Бульдозер на базе трактора Т-330

По форме это прямой отвал, примерно таких же габаритов, только без боковых щек. Он предназначен для профилировочных и планировочных работ небольшого объема бульдозерами малого класса тяги. 

 

Рисунок 6 – Поворотный отвал

 

3. Сферический отвал  (U-образный отвал, универсальный  отвал) обладает хорошей накопительной способностью, поэтому он применяется для перемещения больших масс грунта на значительные расстояния, планировки больших площадей, мелиорации, отвала грунта, штабелирования сыпучих материалов, загрузки бункеров с эстакад и др. Отвал малоэффективен при копании грунтов категории II и выше, так как из-за длинной режущей кромки плохо заглубляется. Выпускаются сферические отвалы повышенной (на 30-70 %) вместимости для перемещения очень легких материалов, таких как снег, древесная щепа, уголь, торф и т. п.

Отвальная поверхность  сферического или универсального отвала состоит из одной центральной  и двух боковых секций с цилиндрической поверхностью. Центральная секция занимает не более 40% площади отвала, а края боковых секций, расположенных в  плане под тупым углом к центральной, выступают вперед на 20-40% расстояния между их краями. Угол между ножами боковых секций в плане не превышает 150°.

 

Рисунок 7 – Сферический отвал.

 

4. Благодаря своей  универсальности, полусферический  отвал (Semi-U образный отвал, универсальный отвал) является самым распространенным типом отвала. Он сочетает в себе высокую проникающую способность неповоротного отвала и повышенную допустимую нагрузку, которая достигается за счет коротких створок, состоящих только из угловых ножей отвала.

Отвальная поверхность  полусферического или полууниверсального отвала состоит из одной центральной  и двух боковых секций с цилиндрической поверхностью.  Центральная секция занимает 40% и более площади отвала, а края боковых секций выступают вперед не более, чем на 20% расстояния между их краями. Угол между ножами боковых секций в плане не меньше 150°. Боковые секции с краев закрыты боковыми косынками с вертикальными ножами. Косынки повышают его накопительную способность, а ножи облегчают нарезку траншей и позволяют работать с перекосом. По накопительной способности и прочности разрабатываемых грунтов полусферический отвал занимает промежуточное положение между прямым и сферическим.

 

 

Рисунок 8 – Полусферический отвал.

 

 

 

 

 

3. Технологические схемы проведения работ.

 

Операции, выполняемые  бульдозером. Перед тем как приступить к работе, машинист бульдозера совместно  с бригадиром или прорабом участка  должен ознакомиться с рельефом местности, состоянием и особенностью грунтов, объемами предстоящих работ, а также с технической документацией о возможном наличии подземных коммуникаций (кабелей, трубопроводов и др.). Все это необходимо, чтобы наилучшим образом использовать имеющиеся уклоны местности и выбрать наиболее производительные и экономичные способы работы в данных условиях.

Разработка грунта бульдозером  начинается с операций зарезания  и набора грунта. Для эффективной  работы бульдозера тяговое усилие трактора, на котором смонтировано бульдозерное оборудование, должно быть переменным, близким к максимальному, которое сначала расходуется на зарезание и снятие стружки, а затем на перемещение призмы волочения грунта отвалом. Начинать зарезание следует при максимальном заглублении отвала h, уменьшая это заглубление по мере образования перед отвалом достаточного количества грунта. Стружка зарезания при этом получает форму клина.

Рабочий цикл бульдозера (рис.2) следующий: при движении машины вперед отвал  с помощью системы управления заглубляется в грунт, срезает ножами слой грунта и перемещает впереди  себя образовавшуюся грунтовую призму волоком по поверхности земли к месту разгрузки; после отсыпки грунта отвал поднимается в транспортное положение, машина возвращается к месту набора грунта, после чего цикл повторяется. Максимально возможный объем призмы волочения современные бульдозеры набирают на участке длиной 6...10 м. Экономически целесообразная дальность перемещения грунта не превышает 60..80 м для гусеничных бульдозеров и 100... 140 м для пневмоколесных машин.

Рисунок 9 – Схемы работы бульдозера при разработке грунтов:                         а - резание; б - транспортирование с подрезанием; в - отсыпка; г - откат назад (холостой ход)

 

Рисунок 10 – Клиновидная форма стружки грунта.

