Современные бульдозеры

Содержание

1. Введение                                                                                                                                                                                       3

2. Современные бульдозеры                                                                                                                                           4

         2.1 Достоинства бульдозерной техники                                                                                                4

         2.2 Виды бульдозеров                                                                                                                                              4

         2.3 Области применения                                                                                                                                       5

       2.4 Классификация бульдозеров                                                                                                                      6

3. Рабочий орган бульдозера                                                                                                                                           6

4. Образцы современных бульдозеров                                                                                                                  7

5. Применение бульдозеров                                                                                                                                          11

6. Заключение                                                                                                                                                                             12

7. Литература                                                                                                                                                                               14

1.   Введение

       Бульдозер – это универсальная землеройно-транспортная техника, включающая в свою конструкцию гусеничный или пневмоколесный трактор со специальным навесным оборудованием и органами управления. Рабочие приспособления представляют собой отвал с ножами, толкающую раму с подкосами и привод, отвечающий за опускание и подъем лопаты во время работы. Некоторые типы машин также имеют регулировку отвала в плане.       Бульдозер – это машина, которая режет грунт с дальнейшей его транспортировкой на небольшие дистанции (порядка 100 метров). Кроме того, техника используется для удаления растительности, деревьев, строительных материалов, снега. Также агрегат позволяет выполнить планировку грунта, засыпку оврагов и ям, перевозку сыпучих грузов в карьерах и на складах.

     Подборка и штабелирование материалов производятся на складах преимущественно бульдозерами на пневматических колесах, поскольку гусеничные аналоги деформируют и загрязняют обслуживаемые объекты. Стоит отметить, что бульдозер – это маневренная и высокоэффективная машина с высоким показателем проходимости. На долю этой техники приходится более половины по выполнению общего объема земляных работ.

 рис.1 Бульдозер

2.   Современные бульдозеры

       Сферу современного строительства невозможно представить без применения спецтехники, в частности без бульдозеров. С их появлением рынок строительных услуг стал быстро развиваться и прогрессировать.   Современный бульдозер – один из видов землеройной техники. Внешне он похож на гусеничный трактор, но в отличие от последнего у него есть передний отвал, с помощью которого он выполняет основную работу. Помимо этого современные машины оснащены специальными рамами из брусьев и подъемным механизмом, который поднимает и опускает отвал. Бульдозер может выполнять различные операции, поэтому он так распространен в дорожных и строительных сферах. По статистике, более 40% всех работ выполнено именно бульдозерами.

2.1   Достоинства бульдозерной техники

       Данные строительные машины имеют ряд преимуществ перед своими аналогами:

§  способность работать с различным видом грунта;

§  низкие эксплуатационные расходы;

§  бульдозеры неприхотливы к температуре и погодным условиям;

§  данный вид техники способен проходить по бездорожью, слабым грунтам и затапливаемой местности; § простота управления; § маневренность.

Кроме этого, для разных типов грунта предназначается свой вид машин. К примеру, для болотной местности был создан специальный болотоходный бульдозер, риск увязания которого минимален из-за широкой гусеницы.

2.2   Виды бульдозеров

     Строительная техника имеет несколько классификаций. Бульдозеры подразделяются в зависимости от:

§  тяговых показателей (класса);

§  назначения;

§  типа хода;

§  вида рабочего органа и способа управления на нем.

    Выделяют машины общего (землеройные и транспортные работы) и специального назначения (толкачи, подводная техника и т.д.).

По классу тяги машины делятся в зависимости от мощности:

§  сверхтяжелые бульдозеры имеют мощность более 510 кВт, они относятся к классу 35;

§  тяжелые с мощностью 220-410 кВт, им присваивается класс от 25 до 35; § средние, мощность которых варьируется от 103 до 154 кВт, имеют класс 6-15;

§  легкие и суперлегкие бульдозеры, с мощностью и классом - 37-96 кВт (класс от 1,4-4) и 37 кВт (класс 0,9 и менее) соответственно.

В зависимости от способа управления машины делятся на гидравлические, пневматические и механические. По типу хода бульдозеры делятся на гусеничные и пневмоколесные, по типу рабочего органа – на машины с неповоротным и поворотным отвалом.

