Что такое отвал у бульдозера

Метаморфозы бульдозерного отвала

Главная деталь бульдозера – это отвал. Не двигатель, не гусеничная тележка и не трансмиссия, хотя только после появления гусеничной ходовой тележки с поворотом путем изменения тяги на гусеницах, а также двигателя, способного дать на эти гусеницы достаточно тяги, и трансмиссии, способной эту тягу передать, не разрушаясь при этом, мог появиться такой вид техники, как бульдозер.

Немного истории

Как и с некоторыми другими видами строительной техники, до конца не ясно, кто первым создал бульдозер в его современном виде. Неизвестно даже точное время его появления на свет. Сама концепция бульдозера, как щита на толкающих брусьях, в которые впрягали парнокопытные движители, появилась тысячу лет назад, а может, и раньше, но техническую реализацию эта концепция могла получить только в XX веке.

В создании бульдозера отдельные историки отдают лавры первенства Бенджамину Холту, который изобрел бесконечную гусеничную ленту в конце 1904 г. и на базе этого изобретения строил гусеничные тягачи сперва паровые, потом с бензиновым двигателем собственной разработки. Поворот тягача Холта с помощью вынесенного вперед управляемого колеса (катка) плюс цепная силовая передача не годились для бульдозера, поэтому мы вычеркнем Холта из списка претендентов на лавровый венок.

Примерно в то же время английская компания Hornsby переделала свой колесный трактор в гусеничный, используя патент на изобретение, выданный главному инженеру компании. У трактора Hornsby поворот был как раз реализован путем затормаживания одной из гусениц. Но и это техническое решение не ведет к автоматическому появлению бульдозера из-за цепной силовой передачи. Кстати, в 1913–1914 гг. компания Hornsby продала свои патенты Бенджамину Холту.

В своем современном виде бульдозер появился в 20-е годы прошлого столетия. К этому времени уже были достаточно мощные карбюраторные двигатели, работающие на бензине или лигроине, агрегаты трансмиссии с зубчатыми передачами, способные передавать достаточный крутящий момент. В число первых бульдозеров вошел трактор Caterpillar-60, или Sixty, с 4-цилиндровым бензиновым двигателем, открытым сцеплением и трехступенчатой коробкой передач. Известно, что бульдозерный отвал с канатным управлением на Caterpillar Sixty навесили в период с 1925 по 1931 гг. Не совсем понятно, почему этого не случилось раньше, ведь Caterpillar Sixty происходит от Model 60 производства C. L. Best Tractor Company, которая была представлена еще в 1919 г. Изначально Model 60 с 4-цилиндровым бензиновым двигателем и двухскоростной КП развивала тяговое усилие в 5 т, чего хватало для прицепного грейдера и вполне могло хватить для бульдозера. В 1925 г. Caterpillar слилась с C. L. Best Tractor Company, и трактор Model 60 стал Caterpillar Sixty. Для справки: всего тракторов Model 60/ Caterpillar Sixty выпустили 18 948 единиц с 1919 по 1931 гг.

В 1923 г. Харьковский тракторный завод начал выпуск гусеничного трактора «Коммунар» с двигателем мощностью 50 л.с., работавшим на керосине, и трехскоростной коробкой передач. В качестве навесных орудий использовали отвал, опускающийся под собственной тяжестью и поднимавшийся вручную лебедкой. В качестве прототипа «Коммунара» послужил немецкий трактор Hanomag WD Z 50. До 1931 г. трактор выпускали в трех вариантах: с двигателем на керосине мощностью 50 л.с. (Г-50) и на бензине мощностью 75 л.с. (Г-75) и 90 л.с. (З-90).

Для трактора «Сталинец-60» (С-60) Челябинского тракторного завода первоисточником послужил Caterpillar Sixty. Модель С-60 с карбюраторным двигателем, работавшим на лигроине, трехступенчатой коробкой передач, бортовыми фрикционами выпускали с 1933 по 1937 гг. В 1937 г. производство С-60 прекратили, и на смену ему пришел трактор «Сталинец-65» (С-65) с дизельным двигателем М-17 мощностью 65 л.с. советской разработки. При разработке М-17 старались внести как можно меньше переделок в конструкцию самого трактора, и С-60 и С-65 идентичны по размерам, также на этих тракторах использовали одну и ту же бульдозерную навеску. А навеска замечательна во многих отношениях.

