Бульдозеры. Машины для земляных работ
 Скачать 5.34 Mb.
|
|
Землеройно-транспортные машины. Бульдозеры. Машины для земляных работ. Ни одно строительство не обходится, как правило, без производства земляных работ, которые являются наиболее трудоёмкими в общем перечне строительных работ. Поэтому одними из первых машин, нашедших широкое применение в строительстве, были различные средства для механизации земляных работ. Оснащение строительных организаций на всех этапах развития машинами для земляных работ в полной мере определялось возможностями строительного и дорожного строительства страны. Всю многочисленную номенклатуру выпускаемых промышленностью машин для земляных работ по назначению различные авторы подразделяют на отдельные группы машин, которые не всегда одинаковы. Одна из наиболее удачных, на наш взгляд. Классификаций представлена на рис.1.  Рис.1. Классификация машин для земляных работ. Большое разнообразие машин, представленных в классификации, обусловлено прежде всего многообразием земляных работ различными условиями их выполнения. Следует оговориться, однако, что на сегодняшний день в строительстве некоторые специфические виды земляных работ по-прежнему связаны с большими затратами ручного труда ( устройство водоотводов, планировочные работы, укрепление откосов, устройство переходов при прокладке кабеля и т.д.). Классификацию, а также термины и определения машин для земляных работ, предназначенных для выемки, погрузки, транспортирования, распределения и уплотнения грунта и других материалов при строительстве дорог, сооружении дамб, на строительных площадках, при прокладке траншей и т. д. определяются ГОСТ Р ИСО 6165-99. Этот ГОСТ разделяет землеройные машины по принципу действия на следующие подгруппы: • экскаватор; • экскаватор-погрузчик; • скрепер; ● бульдозер; • автогрейдер; • траншеекопатель. • землевоз; • погрузчик; • каток; • уплотняющая машина; • трубоукладчик;             Рис.2. Классификация машин для земляных работ. Землеройно-транспортные, которые не только отделяют грунт от массива, но и перемещают его. Основные землеройно-транспортные машины: - бульдозер; - скрепер, которые за один цикл разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой в порожнем состоянии. Бульдозеры предназначены для разработки и перемещения грунта на расстояние до 100 м. Машины в каждой группе в свою очередь различаются по производственной характеристике: ▪ мощности, ▪ объему ковша, ▪ грузоподъемности, ▪ тяговому усилию, ▪ производительности, ▪ габаритам, ▪ массе и т.д. Бульдозер - универсальная самоходная (трактор или тягач: гусеничный или колёсный) землеройно-транспортная машина цикличного действия, состоящая из гусеничного или пневмоколесного трактора, оборудованная навесным отвалом (щитом) с ножем, расположенным вне базы ходовой части машины и органами управления, предназначенная в основном для послойного копания, планировки и перемещения грунтов и материалов. История создания. Слово «бульдозер» появилось в конце XIX века - оно относилось к любой силе, способной сдвинуть большую массу. В 1929 году появился первый бульдозер - огромная и шумная машина. Он был сделан на базе трактора путём монтажа спереди металлической пластины. Бульдозеры применяются для послойной разработки и перемещения грунтов I…IV категорий, а также предварительно разрыхленных плотных, прочных скальных и мерзлых грунтов с последующим перемещением перед рабочим органом (отвалом) на расстояние до 100 м, возведения насыпей высотой до 2 м, разработки выемок, засыпки траншей после укладки коммуникаций, планировки строительных площадок, очистки дорог и трасс (корчевка пней, валка деревьев, срезка растительного слоя и т.п.), планировки откосов. На базе бульдозеров применяют рыхлители, имеющие навесные или прицепные рабочие органы в виде зуба или нескольких зубьев для послойного разрушения и рыхления тяжелых и мерзлых грунтов глубиной до 1,5 м. Перемещение грунта производится посредством отвала. Бульдозеры общего назначения- выполняют традиционные виды работ, или работают в интервале t° = +40 - 40°C. Специальные - выполняют специальные виды работ, или имеют специальное рабочее оборудование, или работают в интервале t°= +60 –60 °C, или имеют автоматизированную систему управления. Максимально возможный объем волочения грунта современные бульдозер набирает на участке длиной 6...10 м. Экономически целесообразная дальность перемещения грунта не превышает 60...80 м для гусеничной базы "бульдозер" и 100...140 м для пневмоколесных машин. Бульдозеры неприхотливы в обслуживании, обладают высокой проходимостью, маневренностью и ремонтопригодностью. Они составляют основу парка машин в строительстве. На их долю приходится более 40% выполняемых земляных работ в стране и до 90 % вскрышных работ. Основное применение бульдозеров: ─ планировка строительных площадок, ─ возведение насыпей, ─ разработка выемок и котлованов, ─ обратная засыпка траншей и котлованов, ─ нарезка террас на косогорах, ─ разравнивание грунта, отсыпаемого другими машинами, ─ копание траншей под фундаменты и коммуникации, ─ засыпка рвов, ям, траншей, котлованов и пазух фундаментов зданий, ─ расчистка территорий от снега, камней, кустарника, пней, мелких деревьев и строительного мусора и т.