1.

Машиной называется механическое орудие производства, представляющее собой сочетание механизмов, осуществляющих определенные целесообразные движения для преобразования энергии полезной работы.

Машины можно разделить на следующие два класса:

1) машины-двлгатели, преобразующие различные виды механическую;

2) рабочие машины, получающие необходимую им механическую энергию от двигателя приводящего в движение исполнительный орган машины, при помощи которого машина изменяет состояние, форму или положение обрабатываемого сырья, материала или предмета.

ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН

Все машины и механизмы, применяемые на строительстве маги­стральных трубопроводов, можно разделить на общестрои­тельные и специальные.

Общестроительные машины имеют широкое применение и могут быть использованы на строительстве любого объекта (например, бульдозер). Специальные машины предназначены в основном для строительства магистральных трубопроводов (н-р, роторный траншейный экскаватор).

По своему назначению все эти машины могут быть объединены и следующие основные группы:

1) машины для производства земляных работ: бульдозеры, экс­каваторы, траншеезасыпатели, буровые установки и т. д.;

2) труботранспортные и транспортные машины: трубовозы, плетевозы, болотоснегоходы

3) монтажные машины: трубоукладчики, трубогибочные уста­новки, такелажные риспособления

4) машины и оборудование для сварки трубопроводов: установки для дуговой, контактной и других видов сварки;

5) машины для выполнения подводно-технических работ: зем­снаряды, лебедки для протаскивания дюкера и т.д.;

6) машины для очистки и изоляции трубопроводов: установки для приготовления битумной мастики и ее транспортировки, очист­ные и изоляционные машины и т. д.;

7) машины для испытания трубопроводов: наполнительные и опрессовочные агрегаты.

Все эти машины могут быть также классифицированы: по характеру рабочего процесса —

1) машины периодического (циклического) действия;

2) машины непрерывного действия;

по применяемому типу двигателя —

1) машины с двигателем внутреннего сгорания;

2) машины с электрическим двигателем;

3) машины с пневматическим двигателем;

4) машины с гидравлическим двигателем;

5) машины с комбинацией двигателей различных типов;

по степени мобильности —

1) машины, которые не могут быть перемещены с места на место без демонтажа;

2) машины, которые могут перевозиться в кузовах автомобилей, прицепах или на буксире без демонтажа;

3) самоходные машины.

2.

Основные Требования, Предъявляемые К Машинам

Конструктивные требования заключаются в том, что машина должна быть высокопроизводительной, надежной, долговечной, удобной в управлении, обладать хорошей маневренностью и быть приспособленной к изменению в определенных пределах условий работы. Кроме того, машина должна быть достаточно простой в об­служивании и ремонте. Ее монтаж и демонтаж, а также замена дета­лей не должны вызывать затруднений. В конструкции машины должны быть максимально использованы унифицированные узлы, нормали­зованные и стандартные детали, что значительно снижает стоимость машины, повышает ее надежность и облегчает ремонт машины.

Машина должна быть транспортабельной. Ее переброска с объекта на объект не должна вызывать поломки деталей ходовой части машины. При транспортировке на железнодорожной платформе машина должна вписываться в железнодорожный габарит. При транспорти­ровке ТРН2601 своим ходом, на буксире или в погруженном состоянии на трейлере машина должна свободно проходить под мостами, линиями электропередач и другими сооружениями. Конструкция машины должна быть рациональна. Требование рациональности относится к каждой ее детали. Машина должна быть по возможности проста (что нельзя смешивать с примитив­ностью). Минимально возможной металлоемкости. Конструкция машины должна быть выполнена также таким обра­зом, чтобы при ее изготовлении и сборке можно было применять прогрессивную технологию.

Эксплуатационные требования. Качество работ должно быть высоким. Машина должна быть дешева, более производительна, чем предшествующие модели, расходовать меньше энергии на единицу объема выработанной продукции.

Машины, предназначенные для работы в районах с холодным кли­матом, должны сохранять работоспособность в условиях низких температур до —60° С, при повышенной скорости ветра, снежных заносах, обледенении и полярной ночи. С этой целью в конструкции таких машин должны быть использованы соответствующие марки стали с соответствующей термообработкой, обеспечивающие высокие показатели ударной вязкости при низких температурах.