 

При разработке тяжелого грунта сопротивления резанию могут  быть настолько значительными, что  из-за снижения числа оборотов двигателя трактора потребуется выглубление отвала даже при недостаточном наборе грунта перед ним. В этом случае следует повторить заглубление отвала, как только двигатель трактора наберет нормальные обороты, причем повторение может быть многократным. Стружка зарезания при этом будет иметь гребенчатую форму.

 

Рисунок 11 – Гребенчатая форма стружки грунта.

 

При гребенчатом зарезании  трехкратного заглубления для средних  грунтов и средних классов  по тяговому усилию базовых тракторов  рекомендуются следующие размеры  стружек:

h₁=25÷20 см…..l₁=3÷3,5 м.

h₂=20÷12 см…..l₂=2÷2,5 м.

h₃=12÷10 см…..l₃=1,5÷2 м.

 

Для бульдозеров с  базовыми тракторами других классов  по тяговым усилиям (меньших или  больших) размеры снимаемых стружек  грунта соответственно будут меньшими или большими.

Для легких грунтов, когда тяговые усилия трактора, как правило, недоиспользуются, грунт разрабатывается при постоянной максимальной глубине стружки h . Стружка зарезания при этом получается ленточной.

 

Рисунок 12 – Ленточная форма стружки грунта.

Длина участка зарезания L и время набора грунта перед отвалом   будут минимальными. Ленточное зарезание применяется, когда заглубление по условиям производства требуется относительно небольшим, например, при снятии растительного слоя. Заглубление отвала в этом случае не превышает 10-15 см. Для разработки грунта такой способ зарезания не рекомендуется.

 

Рисунок 13 – Ленточная форма стружки грунта.

Наиболее производительным является зарезание с образованием стружки клиновидной формы. Однако этот способ в ряде случаев не может быть применен. Так, в твердых и пересохших грунтах, особенно если бульдозер оборудован канатно-блочной системой управления, нож отвала часто не погружается в грунт на требуемую глубину. В этих случаях резание следует выполнять по гребенчатой схеме.

Когда позволяет рельеф местности, следует разрабатывать  грунты бульдозерами под уклон, так  как это значительно повышает их производительность. При работе под уклон увеличивается сила тяги машины, уменьшается сопротивление  перемещению грунта и увеличивается его объем перед отвалом. При разработке грунта на подъем наблюдается обратное явление — сила тяжести машины и перемещаемого грунта значительно снижает силу тяги трактора, соответственно объем перемещаемого отвала грунта резко уменьшается.

Увеличение производительности бульдозеров при работе под уклоном по сравнению с работой на горизонтальном участке характеризуется следующими средними показателями:

• На горизонтальных участках – 100%

• На участках с уклоном 10% – 150-200%

• На участках с уклоном 20% – до 250%

• На участках с подъёмом 10% – 60-70%

Увеличение тягового усилия при работе под уклон позволяет  вести зарезание грунта более  мощной ленточной или клиновой стружкой на несколько меньшей скорости, в  результате чего путь и время зарезания  и набора грунта сокращаются, а производительность увеличивается. При работе под уклон наиболее часто применяют прямое зарезание с полузарезанием стружки ленточной формы, при которой первоначальная максимально возможная толщина стружки может быть выдержана на всем пути набора грунта. Это обеспечивается тем, что в результате увеличения развиваемого трактором бульдозера тягового усилия и уменьшения сопротивления грунта при перемещении его под уклон объем грунта перед отвалом увеличивается не менее чем на 50 %. Бульдозер может работать на участках с уклоном до 30°, двигаясь при зарезании грунта сверху вниз и поднимаясь в гору задним ходом, без поворота, особенно на коротких участках.

На операции по зарезанию  и набору грунта при работе бульдозером  в среднем затрачивается 12-18с. При разработке наиболее часто встречающихся грунтов (II—III групп) рекомендуется ступенчатый способ зарезания с получением отделяемых от массива грунта стружек (пластов) гребенчатой формы. Для повышения производительности бульдозера при зарезании и наборе грунта машинист должен стремиться к использованию всей длины ножа.

Операции по перемещению  грунта к месту укладки начинают сразу же по окончании набора его  перед отвалом, причем выполняют  на II и III передачах базовой машины. При перемещении грунт осыпается по краям отвала, вследствие чего получаются значительные потери. Во избежание потерь и в целях повышения производительности бульдозера грунт перемещают двумя способами — по траншее в грунте.

