Гидромеханическая система управления рабочего оборудования бульдозера

 

Использование: строительные и дорожные машины. Сущность изобретения: гидромеханическая система включает гидробак, гидронасос, основной гидрораспределитель, гидроцилиндр или гидроцилиндры подъема отвала, коробку скоростей, расположенный вдоль продольной оси симметрии бульдозерных цапф узел, состоящий из следящего гидрораспределителя. В корпусе этого распределителя размещен запорный клапан с золотником, в котором выполнены проточки, образующие вместе с корпусом пять рабочих полостей. Первая полость с третьей и четвертая с пятой гидравлически связаны между собой. Запорный клапан посредством упорной шайбы подпружинен относительно пробы. Бульдозерные цапфы со скользящими по ним шарнирами кинематически связаны с корпусом и штоком датчика тягового усилия. Дышла-брусья имеют на свободных концах ловушки для соединения с цапфами. Рабочие отводы от следящего гидрораспределителя могут быть связаны со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра или гидроцилиндров, сообщаясь с запорным клапаном. Заправочный клапан может выполняться из корпуса, седла с клапанным отверстием, подпружиненного запорного элемента и штока датчика тягового усилия. 2 з. п. ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам ас автоматическим регулированием поступательной скорости, в зависимости от изменения тягового сопротивления тягового сопротивления их технологическому перемещению. Позволяет снизить издержки по уходу, ремонту и содержанию устройств, а также повысить надежность их работы.

Известно устройство (Техника в сельском хозяйстве N 5, 1990 с. 13-16 "Теоретические основы компьютеризации энергетики трактов) высокопрестижной автоматизированной системы, названной бортовым (тракторным) компьютером машинно-тракторного агрегата (МТА) или компьютером водителя МТА (бульдозера), которое состоит из датчика индикации мощности тракторного двигателя; измерителя энергозатрат, имеющего 12 позиций; блока питания и самого компьютера, только схема алгоритма работы которого имеет 15 позиций и 8 (восемь) выходов его решений. Он рассчитан на обеспечение технологической работы бульдозера и рациональное использование его энергетики.

Однако методы, тягово-скоростные характеристики перегибы которых не имеют точки экстремальных значений рабочих параметров и средства по автоматической оценке энергетики бульдозера и ее затрат, позволяют оперировать лишь усредненными значениями параметров исходной информации для ввода в бортовой компьютер, что, в свою очередь, заведомо исключает и возможность получения более дифференцированно приближенных к уровню их экстремально эффективных значений.

Кроме того, проблемой бортового компьютера трактора была и остается его стоимость, которая почти в десятки раз превышала (еще в те годы) стоимость тракторов класса 30-50 кН. Поэтому проблема компьютеризации энергетики тракторов, управляя нагрузочными режимами их рабочих оборудований, одновременно с освоением и внедрением компьютерной техники в масштабах страны в целом, причем с подготовкой и переподготовкой трактористов в качестве операторов бортового компьютера, сопряжена с чрезвычайно большими издержками, прежде всего, за счет бюджетных средств.

Вот так, выходит из истории вопроса известно одно, а именно, что компьютерная техника вообще сегодня становится такой же обыденной, знакомой, близкой, как всякая наша привычка, а вопросы ее совершенства, престижности - как бы волшебством, страстью, поскольку она для человека, для его нужд и потребностей может быть другой, безропотно подчиненным, вообще чем угодно, если только она (компьютерная техника) без груза и дани своей престижности, соответствует предъявленным к ней требованиям и, когда умеешь с ней грамотно обращаться.

В то же время из изложенного очевидны ее большие и трудно-преодолеваемые недостатки в виде конструктивно-технологической сложности, дороговизны и низкой эффективности, а также ухудшения и без того тяжелых условий труда тракториста. Кроме того, такая компьютеризация, в свою очередь, сама выдвигает на первый план ряд дополнительных проблем, связанных, в частности: с организацией квалифицированного сервисного технического обслуживания и ремонта сложной компьютерной и другой престижной техники, причем с учетом особенностей обслуживаемых территорий и сезонности работ; с актуальностью сопоставительного анализа работы аналогов; с решениями кадровых вопросов; с аппаратурно-программным ее обеспечением, определяя критерии работоспособности и показателей, характеризующих условия применяемости, а также с одновременной разработкой методов и средств контроля кинематических ми динамических характеристик тракторного двигателя.

К недостаткам бортового компьютера применительно к бульдозеру следует еще отнести и то, что с его использованием не осваиваются возможности импульсной технологии заглубления отвала, экономии энергетики гидросистемы, работы последней в режиме жесткого гидравлического управления бульдозерным отвалом, одновременно имея возможности в режиме плавающей позиции основного гидрораспределителя, улучшения условий работы оператора-тракториста и ряд еще других.

Известен серийно выпускаемый промышленностью бульдозер, содержащий тяговый трактор и шарнирно соединенный с ним рабочий отвал, имея общую гидромеханическую систему управления его рабочего оборудования, состоящую из гидробака, гидронасоса, основного гидрораспределителя, силового (ых) гидроцилиндра (ов) подъема отвала, гидроарматуры для их гидравлической связи между собой и коробки скоростей.

Недостатки данной гидромеханической системы бульдозера определяются тем, что интеллектуальные (субъективные) возможности оператора-бульдозериста, уровень квалификации которого в масштабах стран мира, в том числе и России тоже, колеблется в широком диапазоне при достаточно высоком дефиците высококвалифицированных бульдозеристов, ограниченны и в любом случае недостаточны для требуемой полноты постоянного соответствия суммарных (тяговых и скоростных) энергозатрат бульдозера его предельным эксплуатационным энерговозможностям на каждой данной рабочей передаче и в течение всего рабочего процесса, а в самом бульдозере -не предусмотрены конструктивные возможности, позволяющие обеспечить данное предельно эффективное соответствие энергозатрат бульдозера его предельным энерговозможностям на гребне их постоянного равенства по величине.

Отсюда и очевидность высоких энергозатрат на единицу работы и низких значений эффективности, экономичности и надежности работ известного серийного бульдозера и его оператора-бульдозериста.

Кроме того, в процессе технологической работы данного известного бульдозера требуемая, по цели изобретения, полнота его эффективности и экономичности наблюдается весьма редко, с учетом уровня квалификации бульдозериста и в момента, когда технологическая работа непредвиденно случайно проходит на пределе энерговозможностей бульдозера, что может иметь место по каждому следу бульдозерования и на каждой данной рабочей передаче, но лишь с момента случайного достижения величиной нагрузки на отвал предельно допустимого ее значения, а далее субъективно лавируя, на сколько это возможно, отвалом (что с учетом уровня квалификации бульдозериста) на грани этого предельно возможного ее значения, до конца бульдозерования по этому же следу. Кроме того еще по каждому следу бульдозерования и на каждой данной передаче, начиная с момента начала бульдозерования при нулевом значении нагрузки отвала и кончая моментом, когда она становится предельно возможной по энерговозможностям бульдозера, работа последнего проходит при недогруженном отвале и нагрузка последнего3, как правило, всегда меньше ее предельно возможного значения. Итак, ни бульдозерист, ни конструктивные возможности известного бульдозера не могут компенсировать указанных потерь данного бульдозера. При такой лишь частичной реализации тяговых возможностей этого бульдозера скоростные его возможности также реализуются не лучше. Выбираются на усмотрение бульдозериста, что получается с учетом уровня его квалификации, субъективно, без всякого приборного контроля.

