Baumaschinen: Definitionen, Funktionen und technische Parameter

Baumaschinen: Funktionen und technische Details

1. Schildeinstellungen beim Bulldozer

TILT (Seitliches Kippen des Schildes)

Das seitliche Kippen des Schildes ermöglicht einen Keilangriff, um Material auszuheben. Diese Bewegung wird hydraulisch gesteuert. Sie wird verwendet zur Bildung von V-Gräben, schiefen Ebenen oder zum Ausheben von Kanälen.

PITCH (Neigungswinkel des Schildes)

Der Neigungswinkel (Inzidenz) des Schildes. Das Schild kann gleichzeitig gekippt werden, indem die Hydraulikzylinder betätigt werden. Der erste Satz dient zum Graben, der zweite zur Bewegung des Materials.

2. Schildeinstellungen beim Angledozer

Der Angledozer verfügt über die gleichen Bewegungen wie der Bulldozer: Tilt und Pitch. Zusätzlich besitzt er einen variablen Winkel, um den Boden anzugreifen. Die Drehbewegungen des Schildes beim Angledozer sind weniger steif als beim Bulldozer, da das Schild von der Zugmaschine getrennt ist.

3. Ripper-Typen und ihre Anwendung

Die Ripper an einem Traktor werden in der Regel hydraulisch betätigt und können verschiedene Typen umfassen:

• Gelenkparallelogramm: Der Anstellwinkel der Zahnspitze bleibt in allen Arbeitstiefen konstant. Dies ermöglicht eine bessere Durchdringungsfähigkeit, da der Zahn aufrecht bleibt und die Halterung stärker auf beide Arme wirken kann.
• Modifiziertes Parallelogramm: Hier kann der Anstellwinkel variiert werden.
• Rotierendes Scharnier (Drehgelenk): Die Schwenkstange hat einen Schwenkwinkel von 30 Grad und kann genagelt oder nicht genagelt sein.
• Vibrations-Impakt (Vibrations-Rüttler): Der Fahrer lässt den Ripper wie einen Hammer auf den Boden schlagen. Dies kann automatisch oder manuell erfolgen.

Formen der Ripper-Zähne

Ripper-Zähne besitzen austauschbare Spitzen aus Mangan-Stahl und sind in drei Formen erhältlich:

• Gerade: Für Materialien, die Blöcke oder Platten bilden.
• Gebogen: Bevorzugt für das Anheben von weniger kompaktem Material.
• Verkleidungen (Kombiniert): Eine Kombination aus beiden Formen.

Die Spitzen bestehen in der Regel aus Mangan-Stahl und sind austauschbar.

4. Bewegungen des Motorgraders

Der Motorgrader kann folgende Bewegungen ausführen:

• Erhöhung oder Verringerung des Planier-Niveaus.
• Seitliche Verschiebung.
• Drehung um 180° in der horizontalen Ebene (entlang der Chassis-Länge).
• Drehung von 0° bis 90° in der vertikalen Ebene (entlang der Längsachse des Chassis).
• Schwenken um die eigene Längsachse (Pitch-Bewegung).

Der Grader kann selbstfahrend oder gezogen sein.

5. Definition und Einsatzbereiche von Baumaschinen

Bulldozer

Erdarbeiten und Transport von Material über kurze Distanzen, nach einem Zyklus von Aushub/Abtrag (Produktivphase) und Leerfahrt (Unproduktivphase).

Einsatzbereiche: Bau von Gebäuden und Straßen, Verteilung von Aushubmaterial für horizontale Plattformen, Dammbau, Reinigung von Kanälen, Steinbrüche, Bergwerke und diverse Anwendungen wie Schneeräumung.

Angledozer

Ähnlich dem Bulldozer, aber besser geeignet für Erdarbeiten entlang von Hängen, da das Material seitlich bewegt wird.

Ripper

Wird verwendet, um Gelände aufzubrechen, ohne auf Sprengungen zurückgreifen zu müssen.

Grader (Planierraupe)

Wichtig für die Bewegung und Übertragung von Bodenmaterial über kurze Distanzen, dessen Verteilung und Nivellierung. Wird verwendet für den Bau oder Ausbau von Straßen, die Planierung von Gräben, Rinnen und Hängen sowie leichte Rodungsarbeiten.

Lader (Radlader/Kettenlader)

Wird zum Laden von Material auf Transportfahrzeuge, für leichtere Erdarbeiten, als Hilfe in Steinbrüchen, Kies- und Betonwerken, zur Geländebearbeitung, Verteilung und Nivellierung von Grundstücken sowie als Hilfsmittel bei Abbrucharbeiten eingesetzt.

