RU2100528C1 - Variable-mass motor-grader - Google Patents

Abstract

FIELD: self-propelled earth moving machinery. SUBSTANCE: motor-grader has self-propelled chassis with grader blade, detachable auxiliary equipment in form of ripper and power installed on chassis ends. Self-propelled chassis has removable ballast mounted on its extensions and made in with mass and its distribution providing moving of earth. Removable ballast has mass and mass distribution providing earth cutting by grader. Ballast can be mounted on detachable additional equipment. Mass of ripper and power doser can be arranged at minimum distance from cutting parts of equipment. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к созданию машин для экскавации и перемещения грунта и может быть использовано при проектировании самоходных землеройных машин, использующих сцепной вес при выполнении рабочих операций. The invention relates to the field of construction, in particular to the creation of machines for excavation and soil movement and can be used in the design of self-propelled earth-moving machinery using traction weight when performing work operations.

Известен автогрейдер Caterpillar 140G (США) [1] с навесным дополнительным оборудованием и двухрежимным двигателем, выполняющий на режиме с повышенной мощностью операции перемещения грунта на повышенных рабочих скоростях. The well-known motor grader Caterpillar 140G (USA) [1] with mounted additional equipment and a dual-mode engine, performing operations of moving the soil at higher operating speeds in the high-power mode.

Caterpillar 140G обладает высокой производительностью. При резании грунта на низких рабочих скоростях производительность обеспечивается достаточностью величины тяги и устойчивости хода автогрейдера по сцеплению, а при перемещении грунта на повышенных рабочих скоростях дополнительной мощностью двигателя. Caterpillar 140G has high performance. When cutting soil at low operating speeds, the performance is ensured by the sufficient traction and stability of the grader's traction along the clutch, and when moving soil at increased operating speeds with additional engine power.

Недостатком аналога является низкая энергетическая эффективность при перемещении грунта ввиду избыточного сопротивления движению автогрейдера из-за значительного превышения массы над необходимой для реализации сцеплением тяги двигателя. The disadvantage of the analogue is the low energy efficiency when moving soil due to excessive resistance to the movement of the grader due to a significant excess of mass over the engine traction necessary for the implementation of the clutch.

Известны автогрейдеры ДЗ 122Б-1 [2] ДЗ 143-1 [3] (Россия), с установленным на оконечностях самоходного шасси дополнительным оборудованием и двигателем постоянной мощности. Перечисленные аналоги имеют низкую производительность и низкую энергетическую эффективность ввиду невозможности обеспечить при неизменных параметрах системы и широком диапазоне внешних нагрузок оптимальное нагружение двигателя и минимальное сопротивление движению. Known graders DZ 122B-1 [2] DZ 143-1 [3] (Russia), with additional equipment installed on the ends of the self-propelled chassis and a constant-power engine. The listed analogues have low productivity and low energy efficiency due to the inability to provide optimal engine loading and minimal movement resistance with constant system parameters and a wide range of external loads.

Прототипом изобретения принимаем автогрейдер ДЗ 143-1, состоящий из самоходного шасси с грейдерным отвалом и съемного дополнительного оборудования, включающего рыхлитель и бульдозер, установленного на оконечностях шасси. Масса прототипа и ее распределение выбраны усреднено из условия обеспечения удовлетворительной производительности при осуществлении основных операций, выполняемых автогрейдером резание грунта с перемещением, отличающегося зависимым от скорости большим сопротивлением резанию, и перемещения грунта (планирования) с практически независимым от скорости малым сопротивлением. The prototype of the invention is the grader DZ 143-1, consisting of a self-propelled chassis with a grader blade and removable additional equipment, including a cultivator and a bulldozer mounted on the ends of the chassis. The mass of the prototype and its distribution are selected averaged from the condition of ensuring satisfactory performance in the implementation of the basic operations performed by the grader cutting soil with movement, characterized by high speed resistance to cutting, and soil movement (planning) with low resistance practically independent of speed.

Прототип имеет низкую производительность и энергетическую эффективность, поскольку при резании грунта двигатель недогружен ввиду недостаточности массы, а при перемещении грунта присутствует не обусловленное необходимостью большое сопротивление движению ввиду избыточности массы. The prototype has low productivity and energy efficiency, because when cutting soil the engine is underloaded due to insufficient mass, and when moving soil there is not a great deal of resistance to movement due to the need due to excess weight.

Цель изобретения "Автогрейдер с переменной массой" повышение энергетической эффективности, расширение технологических возможностей автогрейдера, повышение надежности. The purpose of the invention "Grader with variable mass" increase energy efficiency, expand the technological capabilities of the grader, increase reliability.

