BULDOZERI (DOZERI)

1
BULDOZERI (DOZERI)
2
BULDOZERI (DOZERI)

• Primjena buldozera (dozera)
• Dozeri su strojevi kojima se obavlja iskop i
  premještanje zemljanog materijala guranjem.
• Primjenjuju se
• kao osnovni pomocni strojevi na površinskim
  kopovima (npr. skidanje otkrivke, niveliranje
  terena, razrahljivanje materijala prije iskopa
  primjenom rijaca, eksploatacija mineralne
  sirovine - mekši i nevezani materijali, npr.
  kvarcni pijesak)
• ponekad kao glavni strojevi za skidanje otkrivke
  i/ili dobivanje - na malim površinskim kopovima.
• kod izrade prometnica, za izradu nasipa, usjeka,
  zasjeka, za razastiranje iskopanog materijala, za
  nabijanje materijala na odlagalištima,
• rascišcavanje terena - rušenje i uklanjanje
  drveca, uklanjanje vecih komada kamenja, panjeva,
  raslinja, korijenja i dr.

3
BULDOZERI (DOZERI)
4
BULDOZERI (DOZERI)
5
BULDOZERI (DOZERI)
6
Glavni dijelovi buldozera

• 1 - vozni uredaj (na gusjenicama, rijede na
  kotacima s gumama)
• 2 - pogonski motor (diesel motor velike snage)
  i do 850 kW, ovisno o velicini stroja)
• 3 - upravljacka kabina (s amortizacijom
  sjedišta strojara)
• 4 - radni element - dozerski nož (raonik,
  plug) na donjem rubu oštrica od legiranog
  celika
• 5 - noseci okvir noža s hidraulickim cilindrima
  za manipuliranje nožem
• 6 - rijacki (ripperski) uredaj - 1 ili više
  zubi namjena raskopavanje (razrahljivanje)
  tvrdeg tla

7
Rijanje (ripanje) - raskopavanje (razrahljivanje)
tvrdeg tla ili stijene mehanickim putem
Kod dozera uvijek radi ili samo rijac ili
dozerski nož. Zubi rijaca se u materijal
potiskuju pod djelovanjem vlastite težine, težine
dozera i sile potiska hidraulickih cilindara
Rijanje se obicno obavlja dva puta u jednom
smjeru ili jedanput uzdužno i drugi put poprecno.
Za manje trošenje samog stroja i rijaca, bolje je
rijati s vecom dubinom i manjom brzinom, a ne
obrnuto.
8
Dubine rijanja su, ovisno o snazi dozera i
tvrdoci rijanog materijala, od 0,2 do 2 m, a
obicno se krecu od 0,5 do 1 m. Pri tome najmanja
dubina rijanja treba biti za 20 do 30 veca od
debljine sloja koji se skida dozerom ili drugim
strojem.
Kod stožernog je kut prodiranja zuba u materijal
promjenljiv i takav tip se koristi za manje
dubine rijanja i tvrdog materijala.
(a) stožerni
Kod paralelogramskog (cetverokutnog) kut
prodiranja je nepromjenljiv, tj. zubi se spuštaju
i dižu vertikalno i taj tip se primjenjuje za
duboko rijanje jer lakše zadržava zube u
materijalu.
(b) paralelogramski
9
Broj i dimenzije zubi ovise o tvrdoci materijala
koji se razrahljuje (rije), dubini rijanja, snazi
i vucnoj sili dozera. Broj zubi može biti od 1 do
7, a najcešce je 1 do 3.
Kod rijanja tvrdih stijena i zaledenog tla
koristi se samo jedan zub
Kod rijanja nevezanih stijena i tla koriste se
rijaci sa više zubi
10

• 3. Princip rada dozera
• Radni ciklus dozera
• kretanje naprijed (radni hod) iskop (rezanje)
  sloja materijala - formiranje vucne prizme (do
  visine noža) iskop se obicno završava na dužini
  do oko 10 m,
• transport (guranje) iskopanog materijala i
  istovar (nasipanje)
• brzine kretanja 2-4 km/h (rezanje) i 6-12 km/h
  (guranje)
• optimalne transportne udaljenosti 30-60 m
  (maks. 100 m) 40-150 m za dozere na
  kotacima s gumama
• kretanje nazad (povratni hod) podignuti radni
  element

