Что такое бульдозер в строительстве

Бульдозер — самоходная землеройно-транспортная машина, предназначенная в основном для срезания, планировки и перемещения грунта на расстояние до 150 м.

Он состоит из базового трактора или тягача, впереди которого в поперечной плоскости навешен рабочий орган — отвал.

Бульдозер — машина циклического действия: сначала осуществляется рабочий ход (разработка и перемещение грунта, засыпка траншей, срезка кустарника и др.), затем — холостой (возвращение в исходное положение).

Рабочий процесс бульдозера состоит из операций копания, перемещения и разравнивания грунта. При копании отвал заглубляют в грунт при движении бульдозера вперед.

Грунт вырезается из массива и накапливается перед отвалом, формируя призму волочения. Затем отвал выглубляют (приподнимают) и бульдозер перемещает грунт к месту укладки, после чего разравнивает призму волочения приподнятым отвалом (как передним, так и задним ходом машины). При транспортировании теряется до 30 % объема призмы волочения в зависимости от расстояния.

общее устройство бульдозера

Бульдозер классифицируют по назначению, типу ходовой части, конструкции рабочего оборудования, типу привода рабочего оборудования, тяговому классу базовой машины (мощности двигателя).

По типу ходового оборудования различают колесные и гусеничные бульдозеры. Предпочтение отдают гусеничным бульдозерам, имеющим большее сцепление с грунтом и повышенную проходимость.

По назначению различают бульдозеры общего назначения, приспособленные для выполнения разнообразных работ (землеройных, планировочных, строительных и др.), и специального назначения для выполнения определенных видов работ (прокладка дорог, чистка от снега, сгребание торфа, подземные работы, толкание скреперов и т.д.).

По номинальному тяговому усилию и мощности бульдозеры разделяют на:

• легкие,
• средние,
• тяжелые,
• сверхтяжелые (таблица 1).

Таблица 1 — Классификация бульдозеров по номинальному тяговому усилию и мощности

Тип	Тяговое усилие, кН	Мощность, кВт
Легкие	30-140	20-50
Средние	140-200	50-100
Тяжелые	200-300	100-200
Сверхтяжелые	> 300	> 200

По конструкции рабочего оборудования различают бульдозеры:

• с неповоротным отвалом,
• с поворотным отвалом,
• универсальные,
• бульдозеры-погрузчики.

В бульдозере с неповоротным отвалом он установлен перпендикулярно продольной оси машины неподвижно или с небольшим угловым качанием в поперечной плоскости.

В бульдозере с поворотным отвалом его можно поворачивать на определенный угол в обе стороны от основного положения. Его устанавливают только на гусеничных тракторах, поскольку колесные тягачи плохо воспринимают боковые нагрузки.

Бульдозер. Планировка. Строительство дороги.

Универсальные бульдозеры оборудованы шарнирно-сочлененным отвалом, состоящим из двух одинаковых частей, которые могут быть установлены перпендикулярно оси машины, под углом в одну или в разные стороны.

У бульдозеров-погрузчиков на подъемной стреле шарнирно установлен отвал (вместо него легко можно навешивать грузовой ковш или другие виды оборудования, например крюк).

Бульдозеры с неповоротными отвалами бывают с жесткими и шарнирными толкающими брусьями.

Бульдозер с жесткими брусьями (рисунок 1, а) оборудован отвалом, к которому приварены два толкающих бруса, охватывающие снаружи базовый трактор. Брусья шарнирно установлены на поперечной балке, которая болтами крепится к раме трактора. Подъем и опускание отвала осуществляются с помощью одного гидроцилиндра, установленного впереди на подрамнике.

Бульдозер с шарнирными брусьями (с перекосом отвала) оборудован отвалом (рисунок 1, 6), с которым шарнирно связаны два толкающих бруса (они же шарнирно крепятся к тележке трактора). Для сохранения необходимого положения и резания грунта с минимальными затратами энергии отвал с одной стороны удерживается гидрораскосом, а с другой — жесткой тягой (например винтовым раскосом). Гидрораскос присоединен к гидросистеме трактора и осуществляет перекос отвала в поперечной плоскости на угол до 12°.

Рисунок 1 — Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом: а — с жесткими брусьями; 6 — с шарнирными брусьями (с перекосом отвала)

Гидрораскос отвала состоит из гидроцилиндра двойного действия, двустороннего замка и штуцеров для присоединения к гидросистеме трактора. Замок запирает полости гидроцилиндра при отключенном гидрораспределителе и открывается для подачи рабочей жидкости при включении привода.

На тяжелых бульдозерах гидрораскосы имеют предохранительные клапаны для устранения последствий чрезмерного давления при наезде бульдозера на непреодолимое препятствие. Винтовой раскос служит для механического изменения угла резания ножей в диапазоне ±10° от среднего угла установки 55°. Он представляет собой трубу, с одной стороны которой установлен винт с шарнирным подшипником, с другой — проушина на шестиграннике с пружинным стопором.

В целом отвал вместе с брусьями и раскосами образует жесткую систему, которая с помощью двух гидроцилиндров поднимается и опускается.

В ряде конструкций бульдозеров с неповоротным отвалом (рисунок 2) для повышения устойчивости отвала в горизонтальной плоскости и обеспече­ния равномерности распределения нагрузки предусмотрен механизм компенсации, представляющий собой цилиндрическую тягу с проушинами, которая одним концом шарнирно связана с правым брусом, а другим — с поперечным шарниром, размещенным в зоне продольной оси на кронштейне левого бруса.

В кронштейне установлен палец с резьбой, который с помощью серьги шарнирно связан с отвалом.

В современных неповоротных бульдозерах гидрофицируют оба раскоса, а также механизм компенсации, поэтому управление положением отвала в различных плоскостях можно осуществлять из кабины.