При всем надежность устойчивой технологической работы известного серийного бульдозера на пределе его энергетических возможностей практически никакая.

Цель изобретения снижение энергозатрат и повышение эффективности, экономичности и надежности работ бульдозера и его оператора-бульдозериста.

Достижение поставленной цели обеспечивается внедрением в гидромеханическую систему управления рабочего оборудования известного серийного бульдозера компактного узла с рабочими отводами, установленного поперек бульдозера вдоль продольной оси симметрии цапф для шарнирного соединения отвала с трактором и состоящего из следящего гидрораспределителя, ползунок которого через позиционный рычаг кинематически связан с коробкой скоростей, запорного клапана и датчика тягового усилия с заправочным устройством и гидравлически связанным с его рабочей полостью специальным манометром, установленным на приборном отсеке в кабине бульдозера и узла устройства для фиксации уровня планировки участка, конструктивно выполненного в виде гидрозамка (отраслевой номенклатуры) рабочих полостей силового(ых) гидроцилиндра(ов) привода бульдозерного отвала, в свою очередь, кинематически связанного с золотником следящего гидрораспределителя компактного узла, а также конструктивным выполнением узла шарнирного соединения дышл-брусьев отвала с цапфами базового трактора (бульдозера) так, чтобы поперечные составляющие нагрузки отвала передавались в рабочую полость датчика тягового усилия компактного узла, создавая соответствующие давления рабочей жидкости в ней. Причем, в разъемно-едином корпусе компактного узла размещены золотник следящего гидрораспределителя, образуя с его торцевой стороны первую камеру управления, в которой расположен выше указанный ползунок, кинематически связанный через позиционный рычаг с коробкой скоростей и подпружиненный относительно золотника следящего гидрораспределителя, запорный клапан и датчик тягового усилия, в свою очередь, с другого торца компактного узла образуя вторую камеру своей рабочей полостью, сообщенной с упомянутым спецмонометром на приборном отсеке в кабине бульдозера. В золотнике следящего гидрораспределителя выполнены пять проточки, вместе с корпусом образующие его рабочие полости, со стороны первой камеры первая и третья из этих полостей следящего гидрораспределителя сообщены между собой, посредством поперечных отверстий и осевого канала в золотнике, а две другие его полости, которые с другого конца золотника в том же порядке сообщены также между собой, но с лишь разницей, что при этом осевой канал в золотнике образует отверстие запорного элемента, контактивно выполненном в торце золотника и к которому под давлением предварительно отрегулированного упругого элемента прижат запорный клапан.

Одновременно в данный торец золотника следящего гидрораспределителя упираются штыри датчика тягового усилия, на которых лежит его поршень, образуя вторую камеру управления.

Итак, при всем этом упомянутый компактный узел поперек бульдозера, установленный вдоль продольной оси симметрии бульдозерных цапф так, чтобы он с одной торцевой стороны штоком датчика тягового усилия, а с другой корпусом своим был кинематически связан, соответственно, с шарнирами, скользяще посаженными на указанные цапфы. Причем, корпуса этих шарниров, образуя двойные шарниры, соединены с дышлами-брусами отвала с тем, чтобы благодаря этой кинематической связи передаваемые при этом в рабочую полость датчика тягового усилия поперечные составляющие нагрузки отвала, в каждый данный момент изменяющиеся по величине пропорционально ей же, создавали и соответствующие давления рабочей жидкости в ней, в этой же полости датчика тягового усилия, по гидропроводу в корпусе которого сообщенной с камерой управления следящего гидрораспределителя. Причем, наружные концы дышл-брусьев отвала, конструктивно выполненные в виде полуоткрытых ловушек упомянутых цапф с кольцевыми выступами на наружных концах, свободно соединены с ними с возможностью ограниченного свободного (рабочего) хода, упираясь наружными боковыми сторонами этих ловушек в указанные кольцевые выступы бульдозерных цапф с тем, чтобы при этом шарнирно соединенные с дышлами-брусами отвала корпуса шарниров на цапфах бульдозера, в свою очередь, кинематически связанных с компактным узлом, могли перемещать эти шарниры по цапфам, одновременно передавая при этом и поперечные составляющие нагрузки отвала в полость датчика (тягового усилия) компактного узла.

Указанное же устройство для фиксированной планировки участка бульдозером, содержащее штатно используемый гидрозамок (отраслевой номенклатуры) для автоматического запирания рабочих полостей силового гидроцилиндра, когда в них устанавливаются одинаковые по величине давления и кинематическую связь между отвалом и золотником следящего гидрораспределителя, служащая для перевода этого золотника из исходной своей позиции в нейтральную каждый раз, когда отвал, опускаясь, оказывается на предварительно заданном уровне планируемой плоскости, как правило, совпадающей с плоскостью опорных поверхностей движителей бульдозера, обеспечивает такую планировку участка, путем фиксации, в свою очередь, высотного положения отвала, когда кромка лезвия его ножа находится на уровне этой предварительно заданной планировки. Причем, данная фиксация высотного положения отвала является следствием автоматического запирания гидрозамком обеих полостей силового гидроцилиндра, когда в них и подведенных к ним, через гидрозамок, магистралях устанавливаются одинаковые по величине давления рабочей жидкости. В свою очередь такое выравнивание давлений каждый раз, когда отвал оказывается на предварительно заданном уровне фиксированной планировки участка, обеспечивается в тот момент, когда, в свою очередь, золотник следящего гидрораспределителя оказывается в своем нейтральном положении. Проходит это благодаря кинематической связи между отвалом и золотником следящего гидрораспределителя, поскольку когда при этом золотник оказывается в своем нейтральном положении напорная и сливная гидромагистрали, идущие от основного гидрораспределителя и гидромагистрали от поршневой и штоковой полостей силового гидроцилиндра, в свою очередь, идущие через гидрозамок к следящему гидрораспределителю компактного узла, сообщаются между собой непосредственно через золотник следящего гидрораспределителя, что и приводит к упомянутому выравниванию давлений и, как следствие, к автоматическому запиранию гидрозамком рабочих полостей силового гидроцилиндра и тем самым к фиксации высотного положения отвала на предварительно заданном уровне планировки участка.