Во-первых, навеска с поворотным отвалом. Установленный на центральной цапфе отвал вручную поворачивался вправо и влево на 60° и фиксировался в таком положении.

Во-вторых, отвал навешен на универсальную раму сложной подковообразной формы. Под толкающими брусьями были установлены лыжи для скольжения по грунту для снижения сопротивления.

В-третьих, навеска с гидравлическим управлением. Напомню, что это 30-е годы прошлого века. Шестеренный насос приводился от вала отбора мощности, выведенного назад. С помощью кранового распределителя машинист управлял работой двух гидроцилиндров, опускавших и поднимавших отвал. Были предусмотрены манометр и предохранительный клапан на напорной линии. Гидробак установили за сиденьем машиниста.

В состав бульдозерной навески входили тяги, которые, вероятно, использовали для фиксации отвала в транспортном положении – гидропривод того времени не гарантировал, что отвал не опустится под собственной тяжестью. Сзади на трактор устанавливали буксировочную серьгу, и бульдозер мог выдвигаться к месту работ, таща за собой волокушу с вагончиком и бригадой внутри.

За период с 1937 по 1941 гг. Челябинский тракторный завод выпустил 37 626 тракторов С-65. Это первый массовый трактор в мире. Часть этих тракторов получила такие бульдозерные навески, как описанная выше гидравлическая, а также с механическим канатным управлением.

Производство бульдозеров получило подъем с появлением тракторов С-80 (1946–1961 гг. выпуска), С-100 (1956–1964 гг. выпуска) Челябинского тракторного завода и Т-140 (1958–1965 гг. выпуска) Брянского автомобильного завода. Так, в 1947 г. было выпущено 473 бульдозера против 118 в 1940 г. Большинство бульдозеров были с канатным управлением. Это простое, достаточно надежное, почти необслуживаемое, а главное, самое бюджетное техническое решение. Но свои задачи эти бульдозеры выполняли, причем с большим успехом – уровень механизации на крупных стройках достиг 98%. Наиболее распространенными бульдозерами с канатным управлением стали бульдозеры марок Д-271 на тракторе С-80 или С-100 и Д-275 на тракторе Т-140.

Рабочее оборудование бульдозера с канатным управлением представляет собой прямой неповоротный отвал на толкающих брусьях, который опускался под собственной тяжестью, а поднимался с помощью канатного полиспаста. Лебедка устанавливалась на плите заднего моста и приводилась от вала отбора мощности через кулачковую муфту. Канат с барабана лебедки проходил по трубе с направляющими блоками над кабиной на неподвижную на раме трактора и подвижную на отвале блочные обоймы, образуя шестикратный полиспаст. Отвал заглублялся в грунт как под собственной тяжестью, так и за счет переноса тяжести машины на отвал через толкающие брусья, когда бульдозер, выражаясь фигурально, вставал на дыбы. Регулировать заглубление можно только приподнимая отвал. Выбрав постоянную длину каната, можно было вести планировочные работы. Таким образом, работа на бульдозере требовала отточенного навыка и глазомера.

Из-за ограниченных возможностей и громоздкости канатное управление сдало позиции гидравлике. И если канатное управление использовали только на легких бульдозерах, то гидравлический привод универсален. Все же надо признать, что механический канатно-блочный привод работает так же хорошо и в сильный мороз в отличие от гидравлики, особенно от гидравлики середины XX века. Последнюю модель бульдозера ДЗ-53 с канатным управлением на базе трактора Т-100 в 1964 г. сменил ДЗ-54 с гидравлическим управлением на той же базовой машине. Бульдозеры с канатным управлением оставались в эксплуатации где-то до середины 80-х, сегодня рабочие экземпляры встречаются разве что в музеях и коллекциях энтузиастов.

От прямого отвала – к разным

Прямой отвал с боковыми щитками, препятствующими потере материала, используют на средних и тяжелых бульдозерах для разработки твердых и мерзлых грунтов. Это неповоротные отвалы на мощных толкающих брусьях с механизмом перекоса для зарезания твердого грунта угловым ножом. Регулируемый угол продольного наклона обеспечивает регулируемое заглубление отвала в грунт.