Сварные соединения должны выполняться конструктивно и тех­нологически с учетом предотвращения их хрупких разрушений.

Электротехническое и другое оборудование этих машин должно иметь морозо- и влагостойкое исполнение.

В гидравлических системах, а также системах жидкостного охлаждения должны применяться соответствующие низкотемпера­турные рабочие и охлаждающие жидкости.

Силовые установки с двигателями внутреннего сгорания должны снабжаться подогревательными и терморегулирующими устрой­ствами для обеспечения их быстрого запускания при низких темпе­ратурах.

Конструкция ходовой части должна обеспечить эксплуатацию машин на скальных и мерзлых грунтах, обледенелых и заснеженных дорогах, а также заболоченных участках.

При создании новой машины большое внимание должно уделяться обеспечению условий, благоприятных для работы водителя машины.

К этим требованиям относятся:

1) наличие удобного сидения, хорошего обзора и освещения фронта работ и рабочего органа;

2) удобство пользования рычагами, кнопками и педалями ТРН2601управ­ления; применение рычагов рациональной формы и снижения уси­лий, прикладываемых для переключения рычагов, применяя для этой цели специальные усилительные устройства;

3) устранение вибрации и шума в зоне рабочего места;

4) надежная защищенность рабочего места от пыли и отработан­ных газов;

5) поддержание благоприятного температурного режима в кабине водителя путем искусственного нагрева или охлаждения воздуха.

3.

Представляет собой производительность, определяемую расчетными параметрами машины без учета простоев. Расчетные параметры определяются работой на расчетных скоростях рабочих движений, при расчетном значении нагрузок на рабочем органе и с условным материалом. Величина этой производительности постоянна для данной машины и изменяется лишь с изменением ее конструкции (кинематики). Единица производительности землеройных машин может быть также выражена в лилейных единицах (линейная производительность) м/ч и км/ч (например, длина отрытой или засыпанной траншеи).

Расчетно-теоретическая производительность не отражает истинных условий работы машины, ее надежности и долговечности. Она используется только для предварительного сопоставления данных вновь разрабатываемых машин с данными уже существующих.

Техническая производительность — это максимально возможная производительность в данных конкретных условиях. Она определяется по объему выполненных работ в течение часа непрерывной работы машины при максимальном использовании мощности двигателя и передовой технологии. Техническая производительность может быть определена и расчетным путем: умножением расчетной производительности Пр на соответствующий коэффициент, определенный практикой и учитывающий влияние различных факторов. Такими факторами являются степень заполнения ковша и разрыхление грунта, снижение мощности двигателя и т. д.;

Эксплуатационная производительность представляет собой фактическую производительность машины с учетом всех перерывов в работе: случайных и запланированных. Она учитывает использование машины по времени е течение смены и равняется произведению технической производительности на коэф. использ.--ия машины во времени.

Эксплуатационная производительность за смену называется сменной производительностью. Это основной показатель, применяемый в технико-экономических расчетах.

Важным технико-эксплуатационным качеством машины является ее маневренность. Под этим термином понимается способность машины разворачиваться вытесненных условиях на минимальной площади. Одним из показателей маневренности является ширина полосы ТРН2601движения машины.

Ширина полосы движения машины характеризует возможность ее перемещения по узким извилистым дорогам или возможность Движения по дорогам с интенсивным движением.

Под шириной полосы движении понимается полоса местности, в которую вписывается машина при повороте. Она зависит от расположения колес машины, ее длины и ширины.

4..

Гусеничные машины предназначены для использования в качестветягачей-транспортеров в сложных климатических условиях.

Основные преимущества передвижения на гусеницах перед колесными транспортными средствами, в том, что они находятся в контакте с большей площадью, что позволяет обеспечить низкое давление 0,3-1,2 кгс /см2, чем колесное транспортное средство того же веса. Это делает их пригодными для использования на мягких поверхностях: грязь, лед, снег.

Основные узлы пневмоколесных и гусеничных тракторов — двигатель, силовая передача (трансмиссия), остов (рама), ходовое устройство, система управления, вспомогательное и рабочее оборудование.

Гусеничные тракторы оснащаются дизелями и карбюраторными двигателями, механическими, гидромеханическими и электромеханическими трансмиссиями.