Сущность изобретения заключается в том, что:
самоходное шасси с грейдерным отвалом (базовая машина) выполнено с минимальной массой и ее распределением, обеспечивающими реализацию операций перемещения грунта на повышенных рабочих скоростях, допускаемых технологией;
рыхлитель и бульдозер выполнены массой и ее распределением, обеспечивающими реализацию операций резания грунта всем используемым на автогрейдере для этих целей рабочим и дополнительным оборудованием;
рыхлитель и бульдозер выполнены с массой, сосредоточенной на минимальном конструктивно возможном расстоянии от режущих частей оборудования.The invention consists in that:
self-propelled chassis with a grader blade (base machine) is made with a minimum mass and its distribution, ensuring the implementation of soil movement operations at increased operating speeds allowed by the technology;
the cultivator and the bulldozer are made of mass and its distribution, ensuring the implementation of soil cutting operations with all working and additional equipment used on the grader for these purposes;
the cultivator and the bulldozer are made with a mass concentrated at the minimum structurally possible distance from the cutting parts of the equipment.

Самоходное шасси с грейдерным отвалом, выполненное с минимальной массой, определяемой необходимой силой тяги по сцеплению для перемещения грунта, с возможным ограничением уровнем развития техники, имеет минимальное сопротивление движению при выполнении операций планирования в сравнении с прототипом и аналогами. A self-propelled chassis with a grader blade, made with a minimum mass determined by the necessary traction on the clutch to move the soil, with a possible restriction on the level of development of the equipment, has minimal resistance to movement when performing planning operations in comparison with the prototype and analogues.

Дозагрузка самоходного шасси с грейдерным отвалом съемным балластом и применение в качестве балласта съемного дополнительного оборудования, установленного на оконечностях шасси, обеспечивает реализацию по сцеплению максимальной тяги двигателя при наиболее экономичном режиме номинальной мощности при резании, рыхлении, перемещении грунта рабочим и дополнительным оборудованием. Относительно прототипа автогрейдер обладает большей производительностью и экономичностью. Additional loading of a self-propelled chassis with a grader blade with a removable ballast and the use of removable additional equipment installed on the ends of the chassis as ballast ensures the maximum traction of the engine at the most economical mode of rated power when cutting, loosening, moving soil with working and additional equipment. Regarding the prototype, the grader has greater productivity and efficiency.

Применение в качестве балласта съемного дополнительного оборудования упрощает конструкцию, расширяя функции дополнительного оборудования. Размещение дополнительной массы на оконечностях автогрейдера, значительно увеличивает момент инерции масс относительно вертикальной оси, что уменьшает влияние переменных составляющих внешних сил на устойчивость хода. Низкое положение дополнительного оборудования большой массы снижает высоту центра масс всего автогрейдера, повышая его устойчивость при работе на косогоре, расширяет технологические возможности его использования. The use of removable additional equipment as ballast simplifies the design, expanding the functions of additional equipment. Placing additional mass at the extremities of the grader significantly increases the moment of inertia of the masses relative to the vertical axis, which reduces the influence of the variable components of external forces on the stability of the stroke. The low position of the additional mass equipment reduces the height of the center of mass of the entire motor grader, increasing its stability when working on a slope, and expanding the technological capabilities of its use.

Выполнение рыхлителя и бульдозера с массой, сосредоточенной возможно близко к режущим частям оборудования, сглаживает действие переменных составляющих сил сопротивления грунта при работе рыхлителем и бульдозером на несущие конструкции, трансмиссию и двигатель самоходного шасси, что повышает долговечность автогрейдера и экономичность работы двигателя. The implementation of the cultivator and the bulldozer with the mass concentrated as close as possible to the cutting parts of the equipment smooths the action of the variable components of the soil resistance forces when working with the cultivator and the bulldozer on the supporting structures, transmission and the motor of the self-propelled chassis, which increases the durability of the grader and the efficiency of the engine.

В целом предлагаемый "Автогрейдер с переменной массой" обладает существенными новыми свойствами. Он обладает более высокой производительностью, энергетической эффективностью (экономичностью), долговечностью, расширенными технологическими возможностями в сравнении с известными аналогами и прототипом. In general, the proposed "Variable Weight Grader" has significant new properties. It has a higher productivity, energy efficiency (economy), durability, advanced technological capabilities in comparison with well-known analogues and prototype.

На фиг. 1 показан автогрейдер с рыхлителем и бульдозером; на фиг. 2 показан рыхлитель; на фиг. 3 показан бульдозер; на фиг.4 показан автогрейдер без дополнительного оборудования. In FIG. 1 shows a grader with a cultivator and a bulldozer; in FIG. 2 shows a cultivator; in FIG. 3 shows a bulldozer; figure 4 shows a grader without additional equipment.

Автогрейдер (фиг.1) состоит из самоходного шасси 1 с грейдерным отвалом 2 и шарнирно соединенных с шасси 1 рыхлителя 3 и бульдозера 4. The grader (figure 1) consists of a self-propelled chassis 1 with a grader blade 2 and pivotally connected to the chassis 1 of the ripper 3 and the bulldozer 4.

