Классификация бульдозеров

Бульдозер представляет собой универсальную землеройно-транспортную машину, состоящую из гусеничного или пневмоколесного трактора, оснащенного навесным оборудованием и органами управления. Навесное бульдозерное оборудование состоит из: отвала с ножами; толкающей рамы с подкосами, к которым крепится отвал; привода, обеспечивающего подъём и опускание отвала во время работы, а в отдельных моделях бульдозеров также и изменение положения отвала в плане.
На дорожно-строительных работах преимущественное распространение имеют бульдозеры на базе тракторов: ДТ-75М, Т-4АП2, Т100МЗГС, Т-ЮОМЗГП, Т-130.1-Г-1, Т-150, Т-150К, ДЭТ-250М, Т-ЗЗО, Т-500, имеющие соответственно классы тяги: 3 (30), 4 (40), 6 (60)-, 10 (100) и 25 (250) кгс (кН).
Современной тенденцией развития бульдозеров являются расширение их типоразмеров и увеличение 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.
Тракторы как базовые машины снабжаются гидроприводами управления навесным бульдозерным и рыхлительным оборудованием потребляемой мощностью до 60 % от общей мощности тракторного двигателя при давлении в гидросистемах 16—20 МПа, что обеспечивает возможность значительно заглублять отвал или зубья рыхлителя, а также разрабатывать прочные грунты. Для независимого управления подъёмом и перекосом отвала в современных бульдозерах предусматриваются раздельные гидроприводы.
Рабочий процесс бульдозера складывается из резания грунта и транспортирования его на относительно небольшие расстояния, не более 100 м.
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, ив 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.
Работы по подборке и штабелированию строительных материалов на складах предпочтительнее выполнять бульдозерами на пневмоколесном ходу, так как бульдозеры на гусеничном ходу гусеницами трактора загрязняют материал.
Бульдозеры — маневренные и высокоэффективные машины, обладающие высокой проходимостью. На долю бульдозеров в дорожном строительстве приходится не менее 50 % общего объёма земляных работ.
Бульдозеры классифицируются по основным признакам: по назначению, тяговым показателям (тяговому классу базовой машины), типу ходовой части, рабочему органу и виду управления рабочим органом.
По назначению бульдозеры подразделяются на общего назначения и бульдозеры специального назначения. Бульдозеры общего назначения применяют для всех основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ преимущественно для разработки грунтов I, II и III категорий. Бульдозеры специального назначения — в особых условиях (к специальным бульдозерам относятся толкачи, бульдозеры для работы в подземных и подводных условиях и.т. п.).
По тяговым показателям базовых машин бульдозеры подразделяются на сверхлегкие, легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые.
К сверхлегким относятся класс до 0,9 мощностью 18,5 — 37,0 кВт, к легким — класс 1,4 — 4,0 мощностью 37,0 — 96,0 кВт, к средним — класс 6,0 — 15,0 мощностью 103-154 кВт, к тяжелым — класс 25-35 мощностью 220—405 кВт и к сверхтяжелым — класс свыше 35 мощностью 510 кВт и более.
По ходовой части бульдозеры подразделяются на гусеничные и пневмоколесные; по рабочему органу — с неповоротным и с поворотным отвалами; по виду управления рабочим органом — с механическим, гидравлическим и пневматическим управлениями.
В настоящее время преимущественное распространение имеет гидравлический привод, имеющий несравненное преимущество перед механическим.
В табл. 3.1 приведены основные данные по бульдозерам с неповоротным отвалом, в табл. 3.2 — с поворотным отвалом, в табл. 3.3 — по колесным бульдозерам.
В связи с возрастающими объёмами строительства автомобильных дорог, соответственно значительного объёма земляных работ, выполняемых бульдозерами, перспективный выпуск бульдозеров направлен на увеличение единичной их мощности, а также на сочетание использования базисных тракторов двумя видами оборудования — бульдозерным и бульдозерно-рыхлительным. 

