Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Бульдозеры, скреперы и грейдеры

Публикация:
   Организация и технология бульдозерных работ

Читать далее:




Организация и технология бульдозерных работ

Рабочий цикл. Рабочий цикл бульдозера состоит из рабочего хода с копанием грунта, остановки для переключения движения на задний ход, обратного (холостого) хода для возврата в исходное положение для копания и остановки для переключения движения на передний ход. Иногда в рабочий цикл включается маневрирование, которое необходимо, если требуется следующий рабочий ход начинать с другого места.

Рабочий ход является наиболее сложным элементом рабочего цикла. При рабочем ходе осуществляют внедрение отвала в грунт, набор объема грунта (призмы волочения) перед отвалом, его перемещение на определенное расстояние с непрерывным подрезанием грунта для компенсации потерь грунта в боковые валики и распределение или укладку грунта в необходимом месте.

Внедрение отвала в грунт и набор призмы волочения в зависимости от вида грунта, ровности и уклона поверхности и других эксплуатационных условий выполняют тремя наиболее распространенными схемами.

На ровной поверхности резко заглубляют отвал на возможную глубину резания и постепенно его выглубляют по мере роста призмы.

При работе под достаточно большой уклон, когда масса машины способствует копанию, внедрение в грунт и набор призмы волочения могут осуществляться с почти постоянной глубиной резания.

Практически из-за неровностей поверхности, на которой производят бульдозерные работы, и неточности управления отвалом, связанной с наличием эластичных звеньев в подвеске гусениц или колес трактора, внедрение в грунт и набор призмы волочения производятся по ступенчатой схеме с частым выглублением и повторным заглублением отвала.

Наиболее целесообразно выполнять эту операцию, так же как и все бульдозерные работы, под уклон. Практически на расстоянии 6—8 м (редко 10 м) набирают максимально возможный объем грунта перед отвалом. Скорость движения бульдозера при внедрении и наборе из-за указанных выше причин не должна превышать 2,5—3,5 км/ч. Увеличение скорости выше указанных пределов ведет к излишней утомляемости водителя и не способствует повышению производительности.

Рис. 1. Внедрение отвала в грунт и набор призмы волочения: а — с постепенным выглублением отвала, б — с постоянной глубиной резания, в — со ступенчатым выглублением отвала

Чем меньше неровностей остается после прохода бульдозера, тем легче выполнять последующие проходы. Поэтому при наборе призмы волочения, а также при последующем ее перемещении стремятся оставлять как можно меньше неровностей на поверхности грунта. Управление отвалом может быть существенно облегчено путем использования сравнительно простых приемов. Как только передняя часть трактора в процессе набора призмы волочения или ее перемещения начинает подниматься вверх, опускают отвал. Если же передняя часть трактора опускается, поднимают отвал. И в том и в другом случае поднимать или опускать отвал нужно лишь на столько, чтобы было компенсировано перемещение передка трактора.

Отвалы обладают самозаглубляющим действием, т. е. после заглубления на отвале возникают силы сопротивления, стремящиеся заглубить его дальше. Поэтому наиболее частой операцией по управлению отвалом является его подъем. При канатно-блочном управлении для. быстрого подъема отвала канат постоянно поддерживают в натянутом состоянии. Во всех случаях при управлении учитывают, что эластичные звенья подвески гусениц или колес постоянно нарушают точность управления отвалом за счет деформации при выглублении отвала и упругого действия подвески при заглублении.

Угол резания отвала выбирают в зависимости от грунтовых условий.

Уменьшение угла резания ведет к повышению самозаглубляющего действия, ухудшению внедрения в прочный грунт и работы в «плавающем» положении отвала, но способствует снижению энергоемкости копания и расхода топлива. В первом случае отвал больше залипает, чем во втором.

При работе на кусковых и сыпучих материалах рекомендуется уменьшать углы резания, а на легких связных — увеличивать.