2.3   Области применения

     Без современных бульдозеров сегодня просто не обойтись. Их применяют как в строительных, так и в коммунальных отраслях. С помощью бульдозера можно:

§  возводить насыпи;

§  создавать планировку стройплощадок;

§  засыпать траншеи и котлованы;

§  разравнивать грунт после работы другой спецтехники;

§  террасировать склоны; § расчищать территорию от мусора, снега и т.д.

      Принцип работы современного бульдозера несложен. С помощью тягача он двигается вперед, а в это время рабочий орган (отвал) погружается в грунт. Ножами бульдозер срезает верхний слой почвы, который перемещает перед собой на 5-10 метров. Движение вперед машине необходимо, чтобы набрать нужный объем грунта. Данный принцип работы возможен благодаря криволинейному профилю рабочего органа.

     Верхняя часть отвала, которая выполнена в виде козырька, защищает бульдозер от пересыпания грунта. Данная спецтехника считается очень надежной, так как отвал хорошо прикреплен к жесткой сварной конструкции, которая позволяет поднимать большое количество грунта. Для повышения качества и эффективности работы применяют расширители, которые надевают на отвал. Это позволяет увеличить объем обрабатываемого грунта.

2.4   Классификация бульдозеров

Таблица 1. Классификация бульдозеров

        Бульдозеры               Малогабаритные Лёгкие       Средние     Тяжёлые    Сверхтяжёлые

Тяговое усилие,             До 25 25…135 135…200 200…300 Св. 300 кН

Мощность До 45 45…120 120…180 180…300 Св. 300 двигателя, кВт

3.   Рабочий орган бульдозера

     Основными элементами бульдозерного оборудования являются отвал, толкающие брусья с раскосами и подкосами или толкающая рама с раскосами, гидроцилиндры подъема и 

опускания отвала, а также, на отдельных видах, механизмы поворота отвала в поперечной и горизонтальной плоскостях и изменения угла резания.           Отвал бульдозера представляет собой сварную конструкцию коробчатого типа, обеспечивающую ему жесткость, с приваренным в передней части лобовым листом криволинейного профиля. Последний обеспечивает быстрое заполнение отвала материалом. Для повышения износостойкости лобового листа фирма «Саtеrрillаr» приваривает к нему пластины из специальных легированных сталей, обладающих высокой устойчивостью к абразивному износу и ударным нагрузкам.

В нижней части к лобовому листу болтами впотай крепятся съемные ножи. При изнашивании острой кромки ножа его разворачивают и режут вторым, острым концом. Для повышения устойчивости ножей к абразивному изнашиванию и ударным нагрузкам зарубежные фирмы изготавливают их из легированных сталей типа DН-2 или DН-3 с повышенным содержанием бора и никеля.

        Гусеничный бульдозер общего назначения оснащается основными отвалами, выпускаемыми почти всеми производителями.

     Различают неповоротный, поворотный и универсальный отвалы. Неповоротные включают в себя прямой, сферический и полусферический отвалы. Торцы этих отвалов закрыты двумя боковыми щеками для снижения потерь грунта при транспортировании. Лобовой лист завершается вверху козырьком, приваренным под углом к лобовому листу. Козырек препятствует пересыпанию грунта через верхнюю кромку отвала и улучшает формирование призмы волочения грунта. Для защиты от повреждений гидроцилиндров и радиатора двигателя от пересыпающегося материала некоторые фирмы используют решетки, устанавливаемые сверху на отвалах, и щитки.

рис 2. Отвалы

4.   Образцы современных бульдозеров

рис.4 Схема современого бульдозера Fiat-Kobelco D180

     Фирма «Fiat-Kobelco» установила на бульдозерах своего типоразмерного ряда двигатели Cummins с выхлопом, соответствующим нормам Евро-2. У модели D150 появилась модификация XLT (удлиненная гусеница с 8 опорными катками), а у D180 — модификации XLT и LGP (гусеницы с 8 опорными катками).