Таблица 3.1

ПоказателиДЗ-29ДЗ-42ГДЗ-5 3ДЗ-54,ДЗ-27СДЗ-110хлДЗ-35БДЗ-П8ДЗ-60хл
Д3-54с
Базовый тракторТ-74-С2ДТ-75Мт-100мзТ-100-МЗГПТ-130.1.Г-1Т430.1.Г-1Т-180ксДЭТ-250Л-[    Т-330
Мощность двигателя

трактора, кВт

55,255,27979117,8117,8132228243
Номинальное тяговое

усилие, кН

3030949494100168220200
Длина отвала, мм252025603200320032003200443043105480
Высота отвала, мм80080012001200.900900120015501420
Максимальный подъём

отвала, мм (над опор

ной поверхностью)

6006009009009009009009701118
Максимальное опуска-

ние отвала, мм (ниже

опорной поверхности)

2002001000400500500300550790
Угол резания, град55555550-6050-605545-5545-6045-65
Угол установки отвала,

град: в планево поперечной пло-

скости

90909090909070-909055-90
±6+6±4±6+ 5±12±6
Привод рабочего орга-

на канатно-блочный

или гидравлический

Механи-

ческий

ДЗ-21А (Д4996)

ПоказателиДЗ-29ДЗ-42ГДЗ-53ДЗ-54, ДЗ-54СДЗ-2 7сДЗ-110хлДЗ-35БДЗ-118ДЗ-60хл
Тип лебёдки или гидронасоса

 

НШ-46УНШ-46УНШ-46У

 

НШ-98НШ-98НШ46У

 

 

УРС-10, НШ46У

 

НШ-32У

 

Число гидронасосов11222322
Рабочее давление в гидросистеме, МПа1010101010107,514
Число исполнительных гидроцилиндров

 

12222432
Средняя скорость перемещения, км/ч:
транспортная6,4-10,16,4-10,18,8-12,258,8-12,258,7-123,190-12,7
при резании и перемещении грунта2,42,43,63,62,92,30-3,6
при возвратном движении задним ходом4,5-5,34,5-5,34,9-9,94,9-9,93,2-7,52,3-12,50-10,6
при возвратном движении передним ходом4,5-6,44,5-6,44,4-8,84,4-8,86,4-8,72,3-12,50-6,6
Масса машины, кг:
без трактора8501 0702 13317801 92022852 9004 9008420
с трактором6 3756 86014 11513 71015 95016 3151830032 44044 700

Таблица 3.2

ПоказателиДЗ-104ДЗ-17ДЗ-18ДЗ-28ДЗ-109хлДЗ-6ОхлДЗ-64С
Базовый тракторТ-4АП2Т-100МЗТ-100МЗГПТ-130.1.Г-1Т-130Л.Г-1Т-330Т-500
Мощность двигателя трактора,95,87979117,8117,8243368
кВт
Номинальное тяговое усилие, кН40601009494220350
Длина отвала, мм2600394039703940412051805540
Высота отвала, мм990100010001000100014201400
Максимальный подъём отвала,700110010501050103012601000
мм (над опорной поверхностью)
Максимальное опускание отвала,3001000250440440690500
мм (ниже опорной поверхности)
Угол резания, град45-6050-6050-6050-6050-6050-6050-60
Угол установки отвала, град:
в плане63-9063-9063-9050-9050-9063 и 9063 и 90
в поперечной плоскости+6±5±5±6+6±10±6
Привод рабочего органа канатно-Механиче-
блочный или гидравлическийский
ДЗ-21А
(Д-499Б)
Тип фрикционной лебёдки илиНШ46УНИ1-46УНШ-98УНШ-98УНШ-98УНШ-98У
гидронасоса
Число гидронасосов122222
Рабочее давление в гидросистеме МПа.141010101414

Окончание табл. 3.2

ПоказателиДЗ-104ДЗ-17ДЗ-18ДЗ-28ДЗ-109ХЛДЗ-60хлДЗ-64С
Число исполнительных гидроцилиндров222222
Средняя скорость перемещения,

км/ч:

транспортная7,37-9,546,4-10,16,4-10,18,8-12,258,8-12,250-42,7
при резании и перемещении грунта2,892,42,43,63,60-36
при возвратном движении зад ним ходом4,68-7,044,5-5,34,5-5,34,9-9,94,9-9,90-10,6
при возвратном движении передним ходом

 

6,37-7,374,5-6,44,5-6,44,4-8,84,4-8,80-6,6
Масса машины, кг:
без трактора14402 200I8602 0006506 73012 000
С трактором9 96014 00014 10016 32016 95637 40052 000

Таблица 3.3

ПоказателиДЗ-102ДЗ-48

 

