1.4.Порядок виконання роботи

На стенді карбюраторного двигуна студенти повинні показати всі деталі, які входять до механізмів і систем двигуна внутрішнього згорання. Вивчити підготовку їх до роботи і знати принцип роботи. З'ясувати, де є несправності деталей, які містяться на стенді і вміти їх усунути.

Визначаючи основні конструктивні параметри поршневого двигуна внутрішнього згорання, слід керуватися тим, що відстань між верхньою і нижньою "мертвими" точками називається ходом поршня і позначається S.

Об'єм, який звільняється поршнем при його переміщенні від верхньої до нижньої "мертвої" точки називається робочим об'ємом циліндра і визначаться за формулою:

_s S

де D - діаметр циліндра. Робочий об'єм циліндра вимірюється в метрах кубічних. Сумарний робочий об'єм всіх циліндрів і игуна називається літражем двигуна

де і - кількість циліндрів.

Простір над поршнем при його положенні в верхній "мертвій" точці називається камерою згорання V₃ . сума робочого об'єму циліндра і об'єму камери згорання називається повним об'ємом циліндра:

Відношення повного об'єму цил'ндра до об'єму камери згорання називаєтьсі степінню стиску:

Проводячи робочу, слід визначити степінь стиску для конкретного двигуна. Звіт повинен містити схему одного 'з механізмів або систем двигуна згідно завдання викладача і розрахунок основних конструктив¬них параметрів

1.5. Контрольні питання

1. Які двигуни, в основному, використовуються в трубопровідно-будівельних машинах?

2. Переваги і недоліки двигунів внутрішнього згорання.

3. Принцип роботи двигунів машин для будівництва магістральних трубопроводів.

4. Класифікація двигунів у залежності від виду палива, яке

застосовується за способом утворення паливної суміші, за кількістю циліндрів і за їх відносним розташуванням.

5. Призначення і склад механізмів і систем двигуна внутрішнього згорання.

6. Основні конструктивні параметри поршневого двигуна внутріш нього згорання.

7. Що показує степінь стиску і яке його значення для різних

двигунів?

Лабораторна робота № 2 машини для підготовчих робіт

2.1. Мета роботи

Ознайомитися з конструкцією машин, які застосовують при підготовці будівельної смуги повздовж траси майбутнього магістрального трубопроводу. Вивчити їх робочі органи, вміти визначати продуктивність цих машин.

2.2.Програма роботи

1) Правильно вибрати тип машин в залежності від конкретних умов будівництва трубопроводу.

2)Визначити продуктивність машин.

3)Визначити повний опір, який виникає при роботи.

4)Виявити пошкодження при роботі машин і вказати шляхи їх усунення.

2.3. Основні положення, необхідні для виконання роботи і порядок її виконання

До складу робіт щодо підготовки будівельної смуги повздовж траси майбутнього магістрального трубопроводу входять рубання лісу, корчування пнів і чагарника, усунення великих каменів, зрізання пагорбів і засипання як грунтом, спорудження полиць на схилах, спорудження насипу на болотах і та ін. Це роблять для того, щоб забезпечити подальшу нормальну роботу спеціальних будівельних машин.

Виконанню основних земляних робіт, як правило, передують очищення території від дерев і кущів, видалення рослинного покриву, пнів, каменів, руйнування окремих великих каменів, розпушування скельних і мерзлих грунтів, водозниження. Для здійснення таких робіт використовують різні машини та обладнання – кущорізи, викорчовувачі, викорчовувачі-збирачі, розпушувачі, обладнання для водозниження, що набагато скорочує трудові затрати на земляні роботи, зменшує їхню вартість і строки виконання.

Тепер найбільш трудомісткі із цих видів робіт механізовані і виконуються високопродуктивними машинами: бульдозерами, корчувачами-збирачами, розпушувачами, кущорізами, які призначені для зрізання чагарника і дрібнолісся. Найбільш поширені кущорізи відвально-ножового типу з прямими ножами. їх конструкція проста і міцна.