Процесс внедрения в прочные грунты облегчают путем применения гидравлического механизма перекоса отвала. Механизм позволяет также корректировать прямолинейность движения при наборе или перемещении грунта, освобождая от этой операции механизмы поворота базового трактора.

Перемещение грунта перед отвалом без дополнительного резания практически возможно только при благоприятных условиях:
— наличии стенок траншеи или валиков грунта, препятствующих уходу грунта из призмы волочения в стороны от отвала;
— ровной и твердой поверхности, позволяющей отвалу в «плавающем» положении не врезаться в грунт;
— отсутствии подъемов;
— равномерной загрузке отвала по длине, дающей возможность работать без поворотов.

В таких условиях при перемещении грунта можно использовать более высокие скорости движения для внедрения и набора грунта. Указанные условия встречаются сравнительно нечасто, поэтому операцию перемещения чаще всего выполняют со скоростью 2,5— 3,5 км/ч.

При отсутствии указанных выше условий и работе на поверхности объем грунта перед отвалом пропорционален глубине резания. Поэтому перемещение грунта выполняют чаще всего с непрерывным дополнительным резанием грунта, хотя призму волочения можно набирать и на небольшом расстоянии. Без такого дополнительного подрезания грунта набранная призма волочения теряется на расстоянии 6—8 м.

Операции набора и перемещения — наиболее трудные с точки зрения управления машиной. За час работы машинисту бульдозера приходится до 1000—1500 раз управлять отвалом при гидроуправлении и до 800—1100 раз — при канатно-блочном управлении. Почти все эти операции по управлению отвалом приходятся на набор и перемещение грунта.

Существует несколько способов, способствующих повышению производительности и уменьшению утомляемости машиниста при перемещении грунта.

Первым из них является работа бульдозером по одному следу, когда бульдозер делает несколько проходов по одному и тому же месту. Образующиеся при одном-двух первых проходах боковые валики при последующих проходах препятствуют уходу грунта с отвала и тем самым увеличивают объем грунта в призме волочения.

Еще более эффективен второй способ работы — в траншее. При таком способе небольшие расстояния между стенками траншеи и отвалом ограничивают уход грунта в стороны и способствуют его накапливанию перед отвалом. Подавляющее большинство земляных работ (до 70%) бульдозерами выполняют траншейным способом.

Применяют также спаренную работу бульдозеров, при которой два-три бульдозера совершают рабочий ход рядом с небольшим расстоянием между их отвалами. В этом случае потерн грунта в боковые валики между отвалами почти исключаются.

Рис. 2. Перемещение призмы волочения: а — по одному следу, б — в траншее, в — двумя параллельно движущимися бульдозерами, а — с двумя и тремя призмами Волочения

Эффективен способ перемещения двойной и тройной призмы волочения на части длины рабочего хода. В этом случае призму волочения, набранную при первом проходе, не перемещают до конца, а оставляют на середине дистанции рабочего хода. Набранную при втором проходе призму доставляют к этому же месту и на некоторое расстояние; бульдозер, не останавливаясь, перемещает двойную призму волочения. То же самое повторяется при третьем проходе, после чего грунт доставляют к месту укладки.

Разновидность этого способа — работа через вал, которая осуществляется при движении под уклон и особенно при необходимости сталкивания грунта под крутой откос. В этом случае грунт при каждом проходе не сталкивают сразу под уклон. Первую призму волочения разгружают на некотором расстоянии от обрыва, а все последующие (до 3—4) разгружают впритык к ней. Грунт, доставленный в каждый следующий проход, переваливают через вал грунта от предыдущего прохода.

Образующийся большой вал грунта легко сталкивают под уклон последним проходом. Этот способ обеспечивает безопасность работы, так как при нем не требуется, чтобы бульдозер подходил близко к краю уклона или откоса.