Сферический отвал характерен значительной кривизной поверхности как по горизонтали, так и по вертикали, позволяющей эффективно перемещать сыпучий или разрыхленный материал на значительные расстояния. Сферическая форма отвала обеспечивает минимальные потери материала. Отвал состоит из лобового листа и боковых, почти такого же размера, установленных под углом до 25° к лобовому.

Полусферический отвал представляет собой среднее между прямым и сферическим, поэтому считается универсальным и стандартным для средних и тяжелых бульдозеров.

Сферические и полусферические отвалы используют с толкающими брусьями или жесткой рамой. Гидравликой и/ или механикой регулируется угол зарезания, с помощью этого же механизма выполняется перекос отвала.

Толкающие брусья могут размещаться снаружи гусениц или между гусеницами и рамой трактора. Внешнее исполнение представляет собой универсальное решение, то есть любой гусеничный трактор можно переделать в бульдозер. Яркий пример – самый массовый советский гусеничный трактор ДТ-75 Волгоградского тракторного завода и самый массовый бульдозер ДЗ-42 на его базе.

Внутреннее исполнение толкающего бруса – между гусеницей и рамой – подразумевает, что машину изначально проектировали именно как бульдозер. В кругах теоретиков одно время даже велась дискуссия, какой бульдозер более настоящий – с внешним или внутренним исполнением толкающего бруса. Дискуссия поутихла сама собой, поскольку внутреннее исполнение используется на легких моделях и частично на средних бульдозерах, а основная масса средних и все тяжелые бульдозеры, или, как их еще называют, промышленные тракторы, с внешним исполнением. Да и до дискуссий ли сейчас.

Основной способ установки отвала – это непосредственно к толкающим брусьям и к гидроцилиндру/ раскосу регулировки угла зарезания/ перекоса, то есть у этих отвалов 4 точки крепления. Конструкции с подковообразными рамами с пятью точками крепления встречаются нечасто. Они дают возможность поворачивать отвал вправо-влево, но при этом снижается жесткость конструкции. Такого рода решения более интересны для легких и отчасти средних бульдозеров, особенно если их оснастить системой нивелирования.

Машиностроение создало много специальных отвалов: угольный, для древесной щепы, для твердых бытовых отходов, для торфа, совковые, отвалы-корчеватели, отвалы-рыхлители и т. д., предназначенные для решения узкой, специфической задачи.

Работа по разработке новых и совершенствованию прежних форм отвала продолжается и сегодня. Так, корпорация Komatsu с 2005 г. продвигает инновационый отвал Sigmadozer, который представляет собой радикальную модернизацию полусферического отвала. Если смотреть на него сверху, то лобовой лист выдвинут вперед, а с боков образованы V-образные каналы. Поднимаясь по этим каналам, грунтовая стружка закручивается вперед и к центру. Благодаря этому больше грунта скапливается непосредственно перед лобовым листом и меньше теряется за пределами отвала. Плюс к этому уменьшается сопротивление, и, таким образом, бульдозер перемещает до 15% больше грунта при меньших энергетических затратах по сравнению с обычным полусферическим отвалом. При этом отвал сложнее в производстве, так как состоит из большего числа деталей, и в обслуживании, так как требуется менять больше износных элементов.

По такому пути изменений в конструкции, дающих небольшой прирост производительности в определенных условиях, и будет двигаться машиностроение, поскольку отрасль уже практически достигла потолка в строительстве бульдозеров.

Источник

Основные и специальные типы отвалов для бульдозера

Из истории отечественного тракторостроения

Изначально бульдозеры изготавливались путем переоснастки сельскохозяйственных тракторов. Чтобы рыть каналы, создавать дамбы, а также выполнять другие землеройные работы, сельскохозяйственные тракторы оборудовались большой толстой металлической пластиной впереди. Эту толстую металлическую пластину (кривую форму она получила позже) называют «отвалом».

