О чем речь? Схема работы бульдозера определяет его эффективность в рамках поставленных задач. Она представляет собой необходимые перемещения и операции при взаимодействии с грунтом.
На что обратить внимание? На схему работы влияет как внешняя среда (тип почвы, погода и т.д.), так и конструкция самого бульдозера. Устройство отвала является одним из ключевых факторов в земляных работах.
В этой статье:
Задачи бульдозеров
Бульдозер – это разновидность техники на колесном или гусеничном ходу, на которую устанавливается специальный рабочий орган — отвал. Называть эту машину трактором неправильно. После рассмотрения основных составных частей этого ТС становится понятным, что базовым для него является трактор.
Задачи бульдозеров
Основными составными частями бульдозера являются:
- Отвал – это один из видов навесного оборудования ТС.
- Толкающие брусья и раскосы, с помощью которых передний отвал крепится непосредственно к машине.
- Несущая рама и подрамник.
- Гидроцилиндры перемещения отвала. Он может перемещаться в нескольких плоскостях.
- На бульдозер может быть установлено навесное оборудование, например, лебедка, рыхлитель, траншеекопатель и т. д.
- Ковш устанавливается на некоторых моделях ТС.
Бульдозер применяется в строительстве, горнодобывающей, лесной и тяжелой промышленностях, сельском хозяйстве, при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Большая часть их выпускается на гусеничном ходу. Работы по выравниванию земельных участков, подготовке строительных площадок, перемещению пород, грунтов и другого материала требуют от бульдозера надёжного сцепления с поверхностью земли. Гусеничная техника обладает высокой проходимостью и низкой скоростью передвижения. Для обеспечения маневренности и повышения скорости движения некоторые модели выпускаются на колесном ходу.
Основные работы, выполняемые бульдозером:
- Землеройные работы на этапе планирования площадок. Под этим понимается разравнивание привезенного грунта по слоям и его перемещение к началу насыпи, срезка верхнего слоя почвы и его удаление за пределы зоны.
- Перемещение и штабелирование строительных материалов на расстояния: до 80 м для гусеничных моделей и до 140 м для колесных.
- Облагораживание раскорчеванной территории, перемещение с нее камней и пней, вырубка негустого леса, в том числе в карьерах вдоль трасс.
- Формирование плодородной почвы из заранее заготовленных составных частей (песок, торф, перегной и т. д.).
- Формирование насыпей высотой до 1,5 метров, поднятие уровня земляного полотна грунтом из выемок и боковых резервов.
- Заполнение неровных участков земной поверхности: канав, котлованов, траншей и ям.
- Ландшафтные работы по выравниванию земельных участков и формированию террас-ступеней на склонах.
Классификация бульдозеров
Бульдозеры классифицируются по следующим признакам: по назначению, рабочему органу, тяговому классу, типу ходовой части и виду управления.
По назначению в зависимости от конструкции отвала эти ТС разделяют на универсальные (общего плана) и специальные. Первые подходят для всех основных видов работ, как правило, для разработки грунта 1, 2 и 3 категорий. Второго типа бульдозеры используются в особых условиях. Специализация их определяется формой отвала: они бывают прямыми, полу- и сферическими, с нависающим козырьком или без него. Машинист имеет возможность работать с различными материалами, управляя режимами работы этих элементов. Функционал бульдозера может быть расширен установкой сменного навесного оборудования.
Классификация бульдозеров
Различают около 20 типов данных ТС. Основными из них являются:
Строительно-землеройные бульдозеры с шириной фронтального отвала до 5,5 м
Точность планировки этих машин – до 2 см на 300–400 м. На современные модели устанавливаются лазерные датчики и бортовой компьютер.
Бульдозеры-нагребатели с узким сферическим отвалом
Основным предназначением является собирание грунта и мусора в ковши погрузчиков.
Бульдозеры-кусторезы с острой нижней кромкой и козырьком на отвале
Используются для подрезания кустарников и подлесков.
Мусорные бульдозеры
С высоким отвалом и козырьком. Нужны для разравнивания свалок и дымящихся грунтов при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Кабины таких бульдозеров оснащены системой кондиционирования воздуха.
Болотные бульдозеры с крупными гусеницами и широким отвалом
Используются при разработке торфяных месторождений и в различных видах мелиорации.