Slika 3. Princip rada dozera iskop, transport,
nasipanje (istovar)
11
Slika 4. Metode smanjenja gubitaka materijala
rad u jarku (a i b), "tandem" nacin rada (c)
12
Metoda iskopa duž cijelog pojasa

• Iskop više tanjih slojeva jednakih debljina u
  cijeloj dužini pojasa
• Ucinkovitost dozera je smanjena s obzirom na to
  da dozer prilikom radnog i povratnog hoda
  prijelazi cijelu dužinu pojasa

13
Metoda iskopa od pocetaka pojasa prema kraju
pojasa

• Iskop cijelog sloja u više ciklusa od pocetka
  pojasa prema kraju pojasa.
• Svakim novim ciklusom transportna udaljenost
  se smanjuje.
• Ucinkovitost dozera je smanjena s obzirom na to
  da se iskop materijala vrši uz kosinu.
• Transport se vrši izvan zaštitnih bermi pojasa
  pri cemu dolazi do rasipavanja materijala
  prilikom transporta.

14
Metoda iskopa od kraja pojasa prema pocetku pojasa

• Iskop cijelog sloja u više ciklusa od kraja
  pojasa prema pocetku pojasa.
• Najucinkovitija metoda iskopa.
• Svakim novim ciklusom transportna udaljenost se
  povecava.
• Ucinkovitost je povecana s obzirom na to da se
  iskop materijala vrši niz kosinu.
• Transport se vrši unutar bermi zaštitnog pojasa
  cime je sprijeceno rasipavanje materijala.

15
Slika 5. Formiranje zemljane prizme ispred
dozerskog noža
16

• Glavne prednosti dozera
• snažna, robusna konstrukcija koja omogucava rad
  u vrlo teškim uvjetima (rad u blatu,
  prašini, savladavanje terenskih prepreki i
  velikih nagiba, itd.)
• pokretljivost i velike manevarske sposobnosti
• energetska neovisnost
• relativno mala nabavna cijena

• Podijela dozera prema masi i snazi pogonskog
  motora
• mali dozeri mase do 10 t, snage do 75 kW
• srednji dozeri mase 10 do 20 t, snage 75 do
  150 kW
• veliki dozeri mase preko 20 t, snage vece od
  150 kW

17
Podijela dozera prema položaju radnog elementa
Buldozer (bulldozer)

• nož okomit na uzdužnu os stroja, kruto vezan na
  noseci okvir moguci pomaci samo u vertikalnom
  smjeru (podizanje i spuštanje)

(skidanje humusa, iskop, guranje i premještanje
iskopanog materijala, planiranje (ravnanje),
rašcišcavanje terena, itd.)
18
Podijela dozera prema položaju radnog elementa
Angldozer (angledozer)

• nož se može zakretati za odredeni kut oko svoje
  poprecne osi (moguc položaj okomit ili zakošen u
  odnosu na smjer kretanja stroja )

• za odbacivanje zemlje ustranu, za izradu usjeka i
  zasjeka zatrpavanje kanala, temelja, rupa

19
Podijela dozera prema položaju radnog elementa
Tiltdozer (tiltdozer)

• nož se može zakretati za odredeni kut i oko
  svoje poprecne osi i u vertikalnoj ravnini

za iskop, profiliranje npr. kanala, posteljice
ceste
20
Slika 7. Primjena angldozera na iskopu zasjeka
(faze rada)
21

• Dozeri za posebne namjene
• pushdozeri za guranje drugih strojeva pri
  radu (npr. skrepera na dozerski nož se
  postavlja ravna ploca koja upire u odbojnik
  na stražnjem dijelu skrepera),
• amfibij-dozeri za rad pod vodom, daljinski
  upravljani, npr. za cišcenje i produbljivanje
  dna vodotoka, i dr.