Кущорізи-збирачі призначені для корчування і збирання з буді­вельної смуги пнів, коріння, каміння, кущів, зрізаних кущорізами чи іншими машинам. Він є начіпним обладнанням до трактора і відрізняє­ться конструкцією відвалу. За призначенням корчувачі-збирачі розпо­діляють на корчувально-збиральні і збиральні, які відрізняються один від одного конструкцією відвалу.

При збиранні різаної деревини корчувач-збирач з опущеним відвалом (зуби ковзають по землі) переміщає перед собою дерева і кущі, збираючи їх на купи. При розпушуванні верхнього шару грунту, корчуванні малих дерев з корінням і малих пнів корчувач-збирач руха­ється вперед з опущеним відвалом таким чином, що його зуби, врізаюч­ись в землю, розпушують грунт, прорізаючи в ньому повздовжні борозни і витягаючи при цьому коріння.

Кущорізи призначені для зрізання кущів і дрібного лісу діа­метром до 20 см. За один прохід ними можна очистити смугу ши­риною 3,5 -5 м. Найбільше розповсюдження одержали кущорізи відвально-ножового типу з прямими ножами. їх конструкція харак­теризується простотою, міцністю і надійністю в роботі.

На рис. 2.1 показана схема кущоріза МП-14, який зрізає дере­ва на висоті 25 см над рівнем землі і укладає їх у валки. Продуктив­ність цієї машини при середній густині кущів становить 0,9 га за годину.

Рисунок 2.1-Кущоріз МП-14

Кущоріз цього типу складається із базової машини трактора і навісного робочого обладнання. Робочий орган складається із двох відвалів 2, з'єднаних разом у плані під кутом 40-60° і шарнірно прикріплених рамою 6 до гусеничних візків трактора. До нижніх ребер відвалу кріплять ножі 1. Ріжучі ребра зроблені гладкими або у вигляді ножа. У зв'язку з тим, що ножі і відвал у плані мають три­кутну форму, то при русі машини зрізаються кущі та дерева. Меха­нізм управління відвалом такий же, як у бульдозера.

На кабіну водія і капот двигуна одягають решітчасте огоро­дження 4, зварене із труб для запобігання від пошкодження падаю­чими деревами. Кущоріз обладнують змінним обладнанням - відвал може бути замінений на тій ж рамі штовхаючим пристроєм для ваління дерев. Для цього його піднімають у положення 3 домкратом 5 на висоту 0,5 м над землею.

До нижньої частини рами приварені три лижі: одна спереду трикутника рами, виступаючи перед відвалом, дві інші - ззаду з бо­ків відвалу. Для того, щоб при русі вперед або назад відвал кущорі­за не заривався в землю, в передньої лижі відігнутий вверх передній кінець, а у задніх лиж - задній кінець. Для запобігання наїзду відва­лу на зрізані раніше дерева передня лижа обладнана колуном, що являє собою клиноподібну металеву пластину, приварену до віді­гнутого кінця лижі і з'єднану з каркасом вертикальним і нахиленим ребрами жорсткості. Дотикаючись до поваленого дерева, колун піднімає його на відвал, а потім відсуває в сторону. До нижньої час­тини рами відвалу приварені горизонтальні смуги, до яких болтами кріпляться з кожної сторони відвалу по три ножі. Ріжучі ребра пе­редніх ножів утворюють в плані кут 90° (між правою і лівою сторо­нами відвалу), а ребро задніх ножів - кут 60°.

У процесі роботи відвал кущоріза ковзає на люках по поверх­ні землі, зрізає дерева та кущі в межах своєї ширини - зони захоп­лення. Дерева та кущі звалюються по обидві сторони проходу, утвореного кущорізом. Управління кущорізом при звалюванні де­рев вимагає від тракториста певних навиків і великої уваги до ви­конання правил техніки безпеки. Оскільки пересування кущоріза з піднятим відвалом несприятливо відображається на ходовій частині трактора внаслідок перевантаження передніх катків, при перемі­щенні на великі віддалі відвал необхідно знімати і перевозити транспортними засобами.

