Виды отвалов бульдозера
Какие бывают отвалы бульдозера: прямые, полусферические, сферические, поворотные и универсальные. Плюс виды катков ходовой части и как выбрать отвал.
Отвал бульдозера: что это и для чего нужен
Отвал - это рабочий орган бульдозера, стальной щит, закрепленный на толкающей раме перед машиной. Через него передается тяговое усилие двигателя на грунт: отвал режет, сдвигает и перемещает породу, планирует поверхность, засыпает траншеи и расчищает площадки от снега или мусора. От формы, размера и способа крепления отвала напрямую зависит, какие задачи бульдозер способен решать эффективно, а какие ему не по силам.
Производители выпускают десятки модификаций отвалов под разные грунты и объемы работ, но все они сводятся к нескольким базовым типам: неповоротные (прямой, сферический, полусферический), поворотный и универсальный U-образный. Отдельная группа - специальные отвалы для узких задач вроде рыхления мерзлоты или уборки снега. Разобраться, чем один тип отличается от другого, полезно еще на этапе подбора техники: об общей классификации машин мы писали в статье Виды бульдозеров: классификация, а здесь остановимся именно на рабочем органе.
Неповоротные отвалы: прямой, сферический, полусферический
Неповоротный отвал жестко закреплен на раме и работает только в одной плоскости, без разворота вбок. Внутри этой группы выделяют три формы.
Прямой отвал (его еще называют S-образным по профилю поперечного сечения) - самый простой и распространенный вариант. Он плоский или слегка изогнутый, невысокий, с прямой режущей кромкой по всей ширине. Такая форма хорошо режет плотные и мерзлые грунты, дает точный контроль над глубиной снятия слоя, но плохо удерживает материал по бокам: часть грунта осыпается через края во время движения. Прямой отвал ставят на бульдозеры для землеройных и планировочных работ, где важна точность реза, а не объем перемещаемой массы за проход.
Сферический отвал изогнут по всей ширине заметнее, чем прямой, и имеет боковые крылья. Изогнутая форма создает перед отвалом вал грунта, который скатывается внутрь, а не высыпается наружу, поэтому за один проход машина перемещает заметно больше материала. Такой отвал ставят на бульдозеры, которые двигают рыхлые и сыпучие породы на большие расстояния: в карьерах, на вскрышных работах, при отсыпке насыпей.
Полусферический отвал занимает промежуточное положение между прямым и сферическим. Центральная часть у него почти прямая и хорошо режет плотный грунт, а короткие боковые секции установлены под углом примерно до 25 градусов к центру и удерживают материал по краям. Такое сочетание делает полусферический отвал рабочей лошадкой для средних бульдозеров: он справляется и с копанием, и с перемещением объемов, хотя уступает специализированным формам в каждой из этих задач по отдельности.
Поворотный отвал: конструкция и где применяется
Поворотный отвал отличается от трех перечисленных выше принципиально: он закреплен на раме через шарнирный узел и может разворачиваться в горизонтальной плоскости на угол до 25-35 градусов в каждую сторону от осевого положения. Благодаря этому бульдозер сдвигает грунт не только прямо перед собой, но и в сторону, под углом к направлению движения машины.
Такой отвал берут там, где нужно перемещать материал вбок: при засыпке траншей и котлованов, планировке откосов, прокладке дорог вдоль склона, расчистке и уборке снега с обочин. Поворотный механизм добавляет конструкции вес и снижает жесткость крепления по сравнению с неповоротными отвалами, поэтому тяговое усилие при прямом копании у машины с поворотным отвалом обычно немного ниже. Из-за этого его редко ставят на тяжелые бульдозеры, где приоритет - максимальное усилие резания, и чаще встречают на универсальных и коммунальных машинах, о видах работ которых подробнее рассказано в статье Виды работ, выполняемых бульдозером.
Универсальный U-образный отвал: особенности и задачи
U-образный отвал получил название за характерную форму: он выше и шире стандартных неповоротных отвалов, а боковые крылья загнуты вперед почти под прямым углом, образуя своего рода чашу. Увеличенная высота и загнутые крылья удерживают перед отвалом значительно больше материала и почти исключают потери грунта по бокам при перемещении.
