Бульдозер и анализ его работы

бульдозер технический производительность Бульдозер относится к землеройно-транспортным машинам. В рабочем режиме он разрабатывает грунт отвалом, расположенным спереди машины, и после образования перед отвалом призмы земли перемещает ее волоком по рабочей поверхности к месту отсыпки. Наибольшее расстояние перемещения составляет 100… 150 метров, так как иначе возрастают потери грунта от пересыпания за отвал. Основное применение бульдозеров — возведение насыпи и платин, отрывка котлованов, засыпка ям, разработка пород полезными ископаемыми. Рыхлитель является вспомогательным рабочим органом к бульдозеру, предназначенным для разрыхления твердых или мерзлых грунтов, разработка которых отвалом бульдозера затруднительна.

Бульдозер, благодаря высоким тяговым качеством, маневренности и имеющемуся набору навесных рабочих органов является весьма универсальной машиной.

Производством бульдозеров в наше время занимаются практически все ведущие зарубежные фирмы, специализирующиеся в области дорожно — строительного машиностроения. Потребность строителей на 30…40% удовлетворяется отечественным производством. Парк бульдозеров значительно обновляется благодаря созданию новых моделей, особенно мощных машин, и модернизации серийных. Совершенствование бульдозеров идет по следующим основным параметрам:

? повышение надежности путем изменения технологии и использования более прочных материалов;

? рост мощности двигателей, позволяющие повышать производительность;

? применение прогрессивных трансмиссий, автоматизирующих рабочих процесс машины и облегчающий труд машинистов;

? улучшение условий работы машинистов путем создания комфорта в кабине, снижение шума и запыленности, уменьшение усилий на органах управления.

1. Назначение и классификация бульдозера

В отечественной и зарубежной практике сложилось несколько критериев классификации бульдозеров, основными из которых являются мощность двигателя, тяговая мощность, тяговый класс базового трактора (применяется только в Казахстане и странах СНГ), масса.

На дорожно-строительных работах преимущественное распространение имеют бульдозеры на базе тракторов: ДТ-75М, Т-4АП2, Т-100МЗГС, Т-100МЗГП, Т-170, Т-150, Т-150К, ДЭТ-250М, Т-330, Т-500, имеющие соответственно классы тяги: 3 (30), 4 (40), 6 (60)-, 10 (100) и 25 (250) кгс (кН).

Современной тенденцией развития бульдозеров являются расширение их типоразмеров и увеличение единичной мощности, что обеспечивает повышение производительности и снижение себестоимости работ. Перспективный типаж бульдозеров на гусеничных тракторах по тяговым классам составляет 1, 4, 6, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150.

Тракторы как базовые машины снабжаются гидроприводами управления навесным бульдозерным и рыхлительным оборудованием потребляемой мощностью до 60% от общей мощности тракторного двигателя при давлении в гидросистемах 16−20 МПа, что обеспечивает возможность значительно заглублять отвал или зубья рыхлителя, а также разрабатывать прочные грунты. Для независимого управления подъемом и перекосом отвала в современных бульдозерах предусматриваются раздельные гидроприводы. Рабочий процесс бульдозера складывается из резания грунта и транспортирования его на относительно небольшие расстояния, не более 100 м.

Поскольку гусеничные бульдозеры средней категории занимают основную долю рынка всех гусеничных тракторов, выбор устанавливаемого оборудования тоже крайне широк. Всего в мире бульдозерное и рыхлительное оборудование для гусеничных тракторов выпускают около 100 компаний. Например, Caterpillar помимо собственных использует бульдозерные отвалы Balderson, Bateman Mfg, Rimco, Rome, Weldco-Beales. Схожая ситуация наблюдается у других производителей. К числу продуцентов оснастки также можно отнести и независимых производителей, выпускающих оборудование для моделей, снятых с производства.

Бульдозерные отвалы имеют свои ограничения по типу применения и, как правило, связаны с возможностями трактора. Для наглядности мы приводим таблицы применяемости к некоторым тракторам.

Бульдозерами можно выполнять:

? расчистку полосы отвода с удалением кустарника, деревьев, крупных камней, растительного слоя, снега и т. п.;

? планировку различных строительных площадок, включая объекты дорожного строительства;

? перемещение и разравнивание грунтов в насыпях, отсыпаемых другими машинами;

? перемещение экскаваторных и скреперных отвалов в кавальеры;

? разработку профильных выемок в кавальеры, а там, где возможно, и в насыпи;

? возведение насыпей при перемещении грунтов из боковых резервов; засыпку ям и оврагов;

? устройство временных дорог и проездов;

? разработку песчаных и гравийных карьеров;

? перемещение и погрузку сыпучих материалов (песка, гравия, щебня и др.) в карьерах и на складах.

Работы по подборке и штабелированию строительных материалов на складах предпочтительнее выполнять бульдозерами на пневмоколесном ходу, так как бульдозеры на гусеничном ходу гусеницами трактора загрязняют материал.

Бульдозеры — маневренные и высокоэффективные машины, обладающие высокой проходимостью. На долю бульдозеров в дорожном строительстве приходится не менее 50% общего объема земляных работ.

Бульдозеры классифицируются по основным признакам: по назначению, тяговым показателям (тяговому классу базовой машины), типу ходовой части, рабочему органу и виду управления рабочим органом.

По назначению бульдозеры подразделяются общего назначения и бульдозеры специального назначения.

По тяговым показателям базовых машин бульдозеры подразделяются на сверхлегкие, легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые.

По ходовой части бульдозеры подразделяются на гусеничные и пневмоколесные; по рабочему органу — с неповоротным и с поворотным отвалами; по виду управления рабочим органом с механическим, гидравлическим и пневматическим управлениями. В настоящее время преимущественное распространение имеет гидравлический привод, имеющий несравненное преимущество перед механическим. В связи с возрастающими объемами строительства автомобильных дорог, соответственно значительного объема земляных работ, выполняемых бульдозерами, перспективный выпуск бульдозеров направлен на увеличение единичной их мощности, а также на сочетание использования базисных тракторов двумя видами оборудования — бульдозерным и бульдозерно-рыхлительным.

