12.4. Технология производства работ бульдозерами

Бульдозер – это трактор с навесным рабочим оборудованием в виде отвала с ножом и рамы, предназначенный для разработки, перемещения и укладки грунта, сыпучих и кусковых строительных материалов (гравий, щебень, песок, камень и др.). При движении срезанный грунт скапливается в виде призмы перед отвалом и перемещается к месту его укладки. На месте укладки грунт отсыпается слоем нужной толщины, бульдозер возвращается в исходное положение (задним ходом при небольших расстояниях или с разворотом на 180⁰ при значительных расстояниях).

Бульдозеры классифицируются по следующим признакам:

1) по типу отвала: простые бульдозеры с неповоротным отвалом жестко соединенный с рамой и установленный под углом захвата  = 90⁰ и с поворотным (универсальные бульдозеры), где отвал связан с рамой шарнирно и может быть установлен под различными углами захвата;

2) по способу управления отвалом – с тросовым и с гидравлическим управлением.

В строительстве наиболее распространены бульдозеры на тракторах мощностью 54, 100 и 140 л.с.

Простота устройства, надежность в работе, низкая стоимость эксплуатации, возможность применять в различных грунтовых условиях, хорошей маневренностью и проходимостью при гусеничном ходовом оборудовании базовых тягачей, высокой производительностью объясняется широкое использование бульдозеров (табл. 14.3.).

Таблица 14.3.

Основные параметры бульдозеров

Показатели	Мощность базового тягача, кВт
	гусеничного					колесного
	40	59	79	132	243	10	29	59	176
Длина отвала*, м						1,3	2,0	2,56	3,6
Высота отвала, м	0,8	0,8	1,2	1,35	1,75	0,5	0,5	0,8	1,2
Наибольшее заглубление, м	0,2	0,3	0,4…1,0	1,0	0,52	0,2	0,25	0,2	0,65
Наибольшая высота подъема отвала, м	0,6	0,6	0,7…1,1	0,3…0,6	1,15	0,5	0,5	0,6	–
Масса бульдозера с тягачом*, м	6,3	6,4				1,85	3,6	6,5	17,5

*В числителе – неповоротный отвал, в знаменателе – поворотный (универсальный).

Бульдозеры используются для зачистки и планировки поверхности дна и откосов котлованов, которые после разработки другими машинами получаются неровными. Бульдозеры можно использовать также для планировки строительных площадок и др.

Производительность бульдозеров выражается в единицах объема или единицах площади за единицу времени, в зависимости от вида выполняемых работ (разработка грунта или планировка поверхности). При разработке и перемещении грунта производительность бульдозера равна:

П = q n K_п K_i K^/_p K_в, м³/ч,

где q – объем грунта, перемещаемый отвалом, м³;

n – число циклов в час при определенной дальности перемещения грунта;

K_п – коэффициент потерь грунта в боковые валики, зависящий от дальности перемещения грунта;

K_i – коэффициент, учитывающий влияние на производительность уклона местности;

K^/_p – коэффициент приведения грунта к первоначальной плотности;

K_в – коэффициент использования рабочего времени.

Число циклов бульдозера в час:

Продолжительность одного цикла:

где t_н, t_гх, t_х.х, t_п, t_n.п, t₀ – соответственно продолжительности резания грунта, перемещения грунта, обратного (холостого) хода, одного поворота на 180⁰ (10 – 20 сек), одного переключения скорости (5 сек), опускания отвала в рабочее положение (1 – 2 сек);

m – число переключений скоростей трактора в течение одного цикла;

l_н, l_г.х – длины путей резания грунта и перемещения к месту укладки, м;

v_н, v_г.х, v_х.х – скорости движения бульдозера соответственно при резании грунта, перемещении грунта и обратном ходе, м/сек;

K_v – коэффициент, учитывающий снижение скоростей по сравнению с расчетной конструктивной скоростью трактора.

Величина коэффициента потерь грунта в зависимости от дальности его перемещения приближенно определяется зависимостью:

К_п = 1 – z l_г.х,

где z – опытный коэффициент, равный от 0,008 до 0,04; большие значения z относятся к сухим сыпучим грунтам, а меньшие – к связным (по данным Ю. Б. Дейнего);

l_г._х – длина пути перемещения грунта до места отсыпки, м.

Применять бульдозер при дальностях перемещения грунта свыше 15 – 20 м не целесообразно из-за больших потерь грунта по пути.

От величины уклона местности зависит объем перемещаемого отвалом грунта, на котором работает бульдозер. При работе на спусках объем перемещаемого грунта, а соответственно, и производительность резко увеличиваются.

При планировке поверхности, их эксплуатационная производительность определяется по формуле:

где L – длина планируемого участка, м;

b – ширина отвала, м;

0,5 м – ширина перекрытия смежными проходами, м;

 – угол захвата [для неповоротных отвалов  = 90⁰ (рад) и

sin  = 1];

v – скорость движения тягача при планировке, м/сек;

t_п – продолжительность разворота в конце планируемого участка, сек;

m –число проходов по одному месту.

Чем больше длина планируемого участка, тем меньше потери времени на развороты, что увеличивает производительность агрегата.

Производительность бульдозеров резко снижается с увеличением дальности перемещения разрабатываемого грунта из-за увеличения продолжительности цикла, а также увеличения потерь грунта в боковые валики.

Производительность их может быть повышена следующими путями:

• сокращением продолжительности цикла;

• увеличением объема перемещаемого отвалом грунта;

• улучшением использования машин по времени.

Специальные боковые щеки (уширители) к отвалу, а также специальные отвалы ящичной формы, увеличивающие объем грунта перед отвалом и способствующие уменьшению потерь грунта в боковые валики. Этот прием повышает производительность каждого бульдозера на 15 – 25%.

Бульдозер практически может быть использован круглый год, но в зимнее время производительность бульдозера снижается.