Итак, необходимым и достаточным условием фиксированной планировки участка бульдозером на уровне плоскости опорных поверхностей является наличие в его схеме гидрозамка (рабочих полостей силового гидроцилиндра), функционально управляемого положением золотника следящего гидрораспределителя по отношению к своему центральному положению, что, в свою очередь, когда бульдозер работает в режиме без фиксации уровня планировки, зависит только от нагрузки отвала. Имеются в виду все возможные позиции золотника, начиная с исходной его позиции до переключения им гидромагистралей на подъем отвала и в обратном порядке. При этом кинематическая связь отвала с золотником следящего гидрораспределителя бездействует. При работе же бульдозера в режиме фиксированной планировки, наряду с возможностями управления золотником следящего гидрораспределителя в зависимости от нагрузки отвала, как при его работе в режиме без фиксации уровня планировки, дополнительно предусмотрена еще и возможность независимого от нагрузки отвала его перевода, благодаря кинематической связи при этом между отвалом и золотником следящего гидрораспределителя, из исходной позиции в нейтральную, причем каждый раз, когда отвал, опускаясь, оказывается на предварительно заданном уровне планировки участка, совпадающем с уровнем плоскости опорных поверхностей движителей бульдозера.

При этом указанное совпадение уровня планировки с уровнем плоскости опорных поверхностей не случайное. Оно объясняется тем, что планировка в плоскости опорных поверхностей выгодно отличается от всех других практически возможных (в пределах технологически возможного угла поворота отвала вокруг центра цапф бульдозера) ее таких уровней как по качеству и производительности планировочных работ, так и по экономии энергозатрат, поскольку, когда высотное положение отвала выше или ниже уровня плоскости опорных поверхностей, процесс планировки в заданной плоскости теряет смысл.

Таким образом в предлагаемом бульдозере конструктивно предусмотрена возможность его эксплуатации в двух рабочих режимах на каждой данной передаче: 1. Работа в режиме снятия стружки на пределе энергетических возможностей бульдозера без фиксации уровня планировки участка.

2. Работа в режиме снятия стружки на пределе энергетических возможностей бульдозера с фиксацией уровня планировки в плоскости опорных поверхностей его движителей.

Итак, когда бульдозер работает в режиме снятия им стружки на пределе его тяговых возможностей без фиксации уровня планировки высотное положение отвала, без вмешательства бульдозериста, регулируется автоматически, с учетом сопротивляемости среды ее резанию и перемещению, которая по величине непредвиденно случайная как на уровне одной и той же плоскости, ток и по глубине резания. При этом высотное положение отвала и, как следствие, уровень планировки им участка в каждый данный момент колеблется в соответствии с колебаниями величины сопротивляемости среды ее резанию и перемещению. Когда же бульдозер работает в режиме качественной планировки, т.е. с фиксацией уровня планировки и на пределе энергетических возможностей, то для этого фиксируют высотное положение отвала на уровне плоскости опорных поверхностей движителей бульдозера, путем перевода, трактористом из кабины трактора, золотника следящего распределителя из его исходного положения в нейтральное, т.е. независимо от нагрузки на отвале и включают соответствующую информацию по манометру передачу.

Устройство для указанного перевода золотника следящего гидрораспределителя конструктивно многовариантное, но, на наш взгляд, наиболее приемлемое по простоте, экономичности и надежности работы это обычная кинематическая связь между отвалом и золотником, выполненная в виде перекинутого через блоки тонкого стального троса или проволоки из двух частей, наружный конец одной из которых соединен с отвалом бульдозера, а у другой с золотником следящего гидрораспределителя. Причем, второй (внутренний) конец, связанной с отвалом части троса кинематической связи, установлен в регулируемом шариковом (подпружиненном) зажиме, конструктивно выполненном в виде крючка для накидки на него петли на втором (внутреннем) конце другой части троса кинематической связи с золотником следящего гидрораспределения. При этом общая длина обеих частей троса (при накинутой на крючок петле) кинематической связи между отвалом и золотником следящего гидрораспределителя взята так, чтобы каждый раз, когда отвал, опускаясь, оказывается на уровне, соответствующем планировке в плоскости опорных поверхностей движителей бульдозера, золотник следящего гидрораспределителя соответственно оказывался переведенным из своего исходного положения в нейтральное.

Кроме того, в свою очередь по цели изобретения требуемая полнота экономически должна обеспечиваться работой предлагаемого же бульдозера на эффективно возможном экстремальном пределе его энергетических возможностей на всем протяжении дистанции сначала до конца по каждому данному следу бульдозерования и на каждой данной передаче, одновременно столь же рационально используя при этом тяговые и скоростные его возможности, лавируя на грани экстремально эффективного их сочетания. Причем, как в отношении прототипа было отмечено, на этапе дистанции сначала момента бульдозерования при нулевом значении нагрузки ответа, по каждому данному следу и на каждой данной передаче, до момента достижения по этому же следу предельно возможного ее значения, работа бульдозера постоянно проходит при недогруженном отвале и, как следствие, лишь частично используя тяговые его возможности при одновременном субъективном подходе к выбору скоростных режимов бульдозера. Теперь с тем, чтобы она на этом этапе указанной дистанции проходила на пределе энергетических возможностей бульдозера и, как следствие, при эффективно возможном предельном значении нагрузки его отвала, путем технологически грамотного выбора скоростных режимов, компенсируя тем потери при этом тяговых возможностей бульдозера, в конструкцию последнего вводится манометр давления, устанавливаемый на приборном отсеке в кабине трактора. Он гидравлически связан с рабочей полостью датчика тягового усилия, принадлежащего компактному узлу. Причем, циферблат манометра имеет скоростные секторы, разграниченные лучами, исходящими из центра оси его стрелки. В масштабе этих скоростных секторов налагают на них шкалу давления рабочей жидкости в полости датчика тягового усилия и шкалу тяговых усилий по нагрузке на отвал бульдозера, пропорционально которым изменяется давление в полости датчика тягового усилия по манометру.

Итак, все это вместе взятое, в свою очередь, упрощает конструктивную и принципиальную гидравлические схемы устройства в целом, одновременно улучшая экономичность и надежность его работы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема гидромеханической системы управления рабочего оборудования бульдозера, на фиг. 2 схема рабочих позиций золотника компактного узла из следящего гидрораспределителя, запорного клапана и датчика тягового усилия, имеющего свое индивидуальное заправочное устройство.

Предлагаемая гидромеханическая система управления (нагрузочных режимов) рабочего оборудования бульдозера состоит: из тягового средства (не показано), имеющего цапфы 1 и 2 с кольцевыми выступами "a" на наружных концах и скользяще по ним посаженными на них шарнирами 3 и 4, корпуса водила которых, образуя двойные шарниры 5 и 6, соединены с дышлами-брусами 7 и 8 отвала 9, в свою очередь, имеющими свободные наружные концы в виде открытых ловушек 10 и 11 для свободного соединения с цапфами 1 и 2, имея свободный ход в пределах технологически необходимой величины из рабочего хода и гидробак 12, а также связанные с ним, посредством гидромагистралей 13 и 14 гидронасос 15, фильтр 16 и основной гидрораспределитель 17 управления, пользуясь рычагами 18 его золотниковых секция (не показаны) силовым(и) гидроцилиндром(и) 19 подъема, опускания отвала 9, осуществляемых через гидрозамок 20 и установленный вдоль продольной оси симметрии цапф 1, 2 компактный узел 21 из конструктивно совмещенных между собой следящего гидрораспределителя 22, запорного клапана 23 и датчика 24 тягового усилия. В зависимости от положения золотника 25 распределителя 22 переключаются гидромагистрали 26 и 27, идущие от гидрораспределителя 17, через узел 21, далее, посредством гидромагистралей 28 и 29, первая из которых проходит непосредственно через гидрозамок 20, а вторая одновременно сообщаясь по гидропроводу 30 с дополнительной полостью 31 (образованной дополнительной проточкой вместе с корпусом, на золотнике 25, выполненной в связи с совмещением запорного клапана 23 со следящим гидрораспределителем 22), к рабочим полостям силового гидроцилиндра 19 подъема опускания отвала 9, имеющего нож 32 с режущей кромкой 33 под определенным углом атаки и два вышеупомянутые дышла-бруса 7 и 8. Последние со стороны их ловушек 10, 11 снабжены, образуя двойные шарниры соединенными с ними посредством пальцев 34 и 35 корпусами-водилами 5, 6 шарниров 3, 4, соответственно с фланцами 36 и 37, в которые при приведении механизма компактного узла 21 к нулю по манометру 38, связанному гидроприводом 39 с полостью 40 датчика 24 узла 21, упираются толкатели 41 и 42, соответственно служащие приводными шайбы 43, в свою очередь, упирающийся при этом в корпус 44 узла 21 и рычага 45, давящего на шток 46 датчика 24.