2. Определение производительности бульдозеров и расчет их количества

2.1 Определение производительности цикла бульдозера

Продолжительность цикла бульдозера Т_ц, сек, определяется по формуле:

Т_ц = t_k + t_тр + t_xx + t_n, (1)

Время копания и набора призмы грунта t_k, сек, определяется по формуле:

t_k =, (2)

t_k = с Время транспортирования t_тр, сек, определяется по формуле:

t_тр = (3)

t_тр = = 60 с Время холостого хода t_xx,с, определяется по формуле:

t_хх = (4)

t_хх = = 26 с Т_ц = 24 + 60 + 26 + 20 = 130 с

2.2 Определение технической производительности бульдозера

Технологическая производительность бульдозера П_т, м³/час, определяется по формуле:

П_т = (5)

П_т = м³ /час

2.3 Определение эксплуатационной производительности бульдозера

Эксплуатационная (сменная) производительность бульдозера П_см, м³, определяется по формуле:

П_см = П_т · Т_см · K_в, (6)

где Т_см — время смены, 12 час.

П_см = 82 · 12 · 0,85 = 836,4 м³

2.4 Определение годовой производительности бульдозера и их количество

Готовая производительность бульдозера и их количество N_б, шт., определяется по формуле:

(7)

шт.

Принимаем 3 бульдозера

3. Производственно-финансовый план

3.1 План по труду

Количество механизаторов N_МЕХ, чел., определяется по формуле:

(8)

где z — количество дорожных машин;

n — число смен работы машин в течение суток, см.;

n_в — количество механизаторов на одну дорожную машину, чел. согласно ЕНВиВ 1 чел.;

k — 1,1 коэффициент учитывающий подмену механизаторов, 1,1.

человека Принимаем 4 механизатора

3.2 Определение среднемесячной заработной платы одного механизатора

Среднемесячная заработная плата одного механизатора по тарифу, тг, определяется по формуле:

(9)

где Т_СТ — тарифная ставка механизатора, Т_СТ = 960 тг/час;

Н_вр — часовая норма времени, Н_вр = 167 ч.

тг С учетом доплаты 15% за работу вахтовым методом. Заработная плата механизатора, тг, составит:

(10)

тг С учетом обязательных выплат среднемесячный фонд заработной платы механизатора Ф_МЕХ, тг, составит:

(11)

где П_Ф — отчисления в пенсионный фонд, тг;

П_Н — выплаты подоходного налога, тг.

Отчисления в пенсионный фонд механизатора Пфм составляют 10% от заработной платы и определяются по формуле:

(12)

тг Подоходный налог механизатора составит 10% П_НМ, тг, за минусом МЗП и определяется по формуле:

(13)

где МЗП — минимальная заработная плата (17 439 тенге).

тг

тг Годовой фонд заработной платы всех механизаторов Ф_ГМЕХ, тг, определяется по формуле:

(14)

тг

3.3 Определение заработной платы ИТР

Заработная плата инженеров — технических работников определяется в табличной форме (таблица 1).

Таблица 1 — Заработная плата ИТР

3.4 Определение общего годового фонда заработной платы механизаторов и ИТР

Общий годовой фонд заработной платы механизаторов и ИТР Ф_об, тг, определяется по формуле:

(15)

тг

3.5 Определение общего контингента работающих

Общий контингент работающих N_общ, чел., определяется по формуле:

(16)

человек

3.6 Определение производительности

Производительность П, м³/чел., определяется по формуле:

(17)

где Q_ГР — выемка грунта, Q_ГР = 800 000 м³.

м³/чел.

3.7 Расчет эксплуатационных расходов

Расходы на жидкое топливо Т, тг, определяется по формуле:

(18)

Норма расхода топлива на 1 мото/час работы М, мотто/час, определяется по формуле:

М =, (19)

М = мотто/час Т = 103· 9756·0,85·16 = 13 666 204 тг Расходы на обтирочно-смазочные материалы О, тг, составляют 0,3% от Т и определяются по формуле:

О = Т · 3%, (20)

О = 13 666 204· 0,03 = 409 986 тг Накладные расходы Н, тг, составляют 22% от Ф_ОБ и определяются по формуле:

(21)

Н = 11 077 296· 0,22 = 243 700 тг Расходы на социальные страхования Р_СС, тг, составляют 5% от Ф_ОБ и определяются по формуле:

(22)

Р_СС = 11 077 296 · 0,05 = 553 864 тг Расходы на охрану Р_oт, тг, составляют 4% от Ф_ОБ и определяются по формуле:

(23)

Р_oт = 11 077 296 · 0,04 = 443 091 тг Расходы на социальный налог Р_СН, тг, составляют 6% от Ф_ОБ и определяются по формуле:

(24)

Р_СН = 11 077 296 · 0,06 = 664 637 тг Прочие расходы Р_ПР, тг, составляет 4% Ф_ОБ и определяются по формуле:

(25)

Р_ПР = 11 077 296 · 0,04 = 443 091 тг Амортизационные отчисления А, тг, определяются в таблице 2.

Таблица 2 — Амортизационные отчисления

Эксплуатационные расходы Р_ЭКС, тг, определяются по формуле:

(26)

Р_ЭКС = 11 077 296 + 13 666 204 + 409 986 + 8 560 000 + 243 700 +

+ 553 864 + 443 091 + 664 637 = 35 618 778 тг

3.8 Определение себестоимости производства работ и финансовых показателей

Расчет себестоимости производства работ С, тг, определяется по формуле:

(27)

тг Расчет доходов Д, тг, определяется по формуле:

(28)

где Т_СЭМ — стоимость эксплуатации машин, тг.

Д = 58· 800 000 = 46 400 000 тг Расчет прибыли П, тг, определяется по формуле:

(29)

П = 46 400 000 ­ 35 618 778 = 10 781 222 тг Расчет рентабельности Р, тг, определяется по формуле:

(30)

где О_ОС — стоимость основных средств, тг;

О_ОБ — стоимость оборотных средств, тг.

