V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Представлены конструктивные особенности рабочего оборудования бульдозера- отвала. Повышение производительности при работе на связных грунтах. Представлены ведушие компании по производству бульдозеров. Определены перспективы развития рынка бульдозеров.

Землеройно-транспортными называют машины с ножевым рабочим органом, выполняющие одновременно послойное отделение от массива и перемещение грунта к месту укладки при своем поступательном движении. Основными преимуществами землеройно-транспортных машин является возможность совмещения в одном рабочем цикле всего комплекса операций по копанию, перемещению, отсыпанию грунта с предварительным разравниванием и частичным уплотнением, простота конструкции и высокая производительность. Бульдозеры широко используются в промышленном и гражданском строительстве. Широкое использование бульдозеров в строительном производстве определяется простотой их конструкции, надежностью и экономичностью в эксплуатации, высокой производительностью, мобильностью и универсальностью. Для повышения производительности применяют различные модификации рабочего оборудования, рассмотрим некоторые из них [3]:

Запатентованное изобретение, патент RU 2 352 724, кл. Е02F 3/76 (рис.1), разработан для повышения производительности при работе на связных грунтах.

Рис.1 Отвал со свободно вращающимися дисками, шнеками, лопастями

Повышение производительности при работе на связных грунтах заключается в том, что в центральной части отвала на общей оси со свободно вращающимися дисками и шнеками закреплены лопасти, диаметры которых больше диаметра витков шнеков. При этом витки шнеков выполнены одинакового диаметра, а свободно вращающиеся диски имеют зубчатую режущую кромку, диаметр впадин которой больше диаметра лопастей. Бульдозерное оборудование работает следующим образом. При заглублении отвала с дисками в грунт и движении бульдозера происходит набор призмы волочения, которая под действием синхронного вращения дисков, шнеков и лопастей приобретает форму цилиндрического тела качения перед отвалом. Все это в совокупности приводит к повышению производительности бульдозера путем формирования призмы волочения рациональной формы и уменьшения потерь грунта в боковые валики. Вместе с тем интенсификация процесса перемещения грунта в объеме призмы волочения устраняет его налипание на поверхность отвала, что важно при разработке связных (влажных) грунтов.

Запатентное изобретение, патент RU 2 459 910, кл. Е02F 3/76 (рис.2), акцинтирован на повышение эффективности процесса копания грунтов с низкой несущей способностью.

Рис.2 Отвал с дисковыми ножами и лентой

Повышение эффективности процесса копания грунтов с низкой несущей способностью заключается в том, что на ленте между дисковыми ножами закреплены скребки, а верхний поворотный барабан при помощи цепной передачи соединен с гидромотором привода, установленным на несущей раме. При этом на тыльные конусные поверхности дисковых ножей нанесено фрикционное покрытие. Рабочий орган бульдозера работает следующим образом. При копании грунт срезается, как вращающимися дисковыми ножами, так и ножом отвала, и подается на вращающуюся ленту, которой транспортируют его по отвальной поверхности и формируют призму волочения. Конструкция позволяет повысить эффективность копания грунтов с низкой несущей способностью.

Запатентное изобретение, патент RU 2 410 496, кл. Е02F 3/76 (рис.3), заключается в том, что конструктивное исполнение режущего органа в виде шнека, имеющего правую и левую навивки режущей ленты и расположенную по центру вала фрезу, позволяет придать поверхности земли заданный профиль и обеспечивает при этом непрерывное перемещение разработанного грунта по обеим сторонам отвала бульдозера для последующего восстановления плодородного слоя.

Рис.3 Фреза со шнеками

Бульдозер работает следующим образом. Отвал бульдозера опускают на поверхность земли и включают гидропривод режущего шнека, устанавливая его в рабочее положение с заглублением его в поверхность земли на 500 мм. Глубина заглубления обусловлена толщиной срезания плодородного слоя почвы. При поступательном движении бульдозера режущий шнек при непрерывном вращении постоянно срезает слой почвы с растительностью и укладывает его по обе стороны за полосу отвода под сооружение, например, трубопровода. При этом одновременно режущая фреза отрывает по центру профилированное грунтовое основание, например траншею под укладку трубопровода.