Рисунок 2 — Конструктивная схема бульдозера с неповоротным отвалом: 1 — нож; 2 — отвал; 3 — гидроцилиндр подъема-опускания отвала; 4 — силовая установка с :рансмиссией; 5 — гусеничная тележка; 6 — гусеницы; 7 — шарнир; 8 — толкающий брус; 9 — гидрораскос; 10 — универсальный шарнир; 11 — механизм компенсации

Бульдозер с поворотным отвалом отличается тем, что на базовом тракторе с помощью упряжных шарниров крепят охватывающую универсальную (толкающую) раму (рисунок 3).

Рисунок 3 — Бульдозер с поворотным отвалом: а — рабочее оборудование; б — конструктивная схема: 1 — отвал; 2 — гидрораскос; 3 — гидроцилиндр подъемаопускания отвала; 4 — базовый трактор; 5 — толкатель; 6, 8 — полурамы; 7 — шарнир

Впереди рамы приварена шаровая опора, на которой установлен отвал, поворачивающийся налево и направо по ходу движения машины. Отвал соединяют с рамой (в целях удобства монтажа и демонтажа она состоит из двух полурам, связанных между собой шарнирно с помощью вертикального пальца) шаровым шарниром и двумя толкателями с винтовыми или гидравлическими раскосами.

Подъем и опускание рамы с отвалом производят двумя гидроцилиндрами. Задние шарниры толкателей закрепляют в ползунах (кронштейнах) на раме. Их фиксируют вручную в трех положениях относительно продольной оси отвала (О; ±27°) закладными штырями (штифтами).

При одинаковой длине винтовых раскосов основной угол резания отвала составляет 55° (и может меняться в пределах ±5° при одинаковом увеличении или уменьшении их длины).

При увеличении длины раскосов с одной стороны и уменьшении с другой изменяется угол поперечного перекоса отвала в пределах ±5°.

В ряде современных моделей управление положением отвала полностью гидрофицировано и осуществляется из кабины машиниста. С помощью гидроцилиндров производятся подъем и принудительные опускание отвала, поворот в плане, поперечный двухсторонний перекос, изменение угла резания ножей, а также устанавливаются его плавающее и фиксированное положения.

Способность поворотных бульдозеров осуществлять «косое» резание и перемещать грунт в сторону находит широкое применение при засыпке траншей и рвов, а также для очистки строительных площадок и дорог, в том числе от снега.

В связи с возможностью реализации «косого» резания длина поворотного отвала Впов значительно больше, чем неповоротного Внеп:

Поэтому бульдозеры с поворотным отвалом развивают меньшее удельное усилие резания (при одинаковом тяговом усилии базового трактора).

Отвал бульдозера представляет собой объемную металлическую конструкцию, сваренную из лобового листа полукруглого профиля, с верхним и нижним задними поясами жесткости (они образуют листовые коробки). Сверху к отвалу приварен козырек, препятствующий пересыпанию грунта через верхнюю кромку отвала и улучшающий формирование призмы волочения. Козырек также имеет ребра жесткости. В нижней части лобовой лист образует подножевую плиту, на которой спереди крепят съемные ножи. Торцы отвала закрыты боковыми щеками.

Ножи обычно выполняют из нескольких секций. Их передние рабочие кромки расположены, как правило, в одной горизонтальной плоскости. При копании мерзлых грунтов среднюю секцию ножей делают выступающей вперед, связывая ее длину b с шириной отвала (b = О,3B0)-

Неповоротные бульдозеры снабжают различными отвалами. Прямой простой отвал используют для разработки крепких грунтов (имеет боковые и угловые ножи), универсальный — для планировки и других работ в грунтах с нарушенной структурой.

Сферический применяют для разработки мягких и средней крепости грунтов; за счет выступающих вперед концов отвала объем грунта вырастает на 20-25 % (рисунок 4, а).

Рисунок 4 — Формы специальных отвалов бульдозера: а — отвал сферической формы; 6 — отвал с выдвигающимися боковыми зубьями; в — совкообразный отвал; г — отвал толкача

Отвал с рыхлящими боковыми зубьями используют для крепких каменистых грунтов для бульдозеров большой мощности (зубья выдвигаются ниже ножей на 0,2-0,3 м) (рисунок 4, б).

Совковый отвал применяют для малосвязных грунтов при их перемещении на большие расстояния, он имеет боковые щитки (для набора грунта) и выступающую вперед часть ножа (рисунок 4, в).

Короткий прямой отвал, как правило, используют для толкания скрепера с целью создания большего тягового усилия (их снабжают амортизаторами) (рисунок 4, г). Он имеет усиленную в средней части конструкцию.

Бульдозер снабжают дополнительным оборудованием. Его отвал может быть оснащен боковыми щитками, боковыми ножами и вьщвижными боковыми зубьями.

Для работы в плотных грунтах его снабжают одним передним и двумя задними зубьями.

Для взламывания асфальта применяют отвалы с киркой в средней части. Для разработки мерзлых грунтов используют отвалы с гребенчатыми ножами или зубьями.

Для одновременной планировки откосов и их подошвы отвал оснащают наклонной наставкой (с жестким или шарнирным соединением с основным отвалом). Если наставка имеет соответствующий профиль и установлена в средней части отвала, то она позволяет очищать и планировать канавы. Для перемещения грунта от стен зданий используют отвальную приставку (при движении задним ходом).

Кроме того, устанавливают в средней части отвала кусторезные ножи, грузовые вилы, подъемные крюки.

Управление рабочим органом производится с помощью объемной гидростатической передачи (рисунок 5), которая состоит из бака, насоса, распределительных и вспомогательных устройств, исполнительных гидроцилиндров. Насос применяют обычно шестеренный. Используют следующие разновидности привода:

1. универсальный гидропривод — насос приводят от вала отбора мощности трактора; при этом насос, бак и распределитель комплектуют в единую конструкцию и устанавливают сзади трактора;
2. привод раздельно-агрегатный — насос приводят от коленчатого вала трактора; все агрегаты устанавливают раздельно.

