«Машинист»

Учебно-кадровый центр «Машинист», г. Вологда

Бульдозеры. Общие сведения

БУЛЬДОЗЕРЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор (двухосный колесный тягач), включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом. Основные типы бульдозерных отвалов приведены на рис. 1.

Рис. 1. Основные типы бульдозерных отвалов: 1 — прямой поворотный; 2 — прямой неповоротный; 3 — полусферический; 4 — сферический; 5 – сферический для сыпучих материалов; 6 — с толкающей плитой

Главный параметр бульдозеров — тяговый класс базового трактора (тягача). Бульдозеры применяются для послойной разработки и перемещения грунтов I-IV категорий, а также предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов. С их помощью выполняют планировку строительных площадок, возведение насыпей, разработку выемок и котлованов, нарезку террас на косогорах, разравнивание грунта, отсыпаемого другими машинами, копание траншей под фундаменты и коммуникации, засыпку рвов, ям, траншей, котлованов и пазух фундаментов зданий, расчистку территорий от снега, камней, кустарника, пней, мелких деревьев и строительного мусора и т. п. Широкое использование бульдозеров в строительном производстве определяется простотой их конструкции, надежностью и экономичностью в эксплуатации, высокими производительностью, мобильностью и универсальностью.

Бульдозеры классифицируют по назначению, тяговому классу и типу ходового устройства базовых машин, конструкции рабочего органа и типу системы управления отвалом.

По назначению различают бульдозеры общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях. К последним относятся бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры. В зависимости от тягового класса базовых машин бульдозеры разделяют на малогабаритные (класс до 0,9), легкие (классов 1,4. 4), средние (классов 6. 15), тяжелые (классов 25. 35) и сверхтяжелые (класса свыше 35). По типу ходового устройства бульдозеры разделяются на гусеничные и пневмоколесные. По конструкции рабочего органа различают бульдозеры с неповоротным в плане отвалом, постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины, и с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53° в обе стороны к продольной оси машины. По типу системы управления отвалом различают бульдозеры с гидравлическим и механическим (канатно-блочным) управлением. 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. Бульдозеры с механическим управлением в настоящее время промышленностью не выпускаются.

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.

Рис. 2. Схемы работы бульдозера при разработке грунтов: а — резание; б — транспортирование с подрезанием; в — отсыпка; г — откат назад (холостой ход)

Преимущественное распространение получили гусеничные бульдозеры, обладающие высокими тяговыми усилиями и проходимостью. Чем выше тяговый класс машины, тем больший объем земляных работ она способна выполнять и разрабатывать более прочные грунты.

К основным параметрам бульдозерного оборудования (рис. 3) относятся высота без козырька Н и длина В отвала (м), радиус кривизны отвала, основной угол резания ?, задний угол отвала ?, угол заострения ножей ?, угол перекоса отвала ? и угол поворота (у поворотных машин) отвала в плане ? (град), высота подъема отвала над опорной поверхностью h₁ и глубина опускания отвала ниже опорной поверхности h₂ (м), напорное Т и вертикальное Р усилия на режущей кромке (кН), скорости подъема v_п и опускания v_o отвала.

Рис. 3. Схемы устройств и основные параметры бульдозеров: а — с поворотным отвалом; б — с неповоротным отвалом; в — поперечный перекос отвала

Отвал бульдозера представляет собой жесткую сварную металлоконструкцию с лобовым листом криволинейного профиля. Вдоль нижней кромки отвала крепятся сменные двухлезвийные режущие ножи (два боковых и средние), наплавленные износоустойчивым сплавом. В середине верхней части отвала имеется козырек, препятствующий пересыпанию грунта через верхнюю кромку.

Для увеличения производительности бульдозера при работе на легких грунтах на его отвал устанавливают с обоих концов сменные уширители, открылки и удлинители. Для уменьшения потерь грунта при его транспортировании современные неповоротные гусеничные бульдозеры оборудуют сферическими и полусферическими отвалами.

Конструктивные особенности неповоротных и поворотных бульдозеров.