п. ─ снятие плодородного слоя земли для подготовки строительных площадок, ─ планировка трасс, ─ предварительная планировка поверхности, ─ корчевка пней, ─ вскрышные работы, ─ в качестве толкачей при работе скреперов, ─ а также для дегазации и дезактивации местности,  Рис.3. Основные виды работ, выполняемые бульдозерами: а – разработка траншей, котлованов, каналов с отсыпкой грунта в кавльеры, насыпи; б– срезка косогоров и засыпка выемок; в – снятие плодородного слоя или пустой породы; г – планировка передним ходом; д – разранивание передним ходом; е – планировка задним ходом; ж – засыпка траншей; з – толкание скреперовпри наполнении ковша грунтом; и – погрузка грунта в транспорт с эстакады; к – погрузка материалов в трансмпорт с лотка; л – валка деревьев; м – корчёвка пней; н – срезка кустарников и мелколесья; о - снегоочистительные работы; 1 – исходное положение бульдозера; 2 – резка и транспортирование грунта; 3 – бульдозер на насыпи; 4 – насыпь или кавальер; 5 – траншея; 6 – косогор; 7 – выемка; 8 – плодородный слой или пустая порода; 9 – полезные ископаемые и строительные материалы; 10 – скрепер; 11 – эстакада; 12 – автотранспорт; 13 – погрузочный лоток. Индексация бульдозеров имеет буквенную и цифровую части, например: Д3-42, ДЗ-170.1 и т. д. Буквенная часть отражает принадлежность бульдозеров к классу землеройно-транспортных машин, а цифровая часть - номер изделия по журналу регистрации (цифра 42 в первом случае) или указывает на связь с моделью базового трактора (базовый трактор Т-170.01 во втором случае). Классификация бульдозеров. Бульдозеры классифицируются: ▪ по назначению, ▪ тяговому классу, ▪ типу ходового устройства базовых машин, ▪ конструкции рабочего органа, ▪ типу системы управления отвалом. Главный параметр бульдозеров - тяговый класс базового трактора (тягача). Преимущественное распространение получил гусеничный бульдозер, обладающие высокими тяговыми усилиями и проходимостью. Чем выше тяговый класс машины, тем больший объем земляных работ она способна выполнять и разрабатывать более прочные грунты. а). По номинальной силе тяги и мощности двигателей различают бульдозеры: Таблица 1 Класс бульдозеров в зависимости от силы тяги и мощности сила тяги мощность класс ▬ малогабаритные до 25 кН 18,5-37кВт до (45 кВт) до 0,9; (сверхлёгкие) ▬ легкие 25-135 кН 37-96 кВт 1,4-4; ▬ средние 135-200 кН 103-154 кВт 6-15; ▬ тяжелые 200-300 кН 220-405 кВт 25-35; ▬ сверхтяжелые более 300 кН 510-880 кВт 50-100.  Рис.4. Теоретическая тягово-скоростная характеристика бульдозера Б 10 М. На дорожно-строительных работах преимущественное распространение имеют бульдозеры на базе тракторов: ДТ-75М, Т-4АП2, Т100МЗГС, Т-100МЗГП, Т-130.1-Г-1, Т-150, Т-150К, ДЭТ-250М, Т-330, Т-500, имеющие соответственно классы тяги: 3 (30), 4 (40), 6 (60) и 25 (250) кгс (кН). Современной тенденцией развития бульдозеров являются расширение их типоразмеров и увеличения единичной мощности, что обеспечивает повышение производительности и снижение себестоимости работ. Перспективный типаж бульдозеров на гусеничных тракторах по тяговым классам составляет 1, 4, 6, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150. б). По назначению различают: ▬ бульдозеры общего назначения, используемые для выпол- нения основных видов землеройно-транстпортных и вспо- могательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, ▬ специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых условиях или технологических условиях. К последним относятся бульдозеры-толкачи, под- земные и подводные бульдозеры. в). По типу ходового устройства бульдозеры разделяют на: ▬ гусеничные;  Рис.5. Бульдозер на гусеничном ходу. ▬ пневмоколесные.   Рис.6. Бульдозер на пневмоходу. г). По конструкции рабочего органа различают бульдозеры: ▬ с неповоротным в плане отвалом - постоянно неподвижно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины (допускает лишь регулирование в пределах 5-6° угла резания поворотом отвала вокруг горизонтальной оси с помощью винтовых или гидравлических раскосов, а также поворот (перекос) в вертикальной плоскости на угол 6-11°): ― с жесткими толкающими брусьями;   Рис.7. Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом с жёсткими толкающими брусьями. ― с шарнирными толкающими брусьями.  Рис.8. Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом с шарнирными толкающими брусьями. ▬ с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 30º в обе стороны к про- дольной оси машины.   Рис.9. Бульдозерное оборудование с поворотным отвалом. ▬ с универсальным отвалом – шарнирно сочленённым отва- лом из двух одинаковых частей, которые могут быть уста- новлены перпендикулярно продольной оси машины, под уг- лом в одну сторону или под углом в разные стороны.  Рис.10. Бульдозерное оборудование с универсальным отвалом под углом в разные стороны. д). По типу системы управления отвалом различают бульдозеры: ▬ с гидравлическим;  Рис.11. Бульдозер с гидравлическим управлением. ▬ и механическим (канатно-блочным) управлением.  Рис.12. Бульдозер ДЗ-17: 1 - лебедка, 2 - трактор, 3 - передняя стойка, 4 - канатно-блочная система управления отвалом, 5 - толкатель, 6 - отвал, 7 - нож, 8 - универсальная рама. При канатно-блочной системе управления подъем отвала осуществляется зубчато-фрикционной лебедкой через канатный полиспаст, опускание – под действием собственной силы тяжести отвала. При гидравлической системе управления подъем и опускание отвала осуществляются принудительно одним или двумя гидроцилиндрами двустороннего действия. Бульдозер с механическим управлением в настоящее время промышленностью не выпускается. е). По форме рабочего органа: ▬ прямой – одинаковая форма по всей ширине; ▬ полусферический - концы загнуты вперёд на ширину боковых ножей; ▬ сферический отвал - боковые секции выдвинуты вперёд на 1/3 ширины отвала. ж). По назначению отвала: ▬ землеройный отвал; ▬ скальный отвал; ▬ угольный отвал; ▬ отвал для толкания скреперов; ▬ отвал для уборки древесных отходов, мусора. Общее устойство бульдозеров. Широкое использование бульдозеров в строительном производстве определяется простотой их конструкции, надежностью и экономичностью в эксплуатации, высокими производительностью, мобильностью и универсальностью. Современные бульдозеры являются конструктивно подобными машинами, базовые тракторы и навесное оборудование которых широко унифицированы. Бульдозер состоит из: ● - базового пневмоколесного (двухосный ко- лесный тягач), или гусеничного трактора; ● - навесного рабочего оборудования в виде от- вала с цилиндрической рабочей поверхно- стью и ножами в его нижней части, тол- кающего устройства в виде брусьев или рамы и системы управления отвалом. К бульдозерному оборудованию относятся: ■ отвал с ножками - как основное рабочее оборудование; ■ толкающее устройство (рама) с подкосами, к которым крепится отвал; ■ привод, обеспечивающий подъем и опускание (принудительное заглубление) отвала во время работы, а в отдельных моделях бульдозеров также и изменение положения отвала в плане. Рабочее оборудование бульдозера – отвал (рабочий орган), навешиваемый впереди базового трактора и управляемый посредством канатно - блочной системы однобарабанной фрикционной лебедки или гидравлической системы, состоящей из одного или нескольких насосов, трубопроводов и исполнительных гидроцилиндров. Отвалпредставляет собой сварную конструкцию, состоящую из: ◙ лобового листа криволинейного очертания; ◙ козырька; ◙ нижней и верхней коробок жесткости; ◙ вертикальных ребер жесткости; ◙ и боковых стенок. Лобовой лист сварен из двух продольных частей, одна, нижняя, имеет плоское очертание, а другая, верхняя – криволинейное очертание. Тыльная часть отвала у бульдозеров с неповоротным отвалом по боковой их части снабжена проушинами для соединения отвала с толкающими брусьями и раскосами. У бульдозеров с поворотным отвалом тыльная часть отвалов в средней их части снабжена шаровым гнездом для соединения отвала с толкающей рамой, имеющей шаровую пяту.  Рис.13. Прямой отвал: 1– отвальная поверхность; 2– средние ножи; 3– угловые ножи; 4– проушины для крепления толкающих брусьев; 5– проушины для крепления вертикальных раскосов; 6– боковые косынки.   Рис.14. Полусферический отвал: 1– боковая секция; 2– угловой нож; 3– лобовая секция; 4– средний нож.  Рис.15. Бульдозер Фиот-Аллис (630 л.с., длина отвала 6,5 м).  Рис.16. Сферический отвал: 1– лобовая секция; 2– средний нож; 3– боковая секция; 4– угловой нож.  Рис.Відвал бульдозеру клиновидної форми.  Рис.17. Поворотный отвал: 1– лобовой лист; 2– угловой нож; 3– средний нож; 4– скошенная внутрь боковая стенка коробки жёсткости. К нижнему листу отвала болтами с потайными головками крепятся сменные ножи – один средний и два боковых. Ножи имеют двустороннюю заточку, главным образом боковые, для того чтобы при затуплении их можно было переставлять. |