22
Fizicko-mehanicka svojstava materijala koja
utjecu na ucinkovitost buldozera

• vlažnost materijala (odstupanja od optimalne
  vrijednosti - teži iskop i smanjenje ucinka)
• granulometrijskom sastavu i obliku zrna
  materijala
• (veca zrna nepravilnog oblika s oštrim rubovima
  - veca snaga za utiskivanje buldozerskog noža a
  time i veci utrošak energije za iskop, nego u
  slucaju cestica zaobljenih bridova i manjih
  dimenzija).
• 3. poroznost odnosno zbijenost materijala
• (zbijeniji materijal, male poroznosti - potrebna
  veca sila za kopanje, odnosno snažniji stroj za
  iskop i transport)

23
Tipovi dozerskih noževa i njihov odabir

• Odredeni oblik i dimenzije noža odabiru se
  ovisno o namjeni dozera.
• Pored fizicko-mehanicka svojstava materijala,
  bitan pokazatelj kod odabira i odnos izmedu
  raspoložive snage stroja i volumena
  materijala koji je moguce iskopati i
  transportirati nožem izražava se u kW/m3
  rastresitog materijala.
• Mogucnost prodiranja pojedinog tipa noža u
  materijal izražava se odnosom izmedu
  raspoložive snage stroja i dužine noža tj.
  u kW/m'

24
Dužina noža ovisi o primjeni dozera i obicno se
krece od 1,2 do 4,7 m (visina obicno od 0,5 do
1,4 m, a mogu biti dužina i do 7,4 m visina do
3,6 m).
(b)
(a)
Slika 8. Dozeri s razlicitim dužinama noževa
duži nož za rad u mekšim nevezanim materijalima
(a) i nož nešto vece od širine samog stroja za
rad u vezanim i tvrdim trošnim materijalima (b)
25
Osnovni tipovi noževa
U nož
U nož za specijalne primjene
nož za rašcišcavanje terena
u 6 pravaca
V nož
ravni nož
nož za zapunjavanje
kutni nož
nož u obliku grablji
26
1 pogonski zupcanik 2 vodeni zupcanici
Slika 10. Buldozer na gusjenicama s uzdignutim
pogonskim zupcanikom
27

• vozni uredaj u dva dijela medusobno zglobno
  povezana.
• okretni lomljivi zglob omogucuje zglobno
  zakretanje na svaku stranu u odnosu na uzdužnu os
  stroja za oko 45º
• zakretanje se ostvaruje pomocu hidraulickih
  cilindara smještenih s obje strane zglobnog
  spoja.
• Glavna prednost ovog tipa dozera je velika
  pokretljivost i mogucnost manevriranja.

Slika 11. Buldozer na kotacima s gumama
28
Slika 12. KOMATSU D-575 snaga motora 858 kW,
kapacitet noža 69 m3, visina noža 3.64 m,
dužina 7.4 m, ukupna visina stroja 4.88 m, uk.
dužina stroja 11.72 m, uk. masa 152,6 t,
primjena u rudnicima ugljena u SAD
29
Kapacitet (ucinak) dozera

• Ovisi o
• dužini transporta (duži transportni put, veci
  gubici (rasipanje) materijala
• nagibu terena na kojem radi dozer (pad ili
  uspon)
• stanju podloge (transportnog puta) po kojoj se
  krece dozer (koef. trenja izmedu podloge i
  dozera)
• fizicko-mehanickim svojstvima materijala koji
  se kopa i transportira (vlažnosti,
  grano-sastavu i obliku zrna materijala,
  poroznosti odnosno zbijenosti materijala)
• zadatku za koji se primjenjuje dozer
• tehnickim karakteristikama (tipu) dozera (snaga
  pogonskog motora, masa stroja, tip noža, na
  gusjenicama ili kotacima s gumama, itd.)

30
(a)
Slika 13. Ovisnost kapaciteta buldozera o dužini
transporta buldozeri na gusjenicama (a) i
buldozeri na kotacima (b)
(b)
31
Otpori prilikom kopanja dozerom
Ukupna sila otpora koja se javlja prilikom
kopanja dozerom sastoji se od više komponenti, a
može se prikazati slijedecim izrazom
W W1 W2 W3 W4 , (N) ukupna sila
otpora prilikom kopanja dozerom
W1 otpor kretanju dozera
W2 otpor materijala na rezanje
W3 otpor guranju prizme materijala ispred noža
(otpor vucne prizme)
W4 dodatni otpor kretanju dozera uslijed nagiba
terena pri kretanju uz kosinu
32

