Строительные машины и оборудование, справочник







Бульдозеры в строительстве

Категория:
   Машины для земляных работ


Бульдозеры в строительстве

Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор (двухосный колесный тягач), включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом. Современные бульдозеры являются конструктивно подобными машинами, базовые тракторы и навесное оборудование которых широко унифицированы. Главный параметр бульдозеров — тяговый класс базового трактора (тягача). Бульдозеры применяют для послойной разработки и перемещения грунтов I…IV категорий, а также предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов. С их помощью выполняют планировку строительных площадок, возведение насыпей, разработку выемок и котлованов, нарезку террас на косогорах, разравнивание грунта, отсыпаемого другими машинами, копание траншей под фундаменты и коммуникации, засыпку рвов, ям, траншей, котлованов и пазух фундаментов зданий, расчистку территорий от снега, камней, кустарника, пней, мелких деревьев, строительного мусора и т. п. Широкое использование бульдозеров в строительном производстве определяется простотой их конструкции, надежностью и экономичностью в эксплуатации, высокими производительностью, мобильностью и универсальностью.

Бульдозеры классифицируют:
— по назначению — общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях (бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры);
— в зависимости от тягового класса (номинальному тяговому усилию) базовых машин — малогабаритные (класс до 0,9). легкие (классов 1,4…4), средние (классов 6…15), тяжелые (классов 25…35) и сверхтяжелые (класса свыше 35);
— по типу ходового устройства — гусеничные и пневмоколесные;
— по конструкции рабочего органа — с неповоротным в плане отвалом, постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины, и с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53° в обе стороны к продольной оси машины;
— по типу системы управления отвалом — с гидравлическим и механическим (канатно-блочным) управлением.

При канатно-блочной системе управления подъем отвала осуществляется зубчато-фрикционной лебедкой через канатный полиспаст. опускание — под действием собственной силы тяжести отвала. При гидравлической системе управления подъем и опускание отвала осуществляются принудительно одним или двумя гидроцилиндрами двустороннего действия. Бульдозеры с механическим управлением в настоящее время промышленностью не выпускаются.

Рабочий цикл бульдозера: при движении машины вперед отвал с помощью системы управления заглубляется в грунт, срезает ножами слой грунта и перемещает впереди себя образовавшуюся грунтовую призму волоком по поверхности земли к месту разгрузки; после отсыпки грунта отвал поднимается в транспортное положение, машина возвращается к месту набора грунта, после чего цикл повторяется. Максимально возможный объем призмы волочения современные бульдозеры набирают на участке длиной 6… 10 м. Экономически целесообразная дальность перемещения грунта не превышает 60…80 м для гусеничных бульдозеров и 100… 140 м для пневмоколесных машин. Преимущественное распространение получили гусеничные бульдозеры, обладающие высокими тяговыми усилиями и проходимостью. Чем выше тяговый класс машины, тем больший объем земляных работ она способна выполнять и разрабатывать более прочные грунты.

Рис. 1. Схемы устройств и основные параметры бульдозеров: а — с поворотным отвалом; б — с неповоротным отвалом; в — поперечный перекос отвала

К основным параметрам бульдозерного оборудования относятся (рис. 4.7) высота без козырька Я и длина В отвала (м), радиус кривизны отвала г, основной угол резания, задний угол отвала а, угол заострения ножей р, угол перекоса отвала е и угол поворота (у поворотных машин) отвала в плане у (град), высота подъема отвала над опорной поверхностью h\ и глубина опускания отвала ниже опорной поверхности hi (м), напорное Г и вертикальное Р усилия на режущей кромке (кН), скорости подъема vn и опускания v0 отвала.

Отвал бульдозера представляет собой жесткую сварную металлоконструкцию с лобовым листом криволинейного профиля. Вдоль нижней кромки отвала крепятся сменные двухлезвийные режущие ножи (два боковых и средние), наплавленные износоустойчивым сплавом. В середине верхней части отвала имеется козырек, препятствующий пересыпанию грунта через верхнюю кромку.

Для увеличения производительности бульдозера при работе на легких грунтах на его отвал устанавливают с обоих концов сменные уширители, открылки и удлинители. Для уменьшения потерь грунта при его транспортировании современные неповоротные гусеничные бульдозеры оборудуют сферическими и полусферическими отвалами.

Отвал неповоротного бульдозера крепится шарнирно к толкающему устройству в виде двух толкающих брусьев коробчатого сечения, задние концы которых соединены шарнирно с балками ходового устройства базовой машины.