Эта конструкция особенно эффективна при перегоне сыпучих и рыхлых пород на дальние дистанции: песка, щебня, вскрышной породы. За счет большей вместимости бульдозер с U-образным отвалом делает меньше проходов для перемещения того же объема материала, что экономит время и топливо на крупных объектах. Есть и обратная сторона: маневренность ниже, а видимость рабочей зоны для оператора хуже из-за высоких боковых крыльев, поэтому в стесненных условиях такой отвал не всегда удобен.
Специальные виды отвалов: рыхлительный, корчевательный, угольный, снегоуборочный
Помимо базовых форм, для узкоспециализированных задач выпускают отдельные типы отвалов.
Рыхлительный отвал (часто идет в комплекте с задним рыхлителем) усилен и оснащен зубьями или дополнительной режущей кромкой для работы с мерзлыми и скальными грунтами. Он не столько перемещает материал, сколько предварительно разрушает плотный слой перед основной разработкой.
Корчевательный отвал предназначен для расчистки территорий от кустарника, пней и корневых систем. У него укороченная высота и усиленные зубья или гребенка снизу, которая подрезает корни в грунте, а не просто сдвигает верхний слой.
Угольный отвал - облегченная и увеличенная по площади конструкция для работы с легкими сыпучими материалами вроде угля или щепы, где важнее объем перемещаемого груза, чем усилие резания плотного грунта.
Снегоуборочный отвал делают из легких материалов, часто с резиновой или полимерной кромкой вместо стальной, чтобы не повредить дорожное покрытие. Такие отвалы почти всегда поворотные, это позволяет сдвигать снег в сторону от проезжей части за один проход.
Из чего сделан отвал: сталь, режущая кромка, боковые ножи
Основа любого отвала - стальной лист толщиной от 12 до 30 мм в зависимости от класса бульдозера и назначения машины. Легкие бульдозеры на планировочных работах обходятся более тонким металлом, тяжелая техника для карьерной разработки требует толстостенных и усиленных ребрами жесткости конструкций.
Нижняя кромка отвала, которая непосредственно контактирует с грунтом, - сменный элемент. Она изготавливается из износостойкой стали с высоким содержанием углерода или марганца и крепится к основному щиту болтами. По мере износа режущую кромку меняют, не заменяя весь отвал целиком, и это заметно снижает эксплуатационные расходы.
По бокам режущей кромки часто устанавливают боковые ножи - короткие сменные сегменты, которые предотвращают высыпание грунта через углы отвала и одновременно защищают саму конструкцию от преждевременного износа по краям. Как и центральная кромка, боковые ножи относятся к расходным деталям и подлежат периодической замене.
Виды катков бульдозера: опорные и поддерживающие катки ходовой части
Отвал - не единственный узел, который определяет производительность бульдозера. Не менее важна ходовая часть, и в первую очередь катки гусеничной тележки.
Опорные катки располагаются в нижней части гусеничной рамы и катятся непосредственно по нижней ветви гусеничной цепи, передавая на нее весь вес машины. Чем больше опорных катков и чем равномернее распределена нагрузка между ними, тем ниже удельное давление на грунт и тем лучше проходимость бульдозера на слабонесущих и заболоченных почвах.
Поддерживающие катки установлены выше, вдоль верхней ветви гусеницы, и решают другую задачу - удерживают ее от провисания между ведущей и направляющей звездочками. Обычно на одну сторону ходовой части приходится один-два поддерживающих катка, тогда как опорных катков может быть от шести до восьми в зависимости от длины гусеничной тележки.
По конструкции катки делят на одноободные и двухободные (то есть с одним или двумя ребордами, которые направляют движение по гусеничному звену), а по способу изготовления на цельнолитые и штампованные. Цельнолитые катки прочнее и служат дольше, но тяжелее и дороже; штампованные легче и дешевле, но быстрее вырабатываются на абразивных грунтах.
Как выбрать отвал бульдозера под задачу
Выбор типа отвала определяется прежде всего характером работ и типом грунта на объекте.
