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: 1 из 3

Муфтайдинов Н.Н.

ТПГС-20(21)(Д)

Общая характеристика рабочего процесса. Классификация машин для земляных работ. Экскаваторы. Классификация, область применения.
Общая характеристика рабочего процесса. Классификация машин для земляных работ

Земляные работы являются составной частью строительства большинства инже­нерных сооружений. Они включают в себя: отрывку котлованов, траншей и мелиоративных каналов; возведение насы­пей, плотин; устройство закрытых прохо­док в грунте в виде шахт и туннелей под различные подземные сооружения; буре­ние горизонтальных, наклонных и верти­кальных скважин при бестраншейной прокладке трубопроводов под насыпями железных и шоссейных дорог, для уста­новки свайных опор в плотных грунтах, для закладки зарядов взрывчатых ве­ществ при разработке грунтов взрывом и т. п.

По характеру рабочего процесса, соста­ву операций и последовательности их выполнения земляные сооружения делят на выемки и насыпи. Выемка образуется в результате удаления излишков грунта за ее пределы, а насыпь — путем отсыпки грунта, внесенного извне, с его послой­ным уплотнением. Последняя операция обусловлена необходимостью восстанов­ления плотного состояния грунта в насы­пи, которое было им утрачено при отде­лении от массива вследствие разрыхле­ния. Удаленный из выемок грунт укла­дывают в отвалы, а для отсыпки насы­пей его доставляют из карьеров или ре­зервов, расположенных вблизи сооружаемой насыпи. Если выемки чередуются с насыпями, как, например, в дорожном строительстве, то извлекаемый из выемок грунт обычно используют для отсыпки насыпей. Для каждой из перечисленных технологических схем производства зем­ляных работ — выемка-отвал, резерв-на­сыпь — характерны операции отделения грунта от массива, его перемещения и отсыпки. При возведении насыпей добав­ляется операция уплотнения грунта, а общей для насыпей и выемок является планировочная операция, которой эти ин­женерные сооружения доводятся до про­ектных размеров. При планировке сре­заются выступы и засыпаются впадины подобно разработке резервов и отсыпке насыпей, но только в размерах микро­рельефа планируемой поверхности. Ту же структуру рабочего процесса имеет разработка карьеров строительных мате­риалов (песка, гравия и т.п.), а также добыча полезных ископаемых открытым способом.

Процесс резания грунта – это процесс отделения грунта от массива. В совокупности с перемещением грунта к месту укладки процесс называется копанием.

Наибольшее распространение в строительстве (около 85% от общего объема земляных работ) получил механический способ разрушения грунтов, при котором грунт отделяется от массива вследствие контактного сило­вого воздействия на него землеройного рабочего органа. Прочные грунты и горные породы разру­шают взрывом с использованием взрыв­чатых веществ, которые закладывают в специально пробуренные скважины. Этот способ наиболее дорогой, но позво­ляет существенно сократить сроки произ­водства работ. Около 12% грунтов разрабатывают гидромеханическим спо­собом путем отделения грунта от масси­ва струей воды под высоким давлением или в сочетании с механическим спосо­бом.

Рабочие органы машин, предназначен­ные только для отделения грунта от мас­сива механическим способом, используют лишь в случае разработки весьма проч­ных грунтов на стадии их предварительного разрыхления. Большей частью рабо­чие органы также перемещают и отсы­пают грунт в отвалы, насыпи или транс­портные средства, выполняя эти операции после отделения грунта от массива и его захвата или совмещая полностью или частично перечисленные операции во вре­мени. Грунт может перемещаться к месту отсыпки только за счет движений рабо­чего органа или за счет перемещения всей машины. В конструкциях землерой­ных машин непрерывного действия завер­шающую стадию транспортирования грунта выполняет специальный транспор­тирующий орган, например, типа ленточ­ного конвейера. Отсыпают грунт путем освобождения от него рабочего или транс­портирующего органа в конце транспорт­ной операции. В случае гидромеханиче­ской разработки грунт переносится к месту намыва в потоке воды, а при взрыв­ном способе он отбрасывается в стороны расширяющимися газами, образующи­мися вследствие взрыва. Грубую плани­ровку земляных поверхностей выполняют теми же землеройными рабочими органа­ми путем более четкой координации их движения, а для точной планировки при­меняют специальные рабочие органы или машины. Уплотнение грунта заключается в компактной укладке его частиц, вслед­ствие чего уменьшается объем грунта и увеличивается его плотность. Для этого применяют специальные машины и обо­рудование. Частично грунт может уплот­няться также перемещающимися по его поверхности транспортными средствами.