Рыхлитель 3 (фиг.1) состоит из двух продольных балок 5 (фиг. 2), соединенных поперечной балкой 6, к которой через проушину 7 осью 8 присоединен шток гидроцилиндра 9. На концы балок 5 одет поперечный брус 10 с зубьями 11. Брус 10 на продольной балке 5 фиксируется буртом 12 и пальцем 13. Брус 10 выполнен массивным и выполняет функции балласта. The cultivator 3 (Fig. 1) consists of two longitudinal beams 5 (Fig. 2) connected by a transverse beam 6, to which a hydraulic cylinder rod 9 is connected via an eye 8 with an axis 8. A transverse beam 10 with teeth 11 is mounted on the ends of the beams 5. on the longitudinal beam 5 is fixed with a shoulder 12 and a finger 13. The beam 10 is massive and performs the functions of a ballast.

Бульдозер 4 (фиг. 1) состоит из бульдозерного отвала 14 (фиг. 3), соединенного через оси 15 стержнем 16 параллелограмной подвески и гидроцилиндром 17 с шасси 1. Бульдозерный отвал 14 выполнен массивным, с максимальным приближением центра масс к режущей кромке 18 и выполняет функции балласта. The bulldozer 4 (Fig. 1) consists of a dozer blade 14 (Fig. 3), connected through the axis 15 by the rod 16 of the parallelogram suspension and the hydraulic cylinder 17 to the chassis 1. The bulldozer blade 14 is massive, with a maximum center of mass approaching the cutting edge 18 and performs ballast function.

Гидроцилиндры 9 (фиг. 2) и 17 (фиг. 3) оборудованы гидрозамками. The hydraulic cylinders 9 (Fig. 2) and 17 (Fig. 3) are equipped with hydraulic locks.

Для выполнения операций планирования с автогрейдера снимается бульдозер 4 (фиг. 1) и поперечный брус 10 (фиг. 2) рыхлителя. Для снятия бульдозера вынимаются оси 15 (фиг. 3), соединяющие стержни 16 с шасси 1 и гидроцилиндр 17 с бульдозерным отвалом 14. Для снятия поперечного бруса 10 (фиг. 2) извлекаются пальцы 13 из балок 5. Автогрейдер для выполнения операций планирования показан на фиг. 4. To perform planning operations, a bulldozer 4 (Fig. 1) and a cross bar 10 (Fig. 2) of a cultivator are removed from the grader. To remove the bulldozer, axles 15 are removed (Fig. 3), connecting the rods 16 to the chassis 1 and the hydraulic cylinder 17 with the dozer blade 14. To remove the transverse beam 10 (Fig. 2), fingers 13 are removed from the beams 5. The grader for planning operations is shown in FIG. 4.

Все рабочие операции выполняются автогрейдером традиционным способом. All work operations are performed by the grader in the traditional way.

Литература
1. 140G MOTOR GRADER. Caterpillar, printing in U.S.A. 1993.Literature
1.140G MOTOR GRADER. Caterpillar, printing in USA 1993.

2. Автогрейдер ДЗ-122Б и его модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ДЗ-122Б.00.00.000 ТО. М. НПО "Автогрейд", Орловский завод дорожных машин, 1990. 2. Motor grader DZ-122B and its modifications. Technical description and user manual DZ-122B.00.00.000 TO. M. NPO "Autograde", Oryol plant of road machines, 1990.

3. Автогрейдеры ДЗ-143, ДЗ-143А и их модификации. Техническое описание и инструкции по эксплуатации 225.00.00.000 ТО. Брянск: НПО "Автогрейд", Брянский завод дорожных машин, 1990. 3. Graders DZ-143, DZ-143A and their modifications. Technical description and operating instructions 225.00.00.000 TO. Bryansk: NPO Avtogreyd, Bryansk Plant of Road Machines, 1990.

Claims (3)

1. Автогрейдер, включающий самоходное шасси с грейдерным отвалом, съемное дополнительное оборудование, включающее рыхлитель и бульдозер, устанавливаемое на оконечностях шасси, отличающийся тем, что самоходное шасси с грейдерным отвалом выполнено массой и ее распределением, обеспечивающим перемещение грунта, снабжено съемным балластом, устанавливаемым на оконечности шасси, массой и ее распределением, обеспечивающими резание автогрейдером грунта. 1. The grader, including a self-propelled chassis with a grader blade, removable accessories, including a cultivator and a bulldozer mounted on the ends of the chassis, characterized in that the self-propelled chassis with a grader blade is made of mass and its distribution, providing ground movement, is equipped with a removable ballast mounted on the ends of the chassis, the mass and its distribution, ensuring cutting by the grader of the soil. 2. Автогрейдер по п.1, отличающийся тем, что балласт размещен на съемном дополнительном оборудовании, преимущественно рыхлителе и бульдозере. 2. The grader according to claim 1, characterized in that the ballast is placed on removable additional equipment, mainly a cultivator and a bulldozer. 3. Автогрейдер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что масса рыхлителя и бульдозера сосредоточена на минимальном расстоянии от режущих частей оборудования. 3. The grader according to claim 1 or 2, characterized in that the mass of the cultivator and the bulldozer is concentrated at a minimum distance from the cutting parts of the equipment.

Images