Базовый трактор

Мощность двигателя трактора, кВт

Номинальное тяговое усилие, кН

Длина отвала, мм

Высота отвала, мм

Максимальный подъём отвала, мм

(над опорной поверхностью)

Максимальное опускание отвала, мм (ниже опорной поверхности)

Угол резания, град

Угол установки отвала, град:

в плане

в поперечной плоскости

Привод рабочего органа канатно-блочный

или гидравлический

Тип фрикционной лебёдки или гидронасоса

Число гидронасосов

Рабочее давление в гидросистеме, МПа

Число исполнительных гидроцилиндров

Средняя скорость перемещения, км/ч: транспортная

при резании и перемещении грунта при возвратном движении задним ходом при возвратном движении передним ходом

Масса машины, кг: без трактора с трактором

 

МТЗ-80

55,1

14

2100

650

400

 

 

200

60

 

90

 

 

 

НШ-32К

1

10

2

 

25,8

2,65

3,31-5,62

5,6-6,85

 

620

4020

К-702

221

60

3600

1200

1050

 

 

540

55

 

90

±5

 

 

НШ-98У

1

10

3

 

До30,0

8,57-12,44

16,72-24,28

 

 

2990

18140

Единичная мощность выпускаемых в настоящее время отечественной промышленностью гусеничных тракторов, на которых монтируется бульдозерное и рыхлительное оборудование, достигает 368 кВт, а в ближайшем перспективном плане эта мощность будет достигать 1178 кВт.
Бульдозерно-рыхлительный агрегат предназначен для разрушения плотных и мерзлых грунтов, отделяя их от общего массива в виде различной величины глыб и кусков с последующим рыхлением. Бульдозерно-рыхлительный агрегат монтируется на задней части базисного трактора, передняя часть которого оснащена основным бульдозерным оборудованием.
В табл. 3,4 приведены основные данные по бульдозерно-рыхлительным агрегатам, применяемым в дорожном строительстве.
Бульдозеры с неповоротным и поворотным отвалами. Отличительной особенностью бульдозеров является неизменяемое или изменяемое положение их рабочих органов. В первом случае (рис. 3.1(я) положение отвала бульдозера как рабочего органа не может быть изменено в плане (вправо или влево); во втором случае (рис. 3.1, б) отвал бульдозера (как рабочий орган) может быть повернут в плане (вправо или влево) на угол до 35° в каждую сторону.

Таблица 3.4

ПоказателиДЗ-ПбхлД3-117хлДП-9СДЗ-94СДЗ-95СДЗ-96С
Базовый тракторТ-130.1.Г-1Т-130.1.Г-1ДЭТ-250М    Т-ЗЗОТ-ЗЗОТ-500
Мощность двигателя трактора, кВт117,8117,8′228243243368
Номинальное тяговое усилие, кН9494220200220350
Бульдозерное оборудованиеДЗ-ПОхлДЗ-109хлД3-34сД3-59хлДЗ-бОхлДС-68С
Рыхлительное оборудованиеДП-26сДП-26сДП-9сДП-ЮсДП-ЮсДП-11е
Число зубьев в агрегате111-3331
Максимальное заглубление зубьев, мм4504507007007001000
Ширина наконечника зуба, мм7070105100100124
Угол рыхления при наибольшем заглуб-454545454545
лении, град
Тип применяемого в гидросистеме насосаШестеренчатыйАксиально-Шестеренчатый
нерегулируемыйплунжерный]черегулируемый
Тип насосаНШ-98НШ-98УРС-10
Число насосоа111_
Габаритные размеры с трактором и буль-
дозером, мм:
длина6 3506 5508 6558 7409 1309410
ширина3 2204 1204 5404 730 ■. ■5 4805 000
высота3 0653 0653 1803 4503 4503 500
Масса, кг:
навесного рыхлительного оборудования140014005 9255 0155 0155 500
общая с трактором и бульдозерным17 75018 07038 35050 53049 930.55 000
оборудованием

Бульдозер
Рис. 3.1. Бульдозеры:
а — с механическим приводом; б — с гидравлическим приводом; 1 — базовый трактор; 2 — передняя стойка; 3 — полиспаст канатно-блочной системы; 4 — козырек от вала; 5 — отвал; 6 — ножи; 7 — подкосы; 8 — толкатели; 9 — универсальная толкающая рама; 10 — опорные шарниры крепления толкающей рамы к раме трактора; 11 — опоры; 12 — приводная однобарабанная лебёдка; 13 — гидроцилиндры управления отвалом; 14 — шаровое соединение отвала с универсальной толкающей рамой