У важких умовах роботи (міцна деревина, великі діаметри лі­су) тягове зусилля недостатнє для зрізання дерев безперервним ру­хом кущоріза. Тому зрізання виконують послідовним рухом маши­ни вперед ривками, використовуючи інерцію обертових мас його трансмісії. Це збільшує динаміку роботи трактора, але понижує йо­го довговічністю.

Таблиця 2.1-Технічна характеристика кущорізів

Параметри	МП-14	КБ-2.8	К-3.2А	ДП-24	ДП-4	КБ-4	МА-1
	Базовий трактор
	Т-130 МБГ	ДТ-55	Т-100	Т-130 Г	Т-100 МГП	Т-100 МБГП	Т-100 МБГ
Ширина захоплення,м Діаметр зрізуваних дерев,м Габаритні розміри,м: довжина ширина висота Маса,т	4,6 0,2 7,7 4,5 3,2 21,0	2,8 0,1 7,1 2,8 2,3 6,3	3,2 0,3 6,8 3,2 3,1 13,8	2,6 0,3 7,6 3,6 3,2 17,0	3,6 0,3 7,3 3,6 3,1 14,4	4,0 0,3 7,6 3,3 2,9 14,3	4,0 0,3 8,0 4,0 2,9 12,3

Викорчовувачі-збирачі призначені для корчування та збиран­ня з будівельної смуги пнів, коріння, каміння, кущів і мілкого лісу. зрізаного кущорізами або іншими машинами. Він є навісним облад­нанням до трактора і відрізняється конструкцією відвалу.

За призначенням викорчовувачі-збирачі діляться на корчува­льно-збиральні та збиральні, які відрізняються один від другого конструкцією відвалу. Відвал викорчовувача-збирача збирального типу характеризується більшою шириною і більшим числом зубів (рис. 2.2), ніж відвал корчувального типу, однак останній має знач­но потужніші зуби.

Відвал викорчувача-збирача 1 (рис.2.3) складається із щита з коробчатою жорсткою рамою, виконаної із. зварних балок. В ниж­ній частині відвалу знаходяться гнізда 2, в які закладаються і кріп­ляться зуби 3, Відвал з'єднаний рамою 4 з гусеничними візками тра­ктора і складається із 4-8 вертикальних стійок, на яких закріплений поперечний вигнутий стальний лист. Нижні кінці стійок утворюють робочі зуби З, а верхні - запобіжну решітку. Відвал піднімається домкратом 1.

Рисунок 2.2-Викорчовувач-збирач збирального типу

Рисунок 2.3-Викорчовувач-збирач

Продуктивність викорчовувача-збирача при роботі на важко­му суглинку на тракторі потужністю 100 кВт і тяговим зусиллям 100 кН складає 80-90 пнів діаметром 0,35 - 0,75м або 18 м³ каміння об'ємом по 0,75 - 2 м³.

При збиранні зрізаної деревини викорчовувач-збирач з опу­щеним відвалом (зуби ковзають по землі) переміщає перед собою стовбури дерев і кущів, збираючи їх в купи. При розрихленні верх­нього шару грунту, корчуванні мілких дерев з коренями і невеликих пнів викорчовувач-збирач рухається вперед з опущеним відвалом таким чином, що його зуби, врізаючись в землю, розрихляють грунт, прорізаючи в ньому поздовжні борозди і витягаючи при цьому коріння.

Для корчування великого каміння та пнів з сильно розвине­ною кореневою системою відвал заглиблюють під пень або камінь і, одночасно штовхаючи і піднімаючи відвал, викорчовують пень із грунту. Частина кореня, яка залишилась в землі, витягається насту­пними проходами машини із заглибленими зубами.

Викорчовувач-збирач має робочий орган у вигляді решітчастого відвала із зубами, використовується для прибирання чагарника й дерев, зрізаних кущорізом, видалених з грунту пнів, каменів тощо.