(31)

О_ОБ = 47 000 000· 0,10 = 4 700 000 тг Фондоотдача Ф, м³/тг, определяется по формуле:

(32)

м³/тг

4. Работы, выполняемые бульдозером

Бульдозерами разрабатывают грунт в неглубоких и протяженных выемках и резервах для перемещения его в насыпи на расстояние до 100 м (при применении более мощных тракторов можно перемещать грунты на большие расстояния). Бульдозерами также окучивают грунты, выполняют обратную засыпку траншей и пазух котлованов, зачищают дно котлованов после экскаваторных работ, разравнивают и планируют грунт. Разработку выемок бульдозером ведут ярусами, соответствующими толщине стружки.

Разработка грунта бульдозером начинается с операций зарезания и набора грунта. Для эффективной работы бульдозера тяговое усилие трактора, на котором смонтировано бульдозерное оборудование, должно быть переменным, близким к максимальному, которое сначала расходуется на зарезание и снятие стружки, а затем на перемещение призмы волочения грунта отвалом. Начинать зарезание следует при максимальном заглублении отвала ?, уменьшая это заглубление по мере образования перед отвалом достаточного количества грунта. Стружка зарезания при этом получает форму клина.

В цикл работы бульдозера входят следующие операции: резание и набор грунта путем снятия стружки под уклон, перемещение грунта с надвижкой его отвалом, разгрузка грунта и возвратный холостой ход. На участке перемещения грунта могут быть его потери от осыпания в сторону с отвала. Для уменьшения потерь отвалы оборудуют по бокам открылками ящичного типа. Бульдозерами планируют площадки преимущественно траншейным и послойным способами.

В первом случае выемку разбивают на ярусы глубиной 0,4…0,5 м. Каждый ярус разрабатывают траншеями на ширину отвала, оставляя между ними полосу нетронутого грунта шириной 0,4…0,6 м. Эти валы срезают бульдозером в последнюю очередь. Траншейный способ исключает значительные потери грунта при его транспортировании и поэтому более производителен.

При послойном способе выемку разрабатывают слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельным ее частям. Этим способом пользуются при сложном очертании площадок и при небольшой глубине срезки.

При перемещениях грунта на расстояние свыше 40 м применяют способ разработки с промежуточным валом, а также спаренную работу двух бульдозеров. Отсыпку грунта ведут послойно, начиная с более удаленной точки от места забора, путем постепенного подъема отвала. Возвращается бульдозер в забой для повторения цикла при дальности перемещения до 70 м задним ходом без разворота. Плотные грунты перед разработкой их бульдозером рыхлят.

При укладке. грунта отвал бульдозера во время движения поднимают на высоту 15−20 см, и грунт отсыпается ровным слоем. При этом уложенный грунт предварительно уплотняется гусеницами трактора и в последующем окончательно уплотняется катками или трамбующими машинами. Этот способ называется укладкой споем «от себя» (рисунок 1, а).

При другом способе послойной укладки — укладке слоем «на себя» (рисунок 1, б) машинист, доставив грунт к месту укладки и не останавливая бульдозера, быстро поднимает отвал и на 1,0−1,5 м продвигается вперед, после чего останавливает машину, опускает на грунт отвал, переключает заднюю скорость и, двигаясь задним ходом, тыльной стороной отвала разравнивает доставленный грунт.

Применяется способ укладки грунта кучами — отдельными, вполу-прижим и вприжим. При укладке грунта отдельными кучами их доставляют к месту укладки и отсыпают на таком расстоянии, чтобы подошвы их откосов касались друг друга (рисунок 1, в). При укладке грунта вполуприжим вторую и последующие кучи при отсыпке надвигают на ранее отсыпанные так, что расстояние между вершинами куч примерно равно их высоте (рисунок 1, г). При укладке грунта вприжим расстояние между вершинами отсыпаемых куч должно быть 0,5−0,75 их высоты (рисунок 1, д).

При укладке грунта отдельными кучами высота их равна примерно 0,6−0,7 м, после разравнивания (планировки) получается слой толщиной около 0,25−0,30 м. При укладке грунта виолу прижим высота куч равна 0,7−0,9 м, после их разравнивания получается слой толщиной 0,4 — 0,6 м. При укладке грунта вприжим высота куч достигает 1,0−1,2 м, после их разравнивания получается слой до 0,6−0,8 м.

После завершения операции по освобождению отвала от грунта машинист возвращает бульдозер в исходное положение — выполняет холостой ход. В зависимости от дальности перемещения грунта машина возвращается в исходное положение задним ходом (без разворота машины) или передним ходом (с разво;

ротом машины). При перемещении грунта более чем на 50 м н широком фронте работ, когда имеется возможность свободного разворота машины в месте укладки и в месте зарезания грунта, холостой ход бульдозера выполняют передним ходом на IV-V передачах. При перемещениях грунта менее чем на 50 м холостой ход бульдозера выполняют задним ходом на III-IV передачах.

5. Общее устройство бульдозера Т-170

Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор (двухосный колесный тягач), включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом. Основные типы бульдозерных отвалов приведены на рисунок 1.

Рисунок 1 — Основные типы бульдозерных отвалов: 1 — прямой поворотный,

2 — прямой неповоротный, 3 — полусферический, 4 — сферический,

5 — сферический для сыпучих материалов,

6 — с толкающей плитой Главный параметр бульдозеров — тяговый класс базового трактора (тягача). Бульдозеры применяются для послойной разработки и перемещения грунтов I-IV категорий, а также предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов. С их помощью выполняют планировку строительных площадок, возведение насыпей, разработку выемок и котлованов, нарезку террас на косогорах, разравнивание грунта, отсыпаемого другими машинами, копание траншей под фундаменты и коммуникации, засыпку рвов, ям, траншей, котлованов и пазух фундаментов зданий, расчистку территорий от снега, камней, кустарника, пней, мелких деревьев и строительного мусора и т. п. Широкое использование бульдозеров в строительном производстве определяется простотой их конструкции, надежностью и экономичностью в эксплуатации, высокими производительностью, мобильностью и универсальностью.

Бульдозеры классифицируют по назначению, тяговому классу и типу ходового устройства базовых машин, конструкции рабочего органа и типу системы управления отвалом.

По назначению различают бульдозеры общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях. К последним относятся бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры.

В зависимости от тягового класса базовых машин бульдозеры разделяют на малогабаритные (класс до 0,9), легкие (классов 1,4…4), средние (классов 6… 15), тяжелые (классов 25…35) и сверхтяжелые (класса свыше 35).

