Землеройно-транспортные машины.

Отделяющие грунт от массива и перемещающие его на сравнительно не большие расстояния называются землеройно-транспортными, к ним относятся бульдозеры крейсеры, грейдеры и грейдеры-элеваторы. Бульдозер (рис.9) представляет собой гусеничный или колесный тягач с навесным оборудованием, имеющие рабочий орган в виде отвала 1 соединенного с толкающими брусьями 2 для подъема и опускания отвала служит гидроцилиндр 3.

Рис.9.

Различают бульдозеры:

· с неповоротным отвалам, который крепиться жестко перпендикулярно к продольной оси машины, такие бульдозеры применяют для устройства выемок для возведения насыпей планировок площадок, разработки и засыпки траншеи.

· с поворотным отвалом, который может поворачиваться на углы в горизонтальной и вертикальной плоскостьях, позволяет перемещать грунт не только в перед но и в сторону, этими бульдозерами можно нарезать террасы на косогорах, засыпать траншеи расчищать дороги от снега.

Помимо основного органа бульдозера – отвала, могут быть навожены для толкания кусторез, рыхлители, канавокопатели, корчеватели и др. сменное оборудование, что расширяет область применения бульдозеров.

В начале работы заглубляется режущая часть отвала, при одновременном перемещение бульдозера вперед, отделяемый от массива грунт, накапливается впереди ножа образую призму волочения. Отделение грунта от массива происходит до тех пор пока призма волочения не достигнет верхней кромки отвала, после этого отвал на ходу поднимается на поверхность грунта продолжая перемещать призму волочения к месту отвала при этом углубление засыпаются грунтом призмы волочения, а возвышения срезаются режущей частью отвала, если перемещаемый грунт необходимо распределить, на поверхности то отвал при движении бульдозера поднимают. Главным параметром бульдозера считается номинальная тяговое усилие, основными параметрами: масса и мощность. Бульдозеры классифицируется по классовым усилиям по мощности базовой машины:

l легкие от 20-80 кВт;

l средние от 80-150 кВт;

l тяжелые от 150-300 кВт;

l сверхтяжелые сверх 300 кВт;

Эксплуатационная производительность бульдозера:

П_э=3600q_фК_вК_у/Т_ц, м³/ч (14), где

q_ф – объем призмы волочения, м³/ч;

К_у – коэффициент учитывающий влияние уклона местности, влияющий на производительность, равный:

· при работе на подъемах:

0÷5% К_у=1,0÷0,67;

5÷10% К_у=0670÷0,5;

10÷15% К_у=0,5÷0,4;

· при работе на уклонах:

0÷5% К_у=1,0÷1,33;

5÷10% К_у=1,33÷1,94;

10÷15% К_у=1,94÷2,25;

0÷5% К_у=2,25÷2,68;

Т_ц – время цикла, с;

Т_ц=t_p’+ t_p’’+ t_o.x.+ t_o.o.x.+ t_o.p.x.+ t_м (15), где

t_p’ – время накопления призмы волочения;

t_p’’ – время транспортировки призмы;

t_o.x. – время остановки после рабочего хода;

t_o.o.x. – время обратного хода;

t_o.p.x. – время остановки после обратного хода;

t_м – время маневрирования;

 

 

Автогрейдер.

Он является одной из машин предназначенных для строительства дорог и их содержания, с помощью его профилируют дорожное полотно, возводят насыпи до 0,6 м, перемещают и разравнивают грунт по дорожному полотну, планируют площадки и тд. Общий вид автогрейдера представлен на рис. 10.

Рис.10.

Рабочий орган автогрейдера – отвал, устанавливают под углом в плане от оси машины и с подъемом к оси дороги. Автогрейдеры подразделяются:

· легкие мощностью до 100 кВТ;

· средние от 100 до 150 кВт;

· тяжелые свыше 160 кВт;

Почти все грейдеры выполняются 3х-осными с двумя задними ведущими осями. Автогрейдеры часто снабжают кирговщиками для снятия дорожной одежды, а в зимние время на них устанавливаются луженые снегоочистители. Рабочие скорости колеблются в пределах от 1 до 2 м/с. В зависимости от веса отечественные автогрейдеры делят на 5 типов:

 

 

	Легкий	Средний	Тяжелый
Тип автогрейдера
Масса, т	7-9	10-12	13-15	17-19	21-23

Для ремонта дорог и строительства их используются чаще средние автогрейдеры, для значительных объемов дорожных работ: строительство аэродромов, планирование больших площадей, а так же при работе в тяжелых грунтах, как правило применяют тяжелые автогрейдеры.

Конструкция характеризуется схемой ходовой части. Число осей А с управляемыми колесами, число ведущей осей Б и общие число осей В характеризует общую схему автогрейдера, которая обозначается формулой:

А*Б*В, например на рис.10: 1*2*3.

Именно автогрейдеры получили наибольшее распространение. Производительность автогрейдеров П_см (сменная) при профилировании, при нарезке канав и др. работах определяется по объему срезаемого и перемещаемого грунта в смену(м³/смену):

П_см=ТК_нV/tК_р (16), где

T – продолжительность смены, ч;

К_н – коэфициент использования времени в смену (0,8-0,95);

V – геометрический объем грунта перемещаемый за 1 рабочий ход, м³;

К_р – коэффициент разрыхления;

t – время рабочего цикла, ч, оно складывается из:

t₁ – время перемещения грунта отвалом;

t₂ – время на подъем отвела в транспортирующую положение;

t₃ – время на переключение передачи и повороты в положение рабочего хода;

 

t₄ – время на обратный ход;

t₅ – время на переключение передачи и повороты в положение обратного хода;

t₆ – время на опускание отвела вв рабочие положение;

Производительность автогрейдера в смену при производстве планировочных работ:

П_см=1000(В-b)VК_н/t*m, м³/ч (17), где

В – ширина захвата (полосы планирования) отвалом, установленным перпендикулярно или под углом в плане к оси движении, м;

b – ширина перекрытия смежный полос планирования;

V – средняя скорость движения при планировании, км/ч;

m – необходимое число проходов по 1 месту;

 

Грейдер-элеватор.