Отвал поворотного бульдозера монтируется на универсальной толкающей раме, на которой вместо отвала может быть установлено различное сменное оборудование с гидравлическим управлением — кусторез, древовал, корчеватель-собиратель, плужный снегоочиститель и др. Поворотный отвал соединен с толкающей рамой посредством центрального шарового шарнира и двух боковых толкателей, обеспечивающих различное положение отвала в плане относительно базовой машины. При продольном движении бульдозера с повернутым в плане отвалом грунт перемещается вбок по отвалу. Способность поворотных бульдозеров перемещать грунт в сторону определяет их широкое использование при засыпке каналов, рвов, траншей коммуникаций и т. п.

Система управления обеспечивает: подъем и принудительное опускание отвала, его плавающее и фиксированное положение с помощью гидроцилиндров, поворот отвала в плане (у поворотных бульдозеров) гидроцилиндрами, поперечный двусторонний перекос (до 12°) отвала в вертикальной плоскости, регулировку угла резания ножей отвала (среднее значение 55°) путем поворота (наклона) отвала гидроцилиндрами вперед и назад относительно толкающего устройства.

Принудительное заглубление ножей отвала в грунт под действием гидроцилиндров, развивающих усилие до 40 % и более от веса тягача, позволяет бульдозерам с гидравлическим управлением разрабатывать прочные грунты, а возможность установки отвала в определенное фиксированное положение обеспечивает срезание слоя грунта заданной толщины. Поперечный перекос отвала повышает универсальность машины и ее эксплуатационные возможности на планировочных работах, облегчает разработку тяжелых грунтов и т. п.

Рис. 1. Сменные рабочие органы бульдозеров

Гусеничные бульдозеры могут оснащаться дополнительным бы-стросъемным оборудованием, значительно расширяющим их технологические возможности: неподвижными или гидроуправ-ляемыми уширителями отвала 1, 2, 3, передними и задними рыхли-тельными зубьями, киркой для взламывания асфальтовых покрытий, ножами для разработки мерзлых грунтов, кусторезным ножом, надставкой для рытья канав, откосинком с жестким креплением и гидроуправляемым откосником-планировщиком, передними и задними лыжами, грузовыми вилами, подъемным крюком и т. п.

Все большее распространение получают мощные неповоротные пневмоколесные бульдозеры на базе серийных колесных тракторов и специальных шасси с шарнирно сочлененной рамой, применяемые в основном для разработки легких и средних грунтов на рассредоточенных строительных объектах. Такие бульдозеры, почти не уступая в проходимости гусеничным машинам, обладают значительно большими (в 1,5…2 раза) рабочими и транспортными скоростями, повышенной маневренностью и производительностью.

Практически все гусеничные и колесные бульдозеры с тяговым усилием 200 кН и более оснащаются однозубым и трехзубым рыхлительным оборудованием заднего расположения. Некоторые модели гусеничных неповоротных бульдозеров оснащаются дополнительной автоматизированной системой управления отвалом «Комби-план», осуществляющей автоматическую стабилизацию заданного положения отвала при выполнении окончательных планировочных работ.

Бульдозеры с поворотным отвалом оснащаются аппаратурой «Копир-Автоплан». Аппаратура автоматического управления отвалом обеспечивает повышение качества обработки грунтовой поверхности, повышение производительности машины за счет уменьшения числа проходов бульдозера по планируемому участку, и снижение утомляемости машиниста.

Пневмоколесные бульдозеры базируются на тракторах класса 1,4 и предназначены для выполнения земляных и догрузочно-разгру-зочных работ малого объема, погрузки и транспортирования сыпучих материалов на небольшие расстояния, подъема и перемещения единичных и штучных грузов, планировки площадок, засыпки траншей, ям и для других работ.

В городском строительстве широко используются пневмоколесные бульдозеры с неповоротным гидроуправляемым отвалом и аналогичные по конструкции бульдозеры-погрузчики, у которых в качестве основного сменного оборудования используются гидро-управляемые отвалы и ковши вместимостью 0.38 и 0,5 м3.

Бульдозеры-погрузчики комплектуются также дополнительным сменным рабочим оборудованием: ковшами для тяжелых материалов и снега, уширенным ковшом для работ у стен зданий и сооружений, у бордюров улиц и дорог, грузовыми вилами для погрузки и разгрузки поддонов с грузами, монтажным крюком для погрузки штучных грузов, челюстным захватом для длинномерных грузов, удлинителем стрелы, уширителями отвала, поворотным отвалом для снега, отвалом-планировщиком и т. п.

Бульдозер-погрузчик состоит из следующих основных частей: базового трактора. несущей рамы, тяг, стрелы, устройства для смены рабочих органов, ковша или неповоротного бульдозерного отвала, попарно работающих гпдроцилиндров, управления стрелой и ковшом, гидросистемы и электрооборудования. Сзади машины может быть навешен управляемый гидроцилиндрами отвал-планировщик.

