СРС 5. Муфтайдинов Н. Н. Тпгс20(21)(Д) Общая характеристика рабочего процесса. Классификация машин для земляных работ. Экскаваторы. Классификация, область применения. Общая характеристика рабочего процесса. Классификация машин для земляных работ

• Название: Муфтайдинов Н. Н. Тпгс20(21)(Д) Общая характеристика рабочего процесса. Классификация машин для земляных работ. Экскаваторы. Классификация, область применения. Общая характеристика рабочего процесса. Классификация машин для земляных работ
• Дата: 12.10.2022
• Размер: 4.58 Mb.
• Имя файла: СРС 5.doc
• Тип: Документы; #730306
• страница: 3 из 3

Автогрейдер

Назначение:

предназначены для строительства дорог и их содержания. С помощью него профили­руют земляное полотно, возводят насыпи высотой до 0,6 м, переме­щают и разравнивают грунт по дорожному полотну, планируют пло­щадки и т. д. Прицепные грейдеры постепенно выходят из примене­ния. В последнее время получают развитие только автогрейдеры (рис. 16), которые выпускаются мощностью 250 кВт.

Классификация:

По назначению:

• 
  легкие – для работ по уходу и ремонту дорог;
  
• 
  средние – ремонт и строительство дорог в легких и средних грунтах;
  
• 
  тяжелые и особо тяжелые – ремонт и строительство дорог в тяжелых грунтовых условиях, в том числе мерзлых.
  

По мощности двигателя:

• 
  до 100 кВт;
  
• 
  до 150 кВт;
  
• 
  до 300 кВт;
  
• 
  300-700 кВт.
  

По массе:

• 
  легкие 7-9 т;
  
• 
  средние 9-13 т;
  
• 
  тяжелые 17-19 т;
  
• 
  особо тяжелые 21-25 т.
  

По типу сменного оборудования:

• 
  с кирковщиком;
  
• 
  с бульдозерным;
  
• 
  с навесным грейдер-элеватором;
  
• 
  со снегоочистителем;
  
• 
  с рыхлителем.
  

По системе управления:

• 
  гидравлический;
  
• 
  комбинированный.
  

Автогрейдер состоит из силовой установки, рамы, трансмиссии, рабочего органа, ходовой части и механизмов управле­ния. устанавливается под углом в плане к оси машины и с подъемом к оси дороги.


При возведении насыпей



Для планировки



b – ширина отвала

a – величина перекрытия (0,2 м)

V – скорость передвижения

m – число проходок


Рис. 16. Автогрейдер:

1 – рыхлитель; 2, 5 – гидроцилиндры; 3, 12 – карданные валы; 4 – основная рама; 6 – вал рулевого колеса; 7 – кабина; 8 – двигатель; 9 – радиатор; 10 – задний мост; 11 – сцепление; 13 – коробка передач; 14 – отвал; 15 – поворотный круг; 16 – рама поворотного круга; 17 – цапфа

переднего моста; 18 – передний мост



Грейдер-элеватор

Назначение:

применяют при строительстве дорог, постройке оросительных каналов, возведении дамб, валов, земляных плотин, разработке карьеров в равнинной местности и грунтов без значитель­ных включений. При использовании транспорта с помощью таких машин устраивают высокие насыпи с выемкой грунта из боковых резер­вов или карьеров, разрабатывают глубокие и широкие выемки.

Принципиальной особенностью этой машины является то, что грунт, отделяемый от массива, попадает на транспортирующее устройство — конвейер, при помощи которого он подается в транспортные средства или в отвал.

Классификация:

По типу рабочего органа:

• 
  машины с дисковыми ножами, которые могут быть поворотными или неповоротными;
  
• 
  с прямыми ножами;
  
• 
  с криволинейными ножами (струги).
  

По расположению конвейера:

• 
  ма­шины с поперечным или диагональным расположением конвейера;
  
• 
  с одним или двумя поворотными конвейерами;
  
• 
  машины с грунтометателем.
  

По виду ходового оборудования и тягового средства:

• 
  прицепные (на пневматическом ходу);
  
• 
  полуприцепные к гусеничным тракторам;
  
• 
  навесные в виде сменного оборудования к автогрейдерам;
  
• 
  самоходные (с собственной ходовой частью с использованием одноосных тягачей).
  

Рис. 17. Грейдер-элеватор:

1 – трактор-тягач; 2 – генератор; 3 – траверса; 4 – рама; 5 – планировщик; 6 – плужная балка; 7 – транспортер; 8 – дисковый нож; 9 – гидроцилиндр управления дисковым ножом; 10 - гидроцилиндр

управления планировщиком

Достоинства: высокая производительность.