Конструкції викорчовувачів і викорчовувачів-збирачів аналогічні конструкції бульдозерів.

Для видаляння з грунту пнів дерев великого діаметра

з стосовують спеціальне обладнання, що являє собою бур

з підрізними ножами.

1 – трактор; 2 – навісний пристрій; 3 – гідродвигун;

4-бур

Рисунок 2.4-Навісне обладнання конструкції КІБІ для в даляння пнів на базі гідравлічного екскаватора ЕО-2621

Таблиця 2.2-Технічна характеристика викорчовувачів

Параметри	ДП-25	ДП-13	ДП-27	ДП-8А	ДП-21	ДП-7А	М1-2Б
	Базовий трактор
	Т-130 Г	ТП-4	Т-4ЛП	Б75-С-2	Т-130	Т-130 БГ-1	Т-130 МГ-1
Найбільший діаметр дерев,що викорчовуються,м Кількість зубів Ширина захоплення,м Максимальна робоча швидкість,км/год Габаритні розміри,м: довжина ширина висота Загальна маса,т	0,5 4 1,8 3,8 5,8 2,6 3,1 16,1	0,4 7 2,3 3,2 5,1 2,5 2,5 11,3	0,3 5 2,1 3,2 5,0 2,5 2,5 9,9	0,4 4 2,3 10,8 4,9 2,7 2,3 8,7	0,4 2 2,8 3,7 5,8 2,6 3,1 19,5	0,5 4 4,6 3,7 6,7 3,8 3,1 20,2	0,5 4 3,4 3,7 5,8 3,5 3,1 16,6

Розпушувачі призначені для попередньої розробки щільних і мерзлих ґрунтів шляхом попереднього руйнування їх на куски з по­дальшою розробкою бульдозером, екскаватором або скрепером. З їх допомогою також корчують із грунту велике каміння, пні, лама­ють старе покриття при ремонті доріг. Глибина розпушування дося­гає більше їм.

Промисловість випускає досить велике число навісних роз­пушувачів на базі промислових тракторів у поєднанні, як правило, з бульдозерним обладнанням. Розпушувач Д-576 Б (рис. 2.5) склада­ється із відвалу викорчовувала-збирача 1, гідроциліндра відвалу 2, розташованого позаду тягового робочого органу у вигляді коробча-тої рами з башмаками, на яких змонтовані зуби 5.

Розпушувачі застосовують для попереднього руйнування міцних ґрунтів, які не можуть безпосередньо розроблятися землерийними й землерийно-транспортними машинами, а також для виконання деяких земляних робіт у цих ґрунтах.

Застосування розпушувачів дає змогу зменшити вартість земляних робіт майже вдвічі порівняно з вибуховим руйнуванням міцних грунтів.

Розпушувачі застосовують в дорожньому й гідротехнічному будівництві, в кар'єрах, де видобувається сировина для будівельних матеріалів, при розробці мерзлого ґрунту, для видаляння з ґрунту каменів і пнів, для руйнування асфальтових і бетонних покриттів доріг.

Розпушувачі поділяють на тягові (статичні), в яких зусилля розпушування ґрунту створюється силою тяги базової машини, й динамічні з робочим органом активної дії. Крім того, для руйнування міцних ґрунтів застосовується обладнання, що реалізує немеханічні принципи руйнування.

Розпушувач статичної дії – це машина з навісним або причіпним робочим органом у вигляді рами із зуб'ями для пошарового руйнування і відокремлювання шматків грунту від масиву.

Розпушувачі класифікують також за призначенням, способом пересування, ходовим обладнанням, механізмом керування, потужністю тягача й конструктивними ознаками.

За призначенням розпушувачі бувають загального застосування (глибина розпушування ґрунту – до 1 м) і спеціальні (глибина розпушування ґрунту – до 2 м); з а способом пересування – причіпні й навісні; за ходовим обладнанням — гусеничні й колісні; за механізмом керування – гідравлічній канатні; за 10 потужністю тягача – легкі (з потужніс тю двигуна тягача до 55 кВт), середні (55... 110 кВт), великої потужності (110... 220 кВт) і надпотужні (понад 220 кВт). Номінальне тягове зусилля базової машини становить: до 135; 135...200; 200...300 і понад 300 кН відповідно.