Для копания плотных, каменистых и мерзлых грунтов, где важна точность и глубина реза, лучше подходит прямой отвал: он не теряет материал по бокам и позволяет контролировать снимаемый слой. Для перемещения больших объемов сыпучей породы на расстояние эффективнее сферический или полусферический отвал: они удерживают больше груза за счет боковых крыльев. Если на объекте нужно двигать грунт вбок, засыпать траншеи, планировать откосы, чистить дороги от снега - без поворотного отвала не обойтись.
Для крупных проектов с постоянным перемещением сыпучих материалов на дальние дистанции стоит присмотреться к U-образному отвалу: его увеличенная вместимость окупается за счет меньшего числа проходов. А для узкоспециализированных задач вроде корчевки, рыхления мерзлоты, уборки снега или перевалки угля разумнее взять сменный специальный отвал, а не пытаться приспособить универсальную конструкцию.
При этом тип отвала - не единственный параметр выбора бульдозера. Важны также класс машины по массе, мощность двигателя и тип ходовой части, включая количество и конструкцию опорных катков. Все эти характеристики стоит рассматривать в комплексе, а не по отдельности.
Коротко о главном
- Отвал - основной рабочий орган бульдозера, от его формы зависит, какие задачи машина решает эффективно.
- Неповоротные отвалы (прямой, сферический, полусферический) жестко закреплены и работают только вперед, зато развивают большее тяговое усилие.
- Поворотный отвал разворачивается на 25-35 градусов в каждую сторону и служит для перемещения грунта вбок: засыпки траншей, планировки, уборки снега.
- U-образный отвал за счет увеличенной высоты и загнутых крыльев удерживает больше материала и подходит для перегона сыпучих пород на расстояние.
- Специальные отвалы (рыхлительный, корчевательный, угольный, снегоуборочный) решают узкие задачи, с которыми универсальные формы справляются хуже.
- Режущая кромка и боковые ножи отвала - сменные износостойкие детали, которые меняют по мере износа без замены всего щита.
- В ходовой части не менее важны опорные и поддерживающие катки: они определяют проходимость машины и ресурс гусеничной тележки.
Часто задаваемые вопросы
Какие бывают виды отвалов бульдозера? По конструкции отвалы делят на неповоротные (прямой, сферический, полусферический) и поворотный, а также выделяют универсальный U-образный отвал. Отдельно существуют специальные отвалы: рыхлительный, корчевательный, угольный и снегоуборочный.
Чем поворотный отвал отличается от неповоротного? Неповоротный отвал закреплен жестко и работает только вперед, зато глубже врезается в грунт и развивает большее тяговое усилие. Поворотный отвал разворачивается в горизонтальной плоскости на угол до 25-35 градусов в каждую сторону и сдвигает грунт вбок, поэтому его берут для засыпки траншей, планировки и уборки снега.
Что такое универсальный U-образный отвал? U-образный отвал имеет увеличенную высоту и боковые крылья, которые загнуты вперед. Такая форма удерживает перед отвалом больше материала и снижает потери грунта по бокам, поэтому отвал хорошо подходит для перемещения сыпучих пород на расстояние и планировочных работ.
Для чего нужен полусферический отвал? Полусферический отвал сочетает свойства прямого и сферического: он неплохо режет плотный грунт и одновременно перемещает большие объемы материала за счет коротких боковых секций, установленных под углом до 25 градусов к центральной части.
Какие бывают катки на бульдозере? В ходовой части гусеничного бульдозера работают опорные катки, которые передают вес машины на гусеницу и катятся по ее нижней ветви, и поддерживающие катки, которые удерживают верхнюю ветвь гусеницы от провисания. Катки бывают одноободные и двухободные, цельнолитые или штампованные.
Как выбрать отвал бульдозера под задачу? Для копания плотных и мерзлых грунтов подходит прямой отвал, для перемещения больших объемов сыпучего материала на расстояние - сферический или полусферический, для планировки и боковой засыпки траншей - поворотный, а для универсальных задач на объекте - U-образный отвал.