Источник фото: exkavator.ru Изначально бульдозеры изготавливались путем переоснастки сельскохозяйственных тракторов

Отвал на фронте трактора обычно имеет 3 варианта:

Бульдозеры могут использовать свой собственный вес, чтобы используя отвал, передвигать какие-либо тяжелые предметы. Именно из-за этих характеристик, бульдозеры используются, чтобы очистить территорию от не нужных объектов: кустарника, остатков строительного мусора и пр. Все это делает бульдозеры незаменимыми при ведении крупномасштабных строительных работ.

Варианты отвалов фирмы «Liebherr»

Виды и конструкции специальных отвалов

Кроме перечисленных основных отвалов, используются отвалы специального назначения, некоторые из которых изготавливаются специализированными нетракторостроительными фирмами типа «Balderson», «Rimco», «Rome» и пр.

Саtеrрillаr, Fiat-Kobelco, Komatsu и др. дополняют основную номенклатуру отвалов следующими спецотвалами: буферным, рекультивационным, кусторезным, укороченными по ширине отвалами SU и S, увеличенным по высоте отвалом SU и пр.

Буферные отвалы

Источник фото: exkavator.ru За счет своего собственного веса бульдозеры передвигают тяжелые предметы

Буферный отвал используется в основном для работ, связанных с толканием скреперов при их зарезании в грунт. По форме это короткий прямой отвал без механизмов перекоса с приваренной посередине отвала стальной пластиной. Резиновые амортизаторы подвески отвала поглощают удары при соприкосновении пластины отвала с буфером скрепера. В промежутках между толканиями такой отвал может быть использован на бульдозерных работах общего назначения. Их выпускают компании «Саtеrрillаr» и «Komatsu».

Рекультивационные отвалы

Рекультивационный отвал применяется для снятия верхнего плодородного слоя почвы и перемещения ее в складируемые бурты. По форме это отвалы и увеличенной ширины и имеющие радиус кривизны лобового листа переменного значения. Это позволяет создать лучшие условия перемещения материала по поверхности отвала и формирования призмы волочения. Такие отвалы изготавливают Саtеrрillаr и Balderson.

Угольные отвалы и отвалы для щепы

Источник фото: exkavator.ru Рекультивационный отвал применяется для снятия верхнего плодородного слоя почвы и ее перемещения

Угольные отвалы и отвалы для щепы используют для перемещения угля и щепы на карьерах, складах рудных дворов и лесоперерабатывающих предприятий. По форме это сферические отвалы увеличенной ширины и с гидроперекосом. Их выпускают компании «Саtеrрillаr», «Dressta», «Liebherr» и «ЧТЗ-Уралтрак».

Торфяные отвалы

Торфяные отвалы используются для перемещения торфа на мелиоративных полях. Это прямые удлиненные отвалы малой высоты с гидроперекосом, монтируемые на тракторах Liеbhеrr болотоходных модификаций. На бульдозерах со специализированными отвалами для перемещения угля, щепы и торфа сзади трактора подвешивается балластный груз, выполняющий роль противовеса. Для работы в экстремальных ситуациях при расчистке завалов в системе МЧС используются бульдозеры Komatsu с отвалами 8 и 81) уменьшенной ширины, которые вписываются в железнодорожный габарит. Это позволяет иметь высокую степень готовности к работе, так как бульдозеры с прикрепленным отвалом стоят на открытой платформе в ожидании распоряжения на отправку.

Источник фото: exkavator.ru Торфяные отвалы используются для перемещения торфа на мелиоративных полях

Гидроуправляемые уширители

На бульдозерах среднего класса тяги фирма «Liеbhеrr» использует гидроуправляемые уширители, которые из кабины могут устанавливаться под любым углом к отвалу. При транспортировке бульдозеров на трайлере уширители поворачиваются назад, и отвал вписывается в габарит. Аналогичные отвалы применяет фирма «Fiat-Kobelco».

Отвалы для уборки мусора

Отвалы для уборки мусора предназначены для перемещения отходов на мусорных полигонах. По форме это прямые отвалы, имеющие увеличенную ширину и кривизну поверхности лобового листа, а также высоту козырька, примерно равную высоте отвала. При использовании таких отвалов агрегаты трактора подлежат дополнительному переоборудованию для защиты их от острых предметов и абразивных материалов, сзади трактора подвешивается балластный груз. Такие отвалы предлагают фирмы «Саtеrрillаr», «Dressta» и «Liebherr».