Недостатки: низкая производительность при разработке влажных грунтов
Машины для подготовительных работ

Назначение:

очистка будущей строительной площадки от леса и кустарников, вывозку древесины, корчевку и уборку пней, удаление валунов, устройство временных дорог и мостов через естественные и искусственные препятствия, понижение уровня грунтовых вод, предварительное рыхление прочных и мерзлых грунтов рыхлителями или зарядами взрывчатых веществ, закладываемых в пробуренные скважины (шпуры).

Кусторезы и корчеватели

Назначение:

К усторезы (рис. 18, а) применяют для расчистки подлежащих застройке площадей от кус­тарника и мелких деревьев, а корчеватели (рис. 18, б) — для корчевки пней диамет­ром до 50 см, расчистки участков от круп­ных камней, сваленных деревьев и кустар­ника, а также для рыхления плотных грунтов. Эти машины изготовляют как на­весные рабочие оборудования на гусенич­ные тракторы.

Рис. 18. Машины для подготовительных работ:

1 – рама; 2 – гидроцилиндры; 3 – отвал; 4 – ножи; 5 – колун; 6 –

ограждающий каркас



Рыхлители

Назначение:

применяют для послой­ной разработки прочных грунтов, включая мерзлые, многолетнемерзлые и скальные, с последующей их уборкой землеройными, землеройно-транспортными или погрузоч­ными машинами, при отрывке котлованов и широких траншей, устройстве выемок в гидротехничес­ком строительстве, корыт под дорожное полотно, разработке мерзлых россыпей по­лезных ископаемых, проведении вскрыш­ных работ.

Классификация:

• 
  основные - навесное оборудование к гу­сеничным или пневмоколесным тракторам;
  
• 
  вспомогательные - агрегатируют с основ­ным оборудованием ЗТМ и погрузчиков для рыхления плотных грунтов и слежав­шихся материалов.
  

Рис. 19. Бульдозер-рыхлитель:

1 – сменные наконечники зубьев; 2 – поперечная балка; 3 – стойка; 4 – гидроцилиндры; 5 – кронштейны; 6 - зубья


Оборудование гидромеханизации

Гидромеханизацией называют способ механизации земляных и горных работ, при котором все или основная часть тех­нологических процессов проводятся энер­гией движущегося потока воды. В стро­ительном оборудовании, реализующем этот способ, используются устройства для разрушения грунтов как струей воды, так и механическим путем с последующим их транспортированием в потоке воды и ук­ладкой в земляные сооружения. При гид­равлическом способе разработки грунта требуемое давление потока воды создает­ся водяным насосом, а струя формируется и направляется гидромонитором. В случае механической, обычно подводной, разра­ботки применяют фрезерные рыхлители.
Гидромонитор


Параметры:

Р=0,7-2 МПа (до 11 МПа)


Рис. 20. Гидромонитор:

1 – напорный трубопровод; 2, 8 – гидроцилиндры; 3 – неподвижное колено; 4 – рычаг; 5 – поворотное колено; 6 – сменная насадка; 7 –

поворотный ствол





Гидроэлеватор

Назначение:

реа­лизуют поступле­ние пульпы в транспортный трубопровод.

Д остоинства: по сравнению с грунтовыми насосами они более долговеч­ны.

Недостатки: имеют низкий коэффициент полезного действия из-за малой доли грунта в составе пуль­пы (не более 2 %).

Рис. 21. Гидроэлеватор


Чисто гидравлический (гидромонитор­ный) способ может оказаться малоэффек­тивным для разработки прочных грунтов. В некоторых случаях выгодно сочетание механического разрушения с транспорти­рованием грунта в потоке воды. Этот способ разработки грунтов, называе­мый гидромеханическим, широко применя­ют в гидротехническом, мелиоративном и других видах строительства, в системе вод­ного хозяйства, в горной промышленности. Этим способом сооружают и углубляют водоемы и водохранилища, намывают дам­бы и плотины, добывают строительный песок и гравий, разрабатывают полезные ископаемые и т. п. Гидромеханический спо­соб разработки грунтов отличается просто­той оборудования, невысокой энергоемко­стью и материалоемкостью, высоким качеством укладки грунта.

Сухопутные средства гидромеханизации (гидромонитор) представляют собой комплекты описанного выше гидромониторного и землесосного оборудования, смонтированного на салаз­кахили самоходных, обычно гусеничных, шасси. В первом слу­чае его применяют на объектах с большими объемами работ, а для перемещения с од­ной стоянки на другую используют внеш­ние транспортные средства. Самоход­ные установки используют в случае рассредоточенных работ в условиях час­той смены строительных объектов.

