Журнал «Агропромышленные технологии Центральной России»

Выпуск №1 (27) (2023)

УДК 631.372
DOI 10.24888/2541-7835-2023-27-129-136

К РАСШИРЕНИЮ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

Автор(ы): Радин С.Ю., Бунеев С.С., Шубкин С.Ю., Елецких С.В.

В настоящей статье представлены материалы, касающиеся разработки перспективной конструкции отвала для различных типов бульдозеров, используемых на грунтах повышенной прочности. Важнейшим параметром бульдозеров является производительность, которая зависит от количества грунта, перемещаемого отвалом за один рабочий цикл, характеризуемый объёмом призмы волочения. Характерным признаком перегрузки отвалов является буксование гусениц или колёс тракторов. Такое явление существенно сказывается на надёжности узлов и деталей бульдозеров, снижении их производительности. Для исключения этого можно использовать поворотные отвалы, позволяющие поворачивать их на определённый угол в обе стороны относительно продольной оси машины, однако перестройка их достаточно трудоемка и не всегда эффективна. Анализ многочисленных источников позволил разработать на уровне изобретений перспективное техническое решение, позволяющее эффективно производить землеройные работы, связанные с обработкой высокопрочных грунтов. В результате аналитических исследований, с учетом силы сопротивления резания 7 кН, были рассчитаны геометрические параметры зубчатого зацепления (зубчатое колесо-рейка), модуль зацепления принят m =10 мм. Даны рекомендации по выбору материала зубчатого колеса и рейки - Сталь 45 нормализованная. Для угловых поворотов боковых секций отвала рекомендовано использовать гидроцилиндр с двухсторонним штоком с внутренним диаметром цилиндра dв =40 мм и диаметром штока dш =20 мм , при давлении рабочей жидкости р =10 МПа. Тяги отвала рекомендуется выполнять из трубы 80х60 Сталь 85, обеспечивающей их устойчивость при работе отвала бульдозера.

Ключевые слова
отвал; гидроцилиндр; нож; продольный изгиб; рыхление; коромысло; тяга

TO EXPAND THE OPERATIONAL CHARACTERISTICS OF EARTHMOVING AND TRANSPORT MACHINES

Author: Radin S., Buneev S., Shubkin S., Yeletskikh S.

This article presents materials related to the development of a promising dump design for various types of bulldozers used on high-strength soils. The most important parameter of bulldozers is productivity, which depends on the amount of soil moved by the blade in one working cycle, characterized by the volume of the drawing prism. A characteristic sign of overloading of dumps is the slipping of tracks or tractor wheels. This phenomenon significantly affects the reliability of components and parts of bulldozers, reducing their productivity. To eliminate this, rotary dumps can be used, allowing them to be rotated at a certain angle in both directions relative to the longitudinal axis of the machine, but their restructuring is quite time-consuming and not always effective. The analysis of numerous sources made it possible to develop a promising technical solution at the level of inventions, which makes it possible to efficiently perform earthmoving operations related to the treatment of high-strength soils. As a result of analytical studies, taking into account the cutting resistance force of 7 kN , the geometric parameters of the gear engagement (gear wheel-rail) were calculated, the engagement module was adopted m = 10 mm . Recommendations are given on the choice of gear wheel and rail material - 45 normalized steel. For angular rotations of the side sections of the blade, it is recommended to use a hydraulic cylinder with a double-sided rod with an internal cylinder diameter of dv = 40 mm and a rod diameter of ds = 20 mm , at a working fluid pressure of p= 10 MPa . It is recommended that the blade rods be made of 80x60 Steel 85 pipe, which ensures their stability during the operation of the bulldozer blade.

Key words:
blade; hydraulic cylinder; knife; longitudinal bending; loosening; rocker arm; thrust

Список литературы

Адамов Е.А., Вахрушев С.И. Повышение производительности бульдозера путем совершенствования отвала с ножами и рыхлительного оборудования // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. - 2020. - Т. 2. - С. 450-455.
Волкова В.Д., Гребеньков Д.В. Способы повышения производительности бульдозера // Вестник современных исследований. - 2019. - № 1.8(28). - С. 43-45.
Гончарова О.В., Вахрушев С.И. Патентные исследования по совершенствованию конструкции отвалов бульдозера // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. - 2016. - Т. 1. - С. 242-252.
Захарычев С.П., Иванов В.А. Ремонт уплотнительных систем гидроцилиндров // Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2005. - № 12. - С. 31-35.
Клигунова З.А., Воскресенский Г.Г. Моделирование процесса перемещения грунта бульдозером // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно строительного комплекса. - 2020. - Т. 1. - № 1. - С. 147-150.
Козбагаров Р.А., Бакиров А.Т. Анализ технических решений конструкций рабочего оборудования бульдозеров повышенной эффективности // Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика: матер. XLII Междунар. науч.-практ. конф. в рамках реализации Послания Президента РК Н. Назарбаева «Новые возможности развития в условиях четвертой промышленной революции», Алматы, 18 апреля 2018 года / Под ред. Б.М. Ибраева. - Алматы: Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, 2018. - С. 299-302.
Матвеев А.С., Рубец С.Г. Перспективы развития бульдозеров // Горинские чтения. Инновационные решения для АПК: Матер. Междунар. студен. науч. конф.: В 4-х томах. 18-19 марта. - Пос. Майский: Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина, 2020. - С. 141.
Мельников Р.В., Диев А.Е. Гидродинамика рабочей жидкости в гидросистеме бульдозера ДЗ-171 при подъеме отвала // Строительные и дорожные машины. - 2007. - № 4. - С. 29-34.
Оценка технического состояния гусеничного бульдозера / А. Муханов, Е. Мостепанов, Г. Ильченко [и др.] // Технадзор. - 2015. - № 10(107). - С. 212.
Патент № 2702205 C1 Российская Федерация, МПК F15B 15/20, F16J 15/53, F16J 15/56. гидроцилиндр: № 2019106564: заявл. 07.03.2019: опубл. 04.10.2019 / Е.В. Сливинский, С.Ю. Радин, А.В. Шатский; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина».
Радин С.Ю., Шубкин С.Ю., Бунеев С.С. Совершенствование конструкции гидроцилиндров, используемых в гидрооборудовании землеройной техники // Агропромышленные технологии Центральной России. - 2022. - № 1(23). - С. 85-94.
Расчет основных характеристик гидроцилиндра бульдозера на базе трактора / А.В. Петрухин, С.Г. Данильченко, Д.И. Титов, Н.А. Шамаев // Наука молодых - будущее России: сборник научных статей 3-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых: в 6 томах, Курск, 11-12 декабря 2018 года. - Курск: ЗАО Университетская книга, 2018. - С. 115-117.
Токар Н.И., Кондрат К.И. Повышение эффективности производства дорожно-строительных работ с применением бульдозеров с управляемыми торцевыми ножевыми системами // Вестник научных конференций. - 2019. - № 9-2(49). - С. 109-112.
Шипилова Н.А. Оценка показателей технической надежности работы бульдозеров // Вопросы устойчивого развития общества. - 2020. - № 8. - С. 283 290.
Яковлева С.П., Махаров С.Н. Фрактодиагностика эксплуатационного разрушения подъемного механизма бульдозера // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 93. - С. 528-541.