Российской Федерации.84408, кл. Е02F 3/76. Рабочий орган бульдозера / Э.А.Леонов, Е.А.Шишкин, А.Э.Леонов (Россия) - 2009107913/22; заявл. 05.03.09. Опубл. 10.07.2009, бюлл. 19 - 2 с.]. Дополнительный отвал установлен перед основным отвалом на расстоянии не менее толщины срезаемой стружки грунта и жестко закреплен на нем с помощью ребер, причем ширина дополнительного отвала равна ширине основного а высота меньше высоты основного отвала в нижней части на толщину стружки, в верхней - на высоту козырька.
Рабочий орган бульдозера работает следующим образом. При заглублении отвала и последующим движении машины, при помощи ножей происходит срез слоя грунта, называемого стружкой. Затем стружка беспрепятственно поднимается вверх по основному отвалу, двигаясь в пространстве между рабочей поверхностью основного отвала и тыльной поверхностью дополнительного отвала, а затем смешивается с основной массой призмы волочения. При этом слой грунта, движущегося горизонтально навстречу отвалу, оказывает давление, воспринимаемое дополнительным отвалом. Перед ним же формируется и основная масса призмы волочения, которая транспортируется к месту выгрузки.
Рабочий орган позволяет снизить интенсивность залипания грунта на рабочей поверхности основного отвала, благодаря тому, что стружке, движущейся вверх по отвалу, не приходится преодолевать сопротивление давления на нее призмы грунта. Призма грунта транспортируется дополнительным отвалом, а стружка преодолевает только силу сопротивления передвижения по отвалу.
Недостатком известного решения является то, что, оно только снижает интенсивность залипания грунта на рабочей поверхности основного отвала, но полностью не исключает залипание грунта. Поэтому, вследствие дальнейшей работы бульдозера с таким рабочим органом налипший на отвал грунт препятствует продвижению стружки по поверхности основного отвала.
Это приводит к повышению сил сопротивления грунта копанию, процесс копания нарушается и, следовательно, уменьшается производительность.
Задачей заявляемого решения является создание рабочего органа, позволяющего повысить производительность за счет снижения сил сопротивления грунта копанию благодаря снижению интенсивность налипания грунта на рабочую поверхность отвала и очистки ее от налипшего грунта.
Для решения поставленной задачи в рабочем органе бульдозера, содержащем основной отвал и дополнительный отвал, установленный перед основным отвалом и выполненный шириной равной ширине основного отвала, а высотой меньше высоты основного отвала в нижней части на толщину стружки, в верхней - на высоту козырька, дополнительно установлены буртики, расположенные в нижней части основного отвала и выполненные высотой не менее высоты срезаемой стружки, а дополнительный отвал нижней частью установлен на буртики, образуя зазор между основным отвалом и тыльной стороной дополнительного отвала, а верхней частью прикреплен к основному отвалу с помощью механизма подъема-опускания, включающего стрелу, одним концом шарнирно закрепленную на основном отвале, рукоять, одним концом шарнирно соединенную с дополнительным отвалом, а другим шарнирно сочлененную со стрелой и гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью.
Признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, являются установка в нижней части основного отвала по всей его ширине буртиков, выполнение их высотой не менее высоты срезаемой стружки, установка дополнительного отвала нижней частью на буртики, с образованием зазора между основным отвалом и тыльной стороной дополнительного отвала, крепление дополнительного отвала своей верхней частью к основному отвалу с помощью механизма подъема-опускания, включающего стрелу, одним концом шарнирно закрепленную на основном отвале, рукоять, одним концом шарнирно соединенную с дополнительным отвалом, а другим шарнирно сочлененную со стрелой и гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью.
Наличие отличительных признаков свидетельствует о соответствии предложенного решения критерию «новизна».
Благодаря отличительным признакам, снижается сопротивление копанию грунта и повышается производительность. Это обусловлено тем, что происходит уменьшение интенсивности залипание грунта на рабочей поверхности основного отвала. Уменьшение интенсивности залипание грунта на рабочей поверхности основного отвала происходит за счет исключения давления призмы волочения на стружку, продвигающуюся по поверхности основного отвала, которое воспринимается дополнительным отвалом. Очистка основного отвала от налипшего грунта осуществляется дополнительным отвалом, который с помощью подъма-опускания поднимается, вступает в контакт с поверхностью основного отвала и опускаясь очищает его.
Заявляемое решение иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 показаны: а) - вид сверху заявляемого рабочего органа, б) - вид сбоку.
Рабочий орган бульдозера содержит основной отвал 1 шириной равной 3220 мм и высотой равной 1300 мм, дополнительный отвал 2, шириной равной 3220 мм, а высотой равной 1000 мм, механизм подъема-опускания 3, буртики 4 высотой равной 120 мм. Механизм подъема-опускания 3 включает стрелу 5, рукоять 6, гидроцилиндр подъема-опускания 7 стрелы 5, гидроцилиндр поворота 8 рукояти 6, гидроцилиндр управления 9 рукоятью 6. Стрела 5 шарнирно соединена с основным отвалом 1 и с рукоятью 6, рукоять 6 в свою очередь шарнирно соединена с дополнительным отвалом 2 и стрелой 5.
Дополнительный отвал 2 нижней частью опирается на буртики 4, образуя зазор между дополнительным отвалом 2 и основным отвалом 1 равный высоте буртика, а верхней частью крепится к основному отвалу 1 с помощью механизм подъема-опускания 3
Рабочий орган бульдозера работает следующим образом.
При заглублении основного отвала 1 в грунт и последующим движении машины, происходит срез слоя грунта, называемого стружкой. Затем стружка беспрепятственно поднимается вверх по основному отвалу 1, двигается в пространстве между рабочей поверхностью основного отвала 1 и тыльной поверхностью дополнительного отвала 2, а затем смешивается с основной массой призмы волочения. При этом при движении стружки по поверхности основного отвала происходить залипание грунта на рабочей поверхности основного отвала 1. После этого включается механизм подъема-опускания 3. При включении гидроцилиндра подъема-опускания 7 стрелы 5, а также гидроцилиндра поворота 8 рукояти 6, стрела 5 вместе с рукоятью 6 приводится в крайнее верхнее положение. После чего включают гидроцилиндр 9 и дополнительный отвал 2 приводится в такое положение, когда его нижняя кромка вступает в контакт с верхней кромкой основного отвала 1. После этого стрела 5 при помощи гидроцилиндра подъема-опускания 7 опускается вниз вместе с рукоятью 6 и дополнительным отвалом 2. Нижняя кромка дополнительного отвала скользит вниз по рабочей поверхности основного отвала 1 до упора в буртики 9, счищая налипший грунт. После этого дополнительный отвал устанавливается в первоначальное положение и работа продолжается.
Рабочий орган бульдозера, содержащий основной отвал и дополнительный отвал, установленный перед основным отвалом и выполненный шириной, равной ширине основного отвала, а высотой меньше высоты основного отвала в нижней части на толщину стружки, в верхней - на высоту козырька, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен буртиками, расположенными в нижней части основного отвала и выполненными высотой не менее высоты срезаемой стружки, а дополнительный отвал нижней частью установлен на буртики, образуя зазор между основным отвалом и тыльной стороной дополнительного отвала, а верхней частью прикреплен к основному отвалу с помощью механизма подъема-опускания, включающего стрелу, одним концом шарнирно закрепленную на основном отвале, рукоять, одним концом шарнирно соединенную с дополнительным отвалом, а другим шарнирно сочлененную со стрелой, и гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью.