Рисунок 5 — Схема гидравлическая принципиальная управления рабочим органом бульдозера с неповоротным отвалом

Современные бульдозеры, как правило, оснащают системами автоматического управления положением отвала, учитывающими особенности технологии работ и рельефа обрабатываемого участка.

Параметры отвала. К основным параметрам отвала относятся его ширина и высота, а также углы, характеризующие положение отвала в пространстве по отношению к разрабатываемому грунту (рисунок 6):

Рисунок 6 — Расчетная схема отвала

1. Н0т — высота отвала, м (зависит от силы тяги Т для средних грунтовых условий) (таблица 2), кроме того, ее можно определить по формулам:

— для неповоротного отвала,

— для поворотного отвала;

2. В0т — ширина (длина) отвала, м,

— для неповоротного отвала,

— для поворотного отвала.

При этом В0т = Вмаш + 200 мм;

3. Нк — высота козырька, м,

Нк = (О,1 … О,25)Нот

1. r — радиус кривизны, м;
2. α — угол резания;
3. ε — угол наклона отвала;
4. Ψк — угол установки козырька;
5. Ψ0 -угол опрокидывания (на рисунке 6 не показан);
6. β — угол заострения (на рисунке 6 не показан).

Угол резания а влияет на энергоемкость резания (с его уменьшением снижается сила сопротивления резанию).

Угол наклона отвала Е формирует призму волочения. При малом Е грунт пересыпается через отвал, при большом — ухудшаются условия подъема грунта вверх по отвалу.

Таблица 2 — Высота отвала для средних грунтовых условий

Тяговое усилие, кН	40	60	100	150	250	350
Нот, СМ	70-75	80-90	90-110	110-120	120-130	130-140

Угол заострения β определяет характер изменения давления ножа на грунт по мере его затупления. При малых значениях быстро затупляется режущая кромка ножа.

Радиус кривизны r криволинейной поверхности обеспечивает переваливание грунта перед отвалом, чтобы исключить потери грунта через отвал.

Эти параметры имеют оптимальные значения (таблица 3).

Таблица 3 — Параметры поворотного и неповоротного отвалов бульдозера

Расчет системы управления отвалом.

К основные параметрам системы управления относятся:

1. усилия на штоках гидроцилиндров механизма управления отвалом (гидроцилиндр поворота и изменения угла резания не учитываются);
2. скорости их передвижения;
3. рабочее давление жидкости;
4. расход жидкости;
5. КПД.

Усилия в гидроцилиндрах механизма управления отвалом определяют в двух положениях (рисунок 7):

1. при заглублении — из условия равновесия трактора относительно зад­ней кромки опорной поверхности гусениц (или оси задних колес для колесных бульдозеров):
2. при выглублении — из условия равновесия относительно передней кромки опорной поверхности гусениц (или оси передних колес для колесных бульдозеров).

Рисунок 7 — Схемы к определению нагрузок на бульдозер: а — при заглублении; 6 — при выглублении

Расчетная формула для определения сил, возникающих в гидроцилиндрах при заглублении Рцз и выглублении Рцв, применяемая к каждому из обеих случаев, выглядит следующим образом:

При статическом расчете проверяется общая устойчивость машины. Она определяется, как правило, при движении:

1. под уклон а со скоростью v и при внезапной остановке машины вследствие встречи отвала с непреодолимым препятствием или резкого торможения;
2. на подъем а;
3. по косогору с поперечным углом наклона, а также на закруглениях дороги.

Составляют уравнение равновесия и с учетом коэффициента запаса устойчивости (Кvст ≥ 1,2) определяют допускаемую скорость при движении под уклон, угол уклона при движении на подъем, а также угол поперечного уклона по условию сцепления движителя с опорной поверхностью.

Помимо статического расчета, для расчета прочности отдельных элементов рабочего оборудования (отвала, толкающих брусьев и др.) необходимо определить максимальные усилия, которые возникают в отдельные моменты работы машины. При этом различным элементам соответствуют различные опасные положения рабочего оборудования.

В связи с этим необходимо рассмотреть пять основных расчетных схем. Как правило, они реализуются при наезде отвала на препятствие:

а) при упоре отвала в средней части (проверка прочности отвала);

б) при упоре в край отвала (проверка прочности толкающих брусьев и подкосов).

Тяговый расчет бульдозера.

Необходимое тяговое усилие расходуется на преодоление нескольких видов сопротивления копанию. Отметим, что анализируется обычно самый тяжелый вариант:

1. бульдозер при перемещении и копании движется на подъем;
2. призма волочения достигает наибольшей величины.

При копании грунта его часть (в случае ковша) или практически весь грунт (в случае отвала) перемещается перед рабочим органом в виде фигуры, напоминающей призму (если смотреть на рабочий орган спереди). Форма этой фигуры, получившей название призмы волочения, определяется конфигурацией поверхности рабочего органа, траекторией движения, а также свойствами грунта.

В расчетах обычно принимают, что грунт после разрушения при резании рабочим органом превращается в среду со свойствами, которые характерны для сыпучего материала. Поэтому грунт в призме волочения рассматривают как сыпучую среду, а свободные боковые поверхности призмы образуют с горизонтом угол, разный углу естественного откоса (в условиях движения призмы).

При копании отвалом роль призмы волочения преобладающая. При копании ковшом она также достаточно значительна. Объем призмы волочения может составлять 5-75 % объема ковша. При этом, чем более сыпучий грунт, тем больше объем грунта в призме волочения.