При этом, в свою очередь, датчик 24 конструктивно выполняется в виде гидроцилиндра, имеющего: шток 46, совмещенный с запорным клапаном 23 корпуса 47, с выполненными в нем полостью 48, сообщающейся по гидропроводу 49 с гидромагистралью 26 и гидропроводом 50, связывающим между собой рабочие полости 51 и 40 узла 21 и заправочный клапан из подпружиненного запорного элемента 52, толкателя 53 и седла 54 с клапанным отверстием, которые размещены в клапанной полости 48 корпуса 47 датчика 24.

Золотник 25 распределителя 22 в связи с его конструктивным совмещением с запорным клапаном 23, дополнительно имеет две проточки 31 и 55, вместе с корпусом 44 образуя соответственно две, также дополнительные, полости под теми же номерами 31 и 55, которые через клапанную полость 56 сообщаются между собой посредством гидропроводов 57, 58 и 59. Кроме того проточка полость 55 по гидропроводу 60 связана с гидромагистралью 27, а гидропровод 59 со стороны полости 56 имеет при этом седло (не показано) для запорного элемента 61 (клапана 23). Последний посредством стержня толкателя 62 и упорной шайбы 63 кинематически связан с упругим элементом 64, находящимся в корпусе 65 с пробкой 66, установленном в центре торцевого фланца 67, имеющего втулки 68. Поршень 69, образующий полость камеру 51, посредством штырей 70, через направляющие отверстия втулок 68 фланца 67 кинематически связан с торцевой поверхностью золотника 25 со стороны камеры 51. При этом второй торец золотника 25, для его же поджатия в сторону фланца 67 и узла 21, одновременно сжимая и упругий элемент 64, снабжен еще и упругим элементом 71, кинематически связанным посредством ползуна 72, либо с рычагом коробки скоростей (не показана) тягового средства, либо с позиционным рычагом 73, оснащенным фиксаторами (не показаны) различной длины, с тем, чтобы при фиксации или упругого элемента 71 нагрузка отвала 9 регулировалась не как обычно, непосредственно воздействуя на гидропоток, а путем непосредственного изменения пределов его чувствительности, поскольку с учетом динамики такой регулировки оттарирован упругий элемент 71. Причем, пробкой 66 осуществляют предварительную регулировку рабочей нагрузки упругого элемента 64 так, чтобы в исходном положении золотника 25 на самой высокой и, как следствие, всех других рабочих скоростях трактора тоже запорный элемент 61 отходил от седла с отверстием 59 при рабочем давлении в гидромагистрали 26 и нулевом значении нагрузки на отвал 9.

По мере возрастания нагрузки отвала 9 под воздействием соответствующих значений давления в плоскостях 40 и 51 узла 21 золотник 25 перемещается, разжимая упругий элемент 64 и, как следствие, ослабляя усилие прижатия элемента 61 к его седлу с отверстием 59, давление в гидромагистрали 26, в свою очередь, также соответственно падает и становится равным нулю при эффективно максимальных значениях нагрузки отвала 9 на каждой данной рабочей передаче трактора, поскольку при всем этом полость 40 датчика 24, по гидропроводу 50 связанная с полость 51, одновременно, через заправочный клапан: из седла 54 с клапанным отверстием, подпружиненного запорного элемента 52 и толкателя 53, далее по гидропроводу 49, сообщается и с гидромагистралью 26 системы базового бульдозера.

Кроме того, в предлагаемом бульдозере конструктивно предусмотрена также и возможность его эксплуатации в двух рабочих режимах на каждой данной рабочей передаче: 1. Работа в режиме снятия стружки на пределе энергетических возможностей бульдозера без фиксации уровня планировки участка; 2. Работа в режиме снятия стружки также на пределе энергетических возможностей бульдозера с фиксацией уровня планировки в плоскости опорных поверхностей двигателей бульдозера.

Причем, работа бульдозера в режиме фиксированной планировки в плоскости опорных поверхностей трактора обеспечивается наличием кинематической связи 74 между отвалом 9 и золотником 25, а его работа в режиме без фиксации уровня планировки отсутствием этой связи 74. Поэтому, с тем, чтобы ее наличие или отсутствие было реально возможным по усмотрению бульдозериста она конструктивно выполняется в виде перекинутого через блоки 75 тонкого стального троса ( проволоки или из другого гибкого материала) из двух частей (кусков) 76 и 77, у первой 76 из которых один конец связан с отвалом 9, а другой установлен в виде крючка 79 для накидки на него петли 80 на конце второго куска 77 троса, связанного, в свою очередь, с золотником 25 следящего гидрораспределителя 22.

Итак, когда тракторист накидывает петлю 80 на крючок 79, кинематическая связь 74 существует между отвалом 9 и золотником 25 и при этом ее длина, по проводке через кабину трактора, должны быть необходимо-достаточная, чтобы золотник 25 независимо от нагрузки P отвала 9, переводился из своего исходного положения, соответствующего позиции I на фиг. 2 в нейтральное, соответствующее позиции II на фиг. 2 каждый раз, когда отвал 9, опускаясь, оказывается, режущей кромкой 33 своего ножа 32, в плоскости опорных поверхностей бульдозера. Все остальные практически возможные при этом позиции золотника 25 и, как следствие, высотного положения отвала 9 тоже, зависит только от нагрузки P отвала 9, как и при отсутствии этой связи 74 в положении, когда петля 80 снята с крючка 79 и положение золотника 25 во всех возможных его позициях, начиная от исходной I до III на фиг. 2 и в обратном порядке, зависит также только от нагрузки отлива 9.

Предлагаемая гидромеханическая система управления (нагрузочных режимов) рабочего оборудования бульдозера работает следующим образом: Предположим, бульдозер эксплуатируется в режиме без фиксации уровня планировки. При этом петля 80 не на крючке 79, кинематическая связь 74 между отвалом 9 и золотником 25 бездействует, положение золотника 25 зависит только от нагрузки P отвала 9, т.е. от сопротивляемости среды в каждый данный момент ее резанию и перемещению.