На моделях D150 и D180 установлены автоматически переключаемые КПП, в зависимости от загрузки двигателя. На D150 как основная, а на D180 по заказу используется дифференциальная система поворота.

Вместо прежнего бульдозера FD30C выпускается бульдозер марки D350 STD с 7 опорными катками ходовой тележки и автоматически переключаемой КПП. По заказу он может быть оснащен дифференциальным механизмом поворота.

Бульдозеры всех модификаций могут быть дополнительно оснащены

рыхлителями: многозубыми с параллелограммной подвеской на D150 и D180 и одно- и многозубым с регулируемой параллелограммной подвеской на D350.

Максимальные         значения транспортных         скоростей   заднего хода составляют 12, 12,7 и 12,7 соответственно у моделей D150, 180 и 350.

                                                                              рис.5 Бульдозер Fiat-Kobelco D180

рис 6. Схема бульдозера Четра Т11

   Бульдозер Четра Т11 выполнен по традиционной конструктивно подобной модульной схеме: двигатель Ярославского моторного завода; трансмиссия гидродинамическая с планетарной КПП, переключаемой на ходу; ходовое оборудование машины включает в себя 7-катковую гусеничную тележку с жесткой подвеской катков и уширенные башмаки (910 мм).

Подвеска отвала включает в себя диагональный гидрораскос, соединяющий отвал с рамой трактора и обеспечивающий при этом максимальное приближение отвала к капоту трактора. На машине используется рыхлитель с параллелограммной подвеской.

Максимальная транспортная скорость заднего хода достигает 14,3 км/ч.

ООО «ЧТЗ-Уралтрак» с середины 2002 г. перешло на выпуск нового семейства модернизированных бульдозеров модели Б10 тягового класса 10, взамен прежних моделей Б140, Б170 и пр. этого же класса, и Б15 — тягового класса 15. Это конструктивно подобные машины. На них используются двигатели собственного изготовления и гидродинамическая трансмиссия с планетарной 3-скоростной КПП. По заказу может быть установлена 8скоростная механическая КПП.

Рамы гусеничных тележек подвешиваются спереди к раме трактора посредством балансирной балки с микроподрессориванием вместо рессор, что было у прежних моделей.

рис.7  Бульдозер Четра Т11

                                                         рис.8 Схема бульдозера SD16                                                               

     Бульдозер SD16 имеет 6-катковую гусеничную тележку с жесткой подвеской. На нем может быть установлен трехстоечный рыхлитель с параллелограммной подвеской.

Максимальная транспортная скорость заднего хода у D275A-5 и D61E-12 достигает соответственно 14,9 и 12,8 км/ч.

Фирма «Liebherr» сохранила свой типоразмерный ряд бульдозеров, за исключением модели PR751M, которая снята с производства. Она будет выпускаться только по заявкам из России. С 2003 г. Liebherr передала российской компании «АКР-Техно» техническую документацию на производство навесного оборудования на упомянутую модель бульдозера. Это оборудование будет изготавливаться на Краснокамском заводе ЗападноСибирского машиностроительного концерна и включает в себя отвал STJ и одностоечный рыхлитель. Бульдозер будет отправлен на рудник в конце этого года. В последующем будет изготавливаться вся гамма навесного оборудования, включающая в себя отвалы U и А, а также многостоечный рыхлитель. По документации Liebherr отвал и стойки рыхлителя будут изготавливаться из износостойской шведской стали Hardox 400, а ножи и коронки будут приобретаться у фирмы «SAAB». Несущие металлоконструкции для холодного климата будут изготавливаться из шведской хладостойкой стали Weldox 700.

5.   Применение бульдозеров

    Из-за высокой маневренности эта машина активно эксплуатируется в строительстве для проведения большого числа подготовительных операций. В перечень основных работ, выполняемых бульдозером, относят следующие:

•       возведение насыпей, высота которых может достигать отметки 2 м. Осуществляется перемещение почвы на расстояние 50–150 м;

•       разработка грунтов для котлованов, траншей;

•       планирование территорий;

•       корчевание. Осуществляется заглублением отвала на 15 см ниже уровня грунта;

•       снятие растительного слоя с возможностью укладки его в валик. Толщина срезаемого грунта обычно составляет 5 см;

•       перемещение грунта в насыпь. Выполняется из боковых резервов траншеями;

•       срезка откосов. Выполняется в два захода для достижения лучшего результата;

•       разравнивание грунта. Проходы спецмашины должны перекрывать друг друга в среднем на 500 мм;            валка деревьев и корчевание пней.