При определенных условиях большой эффект может дать использование открылков, удлинителей и уширителей. Открылки применяют на разработке легких сухих грунтов и кусковатых материалов типа легких сланцев, известняков. Их нельзя использовать на влажных грунтах, так как они способствуют залипанию отвала, и следовательно, снижению производительности на 5—15%.

Удлинители используют при перемещении по одному следу таких полезных ископаемых, как каменный и бурый уголь с низкой плотностью. Применение удлинителей на грунтах, даже легких, не дает эффекта, так как устойчивость бульдозера при прямолинейном движении и управляемость отвалом существенно ухудшаются.

Уширители с жестким креплением к отвалу при работе в легких грунтовых условиях повышают производительность на 20—35%. Нецелесообразно применять уширители на тяжелых, даже разрыхленных скальных, породах и материалах. Ножи уширителей располагают на 50—100 мм выше режущей кромки отвала. Управление отвалом при работе на неровной поверхности или на тяжелых породах затруднено, так как концы уширителей задевают за грунт.

Гидроуправляемые уширители, которые можно из кабины устанавливать под некоторым углом к отвалу, а также в нерабочее положение (когда они повернуты назад и почти не выходят за габариты отвала), дают эффект почти в любых условиях, исключая работы на тяжелых разрыхленных скальных породах.

Отсыпку, распределение и укладку грунта в конце рабочего хода производят во время движения бульдозера. В зависимости от назначения грунта применяют различные способы.

Наиболее часто применяют послойную отсыпку грунта с разравниванием передним или задним ходом. В таких случаях грунт затем уплотняют. Толщина отсыпки чаще всего составляет 0,20—0,25 м. Послойная отсыпка при первых проходах может сопровождаться одновременной планировкой поверхности грунта со срезанием бугров и засыпкой впадин на поверхности.

При перемещении грунта в кавальер или в насыпь с последующим уплотнением трамбующими машинами грунт можно укладывать валами с прижимом призмы волочения к ранее уложенному грунту.

Остановки для переключения на задний и передний ход (после рабочего и обратного ходов) используют для одновременной установки отвала в требуемое положение, т. е. для его подъема или опускания. При механической трансмиссии для переключения передач требуется 3—4 с, при гидромеханической и электрической — 1—2 с. С учетом совмещения операций время остановок составляет 4—6 с в первом случае и 2—3 с — во втором.

Обратный (холостой) ход совершают с возможно большей скоростью, обеспечиваемой подвеской гусениц или колес базового трактора. Из-за неровностей поверхности грунта, различных препятствий движению (например, стенок траншеи, валиков грунта) скорость обратного хода чаще всего находится в пределах 5—8 км/ч.

Так как движение на высоких скоростях как передним, так и задним ходом затруднено, развороты в конце рабочего хода для движения в обратном направлении передним ходом нецелесообразны даже при достаточно больших дальностях перемещения. Время, затрачиваемое на развороты, не окупается повышением скорости обратного хода. Поэтому обратный ход в большинстве случаев осуществляют на передаче заднего хода.

По описанной схеме работают бульдозеры как с неповоротным, так и с поворотным (при прямой установке) отвалом. Бульдозеры с поворотным отвалом примерно 70—80% времени работают с прямой установкой отвала. Особенности в работе этих бульдозеров наблюдаются только при работе косопоставленным отвалом.

Производительность бульдозеров определяется объемом перемещаемого грунта и временем рабочего цикла. Чем больше объем перемещенного грунта, выше скорости рабочего и обратного ходов и меньше время остановок, тем выше производительность.

Из всего многообразия бульдозерных работ наиболее частыми и важными являются земляные и подготовительные работы.

Земляные работы. К основным земляным работам относятся возведение насыпей, разработка выемок, планировка, сооружение котлованов и каналов, пробивка полок и террас на косогорах и засыпка траншей.

