Разработка рыхлителя ударного типа с отвалом бульдозера на базе Т-130

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ

2. РЫХЛИТЕЛИ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ,

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

3. ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК

4. БУЛЬДОЗЕР- РЫХЛИТЕЛЬ НА БАЗЕ Т-

5. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

6. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

7. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СТОЙКИ ЗУБА РЫХЛИТЕЛЯ

8. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РЫХЛИТЕЛЯ

9. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

10. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Рыхлители, их классификация, назначение и область применения

Механические рыхлители предназначены для послойного разделения породы на отдельные куски или глыбы таких размеров, которые необходимы для последующей эффективной разработки, транспортировки или погрузки. Рыхлители используют также для удаления валунов, пней и т.д.

Применение рыхлительных агрегатов на подготовке вечномерзлых пород к выемке позволяет повысить эффективность использования бульдозеров, скреперов, погрузчиков, экскаваторов, снизить себестоимость разработки мерзлых пород, повысить безопасность работ. Стоимость работ при рыхлении мерзлых пород навесными рыхлителями в несколько раз ниже, чем при буровзрывном способе.

Существует большое число рыхлителей различных конструкций, которые можно подразделить на следующие типы: по виду тяги – на навесные и прицепные; по глубине рыхления – на рыхлители общего (для поверхностного рыхления на глубину до 500 мм) и специального назначения (для рыхления более 500 мм); по мощности двигателя базового трактора - на рыхлители малой мощности (менее 100 л.с.), средней мощности (100200 л.с.), мощные (200400 л.с.) и сверхмощные (свыше 400 л.с.); по виду ходового устройства базового трактора (тягача) – на рыхлители на гусеничном и пневмоколесном ходу.

Кроме того, по целевому назначению рыхлители подразделяются на вспомогательные и основные. Вспомогательные рыхлители монтируются в агрегате с основным оборудованием - погрузчиками, скреперами, автогрейдерами или навешиваются на бульдозерных отвалах. При разработке высокопрочных грунтов, формировании откосов, траншей и котлованов используют отвалы с рыхлительными зубьями или специальные отвалы с встроенными зубьями. Конструкции элементов крепления зубьев на отвалах обычного исполнения допускают регулировку шага зубьев в зависимости от вида работ и свойств разрушаемого материала.

В последнее время все большее признание получают специальные отвалы, оборудованные рыхлительными зубьями, встроенными непосредственно в отвал. При планировочных работах зубья убирают. Наибольшая глубина рыхления зубьев 305 мм и угол рыхления 40°. Предусмотрена установка двух типов сменных наконечников, заимствованных от навесного заднего рыхлителя. Установка зубьев по углам отвала облегчает рыхление материалов на стыках уступов и склонов, где сложно использовать рыхлители заднего расположения. Гидропривод позволяет водителю управлять зубьями дистанционно, не выходя из кабины.

В ряде случаев для повышения эффективности бульдозерного оборудования на отвале устанавливают зубья заднего рыхления, которые позволяют осуществлять разработку высокопрочного грунта на холостом ходу трактора при движении назад.

Рыхлители общего назначения оборудуются однимпятью, а специального - одним-тремя съемными зубьями прямой или изогнутой формы. Изогнутые зубья используют при рыхлении пород на глубину до 800 мм. Они обеспечивают рыхление с меньшими затратами усилия благодаря легкости их заглубления. Однако при использовании их для рыхления мерзлых и скальных пород происходит заклинивание выломанных глыб между зубом и рамой рыхлителя, что ведет к значительному повышению сопротивления пород рыхлению. Прямые зубья не имеют этих недостатков, поэтому они более предпочтительны для рыхления мерзлых пород на глубину более 800 мм. Применяют также зубья с небольшим изгибом рабочей части, которые легко внедряются в породу в начале заглубления и пригодны для рыхления различных пород, но наиболее эффективно их применение при разработке скальных пород средней прочности. Для тяжелых работ создаются навесные рыхлители специальных конструкций. Они отличаются повышенной прочностью, увеличенной длиной зубьев и работают обычно с тракторами-толкачами.