По тяговому классу различают сверх- и легкие, средние, сверх- и тяжелые ТС. Сверхлегкие бульдозеры имеют тяговый класс до 0,9 тс и мощность 18–37 кВт, легкие — класс 1,4–4 тс и мощность 37–96 кВт, средние — класс 6–15 тс и мощность 103–154 кВт, тяжелые — класс 25–35 тс и мощность 220–405 кВт, сверхтяжелые — класс свыше 35 тс и мощность 510 кВт и более. Эффективность работы напрямую зависит от массы и мощности, поэтому очень важен правильный выбор ТС для производства конкретного вида деятельности.
Классификация бульдозеров по типу ходовой части: гусеничные или колесные.
По виду управления они бывают с механическим, гидравлическим и пневматическим управлением. Сейчас наиболее распространены бульдозеры с гидравлическим управлением.
Широкий модельный ряд этих ТС, штатное и дополнительное оборудование (автоматические системы контроля, сигнализационные механизмы, кондиционеры, обогреватели и др.) позволяют заказчикам выбрать технику для выполнения конкретных задач по оптимальным ценам.
Классификация бульдозеров
Параметры оборудования бульдозера
Основными рабочими инструментами бульдозеров являются:
- отвал;
- толкающая рама;
- механизм управления;
- рыхлительные зубья, откосники, уширители, открылки (дополнительное оборудование).
Основными характеристиками бульдозерной техники является высота без козырька, длина отвала в метрах и радиус его кривизны, основной угол резания, задний угол отвала, угол заострения ножей, угол перекоса отвала и угол поворота (у такого типа ТС) отвала в градусах, высота подъема и глубина опускания отвала относительно опорной поверхности в метрах, напорное и вертикальное усилия на режущей кромке, скорости подъема и опускания отвала.
Отвал бульдозера представляет собой жесткую сварную металлическую конструкцию с лобовым листом криволинейного профиля. На нижней его кромке крепятся съемные двухлезвийные режущие ножи (два боковых и средние), покрытые износоустойчивым сплавом. Для недопущения пересыпания грунта через верхнюю кромку отвала над ней имеется козырек. Для повышения производительности ТС при работе на легких грунтах на боковые его кромки устанавливают сменные уширители, открылки и удлинители. Сферические и полусферические отвалы устанавливаются на современные неповоротные гусеничные бульдозеры для снижения потерь грунта при его перемещении.
Схема работы бульдозера
Машинист обязан знать, как действовать при различных заданиях. Для разных типов почв существуют схемы работы бульдозера, по которым осуществляется обработка грунта:
- Прямоугольная (траншейная) – универсальная для любой земли. В этом режиме бульдозер работает, используя до 70 % своей мощности. Отвал ставится глубоко, земля срезается ровной траншеей.
- Клиновая схема работы бульдозера – применяется на влажных, мягких грунтах. Рабочее навесное оборудование заглубляется по максимуму. ТС двигается вперед и постепенно вынимает грунт, поднимая отвал. При этом мощность бульдозера используется на 100 %.
- Гребенчатая – подходит для самых твердых и сухих грунтов. Отвал опускается на максимум глубины, затем по ходу движения его поднимают на треть. За проход делают 2–3 таких операции. Выемка земли происходит ступенями, отвал заполняется грунтом на 100 %.
Оптимальным расстоянием для перемещения грунта ТС считается 50 м. Если необходим перенос дальше, применяют спаренную работу бульдозеров. Примеры схемы работы бульдозера:
Копание
При этой работе нагрузка на бульдозер максимальна. Мощность техники используется на 100 %. Планируется удаление большого количества вырезаемой земли на отвале. Применяются 3 схемы копания почвы:
- прямоугольная равная по толщине стружка;
- гребенчатая выемка;
- особый клиновой вариант с переменной толщиной стружки.
При применении схемы копания по первому способу отвал агрегата в соответствии с технической возможностью и типом грунта заглубляется сразу практически по максимуму. Производится выемка земли ровной стружкой по ходу перемещения бульдозера в прямом направлении.
Схема работы бульдозера
Данный способ копания применяется при работе под уклоном. Мощность бульдозера позволяет получить равномерную вырезку слоя. Перемещения ТС минимальны, работа выполняется быстро, с высокой производительностью. Эта технология лучше других подходит для срезки верхнего слоя почвы с растительностью.