Источник фото: exkavator.ru Отвалы для уборки мусора предлагают компании «Саtеrрillаr», «Dressta» и «Liebherr».

Кусторезные отвалы

Кусторезный отвал (V-образной формы), изготовляемый Саtеrрillаr и Komatsu, предназначен для расчистки заросших кустарником и мелколесьем площадей под застройку. Опущенный в рабочее положение отвал в виде остроугольного резака, образованного двумя режущими лезвиями, скользит по поверхности земли, срезает кустарники и мелкие деревья и сваливает их в стороны, образуя за собой проход, равный ширине захвата отвала.

Защитное ограждение в виде стального каркаса предохраняет трактор от повреждений при падении срезаемых деревьев. Кусторезные отвалы изготавливаются фирмами «Rimco» и «Rome».

Отвалы-корчеватели

Источник фото: exkavator.ru Отвалы-корчеватели выпускают такие фирмы, как «Саtеrрillаr», «Komatsu», «Liebherr», «Rimco» и «Rome»

Выбор бульдозера и отвала

Правильный выбор потребителем отвала бульдозера является главным условием достижения максимально возможной производительности. Прежде всего, следует оценить возможности копания грунта отвалом, тягово-сцепные и скоростные характеристики бульдозера. Возможности копания грунта определяются соотношением величины максимального тягового усилия бульдозера к длине ножа отвала. Чем больше это значение, тем более прочные грунты может разрабатывать бульдозер.

Тягово-сцепные свойства бульдозера оцениваются его эксплуатационной массой, конструкцией гусеничной ходовой части и трансмиссией. Скоростные характеристики определяют время цикла бульдозера. Чем меньше его значение, тем выше должны быть скорости рабочего и транспортного перемещений и, значит, выше производительность бульдозера.

Источник фото: exkavator.ru Скоростные характеристики определяют время цикла бульдозера

Мощность двигателя, приходящаяся на 1 м 3 рыхлого грунта в призме волочения, на практике используется для оценки выбора отвала по возможности перемещения материала с большой рабочей скоростью. Транспортные скорости, особенно заднего хода, определяют время возврата бульдозера в исходную позицию.

Наша группа в Telegram

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Источник

Виды бульдозерных отвалов

Бульдозеры применяются для перемещения большого объема сыпучих материалов и грунта. Современные бульдозеры способны выполнять довольно много разноплановых задач, благодаря навесному оборудованию, основным из которых является отвал. В зависимости от конструкции бульдозера, отвал может быть как стационарным, так и съёмным, некоторые модели оснащаются еще и системой поворота отвала в горизонтальной плоскости.

Конструкция классического отвала

Все элементы отвалов изготавливаются из высокопрочной стали, имеющей высокую прочность на растяжение. Некоторые отвалы оснащаются дополнительными листами из легированной стали, которые существенно продлевает эксплуатационные сроки оборудования. Нижняя кромка отвала оснащается креплением для мощных ножей, которые способны разрезать, даже твердые породы.

Основные типы бульдозерных отвалов

А) полусферический
Б) сферический
В) прямой

2. Поворотный прямой отвал

3. Неповоротные с гидроперекосом или дистанционным изменением угла резания.

Применяемость различных видов отвалов:

Неповоротный полусферический отвал

Это наиболее универсальный отвал, подходит для всех видов землеройных работ на грунтах всех категорий, но всегда будет обладать меньшей производительностью, чем специализированный тип отвала. Этот тип оснащается боковыми щеками, для увеличения объёма перемещаемой призмы грунта. Для работ на полигонах ТБО устанавливается дополнительный козырёк или решётка.

Неповоротный сферический отвал

Состоит он из трех основных частей – центральной и боковых. Боковые секции установлены под углом, что позволяет смещать грунт к центру отвала. Подобная форма обеспечивает минимальный процент потери перемещаемого материала, что позволяет перемещать больший объем грунта. Используется на сыпучих грунтах ( лёгкие фракции щебня, шлаки, уголь).

Неповоротный прямой отвал

Его основное предназначение :выполнение планировочных работ, подготовка строительных площадок, засыпка траншей и котлованов и т.п

Поворотный прямой отвал

Отличительная особенность данного отвала изменение в плане (горизонтальная плоскость). Основное применение: эксплуатация и строительство дорог.