Итак, суммарное сопротивление перемещению W состоит из нескольких компонентов:

где WP — сопротивление резанию, Н,

КР — удельное сопротивление резанию, Н; В — ширина отвала, м; с — толщина стружки, м.

В более общем виде для поворотных отвалов:

где φ — угол поворота отвала в плане относительно продольной оси трактора, т. е. угол между нормалью к оси машины и отвалом.

Но часто используют угол между осью и отвалом, т. е. ∠ = 90° — φ ; Wпр — сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед отвалом, Н,

f1 — коэффициент трения грунта по грунту (f1 = 0,4…0,8; меньшие значения для влажных и глинистых грунтов); Gпр — сила тяжести грунта в призме волочения, Н. Но с учетом уклона и с учетом поворота отвала

ρг — плотность грунта, кг/м3; qпр — объем призмы волочения, м3; i-уклон; Кпр — коэффициент пропорциональности, зависящий от Н0т / В0т ; Wтр — сопротивление трению грунта по отвалу (или сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу), Н,

f2 — коэффициент трения грунта по отвалу (по стали) (таблица 4); α — угол резания.

Таблица 4 — Значения коэффициента трения грунта по стали

Грунт	./2
Песок	0,35-0,5
Суглинок и супесь	0,5—0,6
Глина	0,7—0,8

Wб — сопротивление передвижению бульдозера, Н,

G — сила тяжести бульдозера, Н; ω — коэффициент удельного сопротивления движению бульдозера, ω = 0,02… 0,30.

Если тяговая характеристика не известна, то на предварительном этапе мощность силовой установки N подбирают по суммарной силе сопротивления W:

где vр -скорость рабочего хода, м/с; η — КПД механизма передвижения на первой передаче.

По суммарному сопротивлению выбирается соответствующий механизм передвижения базовой машины, так чтобы сила тяги была больше суммарного сопротивления, Т ≥ W.

Производительность П бульдозера при разработке и перемещении грунта определяют из выражения

где Кв — коэффициент использования бульдозера по времени, Кв= 0,8… 0,9; Кр — коэффициент разрыхления грунта; tц — продолжительность рабочего цикла, с.

Продолжительность рабочего цикла tц бульдозера определяют по формуле

где lp, lт — длины участков резания грунта и его транспортирования, м; Vp, Vт — скорости рабочего и транспортного хода, м/с; Vзх — скорость заднего хода, м/с; tдоп — дополнительное время, с, затрачиваемое:

• на переключение передач tпп = 6 … 8 с;
• подъем и опускание отвала за цикл t0п = 4… 5 с;
• разворот бульдозера tраз = 10… 15 с;
• повороты и управление машиной во время рабочего цикла, ty = 7 … 8 с.

Следует отметить, что эта формула оценивает время цикла в общем ви­де, и если возврат идет задним ходом, то это исключает повороты на концах участка.

Совершенствование бульдозерного оборудования.

Следует выделить три основных направления совершенствования бульдозерных отвалов:

1. улучшение их транспортирующих свойств;
2. снижение усилий и энергоемкости процесса копания;
3. расширение технологических возможностей бульдозеров.

Транспортирующие свойства отвалов являются главным фактором, определяющим производительность бульдозеров и качество выполняемых ими работ. Для неповоротных отвалов совершенствование конструкции направлено, главным образом, на увеличение их накапливающей и удерживающей способности. Для этого на бульдозерных отвалах малой и средней мощности устанавливают различные по форме и размеру открылки. Отвалы более мощных машин делают, как правило, сферическими. Для работы бульдозеров на слабых и сыпучих грунтах разрабатывают отвалы сменной длины, что достигается использованием боковых телескопических секций или дополнительных секций, которые подсоединяются к обеим сторонам отвала.

Поворотный отвал бульдозера предназначен для фронтального и бокового перемещения грунта. Для улучшения условий бокового перемещения грунта предлагают конструкции, обеспечивающие уменьшенное продольное сопротивление перемещения грунта по лобовой поверхности отвала, принудительное транспортирование грунта вдоль лобовой поверхности и двухстороннее распределение грунта в боковые валики.

Снижение усилий и энергоемкости процесса копания грунта. Процесс копания грунта отвалом бульдозера сопровождается интенсивным вертикальным перемещением грунта по его лобовой поверхности. Поэтому снижение сопротивления трения грунта по отвалу обеспечивается совершенствованием его профиля.

Наибольшее распространение получили цилиндрические отвалы с постоянным радиусом кривизны, эффективно работающие в различных грунтовых условиях. Отвалы с увеличенной кривизной верхней части предназначены для копания крепких и связных грунтов, а отвалы с увеличенной кривизной нижней части — для копания сыпучих и слабо связных грунтов.

На машинах, где бульдозерное оборудование является вспомогательным (например, на экскаваторах), используют отвалы, лобовая часть которых представляет собой ломаную поверхность. Такие отвалы предназначены для увеличения опорного контура землеройных машин и ведения планировочных операций небольшого объема.

Помимо этого, снижение сопротивления грунта копанию достигается совершенствованием режущей кромки отвала. В частности, ножевая система, оснащенная средним выступающим ножом, способствует большей концентрации веса и тягового усилия бульдозера на короткой средней части ножа и более эффективна для разработки грунтов III и IV категорий. Кроме того, ступенчатая форма лезвия ножевой системы отвала позволяет получать оптимальную форму призмы волочения и уменьшать потери грунта в боковые валики.

Существуют и более изощренные технические решения, например, подача сжатого воздуха через отверстия в лобовом листе отвала, что обеспечивает насыщение прилегающего слоя грунта воздухом и снижение силы трения скольжения грунта по отвалу. Однако подобные конструкции достаточно сложны и не находят широкого практического применения.