Перед движением бульдозера в зависимости от ожидаемого удельного сопротивления резанию и перемещению его отвалом 9 грунта включают ту или иную передачу. При этом, посредством рычага 73 и ползуна 72 сжимается упругий элемент 71, поджимая золотник 25 к своему исходному месту (поз. 1, фиг. 2) у фланца 67 с силой, соответствующей оптимально допустимой предельной величине тягового усилия бульдозера на каждой данной его рабочей передаче и через него, посредством запорного элемента 61 и стрежня толкателя 62, одновременно сжимая посредством торцевой шайбы 63 и упругий элемент 64 так, чтобы на всех указанных передачах трактора элемент 61 пропускал рабочую жидкость из гидромагистралей 26, 29, 30 через отверстие гидропровод 59 с седлом запорного элемента 61, далее сквозь гидропровод 57, полость 55, гидромагистрали 60 и 27 через гидрораспределитель 17, затем по гидромагистрали 14 через фильтр 16 на слив в гидробак 12 лишь при одном и том же значении рабочего давления в гидромагистралях 26, 29 и 30, когда нагрузка на отвале 9 минимальна, т.е. нулевая. После этого тракторист на ходу (или на месте) бульдозера переводит рычаг 18 рабочей секции гидрораспределителя 17 в положение, соответствующее позиции "Опускание отвала". Масло из гидробака 12 гидронасосом 15 подается через распределитель 17 по гидромагистралям 49, 26, к полости 48 заправочного клапана датчика 24 и в следящий гидрораспределитель 22 (узла 21), золотник 25 которого при этом находится в исходном положении на позиции 1 на фиг. 2, обеспечивающей, в свою очередь, прохождение масла по гидромагистрали 29, одновременно сообщаясь по гидропроводу 30 с полостью 31, проходящей через гидрозамок 20 к поршневой полости силового гидроцилиндра 19. Опускается отвал 9. При этом масло из штоковой полости гидроцилиндра 19 по магистрали 28 через гидрозамок 20, идущей к распределителю 22 узла 21, далее посредством гидромагистралей 27 и 14, соответственно через гидрораспределитель 17 и фильтр 16, сливается в гидробак 12. Когда отвал 9, на ходу опускаясь, давит на грунт, повышается давление масла в гидросистеме и, как следствие, в поршневой полости гидроцилиндра 19. Причем в начале такого заглубления отвала 9 давление лимитируемое в гидромагистралях 26, 29 и 30 усилием прижатия элемента 61 к седлу отверстия 59 запорного клапана 21, равно своему предельному значению на каждой данной рабочей передаче трактора. Затем, по мере увеличения нагрузки на отвал 9, значение указанного давления в гидромагистралях 26, 29, 30 падает обратнопропорционально этой нагрузке и, когда она эффективно предельно максимальная для каждой данной передачи, давление в гидромагистралях 26, 29, 30 минимальное.

Таким образом, отвал 9 на ходу принудительно заглубляется, все больше набирая нагрузку. Если же в конце такой нагрузки отвала 9 с конструктивно заданным углом (атаки) установки на нем ножа 32, ухудшается дальнейшее его заглубление из-за малых давлений в поршневой полости гидроцилиндра 19, то требуемое заглубление осуществляется импульсно. Для этого нажимают на педаль муфты сцепления трактора. Бульдозер уравновешивается в отношении воздействия на него внешних сил, падает давление в полостях 40, 51 узла 21, а в гидросистеме и, как следствие, в поршневой полости гидроцилиндра 19 оно повышается до своего максимума. Под воздействием этого предельного по величине импульса силы кромка 33 ножа 32 отвала 9 врезается в землю. Отпускают педаль муфты. На ходу бульдозера резко возрастает нагрузка на отвал 9 и, как следствие, падает давление в поршневой полости гидроцилиндра 19, а врезающийся в землю нож 32, благодаря указанному углу атаки, вызывает якорный эффект отвала 9, чем и довершается требуемое его заглубление.

При всем этом, как обычно, по каждому следу бульдозерования на каждой данной передаче, начиная с момента его начала при нулевом значении нагрузки (P= O) отвала 9 до момента достижения полной его нагрузки по экстремально возможному пределу тяговых (энергетических) возможностей бульдозера, работа последнего постоянно проходит при недогруженном отвале 9. Для компенсации этих потерь тяговых возможностей за счет скоростных в конструкции бульдозера предусмотрен манометр 38, по маслопроводу 39 гидравлически связанной с полостью 40 (датчика 24 узла 21), где в процессе работы бульдозера формируются значения давления, соответствующие фактическим значениям нагрузки P отвала 9 в каждый данный момент и, как следствие, тяговым усилиям трактора тоже. Для единовременного обозрения (бульдозеристами и др.) этих значений давления и соответствующего тягового усилия или нагрузки бульдозера по манометру 38 в каждый данный момент циферблат манометра 38, кроме штатной шкалы давления в полости 40 датчика 24, дополнительно имеет еще шкалу соответствующих значений тягового усилия или нагрузки P бульдозера и скоростные секторы, ограниченные лучами из центра соси стрелки манометра 38, далее идущими, пересакая указанные шкалы давления в полости 40 датчика 214 и соответствующего тягового усилия (или нагрузки P на отвал 9) бульдозера. Причем возрастающий порядок значений давления и тягового усилия (или нагрузки P) по указанным шкалам на циферблате манометра 38 направлен по ходу вращения часовой стрелки, а порядок номеров скоростных зон, соответствующих порядковым номерам передач коробки скоростей бульдозера против вращения часовой стрелки.

При этом скоростная зона каждой высшей передачи перекрывает скоростные зоны всех относительно низких передач (например, скоростная зона второй передачи по направлению слева направо перекрывает скоростную зону первой передачи, а скоростная зона третьей передачи скоростные зоны второй и первой передачи и т.д.) в возрастающем их порядке и значения давления, тягового усилия (или нагрузки P) бульдозера отражают реальную картину энергозатрат с учетом предела энергетических возможностей бульдозера в фоне полной картины его скоростных возможностей, наложенных на циферблат манометра 38 в полном соответствии с рекомендациями завода-изготовителя бульдозера.

Итак, давление и тяговое усилие (или нагрузка P) бульдозера по манометру 38 соответствуют их фактическим значениям в каждый данный момент. При этом на циферблат манометра 38 сетка упомянутых скоростей зон в соответствующем масштабе нанесена так, чтобы зоне каждой данной передачи соответствовал рекомендуемый (заводом-изготовителем базового трактора) для развития именно на этой передаче интервал значений тягового усилия (или нагрузки P) бульдозера и, следствие, соответствующих давлений в полости 40 датчика 24. В результате каждому данному положению стрелки манометра 38 соответствуют вполне определенные значения тягового усилия (или нагрузки P) бульдозера и соответствующего давления. При этом в зависимости от того в зоне какой передачи и ближе к какой граничной линии луча смежной скоростной зоны оказывается стрелка манометра, решается вопрос грамотного выбора той или иной рабочей передачи. Например, если при работе на первой передаче стрелка манометра 38 оказалась в скоростной зоне третьей передачи и ближе к граничной линии второй передачи, то следует переходить на вторую передачу. Такая работа позволяет сначала до конца каждого следа бульдозерования на каждой данной передаче, вести ее на пределе энергетических возможностей бульдозера за счет эффективного сочетания тяговых и скоростных его возможностей.