бульдозер
Рис. 3.2. Отвал бульдозера ДЗ-54:
1 — вертикальные ножи; 2 — лобовой лист; 3, 4, 5 — болты, шайбы, гайки; б — основной нож; 7— боковые ножи; 8— боковые щеки; 9 — кронштейн для крепления отвала

Рабочее оборудование бульдозеров — отвал (рабочий орган), навешиваемый спереди базового трактора и управляемый посредством канатно-блочной системы однобарабанной фрикционной лебёдки или гидравлической системы, состоящей из одного или нескольких насосов, трубопроводов и исполнительных гидроцилиндров.
К бульдозерному оборудованию относятся отвал как основное рабочее оборудование; толкающее устройство (рама); система управления отвалом.
Отвал представляет собой сварную конструкцию, состоящую из лобового листа криволинейного очертания, козырька, нижней и верхней коробок жесткости, вертикальных ребер жесткости и боковых стенок. Тыльная часть отвалов у бульдозеров с неповоротным отвалом (рис. 3.2) по боковой их части снабжена проушинами для соединения отвала с толкающими брусьями и раскосами. У бульдозеров с поворотным отвалом (рис. 3.3) тыльная часть отвалов в средней их части снабжена шаровым гнёздом для соединения отвала с толкающей рамой, имеющей шаровую пяту.
Лобовой лист сварен из двух продольных частей, одна, нижняя, имеет плоское очертание, а другая, верхняя — криволинейное очертание.
Торцы отвала у большинства бульдозеров закрыты боковыми щеками, к которым приварены вертикальные ножи. На щеках предусмотрены отверстия для крепления уширителей отвала. В большинстве случаев верхняя часть отвалов снабжается козырьком, препятствующим потере перемещаемого грунта через отвал.

Отвал бульдозера
Рис. 3.3. Отвал бульдозера ДЗ-17:
1 — вертикальная связь; 2 — козырек; 3 — крышка; 4 — гнёздо; 5,7— крайние ножи; 6 — средний нож; 8 — уголок верхней коробки жесткости; 9 — проушина; 10 — пальцы крепления раскоса и толкателя; 11 — лобовой лист; 12 — нижняя коробка жесткости.

Нижняя сварная коробка, к которой крепится нижняя часть отвала, в поперечном сечении имеет вид трехгранной призмы. Верхняя коробка также сварная, к которой «крепится верхняя часть отвала, представляет собой балку квадратного сечения.
Соединение отвала с толкающими брусьями и раскосами (при неповоротных отвалах) осуществляется проушинами и пальцами; соединение отвала с толкающей рамой (при поворотных отвалах) — посредством шарового гнёзда, шаровой пяты и запорной пластины.
Толкающие устройства для бульдозеров с неповоротным отвалом состоят из брусьев коробчатого или трубчатого сечения (рис. 3.4, а) и винтовых раскосов (рис. 3.4, б), как правило, трубчатого сечения. На каждый бульдозер требуется по два бруса и по два раскоса — по одному брусу и раскосу на каждую сторону. Брусья толкающего устройства крепятся с одной стороны к основной раме базового трактора, с другой — к отвалу; соединение обеспечивается посредством опор, проушин, крестовин и пальцев. Для бульдозеров с поворотным отвалом эти устройства представляют собой универсальную раму подковообразной формы, состоящую из двух одинаковых сваренных в середине половин (рис. 3.5). В соединении половин рамы спереди вварена шаровая пята, а с противоположной стороны (внутри рамы) приварена распорная пластина, обеспечивающая дополнительную жесткость универсальной раме. На верхней полке каждой полурамы приварены по три опорных кронштейна с проушинами, предназначенные для крепления толкателей (рис. 3.6), что обеспечивает возможность установки отвала в плане (в одну или в другую сторону) под различными углами. На универсаль¬ной раме по обе стороны от шаровой пяты приварены два кронштейна для крепления к ним штоков гидроцилиндров подъёма — опускания отвала.