Основним елементом конструкції причіпного розпушувача (рис. 2.5, а) є тягова рама. В її передній частині розміщено зчіпний пристрій для з'єднання з тягачем, а в задній - баласт, а також закріплено зуб'я зі змінними наконечниками. Тягова рама шарнірно з'єднана з підйомною, яка обпирається на півосі коліс. Для переведення в транспортний стан або для зменшення глибини розпушування тягова рама піднімається лебідкою й тросом.Заглиблювання зуб' їв у ґрунт відбувається під дією сил ваги від баласту.Лебідка приводиться в дію від вала відбирання потужності.

Навісні розпушувачі (рис. 2.5, б-є) мають певні переваги порівняно з причіпними: меншу масу; простішу конструкцію; більшу маневреність. Є кілька типів навісок розпушувачів: триточкова з кріпленням внутрішньої рами до корпусу заднього моста тягача (рис. 2.5, б); триточкова з 11 кріпленням обхоплювальної рами розпушувача до рам гусеничних візків або корпусу тягача (рис. 2.5, в); чотириточкова (паралелограмна) з кріпленням внутрішньої рами до корпусу заднього моста тягача (рис. 2.5, г, табл. 2.3); чотириточкова з кріпленням внутрішньої рами до заднього моста тягача за допомогою додаткової обхоплювальної рами (рис. 2.5, д); триточкова з обхоплювальною універсальною рамою (рис. 2.5, є).

Зуб'я розпушувачів (рис. 2.6) за формою поділяються на вигнуті, прямі й напіввигнуті. Вигнуті зуб'я (рис. 2.6, а) застосовуються для розпушування грунту на глибину до 0,8 м. Вони особливо ефективні на скельних грунтах, які залягають шарами: під час заглиблювання зуб'їв виникають сили, що сприяють відриванню шару від масиву грунту. Прямі зуб'я (рис. 2.6, б) – універсальні, тому застосовуються на грунтах усіх типів. Напіввигнуті зуб'я (рис. 2.6, в) забезпечують зменшення зусиль заглиблення при великих кутах різання.

а - причіпний (1 - лебідка; 2 - підйомний трос; 3 - підйомна рама; 4 - баласт; 5 - зуб'я; 6 - змінний наконечник; 7 - колесо; 8 - тягова рама; 9 – зчіпний пристрій; 10- вал відбирання потужності; 11 - тягач); 6-е - навісні (1 - тягач;

2 - гідроциліндр піднімання зуб'їв; 3 - зуб; 4 - рама).

Рисунок 2.5-Розпушувачі

Внаслідок високої абразивності скельних і мерзлих грунтів робочі органи інтенсивно спрацьовуються. Тому на зуб'ях установлюють змінний різальний 12 інструмент – наконечник. Одними з найкращих за стійкістю проти спрацювання й довговічністю вважаються наконечники конс трукції КІБІ (див. рис. 2.6, а—г).

Крім розпушувачів, які випускаються серійно, є багато моделей розпушувального обладнання, розробленого різними науковими установами й виробничими організаціями. Так, КІБІ спільно з будівельними організаціями м. Києва розроблено розпушувач горизонтально-вертикальної дії (рис. 2.6, а), конструкція якого забезпечує руйнування мерзлого грунту з мінімальними енергозатратами.

Розпушувач працює таким чином. Спочатку зуб за допомогою гідроциліндрів занурюється на глибину h, яка дорівнює товщині мерзлого шару ґрунту. Потім трактор пересувається на відстань l, що дорівнює довжині ножа.

При цьому міцність ґрунту в мерзлому шарі зменшується. Остаточне руйнування ґрунту відбувається під дією плити, яка натискає на нього за допомогою гідроциліндрів. Енергоємність розробки таким обладнанням невелика завдяки відсутнос ті безпосереднього різання мерзлого ґрунту зубом розпушувача.