Клиновую схему выемки грунта выгодно применять при работах с легкими / слегка увлажненными почвами. Отвал бульдозера сразу входит в землю на максимально возможную глубину. При движении машины вперед отвал постепенно поднимается и заполняется грунтом, который надо переместить. При этой методике копания земли сокращается путь резания и время набора земли в отвал. Клиновую схему срезания нецелесообразно применять на тяжелых, плотных грунтах. На этих почвах отвал заглубляется тяжело даже при использовании ТС на полную мощность.
Для тяжелых грунтов подходит гребенчатая схема работы бульдозера. Отвал сразу заглубляют достаточно глубоко в почву. При снижении оборотов двигателя поднимают отвал примерно на треть высоты опускания. Такие процедуры делают 2–3 раза за проход. В результате получается полное заполнение отвала. Так можно добиться практически полного использования мощности бульдозера. Преимуществом этого способа является быстрое заполнение отвала грунтом. При нем возрастает нагрузка на бульдозериста, так как ему приходится часто работать рычагами. Схема пригодна для грунтов с оптимальной влажностью.
Для повышения эффективности срезания почвы бульдозером задействуют модели отвалов, на которых средний нож намного длиннее боковых. Практика показала, что наличие такого ножа повышает производительность бульдозера на 35–40 %.
Выполнение насыпи
При сооружении вала требуемые глубокие выемки срезают ярусами. Работы начинают на участках, самых близких к будущей насыпи. Количество траншей, из которых необходимо перемещать грунт, определяется на этапе планирования работ с учетом конфигурации всей выемки и характеристик отвала бульдозера.
При неглубоком залегании грунтовых вод почва в нижних ярусах бывает сильно увлажненной. Следует правильно спланировать их отвод, чтобы они не скапливались в низких местах. Поэтому в ходе сооружения насыпи необходимо тщательно выдерживать уклоны по всей разрабатываемой выемке. Схему движения бульдозера продумывают так, чтобы перемещение машины с заполненным отвалом велось по четко спланированной линии пути.
Выполнение насыпи
Прокладывать маршрут движения (линию пути) надо заранее бульдозером без производства земляных работ, т. е. с пустым отвалом. Для повышения производительности при формировании насыпи работают по отдельным участкам, а не по всему периметру насыпи сразу. Когда высота вала достигает полутора метров, дальнейшую отсыпку полотна вверх осуществляют дополнительно привлекаемой техникой, скреперами и самосвалами. Грунт со съездов используется для доводки откосов насыпи при завершении работ.
Нецелесообразно использовать бульдозер для транспортировки почвы на большое расстояние. Когда высота насыпи невелика, ее возведение производят методом линейной засыпки. Бульдозеры при перемещении грунта сильно нагружены и перемещаются медленно. Для одновременной транспортировки и разравнивания почвы хорошо задействовать несколько этих ТС. Планировочные работы обеспечивает автогрейдер, работая вместе с бульдозером.
Разравнивание площадки выполняют методом параллельных проходов машины. Каждая последующая сглаживаемая полоса должна перекрывать предыдущую. Для обеспечения заданной толщины уплотняемого слоя отвал удерживают недалеко от разравниваемой поверхности. Бульдозер двигается по очередной заранее спланированной полосе, равномерно распределяя верхний слой грунта.
На площадках со значительным перепадом высот полотно площадки создается террасным методом с постепенным увеличением заглубления, а также формированием полки к требуемому по плану поперечному уровню. Для выполнения таких работ используют бульдозеры, оснащенные поворотным отвалом. На косогорах производительность этих ТС на 50–60 % выше аналогичного показателя техники без такого инструмента.
Перед формированием насыпи производится разметка площадки. Устанавливаются колышки, указывающие размеры как вала, так и разработки траншей. Работу начинают с самой верхней границы косогора, постепенно перемещаясь вниз. В первой канаве нарезаются небольшие уступы либо выполняется подготовка основания возводимой насыпи. Косогор разрабатывается отвалом с прокладыванием продольных проходов.
Выбор схемы работы бульдозера зависит от характеристик подготавливаемой площадки, удаленности мест разработки и отсыпки грунта, других показателей. Для повышения эффективности использования техники следует оптимизировать холостые пробеги, повороты, переключение скоростей.
