Бульдозеры: виды, классификация, параметры. Виды отвалов.

Бульдозер – это самоходная гусеничная или колесная машина с рабочим оборудованием, которое срезает, перемещает и распределяет материал за счет движения машины вперед либо с навесным оборудованием, используемым для реализации напорного или тягового усилия.

Бульдозер – самоходная землеройная машина, представляющая собой гусеничный или колёсный трактор, тягач и тому подобное транспортное средство.

Бульдозер – самоходная гусеничная или колесная (или иная) машина, оснащенная с фронта навесным рабочим органом – отвалом (щитом), которая режет, перемещает и распределяет материал при движении вперед. Отвал является основным рабочим органом бульдозера, который отличает его от других типов дорожно-строительной техники. С помощью отвала производится перемещение сыпучих грузов, а также вскрышные и планировочные работы.

Главными составными частями бульдозера являются базовый трактор и рабочее оборудование. При установке на бульдозер с тыльной части базовой машины рыхлительного оборудования (рыхлителя) получают исполнение бульдозера-рыхлителя.

Первоначально слово «бульдозер», появившееся в конце XIX века, относилось к любой силе, способной сдвинуть большую массу. Впоследствии – в начале XX века данный термин закрепился за трактором, оснащенным спереди металлическим щитом.

Типы, виды и классы бульдозеров:

Бульдозеры классифицируют по назначению, типу ходового устройства, конструкции рабочего оборудования, тяговому классу базового трактора, типу системы управления.

По назначению различают бульдозеры общестроительного назначения и специальные бульдозеры. Первые представляют собой бульдозеры для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях. К специальным бульдозерам относятся, например, различные инженерные военные машины, тягачи, толкачи, подземные и подводные модели, т.е. они предназначены для выполнения работ в специфических грунтовых условиях или технологических условиях.

По типу ходового устройства бульдозеры бывают гусеничные или колесные бульдозеры в зависимости от типа исполнения базовой машины.

Широкое применение получили гусеничные бульдозеры благодаря их высокой проходимости на различных типах грунтов (в т.ч. в болотах, песках и пр.), высокой мощности и высоким тягово-сцепным свойствам. Они обеспечивают минимальное давление на грунт. Однако перемещение их по дорогам с асфальтовым покрытием требует использования специальной техники – трала.

Колесные бульдозеры отличаются высокой мобльностью и возможностью самостоятельного перемещения на длинные расстояния по дорогам с асфальтовым покрытием. Они могут быть использованы в основном на площадках с твердым основанием.

По тяговому классу, который означает номинальную силу тяги базового трактора, различают следующие бульдозеры:

• малогабаритные бульдозеры (сила тяги до 0,9 т, мощность 18,5-37 кВт),
  
• легкие бульдозеры (сила тяги 1,4-4 т, мощность 37-96 кВт),
  
• тяжелые бульдозеры (сила тяги 6-15 т, мощность 103-154 кВт),
  
• сверхтяжелые бульдозеры (сила тяги 50-100 т, мощность 510-880 кВт).
  

По конструкции рабочего оборудования различают бульдозеры:

• с неповоротным отвалом,
  
• с поворотным отвалом,
  
• с гидроперекосом,
  
• с отвалом из двух шарнирно сочленённых половин,
  
• с рыхлителем. 

По типу системы управления отвалом различают бульдозеры:

• с гидравлическим управлением,
  
• с механическим (канатно-блочным) управлением.

Отвал бульдозера представляет собой тяжелую металлическую пластину, устанавливаемую на передней части базовой машины (трактора, колесной машины и пр.), которая используется для толкания предметов и засыпания грунта, песка, почвы, снега и иных сыпучих материалов.

Отвал бульдозера – это основное рабочее оборудование бульдозера.

Вдоль нижней кромки отвала прикрепляются ножи либо зубья. По бокам к отвалу могут привариваться т.н. «щёки» (боковые пластины), предназначенные для препятствования рассыпанию перемещаемого материала.

Отвалы всех типов бульдозеров оснащаются механизмами с гидравлическим, механическим (канатно-блочным) или электромеханическим приводом для подъёма-опускания отвала, поворотов в плане, перекосов в поперечной плоскости, наклона вперёд-назад по ходу. Отвалы крепятся к тяговой машине с помощью рамы (толкающего устройства).

Объем грунта, который может перемещаться перед бульдозерным отвалом, называется призмой волочения. Ее можно вычислить математически с помощью ширины (длины) и высоты отвала. При этом криволинейная часть отвала не учитывается.

Производительность бульдозера определяется характеристиками отвала – соотношением величины максимального тягового усилия бульдозера к длине ножа отвала и его разновидностью. Последняя в свою очередь также определяет направление использования бульдозера и его использование в тех или иных производственных операциях.

Чем больше значение соотношения тягового усилия бульдозера к длине ножа отвала, тем более прочные грунты может разрабатывать бульдозер.

Разновидности бульдозерных отвалов:

• неповоротный,
  
• поворотный,
  
• с гидроперекосом,
  
• отвал из двух шарнирно сочленённых половин.
  

Неповоротный бульдозерный отвал устанавливается перпендикулярно продольной оси базовой машины. Соответственно изменить угол поворота отвала в горизонтальной плоскости от оси продольной базовой машины у такого бульдозера невозможно.

У поворотного бульдозерного отвала с рабочего места оператора можно изменить угол его поворота в обе стороны от продольной оси машины (в горизонтальной плоскости) или перпендикулярно к ней.

У бульдозерного отвала с гидроперекосом (или с дистанционным изменением угла резания) с рабочего места оператора изменяется его положение относительно вертикальной плоскости. Данный отвал предназначен  для планировочных работ, в основном применяется в дорожном строительстве. Гидроперекос может устанавливаться как на неповоротные, так и поворотные отвалы.