Неповоротный отвал с гидроперекосом

Гидроперекос применяется для изменения положения отвала в вертикальной плоскости и благодаря этому бульдозер сохраняет прямолинейное движение при изменение уклонов и плотности грунта.

Специализированные виды отвалов

Корчевательный отвал

Корчеватель устанавливается вместо бульдозерного отвала с аналогичными присоединительными узлами и предназначен для удаления пней, мелколесья и камней при очистке просек под линии электропередач, трубопроводы и для мелиорации земли.

Буферный отвал

обладает особой конструкцией с резиновыми амортизаторами, которые позволяют поглощать механические удары, возникающие у подвески оборудования в момент толкания скреперов при входе их в прочный грунт. Отвал обладает прямоугольной формой с усиленной стальной пластиной по центру. Отвалы данного типа не оснащаются механизмами перекоса и могут использоваться как оборудование общего назначения.

Рекультивационный отвал

Отвалы, используемые на полях, для снятия верхнего плодородного слоя почвы называют рекультивационными. Они изготавливаются более широкими, по сравнению с другими типами подобного оборудования.

Угольные и торфяные отвалы

предназначены специально для работы с этими типами сыпучих материалов. Основное сходство их в том, что торфяной отвал прямого типа оснащается системой гидроперекоса, позволяющей работать на болотоходных тракторах. Отличие в том, что угольный отвал изготавливается сферической формы с увеличенной площадью полотна, а торфяной наоборот производится прямого типа, прямоугольной формы.

Отвал для разминирования минных полей

используется на специализированной технике инженерных войск РФ.

Стоит отметить, что от правильно подобранного типа отвала, не только облегчается выполнение определенных работ, но и существенно продлеваются эксплуатационные сроки самого бульдозера, который не испытывает лишние нагрузки в процессе врезания в грунт.

Статья расскажет Вам про плюсы эксплуатации механической трансмиссии бульдозера в условиях кризиса.

Во что лучше вложить 1,5 млн рублей?

Современные бульдозеры предназначены для выполнения землеройно-транспортных работ

Эволюция бульдозеров: от деревянного щита-отвала к современной высокомощной машине

В данной статье мы хотим рассказать о тонкостях выбора бульдозера

Наша компания «Торгово-Промышленный Альянс» открыла новый филиал в Тюмени

Сегодня, даже внутри одного класса строительной техники существует множество модификаций и разновидностей.

Наша компания «Торгово-Промышленный Альянс» открыла новый филиал в Самаре

Это нужно в первую очередь для того, что бы сразу узнать все нюансы по эксплуатации, которые могут привести к поломке бульдозера.

В данной статье Вы сможете найти необходимые перечни работ для прохождении ТО

Особенности эксплуатации бульдозерной техники на территории крайнего севера, болота, на каменистой почве и в горах

Инновационная техника «ЧТЗ-УРАЛТРАК»

Российские бульдозеры: история, преимущества и перспективы

Статья о бульдозерах с неповоротным отвалом

Статья расскажет Вам о том, что входит в «Южный пакет»

Из этой статьи Вы узнаете, что входит в «Северный пакет»

В этой статье Вы сможете ознакомиться с основными характеристиками Бульдозера Б10

Преимущества 6-ти катковой тележки

Не так давно в нашу компанию поступил звонок.

Компания Торгово-Промышленный Альянс открыла филиал в Санкт-Петербурге, здесь Вы можете купить новые бульдозеры

Наша компания стала представителем Webasto

Рыхлитель представляет собой многофункциональный.

Техника под названием «планировочный бульдозер»

Гусеничный бульдозер является мощной землеройной техникой

Техника – для отечественных нужд

Наша компания открыла новый филиал в городе Москва

Статья о транспортировке

Модификации бульдозера Б10М

Краткая история о тракторах и бульдозерах

В последнее время на рынке спецтехники очень часто можно нарваться на подделку, и в этой статье мы расскажем Вам, как этого избежать!

Наша компания открыла новый филиал в городе Пермь

С этим вопросом очень часто сталкиваются строители и для того.

Сегодня обострилась конкуренция на рынке дорожно-строительной техники.

Источник