Земснаряды

Назначение:

используются для подводной разработки грунтов - на мелиоративных и дно­углубительных работах, для сооружения крупных водоемов, намыв плотин и дамб, подводной добычи песка и гра­вия.


Параметры:

П=100-1000 м³

=10-35 м/с


Рис. 22. Земснаряд

1 – грунтоприемник; 2 – всасывающий грунтопровод; 3 – землесос; 4 – двигатель землесоса; 5 – нагнетательный грунтопровод; 6 - понтон



Земснаряд представляет собой плавучее устройство, к которому подвешен грунтоприемник, всасывающий грунт при помощи землесоса (рис. 22, а). Грунтоприемник (рис. 22, б) и землесос соединены всасывающим грунтопроводом. Для облегчения всасывания грунт разрушается дополнительно гидромонитором (рис. 22, в), специальной фрезой (рис. 22, г) или гидроэжекторным устройством (рис. 22, д).

Бурильные машины и оборудование

Бурением называют процесс образова­ния земляной выемки обычно круглого по­перечного сечения путем разрушения грун­та (горной породы) в ее лобовой (дон­ной) части и извлечения на поверхность продуктов разрушения. В зависимости от ориентации подачи рабочего органа на забой различают вертикальное, горизон­тальное и наклонное бурение. Вертикаль­ные выемки глубиной, соизмеримой с раз­мерами поперечного сечения, называют ямами. В ямы устанавливают столбы до­рожных знаков, надолб и ограждений, же­лезобетонные опоры линий электропередачи и связи и т. п. Выемки большой глубины по сравнению с размерами поперечных сечений называют скважинами (напри­мер, вертикальные колодезные скважины, горизонтальные скважины для бестран­шейной прокладки труб под насыпями до­рог и т. п.). Скважины с малыми разме­рами поперечных сечений, используемые для закладки в них взрывчатых веществ при разработке прочных грунтов и горных пород взрывом, называют шпурами.

Классификация:

В зависимости от ориентации подачи инструментов в забой:

• 
  горизонтальное;
  
• 
  вертикальное;
  
• 
  наклонное.
  

В зависимости от глубины бурения и массы машины:

• 
  легкие (до 5 м);
  
• 
  средние (до 20 м);
  
• 
  тяжелые (более 20 м).
  

По способу приложения силовой нагрузки:

• 
  ударные;
  
• 
  ударно-поворотные;
  
• 
  ударно-вращательные;
  
• 
  вращательные;
  
• 
  станки алмазного и термического бурения.
  

По способу удаления продуктов бурения из забоя:

• 
  циклические;
  
• 
  непрерывные.
  

По виду бурового инструмента:

• 
  лопастные;
  
• 
  шнековые;
  
• 
  ковшовые;
  
• 
  с расширителями;
  
• 
  грейферные;
  
• 
  ударное долото и др.
  

Бурильно-крановые машины

Назначение:

применяют для образования ям и вертикальных или наклонных скважин. На них кроме бурового рабочего оборудования монтируют крановое оборудование для ус­тановки в ямы столбов, надолб, опуска­ния в скважины свай, блоков колодез­ных облицовок.


Параметры:

=0,3 - 0,8 м

h=3-8 м

=0,6 - 1,4 м/мин


Рис. 23. Рабочее оборудование бурильно-крановой машины:

1 – гидроцилиндр; 2 – мачта; 3 – редуктор-вращатель; 4 – граненая штанга; 5 – копающие лопасти; 6 – забурник


Машины для бурения шпуров





Параметры:

=0,35 – 0,9 м

h=2 – 8 м



Рис. 24. Двухшпиндельная машина для бурения шпуров:

1 - буровые штанги; 2 – гидроцилиндр; 3 – подвижная каретка; 4 – редукторы; 5 - гидродвигатели; 6 – рама; 7 – выносные опоры



Оборудование для бурения горизон­тальных скважин

Назначение:

бурение горизонтальных скважин под шоссейными и желез­ными дорогами для прокладки в них трубопроводов, подземных кабельных участков линий связи и электроснабжения.