По типу ходового устройства бульдозеры разделяются на гусеничные и пневмоколесные. По конструкции рабочего органа различают бульдозеры с неповоротным в плане отвалом, постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины, и с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53° в обе стороны к продольной оси машины.

По типу системы управления отвалом различают бульдозеры с гидравлическим и механическим (канатно-блочным) управлением. При канатно-блочной системе управления подъем отвала осуществляется зубчато-фрикционной лебедкой через канатный полиспаст, опускание — под действием собственной силы тяжести отвала. При гидравлической системе управления подъем, и опускание отвала осуществляются принудительно одним или двумя гидроцилиндрами двустороннего действия. Бульдозеры с механическим управлением в настоящее время промышленностью не выпускаются.

Бульдозер Т — 170 оснащен четырехтактным двигателем с турбонаддувом, работающим на различных видах топлива — газоконденсате, керосине и традиционном дизельном топливе. Запуск основного двигателя производится от дополнительного двигателя карбюраторного типа. Трансмиссия состоит из замкнутой гидросервированной муфты сцепления сухого трения, коробки передач. Четырехвальная коробка передач обеспечивает четыре скорости заднего хода и восемь скоростей для движения вперед. Бортовые редукторы и фрикционы, тормоза аналогичны трансмиссии гидромеханического типа Бульдозер Б-170 смонтирован на базе трактора Т-170. Используется двигатель Д-180. Длина бульдозера -4,21 метра, ширина бульдозера 2,48 метра, высота бульдозера 3,25 метра. Скорость движения бульдозера вперед зависит от категории разрабатываемого грунта и в среднем колеблется в диапазоне 2,58 — 10,40 км/час. Скорость движения бульдозера назад также зависит от категории разрабатываемого грунта. Чем выше скорость движения вперед, тем меньше тяговое усилие бульдозера.

Бульдозер Т — 170 (рисунок 3) состоит из сварной рамной несущей системы. Лонжероны приварены к корпусу боковых фрикционов, к лонжеронам приварена коробка балансирной балки и бампер, что обеспечивает необходимую жесткость конструкции. Бульдозер Т — 170 имеет тележечную ходовую систему с полужесткой трехточечной подвеской.

Жесткая балансирная балка подвески имеет систему микроподрессоревания, что обеспечивает наиболее рациональное использование массы ходового аппарата. Вес машины 17 300 кг, объем отвала 5,3 м, ширина колеи 2882 мм. Современная каркасная кабина на виброизолированной платформе имеет большую площадь остекления.

Сиденье регулируется по росту оператора, для обогрева кабины в холодное время года используется калориферный тип отопителя.

Рисунок 2 — Бульдозер Т-170 с гидравлическим приводом:

1 — базовый трактор, 2 — гидроцилиндры управления отвалом, 3 — козырек отвала, 4 — отвал, 5 — ножи, 6 — шаровое соединение отвала с универсальной толкающей рамой, 7 — подкосы, 8 — толкатели, 9 — универсальная толкающая рама, 10 — опорные шарниры крепления толкающей рамы к раме трактора, 11 — опоры.

5.1 Технические характеристики бульдозера Т-170

Двигатель, применяемый на трактор Т-170, бульдозер Т-170 — Д180 при увеличенной до 180 л.с. мощности и повышенном до 25% запаса крутящего момента повысил эффективность использования землеройных агрегатов.

Три ступени мощности модификаций двигателя также способствуют рациональному применению его.

Возможность работы двигателя на различных видах топлива (дизельное, керосин, газоконденсат) делают трактор и агрегаты на его базе весьма эффективными в различных регионах. Двигатель в зависимости от условий эксплуатации может комплектоваться различными системами пуска: электростартерной и карбюраторным пусковым двигателем. Предусмотрена возможность комплектации предпусковым подогревателем и другими средствами облегчения пуска, что позволяет эксплуатировать двигатель в климатических зонах с температурой воздуха до минус 50 °C.

Воздухоочиститель двухступенчатый: первая ступень — мультициклон с автоматическим удалением пыли, вторая ступень — бумажные фильтрующие элементы.

Система смазки комбинированная с полнопоточным фильтром со сменными бумажными элементами.

5.2 Трансмиссия на трактор Т-170, бульдозер Т-170

Муфта сцепления постоянно замкнутая, сухого трения, гидросервированная Коробка передач четырехвальная с шестернями постоянного зацепления, обеспечивает восемь скоростей вперед и четыре — назад. Выпускается в вариантах приспособленных и неприспособленных под установку вала отбора мощности и ходоуменьшителя. Трансформируется в шестискоростную блокировкой первой передачи нормального и ускоренного диапазонов (для части комплектаций тракторов болотоходной модификации) Главная передача, бортовые фрикционы, тормоза и бортовые редукторы такие же, как у гидромеханической трансмиссии.

Максимальные тяговые усилия и скорости движения тракторов с механической трансмиссией с двигателем мощностью 180 л.с. (при номинальной частоте вращения коленчатого вала).

Несущая система на тракторе Т-170 (бульдозере Т-170)

Рамная, сварная. Необходимая жесткость обеспечивается пространственной конструкцией корпуса бортовых фрикционов, к которому приварены лонжероны коробчатого сечения, бампером и коробкой балансирной балки, приваренных к лонжеронам. Рама болотоходной модификации имеет удлиненные лонжероны.

5.3 Ходовая система на бульдозер Т-170 трактор Т-170

Тележечная. Подвеска тележек — полужесткая трехточечная с жесткой балансирной балкой с микроподрессориванием.

Применение такой подвески позволяет рационально использовать массу ходового аппарата при работе с бульдозерным оборудованием и более эффективно, по сравнению с традиционной рессорной подвеской, использовать бульдозерный агрегат, особенно на плотных грунтах.

На рамах гусеничных тележек из труб прямоугольного профиля установлены опорные и поддерживающие катки, натяжное колесо и механизм сдавания гусеницы.