Во всех случаях земляные работы осуществляют по предварительной разбивке места работ специальными кольями. В местах отсыпки грунта колья забивают на ту высоту, на которую необходимо подсыпать грунт. Там, где грунт необходимо удалить, роют ямы, в которых колья забивают на необходимом уровне. Такая разбивка позволяет легко ориентироваться при работе. После достижения необходимой отметки или уровня ориентиром служит разработанная поверхность грунта.

Возведение насыпей бульдозерами осуществляют поперечным перемещением грунта из резервов или продольным перемещением из выемок.

В зависимости от условий работы можно использовать и поперечнопродольный способ работы, например при дальнем расположении резервов от места отсыпки. Тогда бульдозером грунт сначала доставляют поперечным проходом к месту будущей насыпи, а затем продольным проходом вдоль нее на нужное место. Резервы, где берется грунт, могут быть с одной или двух сторон.

Точно так же грунт из выемки в насыпь можно перемещать в одну или две стороны в зависимости от рельефа местности, на которой выполняют работы, и объёмов грунта в выемке и насыпи. Отсыпка грунта может быть послойной и вприжим.

Рис. 3. Распределение и укладка грунта: а — послойная отсыпка с разравниванием передним ходом, б — послойная отсыпка с разравниванием задним ходом, в — отсыпка с одновременной планировкой, г — укладка валами в прижим

При возведении насыпей используют прогрессивные способы перемещения грунта; например траншейный, по одному следу. Откосы въездов на насыпь не бывают круче 1 : 3. При более крутых откосах производительность бульдозеров снижается.

Разработку выемок чаще всего осуществляют продольным перемещением грунта. При достаточно больших размерах выемки и сравнительно пологих склонах ее разработку можно вести и поперечным способом.

Рис. 4. Основные земляные работы, выполняемые бульдозерами:

Продольным перемещением выемку разрабатывают как в одну (//), так и в обе стороны (///). Работа поперечным способом рациональна только в том случае, если требуются пологие откосы в готовой выемке (IV). В противном случае потребуется выполнение лишних земляных работ.

Планировку можно производить на сравнительно ровной местности с засыпкой впадин и срезкой бугров и на неровном рельефе, когда требуется засыпать овраги, срезать холмы. В первом случае планировку выполняют параллельными проходами с перекрытием приблизительно на 2/4 длины отвала поверхности после предыдущего прохода (V). Это помогает лучше выдерживать глубину резания и ровнее распределять грунт, не оставляя боковых врликрв на спланированной поверхности. Отвал при проведении таких планировочных работ загружают только на 2/3 его высоты.

В отдельных случаях можно планировать поверхность на повышенных скоростях (до 4—5 км/ч), однако чистовую окончательную планировку ведут со скоростью 2,5—3 км/ч.

Небольшие неровности и валики заглаживают задним ходом бульдозера при опущенном отвале в «плавающем» положении. Иногда применяют перекрестные проходы для достижения необходимой ровности планируемой поверхности. Точность планировки бульдозером составляет 5—7 см.

Все крупные планировочные работы начинают с досыпки наиболее низких мест слоями толщиной 20 см, что улучшает уплотнение отсыпаемого материала (VI). Работу проводят по возможности под уклон с использованием траншейного способа перемещения грунта.

Сооружение каналов и котлованов осуществляют траншейным способом с поперечным перемещением грунта.

Верхний черноземный слой грунта толщиной 0,5—0,8 м снимают заранее и удаляют за пределы остального грунта, чтобы его можно было потом распределить по поверхности кавальеров.

Разработку русла канала и котлована ведут поперечным способом параллельными траншеями с перемычками шириной 0,5 м. При большой глубине траншей перемычки удаляют, как только появляется опасность их обвала. Удалять перемычки можно двумя бульдозерами, которые движутся параллельно. Грунт набирают под уклон, а на подъеме его только перемещают.

При разработке каналов гидросмывным способом бульдозеры поперечными проходами сталкивают грунт в поток воды.

Разработку террас и полок на косогорах выполняют преимущественно бульдозерами с поворотным отвалом, хотя можно использовать и бульдозеры с неповоротным отвалом.