У розпушувача з вертикально розміщеними гідроциліндрами (рис. 2.6, б) заглиблювання робочого органа забезпечується рівномірним розподіломнавантажень в окремих ланках навіски, що значно підвищує надійність і довговічність машини.

Таблиця 2.3-Технічна характеристика розпушувачів

Параметри	ДП-671С	ДП-26С	ДП-22С	ДП-9С	ДП-10С
	Базовий тягач
	Т-220	Т-130	Т-180	ДЗТ-250	Т-330
Кількість зуб’їв Крок зуб’їв,мм Кут розпушення,° Глибина розпушування Габаритні розміри (з бульдозерним обладнанням),м: довжина ширина висота Маса навісного обладнання,кг Загальна маса,кг	1-3 960 45 0,50 7,63 3,47 2,90 3800 23300	1 - 45 0,45 6,50 3,20 3,08 1400 17280	1-3 800 45 0,50 8,35 3,64 2,82 3200 23000	1-3 1020 45…50 0,70 8,66 4,54 3,18 5925 39690	1-3 850 45 0,70 7,94 3,88 3,05 4150 43340

а - вигнутий; б - прямий; в - напіввигнутий; г - із підп'ятком; д – із коронкою; е - зі складними коронками; є - із загнутим кінцем.

Рисунок 2.6-Зуб'я розпушувачів

Розпушувач зі змінним кутом різання (рис. 2.7, в) легше пристосовується до конкретних ґрунтових умов, крім того, менше спрацьовуються наконечники, особливо в режимі заглиблювання робочого органа. Робочий орган розпушувача, показаного на рис. 2.7, г, має додатковий розклинювальний ніж, призначений для руйнування великих уламків скельного чи мерзлого ґрунту, які зубом розпушувача виштовхуються з масиву. В раз і відсутнос ті розклинювального ножа ці уламки заклинюються між зубом і рамою й, переміщуючися разом з машиною, внеможливлюють її роботу.

а - горизонтально-вертикальної дії (1 - зуб; 2 - плита; 3 - вертикальні гідроци- ліндри; 4 - гідроциліндри заглиблення робочого органу; 5 - трактор); 6 – із вертикальним розміщенням гідроциліндрів (1 - зуб; 2 - рама; 3 - гідроциліндри заглиблення робочого органу; 4 - трактор; 5 - гідроциліндри регулювання кута різання); в - з регульованим кутом різання (1 - трактор; 2 - гідроциліндри заглиблення робочого органу; 3 - зуб; 4 - гідроциліндр регулювання кута різання; 5 - важіль; б - наконечник); г – із розклинювальним ножем (1 - трактор; 2 - рама; 3 - гідроциліндри заглиблення робочого органу; 4 - зуб; 5 - розклинювальний ніж).

Рисунок 2.7-Розпушувачі конструкції КІБІ

Першими динамічними розпушувачами були малоефективні клин-баба й куля-баба. Основна вада руйнування ґрунтів за допомогою цих розпушувачів полягає у великих динамічних навантаженнях, які передаються від робочого

органа на базову машину, що призводить до швидкого виходу машини з ладу.

Динамічні розпушувачі циклічної дії мають робочий орган, що вільно падає, або забивний, як правило, у вигляді клина.

Динамічні розпушувачі неперервної дії (рис. 2.8) ефективніші порівняно з циклічними. Вони застосовуються як навісне обладнання на різноманітних базових машинах і мають робочі органи вібраційної, віброударної або частоударної (табл. 2.4) дії з механічним, гідравлічним чи електрогідравлічним приводом. Такі розпушувачі завдяки суміщенню динамічних навантажень від робочого органа з тяговим зусиллям машини характеризуються невеликою енергоємністю і великою продуктивністю руйнування грунту.

а - причіпний віброударний РАБП-14; б - навісний частоударний РБ-04; в – навісний частоударний РБ-06;

г - навісний електрогідравлічний РЕГБ-05.