Расположение двигателя может быть передним, средним и задним. Наибольшее распространение получили гусеничные тракторы с дизелями и передним расположением двигателя. Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от вала двигателя к ведущим звездочкам гусеничных лент (гусениц), плавного трогания и остановки машины, изменения тягового усилия трактора в соответствии с условиями движения, изменения скорости и направления его движения, а также привода рабочего оборудования.

Пневмоколесные тягачи

Тягачи на пневмоколесном ходу приходят на смену гусеничным машинам. Такие тягачи и агрегатные шасси предназначены для работы с навесным и прицепным оборудованием различных видов.

Пневмоколесные тягачи по сравнению с гусеничными тракторами более просты по конструкции, имеют меньшую массу, дешевле в изготовлении и эксплуатации. Большие скорости тягачей, достигающие 40—50 км/ч, хорошая маневренность в значительной мере способствуют повышению производительности работающих с ними машин.

Предусматривается выпуск двухосных тягачей мощностью 12—500 кВт и одноосных тягачей мощностью от 60 до 1000 кВт. Приведены основные параметры пневмоколесных тягачей и колесных тракторов, выпускаемых в СССР.

Кинематические схемы двухосного и одноосного пневмоколесных тягачей. От двигателя внутреннего сгорания через гидротрансформатор и коробку перемены передач вращение передается переднему и заднему мостам колесного хода. Поворотными являются задние колеса тягача. Для гидравлического привода навесного оборудования служат гидронасосы.

В одноосном тягаче вращение от двигателя через коробку перемены передач, раздаточную коробку передается ведущему мосту тягача. Для привода гидронасосов служит коробка отбора мощности.

Рис. 2.5. Пневмоколесные тракторы: а — с передними управляемыми колеаами; б — с шарнирно-сочлененной рамой; в — схема поворота полурам

Пневмоколесные тягачи предназначены для работы с различными видами сменного навесного и прицепного строительного оборудования. В сравнении с гусеничными тракторами они более просты по конструкции, имеют меньшую массу, большую долговечность, дешевле в изготовлении и в эксплуатации. Большие скорости тягачей (до 50 км/ч), хорошая маневренность в значительной мере способствуют повышению производительности агре-гатированных с ними строительных машин.

5.

Основными показателями, характеризующими физико-механиче­ские свойства грунтов, являются следующие.

1.Гранулометрический состав, представляющий процентное со­держание по весу частиц различной крупности: гальки и щебня (40 мм), гравия (2—40 мм), песка (0,25—2 мм), песчаной пыли (0,05— 0,25 мм), пылеватых частиц (0,005—0,05 мм) и глинистых частиц (менее 0,005 мм).

2.Влажность, характеризующая наличие в грунте воды, которая существенно влияет на сопротивляемость грунтов деформациям. Влажность определяется путем высушивания при t = 105° С пробы грунта до получения постоянного веса и вычисления в процентах заключающейся в ней воды по формуле w=(а-в)/в * 100%

где w — влажность пробы в %-; а — вес влажной пробы; в — вес высушенной пробы.

3.Плотность, представляющая собой отношение массы грунта к его объему при естественной влажности (р = 1,5—2 т/м³).

4. Пористость — объем пор, заполненный водой и воздухом, в процентах от общего объема грунта.

5. Связность — способность грунта сопротивляться разрушению (рассыпанию) на частицы под действием внешних нагрузок. Приме­ром несвязных грунтов являются сухие пески, а связных — глина.

6. Пластичность — свойство грунта деформироваться под действием внешних сил и сохранять деформацию после прекращения действия последних.

7. Угол естественного откоса φ — угол у основания конуса, который образуется при отсыпании разрыхленного грунта с некото­рой высоты. Величина этого угла зависит от коэффициента внутрен­него трения и связности.

8.Способность грунта прилипать к поверхности различных предметов — липкость. При разработке липких грунтов (боль­шинство пластичных грунтов при достаточной влажности) величина усилий, затрачиваемых на преодоление сопротивления налипанию грунта на рабочий ТРН2601орган, определяется следующим образом: Р_Л= р_л*F

где Р_Л — сила сопротивления налипанию; р_л — величина удельного сопротивления налипанию; F — площадь соприкосновения рабочего органа с грунтом.

