Огляд енергоефективних конструкцій бульдозерних відвалів
DOI:
https://doi.org/10.32347/gbdmm.2025.106.0401Ключові слова:
бульдозерний відвал, Σ-blade, DSAB, призма волочіння, сила різання, кут різання, енергоефективність, продуктивність, адаптивна геометріяАнотація
У роботі виконано комплексне дослідження сучасних енергоефективних та адаптивних конструкцій бульдозерних відвалів, що застосовуються у транспортному будівництві, гірничій промисловості та спеціальних інженерних роботах. Розглянуто геометричні параметри відвалів, закономірності формування призми волочіння, силову взаємодію відвала з ґрунтом, а також вплив різних профілів (S-blade, SU-blade, U-blade, Σ-blade, VPAT та DSAB) на опір різанню, продуктивність і питомі енергетичні витрати.
Дослідження ґрунтується на положеннях механіки ґрунтів, моделюванні сил різання, оцінюванні об’єму ґрунтової призми волочіння, визначенні опору переміщенню та розрахунку технічної продуктивності бульдозерів з різними типами відвалів. Особливу увагу приділено інноваційним конструкціям Σ-blade та відвалам DSAB, які забезпечують зниження опору ґрунту до 15–28% та підвищення продуктивності до 45% порівняно з традиційними рішеннями.
Отримані результати підтверджують ефективність профільованих та адаптивних відвалів за рахунок оптимізації геометрії робочої поверхні та регулювання кута різання. Запропоновано інженерні рекомендації щодо впровадження адаптивних систем у сучасні бульдозери з метою зниження витрат палива, зменшення навантаження на трансмісію та підвищення енергоефективності машин.
Посилання
Khmara L. A., Kravets S. V., Nichke B. B., Nazarov L. V., Skobluk M. P., Nikitin V. H. (2010). Mashyny dlia zemlianykh robit [Machines for earthworks]. Rivne – Dnipro-petrovsk – Kharkiv, 557. – (in Ukrainian).
Look B. G. (2022). Earthworks: Theory to Practice – Design and Construction. Boca Raton. CRC Press. 590.
Blokhin V. S., Malich M. H. (2009). Osnovni parametry tekhnolohichnykh mashyn. Mashyny dlia zemlianykh robit [Basic parameters of technological machines. Machines for earth-works]. Kyiv. Part 2, 455. – (in Ukrainian).
Hustrulid W. A., Kuchta M., Martin R. K. (2013). Open Pit Mine Planning and Design. Two Volume Set & CD-ROM Pack. 3rd ed. Boca Raton. CRC Press. 1308 p.
Gorbatyuk Ie., Balaka M., Mishchuk D. (2021). Information model of bulldozer-looser movement. The world of science and innovation. Abstracts of the 7th International Scientific and Practical Conference (February 10–12, 2021). London, United Kingdom. 54–59.
Teteriatnyk O., Balaka M. (2021). Analiz shliakhiv zabezpechennia enerhonezalezhnosti budivelnoi tekhniky z vykorystanniam vidnovliuvalnykh dzherel enerhii [Analysis of ways to ensure the energy independence of construction equipment using renewable energy sources]. Girnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvni mashyny, (97), 24–35. https://doi.org/10.32347/gbdmm2021.97.0301. – (in Ukrainian).
Kerekelytsia N., Medvedskyi K., Chopyk O. (2025). Adaptive and energy-efficient solutions in modern bulldozer blade designs. Build-Master-Class-2025: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference (November 26–28, 2025). Kyiv: KNUCA.
Balaka M. (2024). Transmission parameters calculation of dynamometric laboratory for earth-moving machines testing. Suchasni enerhetychni ustanovky na transporti, tekhnolohii ta obladnannia dlia yikh obsluhovuvannia [Modern energy installations in transport, technologies and equipment for their maintenance]: Proceedings of the 15th International Scientific and Practical Conference (March 13–15, 2024). Kherson. 270–273.
Kyzyma V. P., Tkachuk M. M., Kukovskyi A. H., Hromadchenko V. Yu., Yakovchuk V. V. (2013). Tekhnolohiia zemlianykh robit u budivnytstvi [Technology of earthworks in construction]. Rivne, 2013. 425. – (in Ukrainian).
