|
Бульдозер () —
землеройно-транспортная машина, состоящая из базового тягача и навесного
оборудования и предназначенная в основном для резания, перемещения грунта и
планировки разрабатываемой поверхности.
Рабочее оборудование бульдозера состоит из отвала с
ножами, толкающих брусьев (или рамы) и системы управления отвалом.
Новые модели бульдозеров снабжаются, кроме того, еще
сменным оборудованием: отвалом-откосником для зачистки и планировки откосов,
зубьями для корчевки пней и рыхления тяжелых и мерзлых грунтов и т. п.
По способу установки отвала бульдозеры классифицируют на-
1) неповоротные с постоянным расположением отвала перпендикулярно к
продольной оси базовой машины и 2) поворотные или универсальные — их отвал
может устанавливаться под углом до 60 в плане (в обе стороны) к продольной
оси машины и до 10—12° к вертикали ( 119).
При неповоротном отвале в процессе работы, при
поступательном движении машины вперед отвал опускается и под воздействием собственного
веса и напорного усилия трактора врезается в грунт и срезает стружку толщиной
20—30 см. Отделяемый от массива грунт накапливается впереди отвала, образуя
призму волочения. По наполнении отвала водитель приподнимает (выглубляет) его
и, удерживая на уровне земли, перемещает грунт к месту укладки или в отвал.
С увеличением мощности базовых машин и развитием сменных
рабочих органов, приспособленных для разнообразных работ, область
использования бульдозеров значительно расширилась, и из вспомогательного
оборудования они стали теперь универсальными машинами, часто решающими весь
комплекс земляных работ, оставаясь в то же время важнейшим оборудованием для
совместной работы со скреперами и экскаваторами.
Бульдозеры целесообразно применять при работе в любых
грунтах, включая подорванные скальные породы и мерзлые грунты, при дальности
перемещения до 200 м, в том числе на работах по сооружению насыпей высотой до
1,5 м из резервов и выемок-полунасыпей, на срезке косогоров, планировочных
работах, на штабелировании и распределении заполнителей на складах и т. п.
Бульдозеры с неповоротным отвалом могут перемещать грунт
только вперед, перед отвалом. Универсальный (поворотный) отвал может
перемещать грунт как перед собой, так и в одну или другую сторону, что
позволяет засыпать траншеи, разрабатывать уступы на косогорах и т. п.
непрерывным движением вдоль объекта работ.
По типу механизма управления бульдозеры могут быть с
гидравлическим, канатно-блочным и смешанным управлением.
В бульдозерах с гидравлическим управлением отвал
внедряется в грунт принудительно, в результате усилий, развиваемых
гидросистемой. Эти усилия могут достичь 40% и более от силы тяжести тягача.
При гидравлическом управлении отвалу могут быть заданы четыре положения:
подъем, принудительное опускание, плавающее положение и фиксированное
положение.
Принудительное опускание позволяет легче заглублять отвал
в тяжелые грунты, поэтому гидравлическое управление применяется наиболее
широко, независимо от мощности трактора (тягача).
По типу движителя базовой машины бульдозеры разделяют на
гусеничные и колесные. Колесные бульдозеры создаются на базе колесных
тракторов и специальных двухосных колесных тягачей, автомобилей и
специализированных самоходных машин (автогрейдеров и др.).
Бульдозеры на колесных тракторах или на специальных
тягачах с шинами низкого давления, почти не уступая по проходимости
гусеничным машинам, обладают значительно большей маневренностью и
производительностью. Они получают все большее применение на различных
земляных работах. Производительность этих бульдозеров в определенных условиях
в 1,5—2 раза выше, чем гусеничных машин, а стоимость переработки грунта в
1,2—1,5 раза ниже.
Мощности двигателей современных бульдозеров практически
охватывают диапазон'от 20 до 800 л. с. для гусеничных и колесных машин идо 1650 л. с. для машин на специальных колесных тягачах ( 120).
Бульдозеры начинают применять и для подводных работ. Так в
Японии создан подводный бульдозер, предназначенный для строи тельных работ на
морских глубинах от 2 до 60 м.
На бульдозерах впервые практически осуществлен принцип
разработки грунта активным рабочим органом с повторно-взрывным устройством.
Принцип действия этого устройства ( 121) основан на том, что разрабатываемый
грунт разрыхляется и отбрасывается с отвала бульдозера газами, образующимися
в камере сгорания при сжигании рабочей смеси — бензина (или дизельного
топлива) и воздуха.
Испытания бульдозера с отвалом, оборудованным таким
взрывным устройством, в грунтах средней крепости показали, что его
производительность более чем в 20 раз выше производительности обычного
бульдозера на аналогичной работе. Расход бензина при разработке глины высокой
связности составляет около 0,1 л на 1 м3 грунта.
Рабочий орган бульдозера — отвал представляет собой
сварную конструкцию, состоящую из изогнутого стального листа, усиленного для
большей жесткости ребрами и балками коробчатого сечения. Нижняя кромка отвала
снабжена сменными (на болтах) ножами, наплавленными износостойким сплавом.
Неповоротный отвал крепится к двум продольным толкающим
балкам коробчатого сечения; отвал универсального бульдозера монтируется на
универсальной толкающей раме, на которой может быть установлено различное
сменное оборудование.
Поворотный отвал соединяется с рамой при помощи шаровой
пяты и двух штанг, предназначенных также для изменения угла установки отвала
в двух плоскостях относительно толкающей рамы.
В зависимости от назначения и характера выполняемых работ
отвалы бульдозеров выполняют различной конструкции (см. 118 и 119). Наиболее
распространен отвал коробчатой сварной конструкции. Передняя часть его обычно
представляет собой изогнутый стальной лист, в нижней половине которого
закреплен нож. Для увеличения жесткости отвал усилен ребрами, по бокам его
установлены щеки. У поворотного отвала бульдозера к задней стенке крепятся
кронштейны, в которых вставляются пальцы , (они соеди- нлют отвал с боковыми
упорами рамы), позволяющие повернуть отвал относительно оси тягача.
При разработке сыпучих и рыхлых грунтов целесообразно к
отвалу крепить открылки-удлинители. Это позволяет повысить производительность
бульдозера на 40—50%.
На работу отвала бульдозера, на энергоемкость процесса и
формирование призмы волочения существенно влияют геометрические параметры
отвала, а также его форма, которая может быть прямоугольной, с криволинейным
очертанием боковой поверхности и сферической.
Основными параметрами отвала бульдозера (см. 119)
являются: ширина В, высота Н, угол резания 6, угол заострения ножа £ и
задний угол а, угол захвата <р, т. е. угол поворота отвала в плане, угол
зарезания v, т. е. угол поперечного перекоса отвала (угол между режущей
кромкой ножа отвала и горизонталью). Основные пара метры регламентированы
ГОСТом.
В качестве главного параметра бульдозера принимается
номинальное тяговое усилие трактора или тягача. Длина и ширина отвала
бульдозера, определяющие объем перемещаемого им грунта, увязываются с
техническими возможностями трактора (тягача) — его мощностью и тяговым
усилием по сцеплению, исходя из тягового расчета. Минимальная длина отвала
назначается больше поперечного габарита трактора на 20—30 см. Для
универсального отвала указанное перекрытие необходимо обеспечить при
минимальном угле захвата.
Основными тенденциями дальнейшего развития бульдозеров
являются: повышенш мощности привода, увеличенш тяговых усилий, скоростей маневренности,
оснащение бульдозеров сменными отвалами для выполнения различного вида работ
и современными устройствами для толкания
|