9.Коэффициент трения грунта о сталь зависит от вида и состо­яния грунта, а также от состояния поверхности стали. Коэффициент трения стали по грунтам нарушенной структуры составляет прибли­зительно две трети величины коэффициента трения по грунтам нена­рушенной структуры.

10.Коэффициент разрыхления к_рх равен отношению объема разрыхленного при разработке грунта к объему, который он занимал в естественном залегании. С течением времени разрыхленный грунт уплотняется, но первоначальную плотность восстанавливает очень долго.

11.Сопротивление грунта смятию определяется коэффициентом сопротивления смятию р_с, представляющим собой величину нагрузки на 1 см² поверхности грунта, под действием которой опорная поверх­ность погружается на 1 см.

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ РАЗРУШЕНИЯ ГРУНТОВ

Получили распространение следующие способы разрушения грун­тов:

1) механический, при котором отделение грунта от массива осуще­ствляется ножевым или ковшовым рабочим органом машины;

2) гидравлический, при котором грунт разрушается и удаляется струей воды (размыв); при работе под водой применяется всасывание размытого грунта и его удаление из зоны забоя по пульпопроводу;

3) взрывной, при котором грунт разрушается давлением газов, выделяющихся при взрыве;

4) термический, основанный на растрескивании поверхности грунта в результате быстрого и неравномерного нагрева скоростной струей высокотемпературных газов.

Применяются и комбинированные методы разработки грунтов, например, гидравлический способ может комбинироваться с механи­ческим, механический с термическим и т. д.

Механический способ наиболее распространен, с его помощью осуществляется не менее 80—85% всего объема земляных работ. Это объясняется его универсальностью — применимостью для всех типов грунтов.

Гидравлический способ получил широкое распространение при производстве подводно-технических работ, связанных с прокладкой трубопроводов по дну водоемов.

Взрывной и термический нашли применение при разработке мерз­лых и скальных грунтов. Взрывной способ применяется также при производстве работ в сложных условиях на труднодоступных участ­ках трассы, например, при сооружении полок в горах и разработке траншей на болотах.

Энергоемкость механического способа в среднем не превышает 0,3 квт*ч на 1 м³ грунта. Энергоемкость гидравлического способа выше энергоемкости механического и составляет в среднем от 0,2 до 3 квт-ч на 1 м³ грунта, зато применение этого способа для транспор­тирования разработанного грунта более эффективно. Этим объяс­няется широкое применение комбинированного гидромеханического способа, при котором разрушение грунта производится механиче­скими средствами с гидравлической эвакуацией из зоны забоя.

Взрывной способ разрушения грунта ТРН2601требует энергии только на бурение подготовительных скважин от 0,8 до 1,1 квт-ч на 1 м³ грунта. Если учесть, что для последующей разработки 1 м³ грунта необходимо от 2 до 4 кг взрывчатки, то энергоемкость этого способа значительно возрастет. Поэтому взрывным способом выполняется только 1—3% всего объема земляных работ.

6.

Бульдозер является навесным оборудованием, со­стоящим из плоского отвала 3 с ножами, толкающих брусьев -(или рамы) 4 и системы управления отвалом 2, смонтированным на гусеничном тракторе / или двухосном пневмоколесном тягаче.

Бульдозеры предназначены для послойной, разработки и пере­мещения (на расстояние до 100 м) легких, средних и тяжелы (разрыхленных взрывом, скальных и смерзшихся) грунтов. Их применяют при возведении насыпей, дамб обвалования, рытье водоподйодящих каналов и широких траншей, засыпке рвов, ям, траншей, оврагов и котлованов, планировке строительных площа­док и -трасс строительства трубопроводов с предварительной рас­чисткой их от камней, кус­тарника, пней, мелких де­ревьев и снега (в зимнее время).

Рабочий процесс буль­дозера: при движении тяга-' ча вперед отвал механиз­мом управления опускается в рабочее положение, ножа­ми срезает слой грунта и перемещает его волоком. Бульдозер с неповоротным поверхности земли к месту отвалом отсыпки; после выгрузки грунта отвал поднимается в транспортное положение и машина возвращается задним ходом к месту набора грунта.