Расширение технологических возможностей рабочих органов бульдозе­ров осуществляется в нескольких направлениях:

Источник: extxe.com

Что такое бульдозер

Бульдозер — строительная машина гусеничного или колесного хода, с установленной вне ходовой базы машины, массивной, металлической пластиной (щитом), называемой отвалом. Бульдозер служит для перемещения по плоскости больших объемов почвы, песка, щебня, или другого материала во время проведения строительных работ или работ по преобразованию и перепланировке ландшафта.

Эту спецтехнику используют в разных сферах: на шахтах и в карьерах, при постройке военных сооружений, в тяжелой и лесной промышленности, в сельском хозяйстве.

Чаще всего бульдозеры — это большие и сильные гусеничные машины, способные совершать тяжелую работу в условиях полного бездорожья. Гусеничный трак позволяет распределить вес бульдозера по большей площади, что обеспечивает меньшее давление на грунт и тем самым предотвращает его погружение в песчаную или илистую почву.

Именно поэтому гусеничные бульдозеры часто используются в дорожном строительстве, горнодобывающей промышленности, лесном хозяйстве, для расчистки земли, строительстве коммуникаций, а также в любых других работах, требующих высокой проходимости и применения мощной землеройной техники.

Колесные бульдозеры приводятся в действие 4-колесным приводом и гидравлической, сочлененной рулевой системой. Имеют меньшую проходимость, но являются быстрой и маневренной строительной техникой, способной совершать землеройные работы.

Классификация бульдозеров по назначению:

1. Строительно-землеройные.

Их ширина отвала обычно не превышает 5,5 метров, сам отвал может только приподниматься/опускаться. Являются машинами средней точности планировки.

2. Нагребатели.

Их предназначение кроется в самом названии – они нагребают грунт.

3. Кусторезы и корчеватели.

Кусторезы применяются для подрезания и передвигания срезанной густой растительности. Корчеватели снабжаются отвалом с острыми зубьями, что позволяет им корчевать пни и выворачивать из грунта большие камни. Применяются в лесной промышленности для расчистки просек, в сельском хозяйстве для очистки площадей под засевы.

4. Мусорные.

Применяются для очистки свалок и металлургических комбинатов. Кабина оператора снабжена системой очистки воздуха.

5. Болотные.

Благодаря особенно широким гусеницам имеют повышенную проходимость и способны работать в заболоченных местностях. Применяются при работах, связанных с добычей торфа и проведении мелиоративных процессов.

6. Спасательные.

Снабжены системой очистки воздуха кабины и запасом кислорода. Используются в экстремальных условиях, например, при крупных лесных пожарах для сдвигания горящих деревьев, создания земляных рвов для локализации пожара. Довольно компактны, ибо отвал таких бульдозеров имеет складную конструкцию. Этот фактор обеспечивает им возможность помещаться в трейлеры и на железнодорожные платформы и значит гарантирует быструю доставку техники на место проведения работ.

7. Военные.

Базой для такого бульдозера могут служить боевые транспортные средства, артиллерийские тягачи или даже танки. Используются для очистки местности от противотанковых средств, постройки военных сооружений.

Виды отвалов бульдозера:

Отвал бульдозера представляет собой тяжелую металлическую пластину, закрепленную на передней части трактора, используемую для сдвигания объектов при помощи силы техники.

Навесных отвалов существует множество видов:

• буферные отвалы;
• рекультивационные;
• угольные;
• щепные.

Все это специальные отвалы, приспособленные выполнять только узконаправленные работы. При проведении же обычных строительных и землеройных работ, чаще всего используется только три вида отвалов:

1. Прямой отвал (так называемый «Клинок»). Является коротким и прямым, имеет небольшие боковые крылья. Может использоваться для выполнения точных работ.

2. Универсальный отвал («U»). Высокий и изогнутый, иногда имеет боковые крылья, что обеспечивает ему способность «захватывать» большие объемы материала.

3. Комбинированный отвал («SU») – это короткое, но изогнутое лезвие с небольшими боковыми крыльями. Удобен в работах по перемещению груды больших камней в карьерах и каменоломнях.

Естественно, для выполнения столь сложных работ по перемещению тяжелых и объемных материалов, бульдозер как машина должен обладать высокой мощностью и иметь внушительные габариты. Поэтому «в семье» бульдозеров существуют представители разной весовой категории и мощности. Именно соотношение мощность/вес гарантируют бульдозеру наиболее качественное выполнение поставленной перед ним задачи.

Тяговые классы бульдозеров:

1. Малогабаритные. Обладают мощность 25-50 л.с. и вес до 0,9 т.

2. Легкие. Мощностью от 50 до 130 л.с. и весом до 1,4 т.

3. Средние. Весом до 25 т и мощностью 140-210 л.с.

4. Тяжелые. Гиганты, превышающие вес в 25 т и мощностью до 550 л.с.

5. Сверхтяжелые. Предназначены для выполнение определенных работ, с которыми не могут справиться остальные бульдозеры. Достигают в мощности 700 л.с., весом свыше 35 т.

Источник: www.mining-portal.ru

Что собой представляет современный бульдозер

Бульдозер — это колесный или гусеничный трактор, в передней части которого установлен отвал в виде вертикального щита для выполнения земляных работ и горизонтального перемещения сыпучих грузов. Рабочий орган всегда располагается за пределами ходовой части машины. В целом, он представляет собой трактор на гусеничном шасси, на который установили рабочий инструмент за пределами ходовой части. Любой трактор можно превратить в бульдозер, поставив на него отвал.

Отвал делается в виде жестко сваренной металлической конструкции с криволинейным профилем. По нижней кромке располагаются сменные ножи для резания грунта. Для усиления их покрывают специальным сплавом. В верхней части есть козырек для предотвращения пересыпания грунта.