Наиболее нагруженный элемент рабочего органа рыхлителя – стойки с наконечниками (зубья). Стойки изготовляют коваными или литыми.

Срок службы их в среднем не превышает 2000 ч. Конструкцию рабочего органа выбирают с учетом физико-механических свойств грунта, а также типа рыхлителя. При разработке высокопрочных грунтов чаще всего применяют прямые стойки с незначительным изгибом в нижней части

Одним из основных силовых элементов зуба рыхлителя является наконечник, непосредственно воздействующий на грунт и способствующий его разрушению. Значительные динамические нагрузки на рабочем органе предопределяют создание высокопрочных и одновременно стойких к абразивному износу наконечников. Высокая прочность наконечников, сохранение длительной работоспособности и быстрой заглубляемости зависят от правильного выбора рациональных параметров формы, материала и технологии изготовления.

Для предотвращения износа передней рабочей грани стойки, особенно в нижней ее части, контактирующей с породой, рабочие органы рыхлителей снабжаются стальными защитными накладками и съемными, обычно коваными или литыми, реже сварными наконечниками, изготовленными из особо износостойких магниевомарганцевых или марганцевоникелевых сталей.

Для рыхления мерзлых пород наиболее пригодны узкие самозатачивающиеся наконечники с отогнутым концом конструкции ВНИИстройдормаш. Сечение изогнутой части наконечника корытообразное, что уменьшает площадь контакта его с породой и создает большое удельное давление на породу в момент заглубления. Вследствие этого зуб, снабженный таким наконечником, хорошо внедряется в мерзлую породу.

Для обеспечения самозатачиваемости можно использовать биметаллические наконечники или износостойкие наплавки. Биметаллический наконечник сваривают из двух частей: коронки и носка. Носок куют из биметаллического листа, полученного сваркой трением. Верхний, более хрупкий слой стали толщиной 3540 мм с присадками марганца, хрома, молибдена и ниобия после закалки и отпуска имеет твердость HRC 5758. Нижний слой является более пластичным, твердость его HRC 3241. Долговечность таких наконечников в 3 раза выше, чем литых.

По конструкции наконечники подразделяются на составные и цельные. Составные включают коронку и башмак. Используют их для разработки слабых абразивных скальных пород. Долговечность башмака обеспечивает замену 1020 наконечников. Цельные наконечники имеют высокие прочностные характеристики. Применяют их при разработке тяжелых скальных и мерзлых пород.

Общие требования к конструкции наконечника: легкое проникновение в породу, хорошее сопротивление удару и истиранию, способность самозатачиваться и образовывать в породе трещины.

Срок службы наконечников, применяемых на рыхлении мерзлых и абразивных скальных пород, 410 ч, при разработке пород типа песчаников, туфа, бурых углей - 30-50 ч, при рыхлении известняков, сланцев - 100-120 ч. При износе наконечника резко возрастает величина реакции отпора со стороны пород, падает производительность рыхлителя и возникают значительные вибрационные нагрузки, передающиеся на базовый тягач.

В последние годы в практике механического рыхления широко применяются уширители, устанавливаемые на рабочих органах, позволяющие более эффективно вести разработку, снизить энергетические показатели процесса рыхления и износ рабочих органов. В этом случае в массиве пород образуется борозда шириной, значительно превышающей ширину режущей кромки наконечника, что позволяет практически полностью разрушить грунт между соседними бороздами.

Как показывает практика, использование уширителей позволяет рыхлить скальную породу на ширину до 76112 см, увеличивая производительность рыхлителя в 22,5 раза. Уширители обеспечивают более устойчивое движение трактора, облегчают управление им и одновременно хорошо измельчают породу.

Управление рабочим органом у современных рыхлителей выполняется только гидравлическим приводом, состоящим из масляного бака с фильтром, гидронасосом, распределителем, рабочих цилиндров, стальных и гибких трубопроводов, обратных и предохранительных клапанов и соединительных муфт. Для управления агрегата применяют унифицированные трехпозиционные или четырехпозиционные гидрораспределители.