В общем комплексе работ на строитель­ном объекте земляные работы чаще всего выполняют раньше других. В этом случае им предшествует подготовка строитель­ной площадки — удаление камней, срезка кустарника, корчевка пней, планировка и засыпка ям и т. п. Большую часть этих работ выполняют землеройными машина­ми, оборудованными специальными рабо­чими органами. В связи с этим машины для подготовительных работ рассматри­вают вместе с машинами для земляных работ. К подготовительным работам так­же относят предшествующее разработке рыхление прочных и мерзлых грунтов.

Классификация:

По основным видам выполняемых работ:

• 
  землеройные машины для отрывки и перемещения грунта в пре­делах зоны досягаемости рабочего обо­рудования (одно- и многоковшовые эк­скаваторы);
  
• 
  землеройно-транспортные ма­шины для послойной разработки грунта и перемещения его на большие расстоя­ния (бульдозеры, скреперы, грейдеры, грейдер-элеваторы);
  
• 
  машины для подгото­вительных работ;
  
• 
  машины и оборудова­ние для уплотнения грунтов;
  
• 
  машины для бурения скважин, в том числе в прочных и мерзлых грунтах при их разрушении взрывом, оборудование для гидромеханической разработки;
  
• 
  машины и оборудо­вание для разработки грунтов в особых условиях.
  

По режиму работы:

• 
  цикличного действия;
  
• 
  не­прерывного действия (многоковшовые экскаваторы, неко­торые землеройно-транспортные ма­шины, оборудование для гидромеханизации, а также неко­торые виды машин для работы в особых условиях.).
  

По степени подвижности:

• 
  передвижные самоход­ные;
  
• 
  прицепные;
  
• 
  полуста­ционарные (не­которые виды оборудования для уплот­нения грунтов, бурения скважин под взрыв, оборудование гидромеханизации, а также некоторые машины и оборудова­ние для работы в особых условиях).
  

Землеройные рабочие органы и их взаимодействие с грунтом

Р
Рис. 1.Основные виды рабочих органов машин для земляных работ:

а – зуб рыхлителя; б – ж – экскаваторные ковши прямой и обратной лопат, драглайна,

погрузчика, грейфера, планировщика; з – ковш скрепера: и – отвал бульдозера
абочие органы, с помощью которых грунт отделяется от массива (зубья ков­шей, бульдозерных отвалов, рыхлите­лей - рис. 1, а), называют землеройны­ми. В конструкциях землеройных и земле­ройно-транспортных машин, рабочий про­цесс которых состоит из последовательно выполняемых операций отделения грунта от массива, его перемещения и отсыпки, землеройные рабочие органы совмещают с транспортирующими — ковшами (экска­ваторы, скреперы) или отвалами (буль­дозеры, грейдеры), называя первые ков­шовыми, а вторые — отвальными. Ковшо­вый рабочий орган представляет собой емкость с режущей кромкой, оснащенной зубьями (рис. 1, б - г, е) или без них (рис. 1, д, ж, з). Ковши с режущими кромками без зубьев чаще применяют для разработки малосвязных песков и супе­сей, а ковши с зубьями — в основном для разработки суглинков, глин и прочных скальных грунтов. Отвальные рабочие органы обору­дуют в нижней части ножами (рис. 1, и), в этом случае их называют ножевыми. Для разрушения более прочных грунтов на ножи дополнительно устанавливают зубья. Режущая часть землеройного рабочего органа имеет форму заостренного клина. Процессу отделения грунта от массива сопутствует пере­мещение грунта перед рабочим органом или по нему.

Экскаваторы

Экскаватор - землеройная машина, выполняющая операции по отде­лению грунта от массива и перемещению его в отвал или транспортные средства в пределах зоны досягаемости рабочего оборудования. Экскаваторы оборудуют одним или несколькими ковшами. В пер­вом случае их называют одноковшовыми, во втором — многоковшовыми.
Одноковшовые экскаваторы

Назначение:

применяются для разработки горных пород и грунтов. При разработке кот­лованов больших размеров, на погрузоч­ных и разгрузочных, а также на вскрыш­ных работах на экскаваторы устанавли­вают рабочее оборудование драглайна. Для отрывки глубоких котлованов, ям, колодцев используют рабочее обору­дование грейфера, для планировочных работ — специальное планировочное обо­рудование и т. п.

Классификация:

По назначению:

• 
  строительные ( =0,1-6 м³, m=2-200 т) — для выполнения земляных работ, погрузки и разгрузки сыпучих материалов
  
• 
  строитель­но-карьерные ( =0,1-6 м³, m=2-200 т) —для выполнения работ по назначению строительных экскаваторов, а также для разработки карьеров строи­тельных материалов и добычи полезных ископаемых открытым способом;
  
• 
  карьер­ные ( =2-20м³, m=75-1000 т) — для работы в карьерах; вскрыш­ные — для снятия верхнего слоя грунта или горной породы перед карьерной разра­боткой;
  
• 
  туннельные и шахтные ( =0,5-1м³, m=16-30 т) — для ра­боты под землей при строительстве под­земных сооружений и разработке полез­ных ископаемых.
  