Кабина на бульдозер Т-170, трактор Т-170 — каркасная, установлена на виброизолированной платформе, имеет современный дизайн. Большая площадь остекления, удобное расположение органов управления, подрессоренное, регулируемое по весу и росту оператора, сиденье, отопитель калориферного типа, солнцезащитные шторки и др. обеспечивают повышенную комфортность при работе. На изготовленной в травмобезопасном исполнении панели приборов установлены указатели и сигнализаторы, позволяющие оператору контролировать работу всех основных систем трактора. Защитный каркас кабины (ROPS-FOPS) защищает оператора при опрокидывании и от падающих предметов. По заказу потребителя может быть оснащена кондиционером.

5.4 Гидравлическая система бульдозера Т-170

Раздельно-агрегатная гидравлическая система с насосом шестеренного типа. Конфигурация гидросистемы в зависимости от устанавливаемого навесного оборудования. Основной гидронасос шестеренного типа НШ-100 установлен на двигатель и приводится от его шестерен распределения. Полнопоточный фильтр с фильтрующими элементами Реготмас имеет тонкость очистки 25 мкм и установлен на трассе слива.

Раздельно-агрегатная гидравлическая система универсальная служит для управления навесными, полунавесными и прицепными орудиями, работающими в агрегате с трактором. Служит для управления навесными, полунавесными и прицепными орудиями, работающими в агрегате с трактором. Для тракторов предусмотрены две навесные системы: передняя и задняя.

Перепускное устройство дифференциального типа состоит из клапана с направляющей, пружины и системы отверстий, которые при положениях золотников «нейтральное» или «плавающее» обеспечивают разгрузку гидронасоса.

Предохранительное устройство, состоящее из шарикового предохранительного клапана с пружиной и регулировочного винта, ограничивает максимальное давление в гидросистеме и работает совместно с перепускным устройством, обеспечивая перепуск рабочей жидкости из полости высокого давления на слив при достижении давления регулировки предохранительного клапана.

Обратный клапан препятствует проходу рабочей жидкости из гидроцилиндров через перепускное устройство на слив во время переключения золотников.

Гидрораспределитель Гидрораспределитель установлен справа под полом кабины.

Гидробак оборудован фильтром с перепускным клапаном. Полость гидробака сообщается с атмосферой через клапан сапуна. Рабочую жидкость заправляют через заливную горловину с сетчатым фильтром, уровень контролируют по смотровым ограничительным окнам. Он должен быть не выше оси верхнего смотрового окна. На передней стенке бака внизу расположен сливной клапан, закрытый пробкой. Для слива рабочей жидкости установить рукав со штуцером.

Фильтр гидросистемы — секционный, состоит из трех съемных бумажных фильтроэлементов, установленных в силовой трубе.

Сливаемая рабочая жидкость из гидрораспределителя поступает в силовую трубу и через фильтр переливается в гидробак. При засорении фильтра и повышении давления свыше 0,2 МПа (2 кгс/см²) загорается контрольная лампа сигнализатора засоренности фильтра на щитке приборов, срабатывает перепускной клапан фильтра, и рабочая жидкость переливается в бак, минуя фильтр.

В случае отсутствия сигнализатора засоренности или неисправности, замену фильтрующих элементов производить через 2000 моточасов.

На линии всасывания насосов (НШ-100А-3-Л; НШ-32-Л) имеются трубопроводы (сифоны).

При снятых пробках поток масла к насосам прерывается, что позволяет без слива масла производить демонтаж агрегатов гидравлической системы. По окончании ремонтных работ пробки следует завернуть.

Система задняя навесная предназначена для присоединения к трактору навесных и полунавесных машин и орудий сзади (рыхлителя и др.).

Передняя навесная система предназначена для присоединения к трактору навесных машин (орудий) спереди: трактора, корчевателя и других. Подъем и опускание навесных орудий осуществляется двумя гидроцилиндрами двустороннего действия, закрепленными на вилках портала. В штоках передних гидроцилиндров установлены концевые клапаны, разгружающие систему в конце хода поршня. Трубопроводы и рукава высокого давления соединяются с гидрораспределителем штуцерами и планками. Уплотнение достигается установкой резиновых колец и соединением «конус-сфера».

Трактор снабжен двумя гусеничными цепями, которые расположены снаружи рамы. Каждая гусеничная цепь замкнута. Нижняя ее ветвь опирается на грунт и входит в зацепление с ним с помощью почвозацепов. Верхняя ветвь гусеницы опирается на поддерживающие катки.

Гусеницы натягивают гидравлическим механизмом, который размещен между направляющим колесом и пружиной. Подавая нагнетательным шприцем, пластичный смазочный материал через масленку под поршень, перемещают корпус вперед вместе с направляющим колесом натягивают гусеницы. В гусеничной ходовой части применяют цевочное зацепление, при котором зуб ведущей звездочки зацепляется с цевкой — втулкой или проушиной гусеничного звена.

6. Индивидуальная часть

6.1 Несущая и ходовая системы

Система несущая — сварной корпус полурамной конструкции. Коробка рессоры, бампер и передние крюки приварены к лонжеронам.

Система ходовая — тележки гусениц сварные, жесткой конструкции. Каждая тележка имеет пять опорных и два поддерживающих катка, натяжное колесо, гидравлический механизм натяжения и механизм сдавания с цилиндрической пружиной.

Катки опорные, поддерживающие и колеса натяжные установлены на роликовых подшипниках с жидкой смазкой и торцовым уплотнением.

Механизм натяжения и сдавания — гидравлическое амортизационнo-натяжное устройство с двумя цилиндрическими пружинами. Пружины в направляющих упорах установлены между кронштейнами поддерживающих катков.

Гусеница трактора состоит из штампованных звеньев, соединенных пальцами и втулками. Башмаки специального профиля прикреплены к звеньям болтами и гайками.

Подвеска — балансирная в виде пластинчатой поперечной рессоры. Качание рессоры относительно корпуса трактора происходит вокруг шарнира, связывающего коробку и крышку рессоры.

Регулирование натяжения гусениц. Натяжение гусениц контролировать путем замера провисания гусеничной цепи. Гусеница отрегулирована правильно, если величина провисания ее свободной цепи, замеренная на участке между осями поддерживающих катков, составляет 5−30 мм.