Khmara L. A., Kolisnyk M. P., Stanevskyi V. P. (1992). Modernizatsiia ta pidvyschennia pro¬duktyvnosti budivelnykh mashyn: Monohrafiia [Modernization and productivity improvement of construction machines: Monograph]. Kyiv: Budivelnyk, 152. – (in Ukrainian).
Nowak P. (2015). Earthworks: A guide. 2nd ed. London. ICE Publishing. 360 p.
Pochka K., Prystailo M., Delembovskyi M., Balaka M., Maksymiuk Y., Polishchuk A. (2025). Features of the Dynamic Interaction Between the Elastically Deformed Working Body of a Ripper-Pick and the Soil. In: Prentkovskis O., Yatskiv (Jackiva) I., Skačkauskas P., Karpenko M., Stosiak M. (eds) TRANSBALTICA XV: Transportation Science and Technology. TRANSBALTICA 2024. Lecture Notes in Intelligent Transportation and Infrastructure. Springer, Cham. 557–565. https://doi.org/10.1007/978-3-031-85390-6_52.
Rashkivskyi V., Prystailo M., Fedyshyn B., Balaka M. (2025). Methods of conducting a bench-scale experimental study with a spatially oriented knife of a bulldozer blade. International Science Journal of Engineering & Agriculture, 4(1), 79–92. https://doi.org/10.46299/j.isjea.20250401.07.
Capachi N., Capachi J. (2006). Excavation & Grading Handbook. Revised ed. Carlsbad. Craftsman Book Company. 509 p.
Pelevin L. Ye., Balaka M. M., Prystailo M. O., Machyshyn H. M., Arzhaiev H. O. (2015). Teoretychni osnovy vzaiemodii pruzhno-deformovanykh vykonavchykh elementiv budivelnoi tekhniky i robochoho seredovyscha z vrakhuvanniam termoreolohichnykh protsesiv [Interaction theoretical foundations of elastically deformed actuating elements for construction equipment and working environment taking into account thermorheological processes]: monograph. Kyiv, 232. – (in Ukrainian).
Prystailo M., Balaka M., Mozharivskyi V., Drachuk V., Honta I. (2023). Innovative ways to improve machines for preliminary work given the needs of the modern construction industry. Girnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvni mashyny, (102), 49–57. https://doi.org/10.32347/gbdmm.2023.102.0402.
Doudkin M., Kim A., Aukenova B., Radenkov R., Saveliev A., Andryukhov N. (2021). Experimental Studies on the Interaction Process with the Environment of an Adaptable Bulldozer Blade with Variable Geometry. International Review of Mechanical Engineering (IREME). 15. 554. http://doi.org/10.15866/ireme.v15i11.21756.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Oleksandr Diachenko, Maksym Balaka
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Право авторства належить авторам статей. Невиключні права на першу публікацію матеріалів статті автори передають редакції журналу «Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини» на умовах угоди з авторами згідно ліцензії Creative Commons CC BY 4.0. При цьому авторри мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Запозичення матеріалів повністю або частково можливе з посиланням на вихідні дані журналу з обов'язковою вказівкою правовласника та імен авторів статей. При створенні на основі опублікованих у журналі статей нових матеріалів, цитуванні або перекладі фрагментів статей з метою їхнього цитування необхідно посилатися на першоджерела з дотриманням правил цитування.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- автори зберігають за собою авторські права на роботу та передають журналу право першої публікації разом із роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати цю роботу з обов'язковим зазначенням авторства цієї роботи та посиланням на оригінальну публікацію у цьому журналі.
- автори зберігають за собою право укладати окремі додаткові контрактні угоди на неексклюзивне розповсюдження версії роботи, опублікованої в цьому журналі (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
- авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховищі або на їхньому персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даним журналом, оскільки це може призвести до продуктивного обговорення, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивися The Effect of Open Access).
Дозвіл на повторне використання визначається наступною користувальницькою ліцензією:
- Creative Commons Attribution (CC BY 4.0): дає можливість іншим поширювати і копіювати статтю, створювати уривки, реферати та інші виправлені версії, адаптації або похідні роботи зі статті (наприклад, переклад) для включення в колективну роботу (наприклад, монографію), для пошуку тексту або даних в статті, навіть в комерційних цілях, за умови, що вони вказують автора (ів), не змінюють статтю в такий спосіб, щоб завдати шкоди честі або репутації автора.
