Один из самых распространенных работ тракторной техники – бульдозерные работы. Срезание и перемещение массы грунта, скальных пород, отходов лесопиления и лесозаготовок и т.п.
Применяемые типы бульдозерных отвалов подразделяются на прямые и поворотные. Прямые отвалы характеризуются небольшой длиной рабочей части, жестким креплением и повышенной устойчивостью к нагрузкам. Недостатком такого типа отвала является его малая вместительность. Поворотный тип бульдозерного отвала характеризуется повышенной длиной рабочей части, расположение углом к обрабатываемой поверхности (так называемый косой нож) и способностью накопления массы материала, при некоторых конструктивных особенностях.
Конструктивно бульдозерные отвалы состоят из нескольких элементов – лобовой лист, ножи, задняя стенка, ребра и козырек.
Лобовой лист – основной элемент отвала. Он осуществляет срезание, перемещение и накапливание грунта. Ножевая система предназначена именно для срезания материала с поверхности. Основной нож находится по нижнему краю лобового листа. С торцовых сторон отвала крепятся дополнительные ножи, и конструкция укрепляется косынками. Боковые ножи несут почти такую же нагрузку, как и основной, особенно при срезании и копании глубоких траншей. Наличие боковых ножей предотвращает заклинивание отвала в рабочем материале. Тяжелые грунты и скальные породы предъявляют повышенные требования к конструкции бульдозерного отвала. Наличие боковых косынок повышает накопительный возможности отвала, а боковые ножи облегчают срезку грунта на глубину с экономией энергозатрат.
В большинстве случаев, прямые ножи крепятся к трактору жестко, даже без возможности регулировки угла заглубления. Это значительно повышает устойчивость конструкции при работе на плотных грунтах, для рытья траншей и разборки скальных пород. Прямой отвал практически универсален и может использоваться на любых видах работ. Существенным недостатком является лишь малая способность к накоплению материала на отвале, а значит замедление процесса работы.
Недостаток в малой емкости прямых отвалов компенсируют широкими боковыми косынками. Прямые отвалы ковшевого типа часто применяются на легких и средних материалах для их буртования. Повышенная маневренность в стесненных пространствах – полезное свойство таких конструкций.
Поворотный бульдозерный отвал характеризуется возможностью установки лобового листа под углом к обрабатываемой поверхности. Обычно, такой отвал имеет большую длину рабочего органа, а также возможность регулировать угол атаки и угол заглубления. Но такие отвалы не используют на тяжелых грунтах и скальных породах, так как нестабильность конструкции угрожает частыми поломками. Длинная рабочая часть с основным ножом даже без регулировочных приспособлений значительно увеличивает нагрузку на всю конструкцию и на силовой агрегат, трактор, скрепер или грейдер. Поворотные отвалы с возможностью регулировки углов винтами или гидравлическими цилиндрами очень удобны для расчистки площадок и дорог. Такие отвалы применяются при грейдировании и выравнивании дорог, засыпке траншей. Частичное накопление материала и смещение его в одну сторону значительно ускоряет и удешевляет такие работы. Поворот отвала может достигать 25°.
Работы по накоплению и перемещению материала требуют большой емкости отвала и значительной прочности конструкции. Для таких работ создаются сферические и полусферические бульдозерные отвалы, и W-образные бульдозерные отвалы.
Сферические отвалы представляют собой лобовой лист с большими боковыми плоскостями, расположенными под тупым углом к основному листу. Такой отвал является универсальным для накопления, штабелевки и складирования больших объемов легкого материала. Боковые кромки, как и основная, снабжены ножами. Недостаток такой конструкции заключается в слабом заглублении в поверхность из-за очень длинной режущей кромки. Этот недостаток устраним в полусферическом отвале, конструкция которого аналогична сферическому, но длина основной кромки составляет не более 40% от общей длины рабочей кромки, а боковые кромки увеличены и выступают дальше. Эта конструкция – переходный вариант между универсальным прямым отвалом и универсальным сферическим. Угол между кромкой бокового листа и центрального оставляет до 150°, как в сферическом, так и в полусферическом.
W-образные отвалы используются для сгребания больших объемов и уплотнения под гусеницами трактора. По сути, это два соединенных жестко между собой сферических отвала. Коробчатые отвалы, применяемые для складирования больших объемов материала средней сыпучести, таких как уголь и торф. Они представляют собой модификацию прямого бульдозерного отвала, о чем упоминалось выше.