По исполнению рабочего обо­рудования:

• 
  элементы которого соединены между собой и с базой машины шарнирами и канатами;
  
• 
  элементы которого имеют жесткие шарнирные сочленения;
  
• 
  экскаваторы с телескопическим оборудо­ванием, применяемым в конструкциях эк­скаваторов-планировщиков (см. рис.), с помощью которых выполняют планировочные, зачистные и обычные экскавационные работы.
  

По возможности вращения поворотной части:

• 
  пол­ноповоротные (с неограниченными угло­выми перемещениями);
  
• 
  неполноповоротные (с ограниченными угловыми перемещениями).
  

По числу установленных двигателей:

• 
  одномоторные;
  
• 
  много­моторные.
  

По типу привода:

• 
  механические;
  
• 
  гидромеханические;
  
• 
  гидравлические;
  
• 
  электрические;
  
• 
  комбинированные.
  

По виду рабочего оборудования:

• 
  прямая лопата (маятниковая, напорная, обычная, со створчатым ковшом, ковшом Федорова);
  
• 
  обратная лопата (обычная, боковая);
  
• 
  погрузочное оборудование – крюк;
  
• 
  планировочное оборудование;
  
• 
  землеройно-планировочное с телескопической стрелой;
  
• 
  землеройно-планировочное со смещающейся стрелой копания;
  
• 
  драглайны (фронтальный, боковой);
  
• 
  грейфер (канатный, жесткий, напорный);
  
• 
  копер;
  
• 
  рыхлитель;
  
• 
  гидромолот.
  

Главным параметром является объем ковша q.


М
1-5

№
аркировка:

Э
1-9

1-9
О –

1 2 3 4 5 6

1 – размерная группа 2 – тип ходового оборудования

гр.	m	N	q, м3
1	6,5 т	25 кВт	0,15-0,4
2	9,5 т	40 кВт	0,25-0,65
3	16 т	60 кВт	0,4-1
4	25 т	90 кВт	0,65-1,6
5	40 т	120 кВт	1-2,5
6	70 т	210 кВт	1,6-4
7	100 т	350 кВт	6,3-8,9

1	Г - гусеничное
2	ГУ – гусен. уширенное
3	пневмоколесное
4	специальное
5	автомобильное
6	тракторное
7	шагающее
8	резерв	9		резерв

3 – исполнение рабочего оборудования:

1 – канатное

2 – жесткое

3 – телескопическое

4, 5 – резерв

4 – порядковый номер модели

5 – номер модернизации (А, Б, В, Г, Д)

6 – климатическое исполнение

Х – холодное, Т – тропическое.






Рис. 2. Одноковшовый экскаватор:

1 – поворотная платформа; 2 – стрелоподъемная лебедка; 3 – двуногая стойка; 4 – канат лебедки; 5 – головные блоки; 6 – полиспаст; 7 – ковш; 8 – открывающееся днище ковша; 9 – тяги, регулирующие наклон ковша; 10 – рукоять; 11 – седловой

подшипник; 12 –подъемная лебедка; 13 - стрела



Драглайн

Назначение:

применяют для разработки грунтов преимущественно ни­же уровня стоянки, их используют преимущественно на отрывке больших котлованов и тран­шей, а также для погрузки и разгрузки сыпучих строительных материалов, шагающие драглайны используют для добычи полез­ных ископаемых открытым способом и на вскрышных работах.

Отечественной промышленностью выпускаются строи­тельные драглайны с

Достоинства:

- работают на большем радиусе копания.


Рис. 3. Драглайн:

1 – роликовое устройство; 2 – барабан подъемной лебедки; 3 – барабан тяговой лебедки; 4 – подъемный канат; 5 – стрела; 6 – головной блок; 7 – ковш; 8 – тяговый канат; 9, 13 – цепи; 10 – разгру-

зочный канат; 11 – блок; 12 – распорка


Параметры:

=0,33 м³,

шагающие — 5,45-100 м³


Грейфер

Назначение:

г рейферное рабочее оборудо­вание используют для отрывки глубоких котлованов, очистки водоемов и каналов, а также для погрузки и разгрузки сыпу­чих материалов.


Рис. 4. Грейфер:

а – с канатным управлением; б – с гидравлическим управлением; 1 – груз; 2 – блоки; 3 – стрела драглайна; 4, 5 – поддерживающий и замыкающий канаты; 6 – челюстной ковш; 7 – оттяжной канат; 8 – верхняя головка; 9 – тяги; 10 – полиспаст; 11 – нижняя головка; 12 – челюсти; 13 – рукоять обратной лопаты; 14, 15 – цилиндрические шарниры; 16 – полая штанга; 17 – гидроцилиндр; 18 - шарниры