Рисунок 2.8-Розпушувачі конструкції КІБІ

Фрезерні розпушувачі поділяються на барові (ланцюгові), роторні й дискові.

Робочим органом баровогорозпушувача є ланцюг (рис. 2.9, а), на якому закріплено каретку з різцями. Рама робочого органу шарнірно закріплюється на базовій машині (рис. 2.9, б).

Роторні розпушувачі (рис. 2.10) призначаються переважно для меліоративних робіт у зимовий період. Робочий орган щілинно-фрезерної машини ЩФМ-3-08 (рис. 2.10, а) на базі трактора ДТ-75М

може мати одну, дві чи три фрези, по довжині кола яких розміщено різці. Привод робочого органу – від вала відбирання потужності трактора.

До роторних розпушувачів належить також навісне обладнання для тракторів зі змінною шириною смуги фрезерування (рис. 2.10, б), яке застосовується для розпушування грунту на великих площах.

Параметр	РБ-04	РБ-06	РБ-12	РИПБ-03	РЗГБ-05
	Базова машина
	Т-100МГП	Т-100М	ДТ-75П	Т-180	Т-130.1.Г
Енергія удару,кДж Частота ударів, Маса робочого органу,кг Глибина розпушування,м Продуктивність, /год	2,5…3,5 20 650 0,8 120…150	2,5…4,0 25 0,7 140..160	2,0 20 500 0,6 60…70	8…10 35 750 1,2…1,5 300…500	50…60 30 300 0,65 250…3000

Таблиця 2.4-Технічна характеристика ударних розпушувачів

а - баровий ланцюг (1 - корпус; 2 - різець; 3 - каретка);

б - на базі колісного трактора.

Рисунок 2.9-Барові розпушувачі

Роторно-метальний агрегат РРМ-2 (рис. 2.10, в) водночас виконує дві операції – різання й транспортування розпушеного грунту з робочої зони.

Різання грунту виконується за допомогою фрези, а далі розпушений грунт потрапляє в метальник, який обертається з великою коловою швидкіс тю, і під дією відцентрових сил видаляється з робочої зони. Робочий орган з'єднаний із трактором рамою. Піднімання і заглиблювання робочого органу відбуваються за допомогою гідроциліндра.

а – щілинно-фрезерна машина ЩФМ-3-08; б – навісне розпущувальне обладнання зі змінною шириною робочого органу; в – роторно-метальний агрегат РРМ-2 (1 – фреза; 2 –метальник; 3 – рама; 4 – трактор; 5 – гідроциліндр)

Рисунок 2.10. - Роторні розпушувачі

Перевага дискових робочих органів над іншими полягає в їхній великій коловій швидкості. Крім того, ці робочі органи суміщують різання грунту з його транспортуванням, що істотно спрощує конструкцію і зменшує загальні енергозатрати на розробку.

Одну з конструкцій дискового розпушувача, розробленого, в КІБІ, показано на рис. 2.11. Розпушувач складається з дискового робочого органу, гідродвигуна, які встановлено на стояку. Стояк за допомогою рами й гідроциліндра приєднаний до трактора. Гідродвигун живиться від гідравлічної системи трактора. Кут між напрямом переміщення машини й торцевою поверхнею робочого органу в плані може змінюватися від 0 до 45°, що дає змогу регулювати ширину траншеї від 0,8 до 0,4 м. На торцевій і бічних поверхнях робочого органу розміщено різальні зуб'я й транспортувальні елементи.

Продуктивність розпушувача на баз і трактора Д-355А становить 450...850 м3/год.

1 – трактор; 2 – рама; 3 – гідроциліндр; 4 – стояк;

5 – робочий орган; 6 – гідродвигун

Рисунок 2.11 - Дисковий розпущувач РГП-02

Дводисковий розпушувач на базі бульдозера Д-687 (рис. 2.12, а) призначєний для утворення щілин у мерзлому грунті. Його продуктивніс ть становить до 50 м/год.