Бульдозеры классифицируют: по способу установки рабочего органа в плане — на неповоротные (простые) с постоянным рас­положением отвала перпендикулярно продольной оси базовой ма­шины и поворотные (универсальные) с переменным расположе­нием отвала, по типу ходового устройства базовой машины — на гусеничные и пневмоколесные; по конструкции ТРН2601 сис­темы управления отвалом — с канатно-блочным и гидравлическим управдением; по номинальному тяговому усилию базовой маши­ны— малогабаритные (1,0—3,0 тс, 9,8—29,4 кН), легкие (3,0—6,0 тс, 29,4—58,8 кН), средние (6,0—15 тс, 58,8—147 кН) и тяжелые (15—35 тс, 147—343 кН). Наиболее распространены гусеничные бульдозеры с гидравли­ческой системой управления отвалом.

Рыхлители применяют для послойного разрушения плотных каменистых, скальных и мерзлых грунтов перед разработкой их (или погрузкой) землеройными машинами, при отрывке котлова­нов и широких траншей, а также для взламывания покрытий дорог и улиц при прокладке через них трубопроводов и коммуни­каций открытым способом. Рыхлитель представляет собой навесное оборудование с гидроприводом на мощный гусе­ничный трактор.

Рабочий орган рыхлителя имеет один или три сменных зуба 18 с литыми наконечниками 19 из износостойкой стали, установлен­ных с шагом 800—1020 мм. Зубья однозубых рыхлителей выпол­няют обычно неповоротными и жестко закрепляют в кармане несущей рамы. Зубья трехзубых рыхлителей закрепляют в спе­циальных кронштейнах-флюгерах 17, поворачивающихся в плане на угол 10±15°. Рама 20, тяга 13 и балка 15 навесного устройст­ва рыхлителя составляют четырехшарнирную параллелограммную систему, обеспечивающую постоянный угол резания зуба при раз­личной глубине рыхления. На средний зуб устанавливается буферное устройство 16 при работе рыхлителя с трактором-тол­качом.

Разрушение грунтов и пород происходит при поступательном движений машины и одновременном принудительном заглублении зубьев до заданной отметки. Опускание, принудительное заглуб­ление и фиксирование рыхлителя в определенном рабочем положении, а также подъем его при переводе в транспортное положение производится двумя гидроцилиндрами 14 двусторон­него действия, работающими от гидросистемы трактора.

Трехзубый рыхлитель может производить рыхление одним средним зубом, двумя симметрично поставленными (или всеми тремя) в зависимости от физико-механических свойств грунта и заданной ширины и глубины рыхления.

Рабочую скорость движения и величину заглубления рыхли­теля в грунт выбирают такими, чтобы обеспечивалась наиболь­шая выработка машины для данных конкретных грунтовых усло­вий при наиболее полном использовании мощности двигателя.

Рыхление грунта на каком-либо участке может осуществлять­ся за один или несколько проходов. Послойное рыхление может производиться параллельными резами в двух взаимно перпенди­кулярных направлениях или под углом к первоначальным прохо­дам (перекрестное рыхление). Для перемещения разрыхленного грунта, засыпки траншей и выполнения различных планировоч­ных работ спереди трактора навешивается бульдозерный отвал 11, управляемый двумя гидроцилиндрами 12, работающими от гидросистемы базового тягача.

Отечественные рыхлители навешиваются на тягачи мощностью 108—540 л. с. (80—390 кВт), имеют наибольшую ширину захва­та (при трех зубьях) 1480—2140 мм и рыхлят грунты высокой прочности на глубину 0,4—1,2 м. Производительность навесных рыхлителей на грунтах IV—V категорий составляет 60—130 м³/ч, средняя рабочая скорость движения 2,5—5 км/ч.

К усторез – навесное оборудование к гусеничному трактору или мощному колесному тягачу. По конструкции рабочего органа разделяют кусторезы с активным или ТРН2601 пассивным рабочим органом. Наибольшее распространение получили машины с пассивным рабочим органом, что объясняется простотой их конструкции и надежностью в работе. Кусторез с пассивным рабочим органом (рис.1) представляет собой клинообразный отвал, вдоль нижних кромок, которого укреплены горизонтальные режущие ножи. Кусторез с пассивным рабочим органом состоит из следующих основных узлов: рабочего органа, толкающей рамы, передней стойки, ограждения и системы управления. Кусторезы могут иметь канатную или гидравлическую систему управления. При канатной системе рабочий орган поднимается и опускается однобарабанной лебедкой, которая крепится шпильками к задней стенке картера заднего моста трактора. Эту операцию производят и с помощью двух гидроцилиндров, работающих от гидросистемы трактора.