В настоящее время на отечественном рынке бульдозеров представлен ряд зарубежных фирм, от всемирно известных до мало знакомых российскому потребителю. Ведущие позиции на отечественном рынке бульдозеров продолжают занимать четыре ведущие компании, определяющие технический уровень и политику в этой области машиностроения: это Caterpillar, Komatsu, Dressta и Liebherr. Распределение объемов импорта бульдозеров (Рис.4).

Рис. 4 Распределение объемов импорта бульдозеров между основными компаниями

Из этой четверки выделяются Caterpillar и Komatsu, у которых доля производства землеройного, строительного и горного оборудования в общем стоимостном объеме производимой продукции составляет соответственно 59 и 70%. Доля экспорта данных видов техники у этих фирм составляет 54…55%. Caterpillar, включает 9 классов. На машинах первых трех классов сохранена традиционная ходовая система с овальным контуром гусеничного обвода. Последующие классы имеют ходовую систему с треугольным гусеничным обводом. Имеющийся разрыв между базовыми моделями D5GXL и D6RXL серии III фирма заполнила модификациями D6KXL (93 кВт) и D6NXL (112 кВт) также с треугольной ходовой системой. Необходимо отметить, что фирма сохранила в производстве классические модели D6G серий II и III (119 и 138 кВт) и D7G серии II (150кВт), пользующиеся спросом на мировом рынке [7].

По оценкам экспертов, в 2013-2014 гг. ожидается рост объема рынка бульдозеров не более 5-10%. Данному росту будут способствовать увеличение объемов производственного сектора, перспективы и направления в освоении новых месторождений. Анализируя производство бульдозеров за прошлые года можно сказать следующее о развитии бульдозеров и их тенденции:

• востребованность бульдозеров тяжелого класса 10-15т.;

• обеспечение высокой эффективности машин путем преимущественного использования гидромеханических трансмиссий с переключением передач под нагрузкой;

• использования жесткой и полужесткой трехточечной подвески ходовой системы тракторов с осью качания тележек, не совпадающей с осью ведущих колес;

• совершенствование конструкции навесного оборудования бульдозеров и рыхлителей путем повышения его подвижности в вертикальной и горизонтальной плоскостях и полной гидро-фикации всех операций управления, связанных с ростом подвижности (изменения угла резания, перекоса и смещения бульдозерного оборудования, изменения угла рыхления, вылета стойки зуба, шага зубьев и бокового выноса зубьев рыхлительного оборудования)

• оборудование бульдозеров системами автоматического регулирования режимов работы по оптимальному значению тяговой мощности с использованием микропроцессорных систем и по положению рабочего органа при планировочных операциях;

повышение комфортности, улучшение условий труда и безопасности машиниста путем установки автоматизированных информационно-диагностических систем корректировки, в том числе приборов с цветовыми шкалами - расположения рычагов управления в наиболее удобных местах; использования подрессоренных шумовиброизолированных кабин; улучшения доступа к обслуживаемым узлам и агрегатам; установки систем фильтрации и регуляторов избыточного давления воздуха, кондиционеров или регулируемых обогревателей для обеспечения микроклимата на рабочем месте машиниста в любых климатических условиях [10].

Список литературы

1. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: Учеб. для машиностр. спец. вузов / М.П. Александров. 6-е изд. перераб. – М.: Высш. шк., 1985. –520 с.

2. Волков Д.П. Строительные машины: Учебник для вузов по спец. ПГС/ Д.П. Волков, Н.И. Алешин, В.Я. Крикун; / Под ред. Д.П. Волкова. – М.: Высш. шк., 1988. –319 с.

3. Гаркави Н.Г. Машины для земляных работ: Учебник / Н.Г. Гаркави, В.И. Аринченков, В.В. Карпов и др. / Под ред. Н.Г. Гаркави. – М.: Высш. шк., 1982. –335 с.

4. Патент RU 2 352 724, кл. Е 02F 3/76. - Опубл. 20.04.2009 г.

5. Патент RU 2 410 496, кл. E 02F 3/76. - Опубл. 27.09.2010 г.

6. Патент RU 2 459 910, кл. E 02F 3/76. - Опубл. 27.08.2012 г.

Интернет источники

7. http://www.stroyka.ru/Rynok/

8. http://exkavator.ru/articles/buldozer/

9. http://machinery-plus.ru/construction-equipment/

10. https://sites.google.com/site/strojmetkomplekt/

Код для цитирования: Скопировать