• W1 otpor kretanju dozera

W1 G ? wk , (N)
Gdje je G ukupna težina stroja s nožem
(kN) wk specificni otpor kretanja (kotr.) u
N/kN težine stroja (15 do 400 N/kN) (ovisi o
vrsti materijala i stanju podloge po kojoj se
krece stroj, te da li se stroj krece na
gusjenicama ili kotacima najvece vrijednosti su
za blatnjave neravne podloge)
33
W1 otpor kretanju dozera
34
W2 otpor materijala na rezanje
W2 k ? A , (kN)
k specificni otpor na rezanje poprecnog
presjeka rezanog sloja u kN/m2 (ovisi o vrsti,
grano-sastavu i vlažnosti materijala koji se
reže, tipu dozerskog noža, brzini rezanja i dr.
utjecajnim parametrima) (100 do 200 kN/m2) A l
? d , (m2) površina poprecnog presjeka rezanog
sloja materijala l širina reza (dužina noža),
d debljina reza
35
W3 otpor guranju prizme materijala ispred noža
(otpor vucne prizme)
W3 f1 ? Gr f2 ? Gr ? cos2? , (kN)

• Gr (kN) težina mase materijala ispred noža
  (težina vucne prizme)
• f1 0,6 do 1,2 koeficijent trenja prizme
  materijala po podlozi (ovisi o vrsti kopanog
  materijala odnosno podloge)
• f2 0, 4 do 0,6 koeficijent trenja izmedu
  prizme materijala i noža
• volumna težina materijala (kN/m3)
• H visina noža (m)
• l širina reza odnosno dužina noža (m)
• ? kut pod kojim nož reže materijal u odnosu na
  podlogu
• ? kut zahvata noža
• ? kut nagiba prizme prema podlozi (površini
  terena) kut unutrašnjeg trenja

36
W4 dodatni otpor kretanju dozera uslijed nagiba
terena pri kretanju uz kosinu
W4 (G Gr) ? wn , (N)
wn specificni otpor kretanja dozera uslijed
nagiba terena iskazuje se u N/kN ukupne težine
dozera i prizme materijala ispred noža, wn 20
do 242 N/kN za nagibe od 1 do 14
Zato kod terena pod nagibom, iskop (rezanje)
materijala buldozerom treba uvijek nastojati
obavljati niz kosinu (po padu), kako bi se
smanjili otpori pri radu odnosno povecao ucinak
dozera.
37
Najveca brzina kretanja dozera pod punim
opterecenjem
(m/s)
W ukupni otpor (N) No nominalna snaga motora
u (W)
?i koeficijent istrošenosti motora (?u 0,85
do 0,9) - ovisno o stupnju istrošenosti (uzima u
obzir da motor u istrošenom stanju ostvaruje
manju snagu od nominalne (maksimalne) koju daje
novi motor, u neistrošenom stanju) ?u
koeficijent unutrašnjeg otpora (?t 0,8 do
0,85) (unutrašnji otpori nastaju uslijed
redukcije broja okretaja radilice motora na broj
okretaja pogonskih kotaca, a odnose se na trenje
koje pri tome nastaje u mjenjackoj kutiji i
diferencijalu) ?t koeficijent korisnog ucinka s
obzirom na temperaturu i nadmorsku visinu (?t
0,71 do 1,06 ovisno o temperaturi i nadmorskoj
visini nominalna snaga se obicno uzima u obzir
pri temperaturi zraka od 15 C i nadmorsku
visinu 0 m, a ako su uvjeti drugaciji motor može
trošiti više ili manje energije npr. kod nižih
temp. povoljnija situacija jer je zrak gušci)
38
Pri povratnom hodu dozera, nema otpora materijala
na rezanje i otpora guranju prizme materijala (W2
i W3), pa se ukupni otpor i najveca brzina pri
povratnom hodu odreduju iz izraza Wp G ? (wk
wn) , (N) ukupni otpor pri povratnom hodu
(tj. kretanju dozera bez tereta)
wk specificni otpor kretanja
wn specificni otpor kretanja dozera uslijed
nagiba terena
, (m/s) najveca brzina kretanja dozera pri
povratnom hodu
39

• UCINKOVITOST

V - Volumen vucne prizme m3 kv - koeficijent
iskorištenja radnog vremena (0,8 i manje) kr -
koeficijent rastresitosti Tc tp tnp -
trajanje ciklusa s tnp broj promjena brzina
vrijeme potrebno za promjenu brzine -
nepromjenljivo vrijeme tp - promjenljivo vrijeme,
ovisno o dužini dionice, brzini i o broju dionica
(kopanje, transportiranje, vracanje unatrag)