Параметры:

=325 – 1720 мм

L=60 м

=1.37 м/ч

P=480 – 7200 кН


Рис. 25. Установка горизонтального бурения:

1 – резцовая головка; 2 – якорь; 3 – полиспаст; 4 – рама; 5 – лебедка; 6 – силовая установка; 7 – трубоукладчик; 8 – хомуты; 9 – труба-кожух; 10 – винтовой конвейер; 11 – опоры



Машины для разработки мерзлых грунтов

Мерзлые грунты разрабатывают как специальными, так и обычными землеройными машинами, для чего грунт предварительно разрушают. Для разработки мерзлых грунтов можно использовать и землеройные машины, рабочие органы которых будут соответственно приспособле­ны. Однако производительность таких машин значи­тельно ниже, чем при разработке талых грунтов.

Лучшие результаты по производительности труда, стоимости и металлоемкости дает рыхление мерзлых грун­тов рыхлителями на тракторах мощностью 300—750 кВт, с отвозкой разрыхленного грунта самоходными скрепе­рами усиленной конструкции емкостью 30 м³ и выше. Существуют различные механические способы разру­шения мерзлых грунтов.

Откол крупных глыб с по­мощью рабочего оборудова­ния, навешенного на трактор или экскаватор


Параметры:

Q=1.5 т

ν=8-10 уд/мин


Рис. 26. Установка для рыхления мерзлых грунтов:

1 — оголовок; 2 — автоматический сцеп: 3 — ра­бочий орган (клин); 4 — канат; 5 — направляю­щая; 6 — лебедка; 7 — узел амортизации



Резание грунта с помощью дисковых пил, цепных баров и приспо­собленных для разработки мерзлых грунтов роторных экскаваторов

Назначение:

навесное оборудование в виде дисковых пил применяют для нарезки щелей шириной 30—35 мм на всю глубину промерзания или на 0,7 этой глубины, на расстояние между щелями 0,8—1,0 м. Это дает возможность разрабатывать грунт между щелями (отрывать глыбы) экскаватором.

Недостатки:

Недостатком применения дисковых пил является то, что они могут углубляться в грунт не больше чем на 0,4 диаметра.

Н авесное оборудование в виде режущих цепей (цепных баров) получило наиболее широкое распространение. На рис. 26 показана одна из таких установок.


Параметры:

h=2 м

=2—2,5 м/с



Рис. 27. Установка для нарезания щелей в мерзлом грунте:

1 — цепные бары; 2 – напорный механизм


Достоинства:

преимущество по сравнению с диско­выми пилами в том, что цепями можно нарезать щели большой глубины.

Недостатки:

- значительные потери на трение в цепях, достигающие 60% общей потребляемой мощности,

- быстрый износ цепей,

- необходимость извлечения глыб другой машиной.

Землеройно-фрезерные машины.

Назначение:

применяют для разработки мерзлых грунтов на глубину до 0,5—0,6 м.

Машины для уплотнения грунта

Большинство земляных сооружений уплотняется искусственно, так как насыпные грунты не имеют требуемой плотности и равномер­ности последующей осадки. Различают следующие способы уплотнения грунтов: укатывание, трамбование, вибрация.

Для уплотнения связных и малосвязных грунтов — суглинков и супесей — может быть рекомендован способ укатки.

Уплотнять несвязные грунты — песчаные, гравелистые и галеч­ные — лучше всего трамбованием и вибрацией.

Классификация:

• 
  катки статического действия (с гладкими вальцами, с кулачковыми вальцами, с пневматическими шинами, с вибровальцами);
  
• 
  трамбующие машины (с вальцами, с падающим грузом, с трамбу­ющими плитами, с виброплитами).
  

Катки

Классификация:

По способу передвижения:

• 
  прицепные,
  
• 
  полуприцепные,
  
• 
  самоходные:
  
  • 
    легкие (массой 2—5 т),
    
  • 
    средние (6—9 т),
    
  • 
    тяжелые (10—15 т).
    

Рис. 28. Схемы грунтоуплотняющих машин:

а — каток с гладкими вальцами; б — кулачковый каток прицепной; в — пневмоколесный прицепной каток; г — трамбовочная плита на тракторе; д — самоходная виброплита; 1 — пневматические шины; 2 — балластные ящики; 3 — механизм подъема и сбрасывания плиты; 4 — плита; 5 — направляющие; 6 — вибровозбудитель; 7 — двигатель



Параметры:

с гладкими вальцами h=0,15 м, n=8-12 проходок

кулачковые h=0,2-0,25 м, n=2-6 проходок

пневматические m=10-100 т

вибрационные m=1,4-8 т


При уплотнении трамбованием в грунте напряжения возникают в результате действия веса рабочего органа, которым может являться свободно падающий груз или плита (трамбовка).