На пологих склонах при сооружении террасы или полки в полувыемке-полунасыпи грунт разрабатывают бульдозерами обоих типов поперечными проходами с послойной отсыпкой грунта (/). Разрабатываемая полка должна быть с обратным уклоном для того, чтобы бульдозер не мог сползти вниз по склону.

На крутых склонах террасы и полки разрабатывают продольными проходами со сталкиванием грунта поворотом бульдозера вниз по склон. До начала работы необходимо разработать первоначальную полку, на которой бульдозер мог бы устойчиво работать.

Чаще всего такую полку разрабатывают самим бульдозером. Для этого во время движения вверх по склону отвал опускают на грунт и при повороте машины па 90° одним концом вырезают небольшую полку. Повторением этой операции может быть создана площадка, достаточная для работы продольными проходами. Во избежание перегрузки машины при поворотах постепенно выглубляют отвал.

Бульдозеры с поворотным косопоставленным отвалом или гидромеханизмом перекоса отвала выполняют эту операцию эффективнее и быстрее, чем бульдозеры с неповоротным отвалом. Первоначальную полку можно сооружать и поперечными проходами сверху вниз, если склон не чрезмерно крут. После сооружения первоначальной полки террасу разрабатывают продольным движением с поворотом машины в сторону склона для сдвига грунта за кромку полки.

Бульдозеры с неповоротным отвалом производят такие повороты через 1—3 м. Угол в плане у бульдозеров с поворотным отвалом недостаточен для того, чтобы грунт непрерывно сходил в сторону, поэтому и для такого типа машин повороты необходимы.

Разработка террас продольными проходами — наиболее трудная и опасная работа бульдозеров. Во всех случаях полку стремятся выдерживать с наклоном в сторону косогора, так как в противном случае бульдозер может сползти вниз по склону.

Рис. 5. Вспомогательные земляные работы, выполняемые бульдозерами: а — разработка террас и полок на косогорах поперечными (/) и продольными (II) проходами, б — засыпка траншей параллельными проходами перпендикулярно траншее (III) и косыми параллельными проходами (IV)

Засыпку траншей осуществляют двумя способами: перпендикулярными траншее параллельными проходами или косыми параллельными проходами.

Первый способ (III) предпочтителен, когда бульдозер может легко за один проход столкнуть грунт при полном захвате. Второй способ (IV) используют, если работа с полным захватом невозможна. В обоих случаях рекомендуется использовать способ работы через вал, если одним проходом столкнуть грунт затруднительно. При больших объемах грунта используют косоперекрестные проходы.

Бульдозерами с поворотным отвалом траншеи засыпают такими же способами при косой установке отвала. Засыпать траншеи косопостав-ленным отвалом продольными ходами эффективно только тогда, когда весь объем грунта может быть перемещен в траншею за 1—2 прохода. Иначе потери времени на повороты для сдвига грунта в траншею снижают производительность и эффективность работы. Во всех случаях подход гусениц или колес бульдозера к краю траншеи недопустим из-за возможного обвала ее стенки и сползания бульдозера в траншею.

Подготовительные работы. К основным подготовительным работам относятся расчистка местности от кустарника и мелколесья, срезка дернового поверхностного слоя грунта, валка деревьев, корчевка пней и удаление камней, пробивка трасс и первоначальных дорог.

Расчищают местность от кустарников и мелколесья отвалом, заглубленным в грунт на 10—20 см. По мере накопления перед отвалом срезанного кустарника, корней и грунта бульдозер поворачивают и накопленную перед отвалом кучу смещают в сторону.

Рис. 6. Подготовительные и вспомогательные работы, выполняемые бульдозерами:
а — расчистка от кустарника и мелколесья, б — срезка дернового слоя, в — валка деревьев, г— корчевка пней, д — толкание скрепера, е — погрузка грунта в транспорт с лотка, ж — погрузка грунта в транспорт с эстакады

Дерн срезают отвалом, заглубленным на величину растительного слоя (0,2—0,3 м). Срезанные пласты дерна поворотом машины смещают в сторону или убирают другими средствами.