Неповоротный отвал предназначен для планировочных работ и представляет собой сварную конструкцию с секционными ножами. Для соединения отвала с уширителем и сменным устройством стрелы он оборудован крюками и кронштейнами. С бульдозерным отвалом применяется удлинитель стрелы для увеличения се вылета при разгрузке бортовых автомобилей, прицепов и железнодорожных платформ. Основной ковш, ковш для тяжелых материалов и уширенный ковш представляют собой сварную конструкцию со сменными зубьями и различаются геометрическими размерами.

Рис. 3. Бульдозер-погрузчик

Система управления ковшом обеспечивает возможность его поступательного перемещения при подъеме и опускании стрелы. Челюстной захват состоит из двух боковин, к которым снизу приварено днище с ножом и зубьями для захвата длинномерных грузов. Открытие и закрытие челюстей ковша производится двумя гидроцилиндрами. В открытом положении челюстной захват трансформируется в планировочный отвал. Этот рабочий орган может быть использован для очистки площадок, погрузки камней, пней и др. Смена рабочих органов осуществляется с помощью специального устройства в кратчайшие сроки без дополнительного обслуживающего персонала. Гидросистема бульдозера-погрузчика обеспечивает привод и управление механизмами стрелы, ковша, челюстного захвата и задней навески трактора. Она включает гидросистему базового трактора, дополнительно установленные гидроцилиндры и гидрораспределитель.

Бульдозер является одним из видов сменного навесного оборудования, монтируемого на тракторах или колесных тягачах и предназначен для послойной разработки грунта с перемещением его на расстояние до 100 м.

Бульдозером можно возводить насыпи высотой до 3 м с поперечным перемещением грунта из резерва, разрабатывать открытые выемки глубиной до 3 м, планировать станционные и строительные площадки и т. п.

Оборудование бульдозера состоит из отвального щита (отвала), рамы и механизма управления отвалом.

По способу установки отвала бульдозеры подразделяются на бульдозеры с неповоротным и поворотным отвалами. У первых отвал установлен под постоянным углом 90° к продольной оси трактора (тягача), поэтому может перемещать грунт только перед собой.

У вторых (универсальных) бульдозеров отвал можно установить под углом 60° по отношению к продольной оси трактора и повернуть в вертикальной плоскости на угол 5—10°, что позволяет перемещать грунт в сторону и выполнить грубые профилировочные работы.

Механизм управления бульдозером может быть гидравлическим и канатным.

В большинстве бульдозеров, выпускаемых в настоящее время, гидравлическая и канатная системы используются только для подъема и опускания отвала, а угол резания, поворот отвала в плане и в вертикальной плоскости изменяют вручную, что при определенных условиях работы значительно снижает производительность машины.

Отвал сконструирован одинаково у всех бульдозеров и представляет собой сварную конструкцию, состоящую из лобового листа с определенным профилем кривизны, усиливающих коробок и вертикальных ребер. К нижней прямолинейной части лобового листа, имеющей угол наклона 50—60°, крепятся болтами впотай съемные ножи — боковые и средний. Шаровое гнездо и проушины служат для соединения отвала с универсальной рамой.

Профиль отвала выбирается таким образом, чтобы срезаемый грунт двигался по отвалу и обрушивался по направлению движения, что способствует значительному уменьшению затрат энергии на его перемещение.

Рис. 4. Бульдозер ДЭ-35С с неповоротным отвалом

Рис. 5. Бульдозер ДЗ-25 с поворотным отвалом

Рис. 6. Отвал бульдозера

При разработке сыпучих и рыхлых грунтов отвал оборудуется боковыми открылками, устанавливаемыми параллельно отвалу или под углом 60° к нему, что увеличивает на 40—50% объем транспортируемого грунта. Появились и сферические отвалы (изогнутые в плане), работающие по этому же принципу, но обладающие повышенной жесткостью, что позволяет использовать их и на скальных породах.

Жесткость крепления отвала к толкающим брусьям достигается в бульдозере ДЭ-35С установкой вертикального и горизонтальных раскосов. Гидроцилиндр, выполняющий функцию телескопического раскоса, позволяет перекашивать отвал в вертикальной плоскости на ±8°. Поднимается отвал и заглубляется в грунт гидроцилиндрами двойного действия.

У бульдозера ДЗ-25 универсальная обхватывающая рама соединяется с отвалом шаровым шарниром и подвижными вертикальными раскосами, что позволяет гидроцилиндрам, выполняющим роль горизонтальных телескопических раскосов, поворачивать отвал в плане на угол ± до 30°. После установки отвала под заданным углом вертикальные раскосы закрепляются жестко. Наклон отвала в вертикальной плоскости в пределах ±5° изменяется гидроцилиндрами. Поднимается и заглубляется в грунт отвал гидроцилиндрами.


Читать далее:

Категория: - Машины для земляных работ





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины