Бульдозеры. Бульдозер – землеройная машина, состоящая из базового тягача (трактора) и бульдозерного (навесного) оборудования

Бульдозер – землеройная машина, состоящая из базового тягача (трактора) и бульдозерного (навесного) оборудования, предназначенного, в общем случае, для резания и перемещения грунта и планировки разрабатываемой поверхности.

Бульдозеры предназначены для послойной разработки пород категории I – IV без предварительного рыхления и перемещения на расстояние до 50-150 м. Скальные породы могут ими послойно разрабатываться после предварительного рыхления.

Бульдозеры-толкачи применяют для совместной работы со скреперами и другими землеройными машинами.

По мощности двигателя и номинальному тяговому усилию бульдозеры классифицируются:

Таблица 5.1

По типу ходового оборудования бульдозеры разделяются на гусеничные и колесные. Колесные бульдозеры создаются на базе колесных тракторов, колесных тягачей, автомобилей и специализированных самоходных машин (автогрейдеров и др.).

По размещению рабочего органа бульдозерного оборудования на базовой машине различают бульдозеры с передним и задним расположением отвала.

Наиболее распространен неповоротный отвал в виде коробчатой сварной конструкции (рис. 5.3, а). Его передняя часть представляет собой изогнутый стальной лист, в нижней половине которого закреплен нож. Для увеличения жесткости отвал усилен ребрами. При необходимости по сторонам отвала устанавливаются щеки. При разработке сыпучих пород к отвалу крепятся открылки-удлинители, позволяющие повысить производительность бульдозера на 40-50%.

Рис. 5.3 Конструкции бульдозерных отвалов:

а – неповоротного; б – поворотного; в – со сменным крутящим зубом; 1 – лобовой винт; 2, 3 – ножи боковой и средний соответственно; 4 – боковина; 5, 6 – верхняя и нижняя коробки; 7 – козырек; 8 – подпятник для шарнирной головки; 9 – палец крепления отвала к боковым цапфам; 10 – зуб; 11 – открылок-удлинитель.

Поворотный отвал (рис. 5.3, б) обычно делают большей длины, чем у машин с неповоротным отвалом, так как в повернутом положении он должен перекрывать ширину базового тягача. Отвал представляет собой коробчатую металлоконструкцию, с тыльной стороны которой приварен подпятник для шаровой пяты толкающей рамы.

Для работы в породах средней крепости отвал снабжают сменными зубьями (рис. 5.3, в), которые устанавливают так, чтобы они могли разрыхлять породу при рабочем или обратном ходе бульдозера. При этом зубья закрепляют на оси шарнирно, так чтобы их режущие лезвия были направлены в сторону, противоположную режущему лезвию отвала. При движении бульдозера вперед зубья поворачиваются на оси и их тыльная сторона скользит по поверхности породы. Отвалы с рыхлящими зубьями целесообразно применять при подготовке бульдозером фронта работ для скреперов.

По типу механизма управления бульдозеры разделяются на бульдозеры с гидравлическим, канатным и смешанным управлением. В бульдозерах с гидравлическим управлением отвал внедряется в грунт принудительно за счет усилий гидросистемы. Эти усилия могут достичь 40 % и более от общего веса трактора. При гидравлическом управлении отвалу могут быть заданы четыре положения: подъем, принудительное опускание, плавающее положение и фиксированное положение.

На бульдозерах с гидравлическим управлением правый, а иногда и левый подкосы заменяются гидроцилиндрами. Изменяя длину одного или обоих гидроцилиндров (подкосов), можно наклонять отвал в вертикальной плоскости на угол до 20 .

Главный параметр бульдозера – номинальное тяговое усилие трактора или тягача – определяется из выражения

,

где - сцепной вес бульдозера, кН; - коэффициент использования силы веса базовой машины с навесным оборудованием по сцеплению.

Основные параметры бульдозера:

- эксплуатационная масса бульдозера (т), равная сумме масс эксплуатационной базовой машины (трактора) и навесного бульдозерного оборудования (последняя составляет 15-25% от );

- скорости рабочего и обратного ходов. Первая обычно составляет 2-4 км/ч, вторая может достигать 19 км/ч для гусеничных и 10 км/ч и более для колесных машин;

- среднее давление на грунт

,

где – опорная площадь гусениц, ;

- положение центра давления, т.е. точки приложения равнодействующей всех нормальных реакций грунтового основания на ходовую часть, определяемое по расчетным схемам;

- удельное горизонтальное усилие (кН/м) и вертикальное давление (МПа) на режущей кромке ножа, характеризующие возможность разработки пород различной крепости:

,