Далее, когда в режиме работы бульдозера без фиксации уровня планировки золотник 25 узла 21 находится в исходном положении, соответствующем позиции 1 на фиг. 2, а нагрузка на отвал 9 возрастает до ее эффективно допустимого на каждой данной передаче предельного значения, пропорционально последнему возрастает и давление в полостях 40 и 51 узла 21. При этом суммарное значение давления масла в полости камере 51 на поршень 69, через штыри 70, передается на торец золотника 25.

Кроме того, как видно из изложенного, гидромагистрали 13 и 14, соответственно, через гидронасос 15 и фильтр 16 проходящие сквозь основной гидрораспределитель 17, затем по гидромагистралям 26 и 27 сквозь следящий гидрораспределитель 22 узла 21, далее посредством гидромагистралей 28 и 29, первая из которых непосредственно проходит через гидрозамок 20, а вторая - одновременно сообщаясь по гидропроводу 30 с полостью 31 золотника 25, сообщаются (гидромагистрали 13 и 14) с рабочими полостями силового гидроцилиндра 19 подъема отвала 9.

Причем, упомянутое усилие поджатия золотника 25 вместе с упругим элементом 64 регулируется с помощью позиционного рычага 73, через механизм сжатия упругого элемента 71, выполненный в виде ползунка 72. Производится эта регулировка так, чтобы после каждого переключения скорости усилия прижатия золотника 25 и упругого элемента 64, в свою очередь, корректировалось соответственно давлению в полостях 40 и 51 узла 21, создаваемому допустимые на каждой данной передаче предельным значением нагрузки P на отвал 9. При этом усилие прижатия упругим элементом 64 элемента 61 к седлу отверстия 59 запорного клапана 23 узла 21 по величине не изменяется, т. е. на всех рабочих передачах трактора она по величине постоянное, причем, когда нагрузка отвала 9 равна нулю, усилие прижатия элемента 61 равно своему максимальному значению, а когда нагрузка отвала 9 по величине максимально возможная, наоборот усилие поджатия элемента 61 равно нулю. Когда же на ходу бульдозера по мере заглубления отвала 9, нагрузка его увеличивается до указанного предельного ее значения на данной передаче, под воздействием суммарного значения соответствующего этой нагрузке давления в камере 51 и усилия упругого элемента 64 золотник 25, преодолевая усилия упругого элемента 71 и разжимая упругий элемент 64, переместится в его сторону и займет позицию II на фиг. 2. При этом гидромагистрали 26, 27, 28, 29, 30, 49, 60 сообщаются между собой как непосредственно через золотник 25 следящего гидрораспределителя 22 узла 21, так и через гидропровод 59 запорного клапана 23.

В результате в указанных гидромагистралях и рабочих полостях силового гидроцилиндра 19 устанавливаются одинаковые по величине давления, а это, в свою очередь, приводит к автоматическому запиранию гидрозамком 20 рабочих полостей гидроцилиндра 19 и, как следствие, к фиксации отвала 9 на том высотном уровне, где он оказался в момент, когда произошло указанное выравнивание давлений. Однако на ходу бульдозера и после этого продолжается нарастание нагрузки и его отвал 9 и, как следствие, давления в полостях 40 и 51 тоже. При этом золотник 25, преодолевая усилие упругого элемента 71 (на каждой данной передаче), перемещается в сторону этого же элемента 71 и в момент, когда нагрузка отвала 9 становится чуть больше эффективно допустимой предельной ее величины на данной передаче, переключив гидромагистрали 26 и 27 соответственно на штоковую и поршневую полости гидроцилиндра 19, займет позицию III на фиг. 2. В результате начинается выглубление отвала и, как следствие, снижение его нагрузки и давления в полостях 40 и 51 узла 21. Под воздействием упругих сил элемента 71 золотник 25 одновременно посредством запорного элемента 61 и кинематически связанных в ним стержня толкателя 62 и упорной шайбы 63, сжимая и упругий элемент 64, займет (имеется в виду бульдозерование по одному и тому же следу, без возвратно-поступательных ходов) снова позицию II на фиг. 2, где также снова произойдет выше упомянутое выравнивание давлений, запирание гидрозамком 20 рабочих полостей силового гидроцилиндра 19 и, как следствие, фиксация высотного положения отвала 9 так, где он оказался в момент упомянутого выравнивания давлений, но с той лишь разницей, что каждый раз уровни фиксации отвала 9 по высоте будут разные и непредвиденно случайные по высоте.

Итак, работа предлагаемой системы в режиме автоматической регулировки нагрузки ее отвала 9 на пределе энергетических возможностей агрегатирующего трактора и без фиксации высотного уровня планировки участка по данному следу, предлагает каждый раз иной высотный уровень снятия им стружки для планировки данного участка. Поэтому в ее схеме предусмотрена возможность работы бульдозера в режиме качественной планировки, по усмотрению тракториста, путем фиксации уровня плоскости такой планировки участка, исключая тем самым указанные колебания высотного положения уровня снятия стружки отвалом 9 в режиме качественной планировки.

Когда бульдозер работает в таком режиме фиксированной планировки, петля 80 на конце троса 77 находится на крючке 79, обеспечивая тем самым кинематическую связь 74 между отвалом 9 и золотником 25 распределителя 22. При этом золотник 25, независимо от нагрузки "P" отвала 9, переводится из своего исходного положения (позиция I фиг. 2) в нейтральное (позиция II фиг. 2) каждый раз, когда отвал 9, опускаясь, оказывается в высотном положении, соответствующем планировке им в плоскости опорных поверхностей движителей бульдозера.

После этого также, как и в режиме без фиксации уровня планировки, делается все выше сказанное в отношении этого режима. Масло из гидробака 12 гидронасос 15 продолжает подавать в поршневую полость гидроцилиндра 19, а из штоковой полости последнего оно одновременно сливается в гидробак 12, но с той лишь разницей, что в данном случае, когда отвал 9 находится на предварительно заданном уровне планировки в плоскости опорных поверхностей трактора в силу наличия кинематической связи 74 золотник 25 оказывается в своем нейтральном положении (позиция I фиг.2), где гидромагистрали 26, 27, 28, 29, 30, 49, 60 и рабочие полости гидроцилиндра 19 сообщаются между собой непосредственно в следящем гидрораспределителе 22, что, в свою очередь, приводит к выравниванию давлений в них. В результате гидрозамок 20 автоматически запирает при этом обе рабочие полости силового гидроцилиндра 19, и, как следствие, отвал фиксируется на уровне планировки им в плоскости опорных поверхностей движителей бульдозера. Перевод золотника 25 из нейтрального положения в позиции I на фиг. 2 далее в сторону позиции III фиг. 2 посредством кинематической связи 74 конструктивно не предусмотрен, т.е. ограничен. Поэтому, если по какой-то случайности статус кинематической связи 74 не срабатывается и отвал 9 опустится ниже предварительно заданного уровня планировки, то конец троса 76 выскочит из зажима 80 и бульдозер окажется переведенным в режим работы без фиксации уровня планировки. При этом бульдозерист находит неисправность, устраняет ее и путем установки конца троса 76 в зажим 80 восстанавливает функцию кинематической связи 74. Причем, когда отвал 9 как-то находится выше заданного уровня планировки или в зафиксированном его транспортном положении, золотник 25 под воздействием упругих сил элемента 71 возвращается (на сколько это позволяет при этом кинематическая связь 74) в свое исходное положение (в позиции I фиг. 2), трос 76 кинематической связи 74 при этом подпружинен (не показано). Поэтому в транспортном или приподнятом положении отвала 9 он убирается во внутрь этой пружины и не провисает.