К орчеватель является навесным оборудованием к гусеничному трактору или мощному колесному тягачу. В зависимости от расположения рабочего органа на базовом тракторе или тягаче различают корчеватели переднего и заднего расположения. В зависимости от назначения рабочего органа выделяют корчеватели, корчеватели-собиратели и корчеватели-погрузчики. Последние способны выполнять операции по загрузке выкорчеванных пней и камней в транспортные средства. По типу системы управления разделяют корчеватели, имеющие канатно-блочную и гидравлический приводы. Наибольшее распространение получили корчеватели переднего расположения. При движении вперед и опущенном отвале зубья такого корчевателя врезаются в грунт и вычесывают корни растений на поверхность земли. Зубьями отвала корчевателя производится также корчевание пней диаметром до 45 см. Основными узлами корчевателя с передним расположением являются универсальная рама 2, рабочий орган 3 (отвал с зубьями), передняя стойка 4, толкатели 1 и лебедка 5. Корчевка пней может производиться различным способом: заглублением клыков и удалением пня под действием толкающего усилия трактора; заглублением клыков под пень и извлечением его только путем поворота рычагов при опущенной на грунт раме; заглублением клыков под пень и удалением его путем поворота рычагов с одновременным поступательным движением трактора.

Скрепер является самоходной или прицепной (к гусеничному трактору или колесному тягачу) землеройно-транспортной маши­ной, рабочим органом которой служит ковш на колесах, снабженный в нижней части ножами для срезания слоя грунта.

Скреперы предназначаются для послойного срезания, перемещения, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотне­ния грунтов 1-3 категории с ТРН2601каменистыми включениями до 300—600 мм при возведении насыпей, планировании строительных площадок, полей орошения или фильтрации, разработке траншей, выемок под резервуары, аэротенки и другие сооружения. Наибо­лее эффективно скреперы работают на непереувлажненных сред­них грунтах (супесях, суглинках, черноземах), не содержащих круп­ных каменистых включений. При разработке скреперами тяжелых грунтов их предварительно рыхлят на толщину срезаемой стружки.

Рабочий цикл скрепера включает ряд последовательно повто­ряющихся операций: резание грунта и наполнение ковша, при движении вперед ножи опущенного на грунт ков­ша 2 срезают слой грунта, который поступает в ковш при подня­той заслонке 3; транспортирование грунта к месту укладки — наполненный грунтом ковш 2 на ходу поднимается в тран­спортное положение, опущенная заслонка 3 препятствует высыпа­нию грунта из ковша; выгрузку и укладку грунта — при поднятой заслонке 2 задняя стенка 5 ковша принудительно вы­двигается вперед и вытесняет грунт из приспущенного ковша, при­чем регулируемый зазор между режущей кромкой ковша и поверх ностью земли определяет толщину укладываемого слоя ТРН2601 грунта 4, который разравнивается (планируется ) ножами ковша и час­тично уплотняется задними колесами скрепера; холостой (обрат­ный) ход в забой — порожний, ковш 2 поднят в транспортное положение, заслонка 3 опущена.

В зависимости от вида и объема выполняемых зем­ляных работ применяют различные схемы движений скрепера в плане — по эл­липсу, восьмеркой, челноч-но-поперечное и др. Схему движения по эллипсу при­меняют при разработке вы­емок и широких тран­шей, челночно-поперечное и восьмеркой—«при копании неглубоких, но больших по площади котлованов под ре­зервуары, аэротенки и т. п.

Скреперы классифицируют: по способу загрузки ковша — с пассивной за­грузкой движущим усилием срезаемого слоя грунта и с принудительной загрузкой элеватором;

по количеству осей — на одноосные и двухосные; по способу тяги— на прицепные (одноосные и двухосные) и полу­прицепные (одноосные) к гусеничным тракторам и двухосным пневмоколесным тягачам, самоходные (одноосные), агрегатируемые с одноосными пневмоколесными тягачами;

по способу раз­грузки ковша — с принудительной разгрузкой при выдвижении задней стенки ковша вперед (наиболее распро­страненный способ); с полупринудительной разгрузкой через дон­ный проем или поворотом днища и задней стенки ковша вперед относительно неподвижных боковых стенок; со свободной (само­свальной) разгрузкой опрокидыванием ковша вперед или назад по ходу машины; по типу

управления рабочим органом — с канат-но-блочным и гидравлическим управлением.