рис. 9 Схема работы бульдозера, срезка растительного грунта

6.   Заключение

        Бульдозерами можно выполнять расчистку полосы отвода с удалением кустарника, деревьев, крупных камней, растительного слоя, снега и т. п. ; планировку различных строительных площадок, включая объекты дорожного строительства; перемещение и разравнивание грунтов в насыпях, отсыпаемых другими машинами; перемещение экскаваторных и скреперных отвалов в кавальеры; разработку профильных выемок в кавальеры, а там, где возможно, и в насыпи; возведение насыпей при перемещении грунтов из боковых резервов; засыпку ям и оврагов; устройство временных дорог и проездов; разработку песчаных и гравийных карьеров; перемещение и погрузку сыпучих материалов (песка, гравия, щебня и др.) в карьерах и на складах.

     Доля машиностроения в объёме ВВП составляет около 1% (в Китае и США соответственно 4 и 5%), а темпы прироста ВВП в России, даже не учитывая его структуру, ежегодно уступают темпам США и Китая. А это значит, что по своему промышленному потенциалу мы продолжаем сдавать позиции странам, где государственная инновационная политика реализуется, а не декларируется, где создаются условия для функционирования инновационной и технологической модели устойчивого развития, а не новые акционерные, государственные или полугосударственные структуры с дублирующими функциями и определёнными целями.

      Даже достигнутый уровень износа основных фондов машиностроения (около 80%) не воспринимается до настоящего времени государственными органами как чрезвычайное положение, требующее неотложных мер. А поток машиностроительной продукции с Запада и Востока заполняет всё новые и новые ниши со скоростью, определяемой только финансовыми возможностями зарубежных производителей. Других барьеров для них в России практически нет.

      И всё же, учитывая изложенное и многое другое, оставшееся за этими строками, необходимо отметить, что основными задачами каждого из действующих предприятий по-прежнему остаются сохранение и развитие своего производственно-технологического и кадрового потенциала на базе результатов научно-технического прогресса в мире, достижений передовых фирм и стран, а также возможностей собственного бюджета.

     В решении этой жизненно определяющей задачи приоритетным направлением должна быть кадровая политика, потому что только высококвалифицированный инженерно-технический персонал и рабочие кадры в целом способны успешно осмыслить и использовать доступную нам научно-техническую информацию для создания на её базе эффективной и конкурентоспособной техники и технологий. Необходимо помнить, что опыт и знания сотрудников предприятий являются одним из ключевых факторов развития, основным капиталом не имеющим цены. В новом году к старым проблемам добавляются новые, и успешное их преодоление зависит во многом от того, имеется ли возможность сберечь и приумножить существующий потенциал.

7.   Литература

•      Полосин, М.Д. Машинист бульдозера: учеб. пособие / М.Д. Полосин, Э.Г. Ронинсон. – М.: Издательский центр «Академия».

•      Раннев, А.В. Устройство и эксплуатация дорожно-строительных машин: учебник для нач. проф. образования / А.В. Раннев, М.Д.

Полосин. – М.: Издательский центр «Академия».

•      Алексеева Т.В., Артемьев К.А. Дорожные машины. Часть 1 Машины для земляных работ (теория и расчёт): Учебное пособие. – М.: Машиностроение.

•      Бромберг А.А. Машины для земляных работ. Атлас конструкций. М., “Машиностроение” .

•      Чекмарев А. А. Справочник по машиностроительному черчению. М.: “Машиностроение”.

•      Экономика производства и эксплуатации строительных и дорожных машин: методические указания по технико-экономическому обоснованию дипломных проектов. / Сост. А.Н. Витушкин; В.П.

Шаронов.