Итак, бульдозер эксплуатируется в режиме фиксированной планировки на уровне плоскости его опорных поверхностей, стабильно поддерживая при этом отвал 9 на этом предварительно заданном уровне планировки им участка до тех порю пока величина его нагрузки P не достигнет ее эффективно возможного предельного значения. Далее одновременно с началом такой работы бульдозера возрастает его нагруза P, создавая соответствующее давление в полостях 40 и 51, которое через поршень 69 и штыри 70 передается на торец золотника 25. При этом, когда в начале прохода бульдозера по каждому следу бульдозерования им участка на уровне заданной планируемой плоскости опорных поверхностей нагрузка на его отвал 9 по величине меньше эффективно допустимого на данной передаче предельного ее значения, но стрелка манометра 38, показывает по нему фактическое значение этого давления в полостях 40, 51 и соответствующего тягового усилия по нагрузке P отвала 9 в каждый данный момент, оказывается в скоростной зоне передачи, на котором завод-изготовитель базового бульдозера рекомендует развивать эти тяговые усилия для преодоления ожидаемой (по показанию манометра 38) сопротивляемости среды ее резанию и перемещению. Тракторист с учетом показаний манометра 38 и динамики скорости догрузки отвала 9 включает соответствующую передачу и так по всему участку бульдозерования, что и обеспечивает работу бульдозера в режиме фиксированной планировки участка на пределе его энергетических возможностей за счет такого эффективного сочетания тяговых и скоростных возможностей, причем по каждому следу бульдозерования (на заданном уровне планировки участка) до тех пор, пока нагрузка отвала 9 не достигнет ее предельно возможного на данной передаче значения.

Когда же нагрузка P отвала 9 достигает своей предельной (для данной передачи и по каждому данному следу бульдозерования) величины, то работа бульдозера автоматически проходит на грани эффективного сочетания при этом тяговых и скоростных его возможностей на каждой передаче, скоростные зоны которых на циферблате манометра 38 перекрыты друг другом.

Кроме того, на каждой данной передаче отвал 9 бульдозера в режиме фиксированной планировки принудительно может заглубляться лишь до заданного уровня планировки, поскольку дальнейшее его заглубление исключено в силу наличия кинематической связи 74 между отвалом 9 и золотником 25. Исключена также и возможность выглубления отвала 9 выше указанного уровня планировки до тех пор, пока его нагрузка по величине не достигнет эффективно допустимого на каждой данной рабочей передаче предельного ее значения. Объясняется это тем, что, когда отвал 9 при работе бульдозера в режиме фиксированной планировки находится на заданном уровне планировки им участка золотник 25 занимает свое нейтральное положение, что в свою очередь, обеспечивается выравнивание давлений в полостях гидроцилиндра 19 и их автоматическое запирание при этом гидрозамком 20, а как следствие и фиксацию отвала 9 на указанном уровне планировки.

Таким образом, в нейтральном положении золотника 25 (поз. II, фиг. 2) при режиме работы предлагаемого устройства с фиксацией уровня планировки обеспечивается принудительное заглубление отвала 9 до указанного уровня планировки и его загрузка строго на этом уровне без упомянутых колебаний по высотному положению и дополнительных затрат энергии. Причем, происходит такая загрузка, как отмечалось, до тех пор, пока нагрузка отвала 9 по величине не достигнет ее эффективно допустимого на каждой данной передаче предельного значения.

При этом допустим тяговое усилие бульдозера и упругое усилие элемента 64 в сумме не превышают предельно допустимого значения этой суммы, вследствие чего суммарное усилие на торец золотника 25 меньше усилия сжатия элемента 71 на данной передаче. Золотник 25 не перемещается из своего исходного нейтрального (поз. II, фиг. 2) положения в сторону указанного элемента 71 и, как следствие, не переключает магистраль 26 с гидромагистрали 29 на гидромагистраль 28. Когда на ходу и заданном уровне качественной планировки нагрузка P отвала 9 увеличивается до эффективно допустимого на каждой данной передаче предельного ее значения, одновременно соответствующее давление создается и в полостях 40, 51. Суммарное значение этого давления на поршень 69, передаваемое, как выше было отмечено, через штыри 70 на торец золотника 25, в сумме с усилением сжатия элемента 64 по величине равны или превышают усилие сжатия (на данной же передаче) элемента 71.

Итак, если на уровне планировки нагрузка P отвала 9 по величине превышает ее эффективно допустимое на данной передаче предельное значение, то и усилие суммарного значения давления в камере 51 на поршень 69, передаваемое, в свою очередь, на торец золотника 25, также превышает величину усилия сжатия элемента 71. При этом золотник 25, преодолевая усилия элемента 71 (на данной передаче), переместится и далее в сторону указанного элемента 71 и в момент, когда нагрузка отвала 9 становится чуть больше эффективно допустимой предельной ее величины на данной передаче, переключив гидромагистрали 26 и 27 соответственно на штоковую и поршневую полости гидроцилиндра 19, займет позицию III (фиг. 2). В результате начнется выглубление отвала 9 и, как следствие, снижение его нагрузки и давления в полостях 40 и 51. При этом под действием элемента 71 золотник 25, одновременно снимает и элемент 64, займет свою исходную нейтральную позицию II (фиг. 2). Кроме того, система предусматривает возможность автоматической заправки датчика 24 тягового усилия.

Перед началом работы бульдозера, независимо в каком режиме будут работать, в исходном положении золотника 25 с помощью пробки 66 производится регулировка силы сжатия упругого элемента 64 запорного клапана 23 узла 21. В результате такой регулировки, как и выше неоднократно отмечалось, при максимальной нагрузке на отвал 9, преодолеваемой допустимой предельной величиной тяговой энергии бульдозера, запорный элемент 61 клапана 23 открывается при минимальном значении давления в напорной магистрали 26, соединяющей поршневую полость гидроцилиндра 19, через клапан 23 и следящий гидрораспределитель 22, с основным гидрораспределителем 17, что предполагается сбережение энергии двигателя трактора, затрачиваемой на принудительное заглубление отвала 9 с последующим направлением этой энергии на полезную механическую работу бульдозера и, как следствие, на рост его производительности.

При выше изложенном операцию набора и перемещения грунта выполняют следующим образом.