Для натяжения гусеницы необходимо добавить рабочую смазку в гидравлический механизм натяжения через клапан 10 (рисунок 4) с помощью рычажно-плунжерного шприца. Предварительно снять с удлинителя шприца головку и, заправив шприц рабочей смазкой, ввернуть резьбовой частью удлинитель шприца в клапан 10, отвернув заглушку 11 и произвести закачку смазки в механизм. После этого вывернуть шприц и навернуть головку на удлинитель шприца.

Заглушку установить в клапан. Для ослабления натяжения гусеницы необходимо отвернуть пробку 9 не более чем на 3−4 оборота и лишняя смазка выдавится через отверстие в пробке за счет избыточного давления в гидроцилиндре.

При необходимости ослабить натяжение гусеницы, нельзя вывертывать полностью пробку 9, так как при этом может произойти срыв резьбы пробки и выброс масла под большим давлением. Не производить выпуск смазки из гидроцилиндра путем выворачивания клапана 2.

После полного выхода смазки за счет избыточного давления пробка 9 при необходимости может быть вывернута для осмотра прокладки или прочистки отверстия.

В случае если при выворачивании пробки на 3−4 оборота смазка из цилиндра механизма натяжения не выходит, следует завернуть пробку до конца и выполнить следующие операции:

— снять щиток, закрывающий пружины механизма сдавания;

— положить во впадину звездочки ведущего колеса металлический пруток диаметром 50−60 мм и длиной 1 м. Медленно двигая трактор на заднем ходу сжать пружины механизма сдавания;

— вставить стальную скобку или две полосы в образовавшийся зазор между передним кронштейном рамы тележки и фланцем пружин механизма сдавания.

Продвинуть трактор вперед в первоначальное положение и убрать пруток.

При этом натяжение гусеницы ослабнет и избыточного давления в цилиндре механизма натяжения не будет (для гарантии подвинуть натяжное колесо ломом вперед). В таком положении пробку 9 вывернуть полностью, осмотреть и прочистить каналы в пробке и во фланце механизма натяжения. После чего установить пробку на место и выполнить вышеуказанные операции в обратной последовательности.

Рисунок 4 — Тележка гусеницы в сборе: 1 — каток опорный,

2 — рама тележки, 3 — заглушка, 4 — колесо натяжное, 5 — плечо вилки,

6 — каток поддерживающий, 7 — механизм натяжения, 8 — механизм сдавания, 9 — пробка механизма натяжения, 10 — клапан, 11 — заглушка, 12 — кольцо уплотнительное, 13 — подножка.

6.2 Механизмы поворота трактора

Механизм поворота должен удовлетворять следующим требованиям:

? при поворотах трактора не вызывать значительной загрузки двигателя;

? обеспечивать прямолинейное устойчивое движение трактора;

? переход движения от прямой к кривым малого радиуса должен быть плавным;

? управление механизмом поворота должно быть легким.

По своему устройству механизмы поворота разделяются на:

? одинарные (конические или цилиндрические) дифференциалы с тормозами на полуосях;

? двойные дифференциалы с тормозами на шестернях;

? планетарные механизмы;

? бортовые фрикционы (или многодисковые муфты поворота).

При наличии на тракторе дифференциала того или иного типа поворот его осуществляется притормаживанием одной из полуосей, отчего получается разная скорость вращения гусениц или колес и происходит поворот трактора. Чашка 8 одинарного конического (рисунок 5, а) или цилиндрического дифференциала получает привод от центральной пердачи 5, усилие затем через крестовину 6 и полуосевые шестерни 4 передается полуосями 3 и на конечную передачу 2. При поворотах трактора притормаживают тормозом 9 одну из полуосей 3; при этом угловые скорости вращения их изменяются вследствие провертывания на осях крестовины 6 сателлитов 7, отчего создается разная скорость вращения полуосевых шестерен, а также полуосей 3 и ведущих органов 1 трактора, чем и осуществляется его поворот.

Одинарные дифференциалы обладают следующими недостатками: при повороте трактора резко загружают двигатель и не обеспечивают прямолинейное устойчивое движение трактора, поэтому на современных тракторах они не применяются. В двойном дифференциале коробка 1 (рисунок 5, б) так же, как и в одинарном дифференциале, получает привод от центральной передачи 4.

В коробке расположены полуосевые шестерни 10, находящиеся в зацеплении с малыми сателлитами 6, на осях которых находятся также и большие сателлиты 5, которые вращаются с ними за одно целое. Большие сателлиты 5 постоянно зацеплены с тормозными шестернями 11 и 9, к которым прикреплены тормоза 2 и 7. Для поворота трактора следует притормозить или полностью затянуть один из тормозов. При прямолинейном движении оба тормоза не затянуты. Если затормозить левый тормоз 2, то большие сателлиты 5 будут обегать тормозную шестерню 11. Так как малый 6 и большой 5 сателлиты изготовлены за одно целое, то они вращаются с одинаковой угловой скоростью на осях, и левая полуосевая шестерня 3 с полуосью при этом будут вращаться с меньшим числом оборотов, чем правая полуосевая шестерня 10 с полуосью 8; конечная передача 12 и ведущее колесо 13 начнут при этом вращаться медленнее, отчего начнется поворот трактора.

Двойные дифференциалы также не обеспечивают прямолинейного движения, но при поворотах трактора они меньше загружают двигатель. На отечественных тракторах они применения не получили.

Планетарные механизмы поворота (рисунок 5, в) обеспечивают прямолинейное устойчивое движение трактора и дают более выгодный баланс мощности при поворотах, их конструкция позволяет сузить колею трактора, что очень важно для правильного агрегатирования трактора с прицепными орудиями. Механизмы поворота такого типа применены на тракторах ДТ-40, ДТ-75, Т-140 и др. От центральной передачи 7 крутящий момент передается коробке 8, внутри которой имеются две цилиндрические коронные шестерни 6, находящиеся в постоянном зацеплении с сателлитами 10, которые, в свою очередь, зацеплены с солнечными шестернями 5. Сателлиты 10 с помощью водила 9 связаны с шестерней конечной передачи 2. Солнечные шестерни 5 соединены с барабанами тормозов 4. Вторая пара тормозов 3 установлена на валах 11 конечных передач 2.