Его основной вид и схема представлена на рис.11.

Рис.11.

Грейдер-элеватор срезает грунт послойно и ссыпает его в отвал или в транспортное средство, с помощью транспортера (конвейера). Принципиально особенностью этой машины является то, что грунт отделяемый от массива попадает на транспортирующие устройство (конвейер), при помощи которого он попадает в отвал или в транспортное средство. Это выгодно отличает его от других землеройно-транспортных машин, так как расход энергии на транспортирование грунта конвейером значительно маньше, чем на заполнение грунтом скрепера и бульдозера, где в процессе перемещение грунта значительная энергия тратится на трение грунта о грунт.

По типу рабочего органа грейдеры-элеваторы разделяют на:

· машины с дисковыми ножами;

· с прямыми ножами и с криволинейными;

По расположению конвейера разделяются на:

· машины с поперечным или диагональным расположением конвейера;

· машины с одним или двумя поворотными конвейерами;

· машины с грунтометателем;

В зависимости от оборудования и тягового средства грейдеры-элеваторы могут быть:

l прицепными (на пневмоническом ходу);

l полуприцепными;

l гусеничным трактором;

l навесные, в виде сменного оборудования к автогрейдерам;

l самоходные;

Грейдеры-элеваторы применяются при строительстве дорог, постройке оросительных каналов, возведение дамб, валов, земляных платин, разработке карьеров в равнинной местности и грунтов без значительных включений.

При использовании транспорта в этих машин устраивают высокие насыпи с выемкой грунта из боковых резервов и бартеров, разрабатывают глубокие и широкие выемки, наиболее эффективно используют грейдеры-элеваторы при разработке связанных грунтов, на сыпучих и сырых грунтах их производительность не высокая.

Скрепер.

Он состоит из следующих составных частей:

· ходового оборудования (одноосного иди двухосного);

· рабочего оборудования(ковша);

· механизма управления ковшом и заслонкой.

Скреперы подразделяют на:

· Прицепные;

· Полуприцепные;

· Самоходные;

В соответствие с этим у прицепных и полуприцепных скреперов, кроме перечисленных узлов имеется сцепное устройство, а у самоходных силовое оборудование (рис.12).

Рис.12.

Главным параметром скрепером является емкость ковша q (м³⁾, грузоподъемность, ширина, глубина заглубления и удельная металлоемкость.

По емкости ковша скреперы подразделяют на:

l Мало-емкие, с объемом ковша до 4 м³;

l Средней емкости, от 5 до 12 м³;

l

l Большой, от 12 до 15 м³ и выше;

Однако используются скреперы с емкость ковша до 60 м³.

Грузоподъемность скрепера определяют по емкости ковша с «шапкой». При объемной массе разрыхленного грунта 1500 т/м³, ширина резанья колеблется от 2200 до 2800 мм, максимальна глубина заглубления составляет 250 - 400 мм, удельная металлоемкость от 1 до 1,2 т/м³.

Работает скрепер следующим образом скреперист включает 1 передачу и одновременно опускает ковш, приподнимая заслонку ковш врезается в грунт под действием собственного веса или усилии гидроцилиндра и силы тяги трактора или силы тяги одного двух толкачей, при этом идет заполнение ковша, когда грунт перестает поступать в ковш вследствие того, что уменьшенная толщина стружки уже не в состоянии пробить массу грунта в ковше, скреперист начинает подъем ковша, закрывая заслонку и направляется к месту разгрузки. На рис.13 представлены схемы разгрузки ковша скрепера.

Рис.13.

Для уменьшения сил сопротивления загрузки, заполнения ковша грунтом в некоторых конструкциях осуществляется элеваторным устройством (Рис.14).

Рис.14.

Производительность скрепера в обычных условиях (легкие и средние грунты) можно определить по зависимости:

П=3600qК_нК_в/К_рТ_ц, м³/ч (18), где

q – геометрическая емкость ковша скрепера, м³;

К_н – коэффициент, наполнения ковша скрепера, зависящий от физических свойств и состояния грунта, а так же квалификации скрепера:

К_в - коэффициент использования рабочего времени;

К_р - коэффициент разрыхления;

Т_ц – продолжительность цикла;

Т_ц=l₁/V₁+ l₂/V₂+ l₃/V₃+ l₄/V₄+t_n+2t_пов (19), где

l₁, l₂, l₃, l₄ - длина пути соответствующая: заполнению, транспортировки, разгрузки и порожнего хода, м;

V₁, V₁, V₁, V₁ – скорость движения при транспортировки и тд, м/с;

t_n – время на переключении передач, с;

t_пов – время на поворот скрепера, с;

 

 

Экскаваторы.

Предназначены для разработки горной пороты и грунтов.

Различают:

· Одноковшовые (после отделения грунта от массива рабочим органом- ковшом, подают его на сравнительно небольшое расстояние, подвалы или транспортные средства;

· Многоковшовые (экскаваторы у которых во взаимодействием с грунтами находиться несколько ковшей);

· Роторные (то же);

· Цепные (то же);

Классификация по характеру привода:

· С механическим приводом;

· Гидравлическим приводом;