Деревья валят отвалом, поднятым на максимальную высоту. Чем выше упирают отвал в дерево, тем легче его повалить. Поэтому в затруднительных случаях прибегают к подсыпке грунта для увеличения высоты упора отвала в дерево. Используют также подрезку корней с одной или нескольких сторон (на рисунке показано тонкими линиями).

При валке деревьев сначала упирают отвал в дерево, а затем постепенно включают муфту сцепления. Как только дерево немного наклонится, бульдозер отводят назад, так как корни падающего дерева могут повредить отвал и всю машину. Если дерево не падает, отвал подводят под корневую систему и толкающим усилием бульдозера завершают операцию валки. Когда валят сухое дерево, возможен облом крупных сучьев и даже ствола при ударах отвалом. В таких случаях рекомендуется включать муфту сцепления плавно.

Крупные деревья (диаметром более 100 см) лучше валить двумя бульдозерами, действующими одновременно с одной стороны. Отвалы упирают в ствол дерева краями.

Корчуют пни и удаляют камни так же, как валят деревья, только при меньшем подъеме отвала. При корчевке пней подрезают сначала их корни. Подрезав их с одной из сторон, подводят отвал под корни пня и одновременным действием напорного усилия бульдозера и подъемного усилия на отвале выкорчевывают пень.

Перед удалением камни обычно отрывают с одной или нескольких сторон. В тех местах, где не предполагается в дальнейшем вести земляные работы, большие камни можно не удалять, а закапывать. Для этого бульдозером отрывают с одной стороны камня достаточно глубокую траншею, в которую затем сталкивают камень и засыпают его грунтом. Во время удаления больших камней и корчевки пней целесообразно попеременно включать и выключать муфту сцепления.

При пробивке трасс и сооружении первоначальных дорог’ расчищают трассу от кустарника и мелколесья, корчуют пни и валят деревья с их удалением в сторону, удаляют растительный слой (не всегда), проводят грубую планировку дороги. Для выполнения такой работы на бульдозере должен быть гидромеханизм перекоса отвала, а также сменные рыхлительные зубья. Такую работу лучше начинать с наиболее высокого места.

Из других вспомогательных работ, выполняемых бульдозерами, наиболее часто используют толкание скреперов и погрузку грунта в транспорт с эстакады.

Толкают скреперы бульдозерами при наборе грунта в ковш и иногда для облегчения движения скрепера на крутом склоне. Для выполнения такой операции среднюю часть отвала усиливают, наваривая дополнительный лист. Подход бульдозера к буферу скрепера и стыкование с буфером отвала бульдозера производят по возможности плавно. Бульдозер-толкач может подходить к буферу скрепера со скоростью до 5—6 км/ч, если он оборудован амортизаторами. Совместное движение машин осуществляют прямолинейно, так как в противном случае можно повредить колеса скрепера ножами отвала бульдозера.

Бульдозер, толкающий скрепер, должен быть загружен несколько больше, чем тягач. В ожидании скреперов можно планировать забой и подъездные пути бульдозером.

Грунт грузят в транспорт с эстакады бульдозерами чаще всего на карьерах. При удобном рельефе местности для этого строят лоток. Бульдозер доставляет грунт или материал к вершине лотка и при подходе транспорта загружает его.

На ровной местности бульдозером отрывают траншею, в которую может заходить для погрузки транспорт. Сверху траншею оборудуют эстакадой с загрузочным отверстием,

Рекламные предложения:



Читать далее:

Категория: - Бульдозеры, скреперы и грейдеры

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

 



Остались вопросы по теме:
"Организация и технология бульдозерных работ"
— воспользуйтесь поиском.

Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы

Небольшой рекламный блок


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2019 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS
Морская техника - Зарядные устройства