При прямолинейном движении трактора оба тормоза 4 солнечных шестерен затянуты, а тормоза 3 выключены.

Для поворота трактора в зависимости от направления поворота следует растормозить один из тормозов 4 солнечных шестерен 5 и затормозить тормоз 3 на конечной передаче. При этом крутящий момент будет полностью передаваться на забегающее (неотключенное) ведущее колесо 1. Планетарные механизмы, обладая некоторым передаточным отношением, позволяют снизить передаточное число в конечной передаче трактора.

Механизмы поворота в виде многодисковых фрикционных муфт поворота или бортовых фрикционов (рисунок 5, г) имеют большое применение. Конструкция таких муфт проста, и в изготовлении они обходятся дешевле, однако при поворотах трактора они создают некоторую повышенную загрузку двигателя; срок службы их несколько меньший по сравнению с двойным дифференциалом и планетарным механизмом.

Рисунок 5 — Схемы механизмов поворота гусеничного трактора:

а — одинарный дифференциал, б — двойной дифференциал, в-планетарный одноступенчатый механизм, г — схема действия многодисковых фрикционных муфт поворота.

На рисунке 5, г показана схема действия муфты поворота в рабочем (слева) и нерабочем (справа) положениях. Многодисковые муфты поворота устанавливаются на тракторах ДТ-54А, Т-38М, Т-74, Т-100 и др. и представляют собой многодисковые муфты сцепления, передающие крутящий момент от центральной передачи на конечную передачу и затем к ведущим органам трактора. Ведущий внутренний барабан 7 муфты жестко соединен с поперечным ведущим валом 1 заднего моста и имеет на внешней поверхности шлицы, на которые насажены гладкие ведущие стальные диски 8. Ведомый наружный барабан 3 имеет шлицы на внутренней поверхности и жестко соединен с ведущим валом 5 конечной передачи. На шлицы ведомого барабана насаживаются стальные ведомые диски 4 с приклепанными к ним фрикционными накладками. При сборке муфт ведущие 8 и ведомые 4 диски устанавливаются поочередно. Комплект дисков зажимается между фланцем ведущего барабана 7 и нажимным диском 2 с помощью пружин 9, надетых на шпильки 10, укрепленные в нажимном диске 2, что соответствует прямолинейному движению трактора.

Перемещая при помощи отводки нажимной диск 2 вправо, пружины 9 дополнительно сжимаются, а между ведущими и ведомыми дисками образуются зазоры, отчего вал 5 конечной передачи начинает останавливаться вследствие пробуксовки дисков 4 и 8. Трактор в зависимости от сопротивления повороту при этом начинает плавно поворачиваться; для получения более крутого поворота трактора ведомые барабаны 3 муфт управления снаружи снабжаются ленточными тормозами, с помощью которых быстро останавливается одна из выключенных гусениц.

Поворот гусеничного трактора осуществляется за счет изменения скоростей движения одной или обеих гусениц.

Неисправностями муфт являются замасливание трущихся поверхностей дисков, их износ и неполное выключение. При замасливании дисков их рекомендуется промыть керосином при помощи шприца. При износе дисков сила сжатия их пружинами уменьшается, и они начинают пробуксовывать; если величина суммарного износа дисков равна толщине одного диска, то рекомендуется поставить дополнительный диск, если же это не помогает, то следует произвести наклепку новых накладок. Неполное выключение дисков происходит от неправильной регулировки привода управления муфтами управления.

6.3 Трансмиссия

Гидромеханическая трансмиссия состоит из:

? гидромеханической передачи — гидротрансформатор, планетарная коробка передач, соединенных между собой карданным валом;

? главной передачи с бортовыми фрикционами и тормозами и бортовых редукторов.

Гидротрансформатор Гидротрансформатор (рисунок 6) предназначен для бесступенчатого автоматического изменения крутящего момента и частоты вращения выходного вала в зависимости от величины внешней нагрузки, а также демпфирования колебаний вращающего момента (крутильные колебания от двигателя не передаются на трансмиссию, нагрузки, идущие через ходовую систему и трансмиссию, не передаются на двигатель).

Рисунок 6 — Гидротрансформатор:

1 — кожух маховика, 2 — маховик, 3 — колесо турбинное, 4 — колесо реактора,

5 — ось реактора, 6 — вал турбинный, 7 — сапун, 8 — кожух трансформатора,

9 — колесо насосное, 10 — уплотнительные кольца, 11 — вход рабочей жидкости, 12 — полумуфта кардана, 13 — выход рабочей жидкости, 14 — шестерня привода, 15 — откачивающий насос, 16 — привод насоса, 17 — заборник.

Гидротрансформатор состоит из трех рабочих колес: насосного, турбинного и peaктора, установленных относительно друг друга с небольшими зазорами.

Межлопаточные полости колес образуют тор, в котором под избыточным давлением циркулирует рабочая жидкость. В насосном колесе, соединенном с двигателем, механическая энергия двигателя преобразовывается в кинетическую и потенциальную энергию жидкости, в турбинном колесе, связанном с выходным валом, эта энергия снова превращается в механическую.

В реакторе меняется направление и уменьшается скорость потока, происходит трансформация вращающего момента на величину, воспринимаемого реактором. Опоры рабочих колес гидротрансформатора расположены на ступице и выходном валу.

К насосному колесу прикреплена ведущая шестерня привода насоса НШ-50 системы управления и смазки и откачивающего насоса НМШ-25.

С наружной стороны гидротрансформатора установлены: клапан, регулирующий давление на выходе из гидротрансформатора в пределах 0,35±0,05 МПа (3,5±0,5 кгс/см²) и фильтр.

Внутренняя полость фильтра разделена на две камеры. В нижней, соединенной со всасывающей магистралью, расположен магнитный фильтр, в верхней, соединенной с нагнетанием, фильтр тонкой очистки.

Карданный вал Полумуфта выходного вала гидротрансформатора соединена с двухшарнирным карданным валом (рисунок 7). Шипы крестовин кардана прокачиваются в игольчатых подшипниках. Второй конец карданного вала соединен с полумуфтой ведущего вала планетарной коробки передач.