Для повышения функциональности бульдозеры имеют быстросъемное сменное оборудование: рыхлительные зубья, кирку для асфальта, ножи для мерзлых грунтов, нож-кусторез, грузовые вилы, подъемный крюк, надставку для рытья канав и т.д.

Управление отвалом бывает гидравлическое или механическое. В первом случае подъем и опускание выполняется принудительно. Во втором — лопата поднимается при помощи системы тросов и блоков, а опускается под действием собственной тяжести. Гидравлическое управление позволяет работать на более прочных грунтах. Машины с механическим управлением уже не выпускаются.

Бульдозер предназначен для послойной разработки грунтов I…IV категорий и их транспортировки. С экономической точки зрения перемещение грунта целесообразно выполнять на расстояние: для гусеничных машин — до 80 м, для колесных — до 140 м. Кроме того, можно снять бульдозер для выполнения следующих работ:

• планировка строительных площадок;
• разравнивание и перемещение грунта или горных пород, отсыпанных другими машинами;
• разработка открытых карьеров;
• возведение насыпей;
• очистка территории от камней, снега, строительного мусора, мелких деревьев или кустарника;
• корчевание пней;
• засыпка пазух фундаментов, котлованов, траншей, рвов и ям;
• нарезка террас на склонах;
• дорожные ремонтно-строительные работы;
• гидротехническое строительство и т.д.

Управление отвалом обеспечивает его подъем и опускание, фиксированное и плавающее положение. А также регулировку угла резания путем наклона отвала при помощи гидроцилиндров и поперечный перекос в обе стороны до 12о. Фиксированное положение рабочего органа позволяет снимать за один проход слой грунта заданной толщины.

Поворотный отвал соединяется с рамой центральным шаровым шарниром и боковыми толкателями. При движении машины с повернутым отвалом вперед грунт перемещается в сторону. Рекомендуется арендовать бульдозер с таким рабочим органом для засыпки траншей, рвов, каналов.

Сдача бульдозера в аренду выгодна предприятиям и физическим лицам, для которых услуги этой машины требуются нерегулярно. При больших объемах возможен лизинг бульдозера — аренда на срок от 6 месяцев с правом последующего выкупа.

Гусеничные бульдозеры имеют более высокое тяговое усилие и проходимость, по сравнению с пневмоколесными машинами того же класса. Однако в последнее время для работы на легких и средних грунтах все чаще используются мощные полурамные колесные бульдозеры. Аренда бульдозера этого типа выгоден тем, что его проходимость приближается к гусеничному, а маневренность и скоростные характеристики (а, следовательно, и производительность) намного выше.

Есть различные модификации техники: 1) тяжёлый бульдозер 2) болотный бульдозер (болотоход) 3) колёсный бульдозер

Технические характеристики бульдозеров этих типов отличаются из-за различных направлений работы, соответственно цена работы на услуги бульдозера будет отличаться и стоимость минимального заказа тоже, но не особо значительно. Так что заключить договор на аренду бульдозера, возможно только в том случае, когда вы четко знаете какой вид услуг вам нужен.

Если оформляется аренда тяжелого бульдозера для работы на легких почвах, то производительность машины можно увеличить с помощью сменных рабочих органов. На концы отвала устанавливаются уширители, удлинители и открылки.

С точки зрения рядового обывателя, бульдозер – это всего лишь машина по выравниванию поверхности и перемещению грунта. На самом же деле, это квинтэссенция новых достижений. Особенно в том, что касается систем управления. Как утверждают специалисты, в данный вид техники инновации внедрялись намного больше, чем в другие. Так что теперь на рынке предлагаются не только умные смартфоны, холодильники и автомобили, но и умные бульдозеры.

Специализированная бульдозерная техника, изготовляемая на базе самоходного экскаватора, а также гусеничного или пневмоколесного трактора, обладает высокой мощностью и проходимостью. Бульдозеры оборудованы механической лопатой, наполняющейся благодаря поступательным движениям всей конструкции. Беря в аренду бульдозер, нужно учитывать ряд параметров:

• вид выполняемой работы, предполагаемые объемы;
• тип разрабатываемого грунта;
• расстояние для транспортировки грунта.

Решили взять бульдозер в аренду? Рассматривая объявления, учитывайте, что выбор будет зависеть от модели определенной конструкции, оснащенности, а также услуги, для проведения которой арендуется оборудование. Если вам необходимо подрезать деревья и кустарники, арендуйте технику с отвалом, нижняя кромка которого заточена. Если ваша задача – очистить территорию от мусора, то верным выбором станет техника со сферической лопатой малой ширины. С целью корчевания деревьев нужна техника с механической лопатой, оснащенной острыми зубьями.

При необходимости вырыть яму, выполнить строительные работы или освободить участок от верхнего слоя почвы, лучше брать в аренду технику с полусферической, прямой или сферической лопатой. Также обращайте внимание на преобладающую функциональность отвала, он может являться универсальным, наклонным, поворотным.

Классификация бульдозеров

По тяговому классу трактора:

• малогабаритные (до 0,9);
• легкие (от 1,4 до 4);
• средние (от 6 до 15);
• тяжелые (от 25 до 35);
• сверхтяжелые (свыше 35).

По назначению:

• общего назначения — используются для землеройно-транспортных или вспомогательных работ;
• специальные — для целевых работ в специфических условиях (толкачи, подземные и подводные машины).

По типу шасси:

По типу управления отвалом:

• с гидравлическим приводом;
• с механическим приводом.

По устройству отвала:

• с фиксированным рабочим органом (лопата расположена перпендикулярно продольной оси трактора);
• с поворотным отвалом (лопата может стоять перпендикулярно, либо под углом 53 о в обе стороны).