Scraper (Schürfzug)

Essentiell für Erddämme, Straßen und Flughäfen. Bereitet den Boden vor, bewegt Erde, verdichtet, planiert usw. Wird auch in Steinbrüchen und im Bergbau eingesetzt.

6. Rahmenkonstruktionen von Gradern

• Gerader Rahmen: Für lange Fahrten.
• Gelenkrahmen: Für Kurvenfahrten.
• Kipprahmen (Toggle Frame): Hält bessere Impulsaufnahme/Stabilität.

7. Antriebsarten von Ladern

Lader können auf Ketten oder Rädern ausgeführt sein:

• Reifen (Radlader): Für Allradantrieb. Große Kräfte werden auf die Hinter- und Vorderachsen übertragen.
• Raupen (Kettenlader): Für felsiges Gelände, geringen Widerstand und niedriges Niveau.

8. Definition der Kipplast bei Radladern

Die Kipplast ist das minimale Ladungsgewicht, das der Lader heben kann, wobei die Hinterräder gerade noch den Boden berühren. Dies wird auf einer ebenen, horizontalen Fläche gemessen, wenn sich die Schaufel in maximaler Höhe und maximaler Ausladung befindet.

9. Armbewegungen des Laders

Lader sind vielseitige Maschinen zum Laden, Transportieren und Lagern von Materialien. Sie können auf Rädern oder Ketten laufen und sind mit einer Schaufel ausgestattet. Die Bewegungen werden durch Gelenkarme ermöglicht, die von Hydraulikzylindern betrieben werden:

• Heben.
• Senken.
• Kippen um die Längsachse.

10. Kennwerte von Radladern

• Kipplast: Das maximale Gewicht, das der Lader heben kann, bevor die Hinterräder den Boden verlassen. Gemessen in gestoppter Position auf einer ebenen, glatten und harten Oberfläche, wobei die Schaufel in maximaler Ausladung ist.
• Maximale Betriebslast: Wie oben, jedoch bei einer Geschwindigkeit von weniger als 6,5 km/h. Sie beträgt nicht mehr als 50 % der Kipplast.
• Hydraulische Hubkraft: Die Kraft, die die Hydraulikzylinder anheben können, gemessen an der hinteren Verankerung der Maschine. Sie ist größer als die Kipplast.
• Losbrechkraft (Breakout Force): Die vertikale Hubkraft der Schaufel, gemessen an der Schaufelkante. Sie gibt Aufschluss über die Grabkraft der Maschine.
• Abwurfhöhe (Dumping Height): Der Abstand vom Boden bis zur Schaufelkante, wenn sich die Arme in der höchsten Position und die Schaufel in der endgültigen Entladeposition befinden. Dieser Wert sollte maximiert werden.
• Reichweite (Scope): Der Abstand zwischen zwei vertikalen Linien: einer Tangente am Reifen und einer Linie an der Schaufelkante in der höchsten Position und bei maximaler Entladung.

11. Unterschiede zwischen Bulldozer und Angledozer

Die Konstruktion des Angledozers ähnelt der des Bulldozers, aber das Schild ist länger und kann um die Längsachse der Zugmaschine in verschiedene Winkel eingestellt werden. Dadurch ist das Schild nicht so nah an der Zugmaschine montiert wie beim Bulldozer.

Die Hauptunterschiede zwischen den Schilden sind:

• Das Bulldozer-Schild ist kürzer in der Länge (15 % bis 20 % weniger) als das Angledozer-Schild, aber höher (25 % bis 30 % mehr).
• Die größere Höhe des Bulldozer-Schildes ermöglicht eine größere Materialansammlung davor und einen schmaleren Schnitt, was während des Aushubs weniger Widerstand erzeugt.
• Das Schild des Bulldozers ist oben leicht gebogen, um zu verhindern, dass ausgehobenes Material zurückfällt oder sich während der Bewegung übermäßig verformt.
• Die Krümmung des oberen Teils des Angledozer-Schildes ist ausgeprägter als beim Bulldozer. Dies verhindert, dass der Aushub vor der Spundwand zu hoch greift.

12. Bewegungen des Löffelstiels bei Frontbaggern

Der Löffelstiel (Dipper Stick) ist einfach oder doppelt ausgeführt und trägt die Schaufel an einem Ende. Er ermöglicht folgende Bewegungen:

• Translation (genannt Angriff und Rückwärtsbewegung).
• Drehung um eine horizontale Achse.
• Gleiten des Bügels in Bezug auf den Stift. Dies kann je nach Maschinengröße durch Kabel, Zahnstange oder Kette erfolgen. (Für kleine Maschinen: Zahnstange; für große Maschinen: Kabel).

Anmerkung: Es sollten Probleme vermieden werden, die zu maximalem Zeit- und Geldverlust führen.