Реверсивная планетарная коробка передач (рисунок 8,9), трехскоростная, с переключением передач на ходу. Планетарная часть коробки передач состоит из пяти элементарных планетарных рядов и пяти фрикционных дисковых тормозов, работающих в масле, включение которых производится гидравлическими бустерами.

Рисунок 7 — Кардан: 1 — фланец, 2 — крестовина, 3 — опора,

4 — клапан, 5 — болт, 6 — подшипник, 7 — крышка.

Планетарные ряды выполнены по схеме (рисунок 10).

Первые два планетарных ряда выполняют роль механизма реверса.

При замыкании:

? 1-го фрикциона обеспечивается передний ход;

? 2-го — задний ход.

Три последующих планетарных ряда выполняют функцию коробки передач.

При замыкании:

? 3-го фрикциона включается II передача;

? 4-го — III передача;

? 5-го — I передача.

Ведущий вал смонтирован на подшипниках качения, установленных в корпусе коробки передач. Задний шлицевой конец вала служит для отбора мощности. На шлицах вала установлены солнечные шестерни механизма реверса, а на шариковом и роликовом подшипниках смонтировано первое водило, в котором на осях на игольчатых подшипниках без обойм установлены сателлиты 1, 2 и 3 планетарных рядов.

Сателлиты 4-го и 5-го планетарных рядов смонтированы на осях второго водила, которое зафиксировано в корпусе КП при помощи шарикового подшипника.

Рисунок 8 — Планетарная коробка передач:

1 — корпус коробки передач, 2, 14 — водило, 3 — вал, фрикционы:

4 — переднего хода, 5 — заднего хода, 6 — второй передачи, 7 — третьей передачи,

8 — первой передачи, 9 — проставка, 10 — труба, 11 — штуцер, 12 — кольцо,

13 — вал шестерня, 15 — подшипники сателлитов,

16 — корпус согласующего редуктора.

Рисунок 9 — Планетарная коробка передач:

1 — рычаг управления КП, 2 — шарнир, 3 — рычаг, переключающий передачи,

4 — рычаг-фиксатор, 5 — блок реверса, 6 — блок клапанов, 7 — блок передач,

8 — рычаг реверса, 9 — рычаг-фиксатор реверса, 10 — кулиса.

Рисунок 10 — Схемы планетарных рядов:

А — схема 1,3,5 — планетарных рядов, В-схема 2,4 — планетарных рядов,

1 — эпицикл, 2 — солнечная шестерня, 3 — саталлит.

Рисунок 11 — Схемы переключения передач:

А — передний ход, В-задний ход, I, II, III — передачи, Т₁ — тормоз переднего хода, Т₂ — тормоз заднего хода, Т₃ — тормоз второй передачи, Т₄ — тормоз третьей передачи, Т₅ — тормоз первой передачи.

На наружных поверхностях эпициклов нарезаны шлицы, в которые устанавливаются диски с металлокерамикой на медной основе. Гладкие диски соединяются с корпусами гидравлических фрикционных тормозов. При помощи гидроаппаратуры жидкость попадает под поршень одного из тормозов, который, перемещаясь, замыкает пакет фрикционных дисков, тем самым останавливая эпицикл планетарного ряда. При движении трактора включено 2 тормоза: механизма реверса (передний или задний ход) и коробки передач (I, II или III передача). Переключение передач осуществляется без разрыва потока мощности. Схема переключения передач — на рисунке 11.

За планетарной частью коробки передач установлен редуктор соосности, обеспечивающий необходимое межцентровое расстояние между валом отбора мощности и выходящим валом коробки передач. Ведущая шестерня соединена с солнечной шестерней 3 и 5 планетарных рядов. Ведомая шестерня соединена с выходным валом, заканчивающимся малой конической шестерней главной передачи. Гидроаппаратура системы управления и смазки смонтирована на корпусах гидротрансформатора и коробки передач, а также на корпусах фрикционных тормозов планетарной КП.

Система управления обеспечивает:

? наполнение тора гидротрансформатора рабочей жидкостью под избыточным давлением;

? подачу жидкости к фрикционным тормозам реверса и переключения передач;

? смазку подшипников гидротрансформатора и коробки передач;

? плавное трогание трактора с места путем постепенного нарастания давления во фрикционных тормозах реверса;

? установку рукоятки управления ГМТ в нейтральное положение при остановке дизеля или падении давления в системе управления.

На корпусах фрикционных тормозов планетарной части коробки передач смонтированы четыре узла гидроаппаратуры (рисунок 9):

? блок передач с 4-позиционным золотником для подачи жидкости во фрикционные тормоза коробки передач;

? блок реверса с 2-позиционным золотником для подачи жидкости во фрикционные тормоза реверса;

? плита с золотником предохранительного клапана 11 и клапаном регулировки давления жидкости на входе в гидротрансформатор в пределах 0,45 0,05 МПа (4,5 0,5 кгс/см²);

? предохранительный клапан 11 — механизм, состоящий из золотника, штока, втулки и пружины. Предназначен для перекрытия канала подачи масла в блок реверса при нейтральном положении рычага переключения передач и возврата его в нейтральное положение при остановке дизеля.

? При работающем дизеле давление масла в полости. между штоком и втулкой достаточно высокое для сжатия пружины и клапан 11 не касается передней стенки КП, в этом случае возможно переключение передач.

? При падении давления рабочей жидкости в гидросистеме или остановке дизеля масло вытесняется через зазор между штоком и втулкой и разжимает пружину. Клапан упирается в переднюю стенку КП, перемещает золотник предохранительного клапана назад и возвращает рычаг переключения передач в нейтральное положение;

? блок клапанов, обеспечивающий плавное трогание трактора с места.

Состоит из двух клапанных систем (рисунок 12): перепускного клапана 20 и клапана перепада давления 7, предназначенных для ограничения максимального давления и обеспечения в определенной последовательности включения фрикционов передач и реверса. Блок клапанов работает следующим образом: при нейтральном положении рычага КП и неработающем дизеле давление жидкости в системе отсутствует. Клапаны 7 и 20 находятся в крайнем правом, а поршень 5 в крайнем левом положении. После пуска дизеля и достижения определенного давления клапан 7 открывается и жидкость по системе отверстий перемещает обратный клапан 6 в крайнее левое положение, перекрывая слив.