У бульдозера с неповоротным отвалом (рис. 4) отвал 1 крепится посредством универсальных шарниров 8 к толкающему устройству в виде двух брусьев 7 коробчатого сечения, задние концы которых соединены с помощью упряжных шарниров 8 с балками 5 ходового устройства базового трактора 4. Шарниры позволяют толкающим брусьям поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях при перекосе отвала. Подъем и опускание отвала осуществляются с помощью двух гидроцилиндров двойного действия 3, штоки которых шарнирно прикреплены к отвалу через кронштейны. Отвал в рабочем положении удерживают гидрораскос 2 и винтовой жесткий раскос 10, которые установлены в плоскостях соответственно левого и правого толкающих брусьев. Нагрузка между толкающими брусьями равномерно распределяется механизмом 9 компенсации перекоса, обеспечивающим устойчивость отвала в горизонтальной плоскости.

Рис. 4. Бульдозер с неповоротным отвалом

Гидрораскос осуществляет перекос отвала в поперечной плоскости путем поворота его на угол до + 12° и представляет собой гидроцилиндр двойного действия с гидрозамком, который включен в гидросистему трактора. Винтовой раскос служит для механического изменения угла резания ножей.

У поворотного бульдозера (рис. 5) отвал 1 монтируется на универсальной толкающей раме 7, охватывающей снаружи трактор 4 и состоящей из двух жестко соединенных между собой полурам прямоугольного сечения. Рама крепится к ходовым тележкам трактора с помощью упряжных шарниров 5. На раме вместо отвала может быть установлено различное сменное оборудование с гидравлическим управлением — кусторез, древовал, корчеватель-собиратель, плужный снегоочиститель и др. Поворотный отвал соединен с толкающей рамой посредством центрального шарового шарнира 10 и двух боковых толкателей 8 с винтовыми раскосами 2, обеспечивающими различное положение отвала относительно рамы. При одинаковом изменении длины раскосов от среднего положения регулируют угол резания ножей. Угол поперечного перекоса отвала в вертикальной плоскости регулируется путем изменения межцентрового расстояния проушин раскосов.

Рис. 5. Бульдозер с поворотным отвалом

Отвал может быть установлен в плане под углом ? в обе стороны от продольной оси машины и под прямым углом к ней. Для установки отвала в три положения (прямое, правое и левое) на верхней полке каждой полурамы установлены по три опорных кронштейна 6, в которых шарнирно крепятся толкатели. На скошенной части полурам установлены кронштейны 9 для крепления гидроцилиндров 3 подъема-опускания отвала. У некоторых моделей бульдозеров изменение угла поворота отвала в плане и регулировка угла перекоса отвала осуществляются с помощью гидроцилиндров.

Основные правила технической эксплуатации бульдозера

Тяжёлые условия работы бульдозера обязывают организовать такой уход за ним, который исключил бы возможность всякого рода преждевременных износов его деталей.

Перед началом работы и перед сдачей машины по смене необходимо тщательно осмотреть машину и устранить все замеченные неисправности. При обнаружении поломок, трещин и других явлений, угрожающих аварией, бульдозер должен быть немедленно остановлен и отправлен в ремонт.

Во время осмотра бульдозера основное внимание следует обращать на взаимодействие его узлов и деталей и их состояние, как-то: дизеля, ходового механизма, системы передач, топливной системы, рамы механизма, отвала, системы управления и т. п. Особо внимательно нужно отнестись к обнаруженным при работе двигателя стукам, которые большей частью являются следствием ослабления креплений узлов, появления увеличенных зазоров в узлах трения и отсутствия смазки. Появившийся стук в сопряжённых деталях является своеобразным сигналом о неисправности данного узла. Бульдозер в случае обнаружения стуков подлежит немедленной остановке и ремонту.

Из навесного оборудования наиболее тщательному осмотру подлежат: крепление продольных балок на опорных цапфах, крепление стоек рамы, крепление отвала к балкам и стойкам, регулировочных болтов, ножей, тросов, блоков, лебедки (или гидропривода) и смазочных приборов.

Бульдозеры, равно как и другие строительные машины, смазываются маслами, сорта и технические характеристики которых приведены в приложениях 2—4.
Систематическое наблюдение за канатно-блочной системой является постоянной задачей бульдозериста. Канаты должны быть подобраны точно по паспорту как по диаметру, так и по характеристике. Блоки, барабаны и другие передаточные устройства, по которым движется и укладывается трос, должны быть в полной исправности и не иметь острых закраин, способных повреждать канат. Тросы в процессе работы не должны петлиться, что обычно происходит при резкой перемене скоростей, и не иметь крутых перегибов. Оборванные тросы воспрещается соединять узлами, скрутками и т. п. Если трос на длине в 1 м имеет более 10% оборванных проволок, он должен быть немедленно заменён.