Бульдозер требуется для:

• корчевания кустарников, деревьев;
• очищения территорий от тяжелого мусора (глыб, камней, частей ж/б конструкций);
• погрузки и перемещения различных грузов (песка, гравия, грунта, щебня и т.п.);
• рытья траншей;
• устранения снеговых сугробов;
• складывания и перемещения тяжелых, габаритных стройматериалов;
• обустройства временных проездов (дорог);
• разработки водяных каналов (в процессе их строительства);
• засыпания канав;
• разравнивания почвы независимо от ее степени плотности, состава;
• планирования строительных площадок.

Тип управления отвалом

1. Механический. Характерен для мини-бульдозеров устаревших моделей, которые сегодня практически не выпускаются.
2. Электрогидравлический и электрический. Таким типом управления оснащаются сверхтяжелые модели.
3. Гидравлический. Самый распространенный тип управления, позволяющий перемещать отвал в разных направлениях. Данная техника применима практически ко всем условиям.
4. Тросовый блочный. Отвал можно только опускать или поднимать. Невозможно применить для широкого спектра работ. Сегодня практически не используется.

Тяговое усилие
Эффективность оборудования зависит от его степени мощности, габаритов и массы. Например, сверхтяжелый бульдозер, но со слабым движком будет непродуктивен так же, как легкий, но с высокой мощностью. Важно заказать аренду бульдозера, который идеально подойдет для выполнения конкретных работ, при этом следует учесть соотношение массы, мощности. По данному критерию технику делят на:

• сверхтяжелую (35 тонн >);
• тяжелую (от 25-ти до 35-ти тонн);
• среднюю (от 6-ти до 25-ти тонн);
• легкую (от 1 до 1,4 тонны);
• малогабаритную ( < 1 тонны).

Трансмиссия

• Гидростатическая. Если вам важна маневренность, выбирайте бульдозер в аренду с гидростатической трансмиссией, обеспечивающей нулевой градус при развороте. Однако есть три недостатка. Первый – сложность блоков, которые призваны обеспечивать прямолинейное движение. Второй – к техническому обслуживанию и чистоте масла (трансмиссионного) предъявляются особо жесткие требования. Третий – тяжелый запуск в условиях низких температур.
• Гидромеханическая. Распространенный вариант оснащения. В процессе проведения работ по рыхлению и разравниванию почвы максимально используются возможности техники (изменяются передаточные трансмиссионного числа). Это позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы, а также расход топлива. К сожалению, здесь без минуса также не обошлось – отсутствует жесткая механическая связь между трансмиссией и движком.
• Механическая. Такая трансмиссия присуща машинам среднего тягового класса. Эти модели отличаются умеренной надежностью, простотой в управлении, легкостью при техобслуживании. Но есть такой недостаток, как невозможность использования двигателя на всю мощность из-за фиксированных передаточных чисел трансмиссии. Движок всегда будет недогруженным либо перегруженным. По этой причине водитель будет быстро утомляться, работая на небольших участках.

Управление

Например, Case оборудует свои трактора Universal Machine Control. Это значит, что на машину ставятся универсальные станочные опоры, кронштейны, направляющие лезвий и пакет проводов. Комплект подходит ко всем основным типам управляющих систем. Купив подобную машину, ее владелец получает возможность установить любую из них. Такой же широкий выбор будет и у другого собственника в том случае, если бульдозер продадут на вторичном рынке.

Liebherr предлагает для бульдозеров INTUSI (INTelligent User Interface). Ее собираются ставить на все погрузчики и землеройные машины данной марки. Для передачи и получения информации, как между техникой, так и для человека, система пользуется технологией IoT. Сведения для оператора выводятся на монитор с сенсорным управлением.

В тяжелых условиях работы, для ввода данных применяются тактильные контроллеры. В индивидуальном профиле оператора хранятся все его настройки.

Система интеллектуального управления бульдозером Komatsu запоминает параметры площадок. Карта рельефа участка играет важную роль – машина может «предвидеть» основные аспекты функционирования, от начальных стадий, до финальной зачистки территории. Это повышает производительность на 40%. Более того, система имитирует навыки и приемы работы опытных трактористов. В результате молодые операторы учатся намного быстрее, чем это было раньше.

Возможности, 20 лет назад не существовавшие вообще, а 10 лет назад бывшие диковиной, сейчас – повседневная реальность. Они входят в стандартный набор функций бульдозера. Базовое оборудование John Deere экономит 20% топлива в эко-режиме. Этот показатель можно повысить еще более, за счет подключения автоматической системы управления.

Поставленная на заводе SmartGrade 3D без мачты контролирует все проходы бульдозера, повышая производительность и улучшая качество работы. Auto SmartGrade добивается того же за счет объединения контроля уровня ДТ с управлением подачей топлива. Телематика JDLink предлагает огромное количество данных для самых разных платформ, включая мобильные. С помощью Service Advisor Remote выполняется удаленная диагностика, а также установка новых версий ПО.

Бульдозер Cat D6 XE напичкан новейшими технологиями по применению дизель-электрического привода. Благодаря этому у него на 10% выше производительность и на столько же меньше расход ДТ. Кроме того, машина оборудована переключаемыми реактивными моторами, которые особенно хороши при движении с реверсом или переменной скоростью.

Внедрение интеллектуальных функций не будет достаточно эффективным, если не наладить максимально возможное взаимодействие между машиной и человеком. По этой причине большие усилия прилагаются именно в данном направлении. Оператор бульдозера Caterpillar может регулировать рабочий режим по монитору. В профиле устанавливаются и сохраняются до 17 специальных характеристик процесса: движение по склону, большое усилие на крюке и т.п.

В бульдозерах Case 1150M, 1650M и 2050M, а также других из этой же серии, оператор регулирует работу ковша, рулевого управления и других узлов в одном из трех режимов работы: плавный, нормальный или агрессивный. Это позволяет человеку настроить машину «под себя», что благотворно влияет на производительность труда и снижает утомляемость.