 

 

Рисунок 14 – Схема перемещения грунта по траншее.

 

 И по траншее,  образованной из валов грунта, осыпавшегося во время предыдущих  проходов бульдозера.

 

 

Рисунок 15 – Схема перемещения грунта по траншее образованная из валов грунта.

 

Для получения траншей  в грунте зарезание выполняют  бульдозером по одному и тому же следу несколько раз. В результате получается траншея глубиной 30—60 см с валиками по бокам до 20—30 см. Объем грунта, перемещаемого по траншее за один проход бульдозера, увеличивается в среднем на 20 %. Когда траншею в грунте получить почему-либо невозможно (разработка песчаных, супесчаных, насыпных грунтов), грунт перемещают по одному и тому же следу несколько раз, в результате чего из осыпающегося по краям отвала грунта образуются валики, между которыми получается траншея. Высота валиков при этом может достигать 30—60 см, что в дальнейшем при разработке и перемещении грунта почти полностью исключает его потери. Для того чтобы обеспечить постоянный объем грунта перед отвалом при перемещении грунта без траншеи, целесообразно небольшое заглубление отвала — на 1—2 см. Объем земляных работ, выполняемый бульдозерами траншейным способом, достигает 60 % от всего объема выполняемого этими машинами.

Для уменьшения потерь грунта отвал бульдозера часто оборудуют  открылками, которые позволяют значительно увеличить объем грунта, перемещаемого перед отвалом за один цикл, а это дает возможность примерно в 1,25—1,5 раза повысить производительность бульдозера. Применение козырьков исключает возможность пересыпания грунта через верх отвала. К недостаткам бульдозеров, отвалы которых оборудованы открылками и другими уширителями, относится уменьшение их маневренности. Поэтому такие бульдозеры целесообразно применять при работе в нестесненных условиях и преимущественно на планировочных работах.

В целях увеличения производительности бульдозеров при перемещении грунта нередко применяют работу двух спаренных бульдозеров. Этот способ требует более высокой квалификации машинистов, так как работа двумя спаренными бульдозерами должна быть более слаженной и согласованной.

Для спаренной работы бульдозеры устанавливают рядом с интервалом между внутренними щеками отвалов 0,25—0,5 м в зависимости от характера перемещаемого грунта. Для грунтов I—II категорий интервал не должен быть больше 25 см, а для грунтов III—IV категорий, т. е. комковатых, этот интервал может быть увеличен до 0,5 м. Ширина перемещаемого вала грунта при спаренной работе бульдозеров достигает 6,0—7,0 м, а потери грунта в пути уменьшаются вдвое, так как грунт; теряется только с наружного края каждого из отвалов. Объем грунта, перемещаемый спаренными отвалами, на 15 - 20 % больше объема грунта, перемещаемого за один прием двумя бульдозерами, работающими отдельно.

Применяют также способ перемещения грунта в два этапа, обеспечивающий увеличение производительности до 10 %. При этом способе разрабатываемый грунт сначала перемещают до половины пути и оставляют в куче — I этап. По мере накопления грунта в куче   (до 100-200 м3) бульдозер перемещает его до места укладки — II этап (рис. 3.15 а)  Этот способ разработки обеспечивает меньшие потери грунта в пути и более высокую производительность бульдозера по сравнению с разработкой и перемещением грунта в один этап.

 

 

Рисунок 16 – Схема перемещения грунта в два этапа.

 

Такой же эффективности  можно добиться, применяя способ перемещения грунта с одним или двумя промежуточными валами. Перемещение грунта с одним промежуточным валом  заключается в том, что машинист, разрабатывая выемку или карьер траншейным способом, перемещает грунт при первом зарезании только на 1/2 или 1/3 часть пути. При втором зарезании набранный перед отвалом грунт перемещается к месту укладки, при этом по пути захватывается также грунт, оставленный от предыдущего зарезания.

 

 

Рисунок 17 – Схема перемещения грунта с одним промежуточным валом.

 

В такой же почти последовательности перемещают грунт с двумя промежуточными валами с той лишь разницей, что машинист первый набор грунта перед отвалом перемещает на 3/4 пути до места укладки, а второй набор — на 1/2 пути; потом при третьем наборе грунта и перемещении его к месту укладки машинист захватывает отвалом бульдозера также грунт, оставленный за первые два прохода.

 

 

Рисунок 18 – Схема перемещения грунта с двумя промежуточными валами.