Уход за фрикционной лебёдкой бульдозера аналогичен изложенному ниже об уходе за лебёдкой скрепера, ибо они унифицированы.

Уход за гидравлической системой бульдозера также аналогичен уходу за гидравлической системой скрепера.

Бульдозер широко используется для работы в зимних условиях. Работа зимой требует выполнения ряда специальных требований. Прежде всего нельзя допускать примерзания грунта к деталям бульдозера, для чего перед началом и по окончании работы он должен быть очищен от снега и примёрзшего грунта. На время перерыва в работе отвал бульдозера ставится на деревянные подкладки.

В холодное время радиатор и капот отепляются специальными приспособлениями, снабжёнными шторой, для возможности циркуляции воздуха. Нижняя часть радиатора, топливопровод и водяная трубка к насосу укрываются теплоизоляционными материалами. При температуре ниже 0°С система охлаждения двигателя бульдозера должна быть заполнена незамерзающими смесями.

Если по каким-либо причинам пользование незамерзающими смесями оказывается невозможным, заправку системы охлаждения следует производить горячей водой. При перерывах в работе зимой воду из системы охлаждения надо обязательно спускать. Во время работы надо строго следить, чтобы температура охлаждающей воды была не ниже +50+60 °С.

Незамерзающие смеси употребляются различного состава в зависимости от температуры окружающего воздуха. Так, при температуре —35°С применяется смесь, состоящая из 45% воды и 55% этиленгликоля, а при —55°С смесь должна состоять из 20% воды и 80% этиленгликоля.

Незамерзающие смеси при нагревании несколько расширяются, поэтому заливать их в систему охлаждения следует на 6% меньше, чем воды. Смесь заливают в радиатор предварительно подогретой до +80°С. Предварительный подогрев незамерзающих смесей улучшает условия прогрева двигателей в холодное время года.

Все незамерзающие смеси очень ядовиты, поэтому засасывание их ртом категорически запрещено.

Не следует рекомендовать заправку системы охлаждения дизельным топливом, вследствие разрушения последним шлангов из прорезиненной ткани.

В холодное время ряд дополнительных специальных требований предъявляется и к топливу. Если температура окружающего воздуха находится в пределах — 20—30 °С, то к дизельному топливу добавляют 10% тракторного керосина. При температурах —30—35 °С содержание керосина увеличивают до 25%, а при более низких температурах — до 50—70%. Топливная смесь приготовляется до её заправки в двигатель и предварительно подогревается до +60 °С.

Смазочная система зимой также должна быть под постоянным наблюдением бульдозериста. Смазывать бульдозер следует в точном соответствии с картой смазки. На время длительного перерыва в работе масло из картера двигателя надо немедленно выпускать. Новая заправка должна осуществляться маслом, подогретым до +80 °С. Если масло в двигателе остыло, то не разрешается заводить последний на открытом воздухе при температурах ниже 0°С. Масло, заливаемое в сервомеханизм при температурах ниже —10°С, должно быть разбавлено 25% керосина (остальное автол 6). Ряд деталей трактора: натяжные колёса, концевые подшипники, кулаки тележек и катки, при температурах ниже —20°С смазываются картерным маслом. В масло бортовых редукторов и передач при этих температурах добавляется до 25% дизельного топлива (остальное автол).

В холодное время года запуск двигателя бульдозера представляет известные трудности, для преодоления которых необходимо проверить наличие искры в свечах пускового двигателя, заправить последний бензином с температурой 18—20°С, провернуть рукой двигатель с выключенным зажиганием и убедиться в отсутствии обледенения крыльчатки водяного насоса, включить пусковой двигатель и дать ему поработать несколько минут вхолостую. После такой подготовки пускового двигателя приступают к заводке дизеля.

Для облегчения пуска рекомендуется пользоваться подогревателем воздуха. Дизель перед пуском предварительно прогревают через редуктор, после чего переключают последний в положение «ускорен», а рычаг декомпрессора в положение «рабочее». При отказе в заводке дизеля снова повторяют его прогрев.

Бульдозеры с гидравлическим управлением требуют зимой применения специальных сортов масел для заправки в гидравлическую систему. При. температурах до —25 °С пользуются веретённым маслом (ГОСТ 1707-51), имеющим температуру застывания —30 °С; при работе в условиях до —40 °С применяется трансформаторное масло с температурой застывания —45 °С, а если температура окружающего воздуха достигает —50 °С, требуется масло ГМД-2, застывающее при температуре —50 °С.