Толкающие устройства в бульдозерах
Рис. 3.4. Толкающие устройства в бульдозерах с неповоротным отвалом:
а — толкающее устройство: 1 — кронштейн; 2 — толкающий брус; 3 — опора; б — раскос: 4 — подшипник; 5 — винт раскоса; 6 — труба (раскос) ; 7 — патрубок; 8 — проушина раскоса; 9— стопор

толкающая рама
Рис. 3.5. Универсальная толкающая рама:
1 и 5 — балки коробчатого сечения; 2, 3 и 6 — проушины с пальцами для крепления толкателей и раскосов; 4 — шарооб-разная головка рамы; 7 — проушины для присоединения толкателей; 8 — раз-резные проушины для присоединения рамы к трактору; 9 — опоры тележек тракторов

Толкатель бульдозера
Рис. 3.6. Толкатель бульдозера:
1, 12 и 14 — крестовины для присоединения раскосов и толкателей к отвалу; 2 — разъемные вкладыши; 3 — винтовая нарезка раскосов; 4 — рукоять с винтовой нарезкой для изменения длины раскосов; 5 — раскосы; 6 — проушины; 7— винтовая нарезка для изменения длины толкателей при повороте отвала; 8 — шкворень; 9 — вилка; 10— толкающее устройство; 11— узел крепления; 13 — пальцы

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.
Изменение положения отвала бульдозера (перестановка в плане и в поперечной плоскости) выполняется вручную при полной остановке машины. В последнее время ВНИИстройдормашем разработана конструкция для изменения положения отвала бульдозера за счет оснащения этой машины гидрофицированным устройством перекоса отвала, управление которым при изменении положения отвала выполняется непосредственно с рабочего места машиниста, не выходя из кабины трактора, что не только сокращает время на перестановку и регулировку отвала, но и обеспечивает разработку грунтов повышенной прочности.
К перспективной технике относится созданный Челябинским заводом дорожных машин сверхмощный трактор Т-800 с двигателем 600 кВт, оснащенный мощным бульдозерным оборудованием.
Бульдозер, созданный на тракторе Т-800, не только обеспечивает высокую производительность (в 3—4 раза превышающую производительность бульдозера на тракторе ДЭТ-250М), но дает также возможность разрабатывать и скальные грунты.

Бульдозернорыхлительный
Рис. 3.7. Бульдозернорыхлительный агрегат:
1 — отвал; 2 — гидрораскос; 3 — трактор; 4 — прицепная серьга; 5 — опорная рама; 6 — верхняя тяга; 7 — рама; 8 — рабочая балка; 9 — зуб; 10 — гвдроцилиндр

Рабочее оборудование бульдозерно-рыхлительньк агрегатов. Основное оборудование — рама и рыхлительные зубья, навешиваемые сзади базового трактора и управляемые посредством гидравлической системы (рис. 3.7).
По конструктивным особенностям бульдозерно-рыхлительное оборудование подразделяется на однозубные и многозубные рыхлители.

рыхлительное оборудование
Рис. 3.8. Навесное рыхлительное оборудование:
1 — верхняя тяга; 2 — опорная рама; 3 — гидроцилиндры заглубления; 4 нижняя рама; 5 — зуб; б — рабочая балка; 7— рама рыхлителя

По способу навески этот вид оборудования навешивается либо к корпусу заднего моста (наиболее распространенный способ), либо к раме заднего моста; по креплению рыхлительных зубьев может быть с жестким и шарнирным креплением.
Бульдозерно-рыхлительное оборудование (рис. 3.8) применяют для предварительной разработки (рыхления) более прочных, особо прочных, мерзлых, а в отдельных случаях и скальных грунтов и пород, особенно при мощных базовых тракторах.
Рабочим органом рыхлительного оборудования является зуб, состоящий из стойки с посадочным хвостовиком, наконечника, защитной накладки и элементов крепления.
В современных рыхлителях применяют стойки (как несущий элемент бульдозерно-рыхлительного оборудования) 3 типов — изогнутые, прямые, с малым изгибом. Наибольшее применение получили изогнутые стойки, так как в процессе рыхления грунтов имеют меньшую напряженность в сравнении с прямыми, хотя изогнутые стойки при работе нередко заклиниваются глыбами средних и тяжелых трещиноватых скальных и мерзлых грунтов и пород. Поэтому чаще всего применяют малоизогнутые стойки.