Бульдозеры Liebherr в базовой комплектации оборудованы системой LiDAT. Это усовершенствованная телеметрия, обеспечивающая управление базой данных, притом, не одной машины, а нескольких одновременно. При подключении дополнительного пакета Teleservice, появляется возможность выполнения удаленной диагностики и даже настройки.

Трансмиссия и отвал

Немало сил прилагается и для того, чтобы усовершенствовать отдельные узлы. Особенно это касается отвала и трансмиссии, которые играют решающую роль в передаче мощности двигателя непосредственно на срезаемый пласт грунта. В этом плане стоит обратить внимание на John Deere 850L. Его гидростатическую трансмиссию специально увеличили для того, чтобы машина могла работать с большими объемами на малой скорости. В результате понизился расход топлива, а сам бульдозер получился более надежным и долговечным.

Фирма Komatsu, разрабатывая новые модели, тоже понимает, что надежность трансмиссии бульдозера и длительный срок ее работы являются для покупателей очень важными факторами. Поэтому допуски по деталям принимаются предельно жесткие. Для поддержания минимально допустимых рабочих температур силовой передачи, она оснащается предельно эффективной системой охлаждения, а, чтобы масло было чистым – такими же фильтрами.

Забота о полноценном использовании мощности двигателя проявляется еще и в конструкции отвала. Инженеры Komatsu предлагают модернизированные рабочие органы, в которых реализованы функции контроля уровня и нагрузки. Отвалы делаются более широкими, чтобы управляющие программы могли обеспечить не только производительную, но и точную работу. Для функционирования в сложных условиях, лезвие ножа проходит специальную термообработку, а штоки цилиндров закрываются кожухами.

На машинах Case серии M программа Advanced Instrument Cluster регулирует характер движения лезвия согласно условиям рабочей площадки и предпочтениям оператора. При помощи специальных кнопок, задается режим автоматического встряхивания отвала, чтобы сбросить налипший грунт. При необходимости более точной работы, функция Fine Grading быстро понижает скорость движения отвала на 40%.

Компания John Deere предлагает новинку. Это отвал на 172 дюйма, самый широкий в этом классе машин. С помощью подобного ножа работа выполняется заметно быстрее, потому что за каждый проход срезается и перемещается больше грунта. Для всей линейки бульдозеров данной фирмы, крепежные узлы стандартных отвалов совместимы с системами контроля качества ведущих производителей.

Liebherr ставит на свои бульдозеры шеститочечный усовершенствованный отвал с оптимизированной геометрией и увеличенной производительностью.

Кабина

Оператор каждый день проводит в кабине бульдозера от 8-ми до 12-ти часов. Поэтому не меньше усилий, чем на совершенство отвала и трансмиссии, разработчики тратят на то, чтобы поставить полнофункциональные кабины, которые бы делали работу человека максимально комфортной.

John Deere 850L оборудован вентиляцией, обогревом и удобным креслом с высокой спинкой и кожаной обивкой. Температура в кабине устанавливается трактористом один раз, в начале рабочего дня. После этого о ней можно не беспокоиться, автоматика будет до конца смены поддерживать необходимое значение. Гидростатическая трансмиссия является отличным примером упрощения управления машиной.

Если нагрузка на отвал оказывается слишком большой, то блок управления подачей топлива регулирует трансмиссию так, чтобы число оборотов двигателя было оптимальным для данной ситуации. Оператору не нужно ничего переключать.

Case ставит на свои бульдозеры электрогидравлические джойстики. Они повышают степень «отзывчивости» техники на управляющие команды. Большой диапазон настроек также облегчает труд оператора, потому что дает возможность наилучшим образом адаптировать работу машины к условиям конкретного участка, в зависимости от твердости грунта и других параметров.

Современные технологии управления бульдозерами вообще и отвалами в частности обрабатывают выполненные ранее задания и сохраняют настройки. Если трактор работает в аналогичной обстановке, то, с помощью комплекта «IMU + набор проводов + дисплей» можно быстро настроить, а потом автоматически поддерживать необходимое расположение отвала. Для движения бульдозера не нужны никакие мачты, лазеры или GPS.

Liebherr герметизирует кабину, «отделяя» ее от остального трактора. Плюс максимально понижает уровень шума и вибрации трансмиссии. Для управления задним рыхлителем предусмотрена удобная рукоятка со встроенным джойстиком. А для того, чтобы повысить безопасность оператора, рабочий орган опускается с задержкой. Все контрольные данные по рабочему процессу выводятся на новый 9-дюймовый монитор.

Современный бульдозер сильно отличается от Т-74 с отвалом семидесятых годов прошлого столетия. Сегодня это машина, управляемая электроникой. Каждый ее узел спроектирован так, чтобы не только повысить производительность, но и максимально облегчить работу оператора.

Источник: perevozka24.ru

Бульдозер

Бульдо́зер — самоходная землеройная машина, представляющая собой гусеничный или колёсный трактор, тягач или другое шасси с навесным рабочим органом — криволинейным в сечении отвалом (щитом), расположенным вне базы ходовой части машины.

Служит для послойного копания, планировки и перемещения (на расстояние 10—200 метров) грунтов, полезных ископаемых, дорожно-строительных и других материалов при строительстве и ремонте дорог, гидротехнических и других инженерных сооружений. Также бульдозер применяется при разработке россыпей, на отвалах, при рекультивации, в качестве вспомогательной машины в карьерах. Кроме того, бульдозер используют также как толкач (например, при заполнении самоходных и прицепных скреперов).

Слово «бульдозер» появилось в конце XIX века и относилось к любой силе, способной сдвинуть большую массу. В 1923 году появился сам бульдозер на базе трактора путём монтажа спереди металлического щита.

Источник: wiki2.org