Включают одну из передач трактора, позволяющую производить работу на данном грунте в соответствии с информацией по манометру 38, с учетом динамики нагрузки отвала 9 и интеллектуальных возможностей бульдозериста. В положении, соответствующем этой передаче трактора, фиксируется позиционный рычаг 73. При этом через ползунок 72 сжимается упругий элемент 71, поджимающий золотник 26 и упругий элемент 64 в их позиции 1 на фиг. 2 (когда работа бульдозера в режиме без фиксации планировки) или в нейтральной позиции II на фиг. 2 (когда работа бульдозера в режиме фиксированной планировки в плоскости опорных поверхностей бульдозера) с силой, соответствующей предельно допустимым тяговым усилиям бульдозера на данной передаче с учетом передаточных отношений в механизме силовой передачи: отвал 9, датчик 24 тягового усилия, камеры 51 управления, поршень 69, штыри 70, упругий элемент 64, стержень толкатель 62, запорный элемент 61 и золотник 25. Для заглубления отвала 9 рычаг 18 управления основным гидрораспределителем 17 переводят в положение "опускание". Отвал 9 принудительно заглубляется и, когда доходит до требуемого уровня планировки, тракторист для работы бульдозера в режиме фиксированной планировки, прямо из кабины трактора накидывает петлю 80 (на конце троса 77) на крючок 79. После указанного перевода рычага 18 распределителя 17 в положение, соответствующее позиции "опускание", отвал 9 на ходу принудительно заглубляется и, когда кромкой 33 своего ножа 32 он доходит до предварительно заданного уровня планировки им в плоскости опорных поверхностей бульдозера, благодаря кинематической связи 74 между отвалом 9 и золотником 25, последний оказывается в своей нейтральной позиции II на фиг. 2, где в напорной 26 и сливной 27, а также в магистралях 28, 29, 30, 49, 60 и рабочих полостях гидроцилиндра 19, независимо от величины нагрузки на отвал 9 в каждый данный момент, устанавливается минимальное (практически нулевое) давление, как следствие, на заданном уровне планировки фиксируется отвал 9. Однако несмотря на отсутствие принудительного заглубления отвала 9 при работе на заданном уровне, он загружается до максимума.

Отсюда очевидно, что одновременно с заглублением отвала 9 до заданного уровня планировки и его перемещение, загружаясь на этом уровне, возрастает нагрузка P на нем, создавая при этом в полостях 40 и 51 узла 21 соответствующее давление, передаваемое на торец золотника 25. При этом, когда нагрузка "P" отвала 9, по мере его принудительного заглубления до заданного уровня планировки в ходе перемещения на этом уровне с заданной, согласно информации по манометру 38, скоростью, достигает своей эффективно допустимого предельного значения (на заданной передаче), а усилие суммарного давления на торец золотника 25 в сумме с усилием сжатия элемента 64 чуть превышают усилие сжатия элемента 71 на данной скорости, золотник 25, перемещаясь в сторону элемента 71, преодолевая его усилие и разжимая упругий элемент 64, займет позицию III на фиг. 2. Происходит выглубление отвала 9 и как только его нагрузка становится меньше ее предельного значения в силу соответствующего уменьшения и давления в полостях 40 и 51 узла 21 и, как следствие, на торец золотника 25, последний под воздействием упругих сил элемента 71 возвращается в свою исходную нейтральную позицию II на фиг. 2. Превышения, остающиеся при этом над заданным планировки устраняются возвратными проходами (повторно) бульдозера, поскольку в памяти устройства сохраняется заданный уровень планировки участка.

Диаметры поршней механизмов, имеющих вид гидроцилиндров и их штоков, а также отверстий и длины маслопроводов и других рабочих сечений должны находится в строгом соответствии с тем, чтобы передаточные отношения сил, действующих в гидроприводе, обеспечил требуемый эффект работы бульдозера. Работа системы бульдозера в положениях рычага 18 управления распределителем 17, соответствующих позициям "нейтрально", "Подъем отвала" и "Плавающее" остается обычной.

Формула изобретения

1. Гидромеханическая система управления рабочего оборудования бульдозера, включающая гидробак, гидронасос, основной гидрораспределитель, гидроцилиндр или гидроцилиндры подъема отвала и коробку скоростей, отличающаяся тем, что она снабжена компактным узлом вдоль продольной оси симметрии бульдозерных цапф для шарнирного соединения с ним дышел-брусьев его отвала, состоящим из конструктивно и технологически между собой совмещенно размещенных в разъемно-едином его корпусе следящего гидрораспределителя, с торцевой стороны образуя камеру управления с ползунком, кинематически связанным через позиционный рычаг с коробкой скоростей и подпружиненным относительно его золотника, в котором выполнены проточки, вместе с корпусом образующие соответственно пять рабочих полостей данного распределителя, со стороны указанной камеры управления первая с третьей и четвертая с пятой из которых гидравлически связаны между собой через соответствующие поперечные отверстия и осевые каналы в золотнике, причем осевым каналом последних образуя отверстие в седле запорного элемента, выполненном в торце данного же золотника, запорного клапана посредством упорной шайбы подпружиненного относительно пробки предварительной регулировки упругости, рабочей нагрузки, данной пружины, запорный элемент которого под упругим давлением этой пружины прижат к седлу в торце золотника следящего гидрораспределителя, запирая отверстие в нем, и датчика тягового усилия с заправочным клапаном, через который рабочий отвод основного гидрораспределителя сообщается с их между собой гидравлически связанными рабочими полостями в виде второй камеры управления, сообщенной со спецманометром и с одной стороны образованной поршнем датчика тягового усилия, кинематически связанным посредством штырей через направляющие отверстия втулок фланца запорного клапана с торцевой поверхностью золотника следящего гидрораспределителя, в которой выполнено упомянутое седло запорного клапана, и узлом устройства для фиксации задаваемого уровня планировки участка, конструктивно выполненным в виде известного гидрозамка рабочих полостей гидроцилиндра или гидроцилиндров привода бульдозерного отвала с возможностью его кинематической связи с золотником следящего гидрораспределителя, а также указанным узлом шарнирного соединения бульдозерного отвала с его цапфами, имеющими выступы на концах, конструктивно выполненным из скользящих по этим цапфам шарниров, которые при этом своими фланцами кинематически связаны с корпусом компактного узла и штоком его датчика тягового усилия, а их корпусами в виде двойных шарниров с дышлами-брусами бульдозерного отвала, наружные концы которых выполнены в виде полуоткрытых ловушек указанных бульдозерных цапф.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что рабочие отводы компактного узла, идущие от его следящего гидрораспределителя, связаны через гидрозамок со штоковой полостью гидроцилиндра или гидроцилиндров, с поршневой полостью последнего или последних, сообщаясь с подпружиненным запорным клапаном, в том же порядке и с рабочими отводами основного гидрораспределителя, одновременно сообщающимися с запорным и заправочным клапанами компактного узла.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что заправочный клапан выполнен из корпуса, седла с клапанным отверстием, подпружиненного запорного элемента и штока датчика тягового усилия, посредством толкателя взаимодействующего с запорным элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2