У отвала, состоящего из двух шарнирно сочленённых половин, каждая половина устанавливается под различными углами к продольной оси базовой машины (в горизонтальной плоскости) или перпендикулярно к ней. Такой отвал предназначен для различных дорожных и землеройных работ.

Отвалы также бывают сферическими, полусферическими и прямыми. Отдельно можно выделить сигма отвал.

Прямой отвал внешне представляет собой прямую или несколько изогнутую пластину. Прямой отвал используется для проведения вскрышных работ.

Сферический отвал состоит из трех пластин: одной центральной и двух боковых, приваренных к центральной пластине под углом таким образом, что контур отвала образуется подобие окружности (сферы). Это позволяет при выполнении рабочих операций смещать грунт к центру отвала и обеспечивает малый процент потери перемещаемого материала. Используется данный тип отвала для перемещения сыпучих материалов.

Полусферический отвал аналогичен сферическому, только угол крепления боковых пластин больше и боковые пластины имеют меньшие размеры по сравнению с центральной пластиной. Данный тип отвала является универсальным. Он не только используется для перемещения сыпучих материалов, но также для работы с плотными грунтами, планировочных и вскрышных работ.

Сигма-отвал назван так потому, что его очертание напоминает греческую букву «сигма» – Σ. Его центральная часть легко внедряется в грунт, а форма краев препятствует просыпанию материалов. Он предназначен для проведения вскрышных работ и для работы с плотными грунтами.

Кроме того существует масса специфических отвалов:

• корчеватели,
  
• буферные,
  
•  угольные,
  
• рекультивационные,
  
• торфяные,
  
• отвал для разминирования минных полей,
  
• и другие.
  

Корчеватель предназначен для удаления пней, мелколесья, кустарников с корневой системой, скрытых древесных остатков и валунных камней.

Буферный отвал имеет особую конструкцию. Он представляет собой разновидность прямого неповоротного отвала с резиновыми амортизаторами, поглощающие механические удары при толкании прицепных скреперов.

Рекультивационный отвал предназначен для снятия плодородного слоя земли. По сравнению с другими отвалами он имеют большую ширину (длину).

Угольный и торфяной отвалы предназначены для работы с данными типами материалов. Торфяной отвал оснащается системой гидроперекоса и является разновидность прямого неповоротного отвала. Угольный отвал также оснащается системой гидроперекоса и является разновидностью сферического отвала с увеличенной площадью.

Рыхлитель и прочее вспомогательное рабочее оборудование бульдозера:

Рыхлитель – длинное, похожее на коготь устройство, устанавливаемое на задней части бульдозера и предназначенное для рыхления тяжёлых, каменистых и мёрзлых грунтов.

Рыхлительное оборудование устанавливается не только на бульдозера, но и во многих случаях также на тягачи и автогрейдеры.

Рыхлитель может быть выполнен в виде одного устройства (зубы) либо в группах из 2 и более устройств (зубьев).

Различаются рыхлители общего и специального назначения. У первых глубина рыхления составляет до 100 см. Вторые предназначены для более глубокого рыхления.

Бульдозеры снабжаются и другим сменным рабочим оборудованием (откосниками, уширителями, открылками и другими), расширяющим область их применения и повышающим эффективность на отдельных работах.

Параметры бульдозера:

К основным параметрам качества бульдозера относят следующие показатели:

• тяговый класс базового тягача (трактора), кН (тс),
  
• конструктивная масса, т,
  
• максимальное тяговое усилие при общей эксплуатационной массе, кНпослойное срезание и копание, разравнивание и планировка грунта,
• послойное срезание и копание полезных ископаемых и иных материалов,
  
• снятие плодородного поверхностного слоя земли,
  
• перемещение горных пород, грунта, сыпучих и иных материалов,
  
• штабелирование горных пород, грунта, сыпучих и иных материалов,
  
• сооружение насыпей,
  
• вскрышные работы,
  
• зачистка откосов,
  
• разработка неглубоких каналов,
  
• валка деревьев, срезка кустарника, корчевка пней, удаление камней,
  
• расчистка поверхностей от мусора и снега,
  
• прессование,
  
• обратная засыпка траншей и котлованов,
  
• использование в качестве толкачей (например, скреперов) и тягачей.
  

Технические характеристики бульдозера Т-130:

Бульдозер Т-130 выпускался с 1969 по 1988 гг. Челябинским тракторным заводом на базе гусеничного трактора Т-130 в двух модификациях: обычной и болотоходной (Т-130Б) с увеличенной площадью гусениц.

Т-130 комплектовался различным навесным оборудованием и являлся базой для многих видов спецтехники таких как: сваебои, трубоукладчики, буровые установки и для многих других.

Ниже приводятся технические характеристики трактора Т-130:

Общие характеристики:

• Масса конструкционная, кг - 12720
• Дорожный просвет, мм - 415
• Тяговый класс - 10
• База, мм - 2478
• Колея, мм - 1880
• Марка двигателя - Д-130
• Тип двигателя - четырехтактный дизельный, с турбонаддувом, многотопливный
• Мощность двигателя, л.с. - 140
• Удельный расход топлива, г/кВт*ч (г/л. с. ч.) - 244,3 (180)
• Топливный бак, л - 290
• Система охлаждения, л - 60
• Система смазки двигателя, л - 32
• Бортовой редуктор (каждый), л - 12
• Гидравлическая система, л - 100
• Длина, мм - 5193
• Ширина, мм - 2475
• Высота, мм - 3085
• Удельное давление на грунт, МПа - 0,05