Широкое распространение в строительстве получили самоход­ные скреперы с гидравлическим управлением, которые обладают более высокими мобильностью, маневренностью, транспортными скоростями и производительностью (в 1,5—2,5 раза) по сравнению с ТРН2601 прицепными машинами той же вместимости.

Самоходные скреперы эффективно используются при дально­стях возки грунта на 300—5000 м, прицепные и полуприцепные к гусеничным тягачам—на 100—800 м.

Самоходный скрепер с гидравлическим управлением представляет собой двухосную пневмоколесную машину, состоя щую из одноосного тягача 1 и полуприцепного одноосного скре­перного оборудования, соединенных между собой универсальным седельно-сцепным устройством 2. На тягаче смонтированы два гидроцилиндра для его поворота относительно скрепера в плане. Седельно-сцепное устройство обеспечивает возможность относи­тельного поворота тягача и скрепера в вертикальной и горизон­тальной плоскостях. В задней части машины имеется буферное устройство 10 для толкания скрепера вспомогательным тракто­ром в процессе набора грунта.

Основным узлом скрепера является ковш 7 с двумя боковыми стенками и днищем, к подножевои плите которого крепят сменные двухлезвийные ножи 11. Ковш снабжен выдвижной ТРН2601задней стен­кой 8 для принудительной разгрузки, а в передней части — за­слонкой 6, поднимающейся при наборе и выгрузке грунта. Заслонка служит для регулирования щели при загрузке ковша и закрывает ковш при транспортировании грунта. Ковш шарнирно соединен с тяговой П-образной рамой 5, жестко соединенной с хо­ботом 3. Гидравлическая система управления рабочим оборудова­нием обеспечивает подъем и опускание ковша 7, заслонки 6, вы­движение задней стенки 8 и возврат ее в исходное положение с помощью трех пар гидроцилиндров 4, 9 и 12.

Шестеренные насосы гидросистемы приводятся в действие от коробки отбора мощности тягача. Раздельное управление гидро­цилиндрами 4, 9 и 12 осуществляется золотниковым распредели­телем.

Вместимость 3,0—15 м³, работающие с тя­гачами мощностью 75—330 л. с., и самоходные скреперы с ковшами вместимостью 8—25 м³, агрегатируемые с тягачами мощностью 180—1100 л. с. При наполнении ковша скорость движения скреперов состав­ляет 2—4 км/ч, при транспортном передвижении — 0,5—0,8 мак­симальной скорости трактора или тягача.

7. Машины циклического действия для разработки траншей и котлов. Определение усилий копания. Определение производительности

Землеройные машины циклического действия – это одноковшовые экскаваторы, которые производят разработку грунта с погрузкой его в транспортные средства или навымет (выгрузку в отвал).

Одноковшовые строительные экскаваторы являются наиболее распространенным видом землеройных машин. Они служат дЛя разработки грунта и перемещения его в отвал или дЛя погрузки в транспортные средства. Разрабатывают они грунты I-IV групп и разрыхленные мерзлые или скальные грунты. Кроме того, экскаваторы применяют на сваебойных, погрузочно-разгрузочных, монтажных и других работах, используя различные виды сменного рабочего оборудования. По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на универсальные и специальные.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ.

Различают производительность теоретическую (конструктивную), техническую и эксплуатационную.

Теоретическая производительность, м3/ч, определяется по формуле

п = q · n

где q - геометрическая вместимость ковша; n - конструктивно возможное (расчеrnое) число рабочих циклов в час.

Техническая производительность, м3/ч, определяется по формуле

П =q·n ·Кг

где n - наибольшее возможное число циклов в минуту при данных условиях работы; Кг - коэффициент влияния фунта,

Кг= Kн ·Kp где Кн - коэффициент наполнения; Кр - коэффициент разрыхления.

Эксплуатационная производительность в отличие от технической учитывается при использовании экскаватора в зависимости от времени и квалификации машиниста:

П=Пт·Кв·Км

где Кв - коэффициент, зависящий от использование экскаватора по времени; Км - коэффициент, зависящий от квалификации машиниста.



8. Машины непрерывного действия для разработки траншей и катлованов.

Землеройные машины непрерывного действия – это цепные и роторные экскаваторы, которые применяются для разработки грунта линейных выемок (траншей, канав) большой протяженности.

Одноковшовые строительные экскаваторы являются наиболее распространенным видом землеройных машин. Они служат дЛя разработки грунта и перемещения его в отвал или дЛя погрузки в транспортные средства. Разрабатывают они грунты I-IV групп и разрыхленные мерзлые или скальные грунты. Кроме того, экскаваторы применяют на сваебойных, погрузочно-разгрузочных, монтажных и других работах, используя различные виды сменного рабочего оборудования. По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на универсальные и специальные.

Наряду с этим роторные экскаваторы имеют большие габариты и Macc~ Габариты и масса ротора значительно растут с увеличением глубины отрываемой траншеи.

Для обеспечения непрерывной работы машины рабочий орган должен постоянно врашаться. Характер этого врашения в сочетании с типом рабочего органа является основным признаком, по которому классифицируют эти экскаваторы (табл. 5.1). У экскаваторов продольного копания плоскости перемещения рабочего органа и движения ковшей или скребков совпадают: поперечного копания - плоскость движения ковшей перпендикулярна плоскости движения рабочего органа; радиального копания - ковши движутся в вертикальной плоскости. а сам рабочий орган совершает поворотные движения относительно вертикальной оси.

Экскаваторы продольного копания, цепные и роторные, имеют основное исполнение траншейное - и разновидности с дополнительным оборудованием для укладки дрен и прокладки каналов. Двухроторные, плужно-роторные и шнекороторные экскаваторы предназначены для рытья каналов.

Экскаваторы поперечного копания имеют два основных исполнения - карьерное и мелиоративное.

Экскаваторы радиального копания, или, как их часто называют, роторные стреловые, предназначены для карьерных работ:

Многоковшовые экскаваторы классифицируют также по типу при вода - с механическим, гидравлическим, электрическим и комбинированным (наибольшее распространение получили экскаваторы с комбинированным приводом); типу ходового устройства - на гусеничном и пневмоколесном ходу (в основном распространены экскаваторы на гусеничном ходу, отличающиеся лучшей проходимостью); способу соединения рабочего оборудования с тягачом - навесные (рабочий орган без задней дополнительной опоры), полуприцепные (рабочий орган опирается спереди на тягач,- а сзади - на дополнительную тележку) и прицепные.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ МНОГОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность экскаваторов непрерывного действия.

Теоретической считается производительность экскаватора в условиях непрерывной работы при максимально возможной скорости рабочего органа и 1OO% наполнении экскавационных емкостей за 1 ч работы.

Теоретическая производительность мноroковшового экскаватора с цепным и роторным рабочим органом, М3/Ч, определяется по формуле

rде Vц - скорость движения ковшовой цепи, м/с; q - вместимость ковша, л; Тк( - шаг ковшей (расстояние между ковшами), м; z - число разгрузок ковша в мину~

Теоретическая производительность экскаваторов с бесковшовым (скребковым) рабочим opгaном, м3/ч, определяется по формуле

где bc - ширина скребка, м; hc - высота скребка, v.

Техническая производительность - это производительность за 1 ч чистой работы, под которой понимают работу экскаватора без простоев.

Техническая производительность, м3/ч,

где Кн - коэффициент наполнения экскавационных емкостей, зависящий от характера гpунтa, толщины срезаемой стружки, длины и формы забоя; Кр - коэффициент разрыхления грунта в процессе разработки

Процесс экскавации у скребковых экскаваторов отличается от ковшовых. Скорость груновoгo потока между скребками несколько ниже скорости цепи, а объемная масса потока меньше объемной массы грунта в ковшах. Эти особенности работы скребковых экскаваторов учитываются коэффициентом наполнения.

Эксплуатационной является производительность экскаватора с учетом простоев, перерывов и задержек. Она определяется по формуле

где Кн - коэффициент использования рабочего времени, равный 0,4-0,6.