Однодисковий навісний розпушувач конструкції КІБІ (рис. 2.12, б) встановлюється на тракторі тягового класу 10. На стояку закріплено робочий орган, який являє собою похилий диск діаметром 0,8 м з різальним і транспортувальними елементами. Обертальний момент створюється за допомогою гідродвигуна. Продуктивніс ть розпушування грунтів IV-VI груп - 350...400 м3/год.

Фрезерний розпушувач-навантажувач (рис. 2.12, в) призначається для розпушування мерзлих піску й супіску з наступним завантаженням їх у транспортні засоби. Фреза за допомогою гідродвигуна та ексцентрикового шківа, обертаючись у трубі, розпушує матеріал. Під дією інерційних сил, що з'являються від обертального коливання вала й переміщення трактора, розпушений матеріал піднімається трубою й надходить до бункера.

а - дводисковий на базі бульдозера Д-687; б - однодисковий нахилений (1 - стояк; 2 - гідродвигун; 3 - транспотувальний елемент; 4 – різальний елемент; 5 - диск); в - рпушувач-навантажувач (1 - фреза; 2 - труба; 3 - вал; 4 - гідродвигун; 5 - ексцентриковий шків; 6 - бампер: 7 - трактор).

Рисунок 2.12-Дискові розпушувачі

Бульдозери призначені для розробки та переміщення грунту на невеликі віддалі (не більше 100 м), риття котлованів та каналів, засипки тра­ншей і котлованів, розрівнювання грунту і планування площадок. Крім того, вони застосовуються для звалювання дерев і корчування пнів при розчистці траси під трубопровід.

Початок застосування бульдозерів в нашій країні відноситься до 30-х років, коли на Миколаївському заводі "Дормашина" почався їх випуск на базі тракторів С-60 і С-65. Особливістю конструкцій цих бульдозерів було те, що чотирикутну раму шарнірно кріпили до ходового візка трактора. До передньої балки рами був прикріпле­ний відвал бульдозера, а задня балка була зв'язана зі штоком гідра­влічного циліндра, змонтованого на задньому мості трактора. Під­йом і опускання відвалу здійснювалося з допомогою штока гідро­циліндра.

Дальше була розроблена конструкція бульдозера Д-157 на ба­зі трактора С-80 з механічною системою управління з допомогою лебідки, змонтованої на тракторі. Бульдозери з механічною канат­ною системою управління типу Д-271, Д-686 в 70-х роках були ос­новними машинами в трубопровідному будівництві. їх особливістю є наявність робочого органу прямого (неповоротного) типу, який включає в себе відвал, штовхаючі рами, передню стійку, канатно-блочну систему з чотирикратним поліспастом і лебідку. Бульдозер Д-492, на відміну від приведених, має поворотний відвал, що управляється двома парами гвинтових тяг і універсальну штовхаю­чу раму зі сферичною шарнірною головкою.

Відмінною особливістю наступних бульдозерів є використан­ня гідроприводу механізму підйому відвалом. Бульдозер Д-694 є найбільш універсальним і високопродуктивним із всіх бульдозерів на базі трактора Т-100М. В даний час при спорудженні магістраль­них трубопроводів найбільш потужними вітчизняними бульдозера­ми вважаються ДЗ-35 на базі Т-180 та ДЗ-34С на базі трактора ДЗТ -250.

Бульдозери, що в даний час випускаються нашою промисло­вістю, не повністю відповідають вимогам будівельників трубопро­водів. Потужність двигуна найбільш сильного вітчизняного буль­дозера менше потужності двигунів, встановлених на машинах аме­риканської фірми "Катерпіллер" та японської "Комацу".

Всі бульдозери класифікуються за тяговим зусиллям і потуж­ністю базової машини: легкі (20-80 кВт), середні (80-15-кВТ), важкі (150 - 300 кВт) та понадважкі (більше 300 кВт). Вони можуть пра­цювати в легких, середніх та важких грунтах, в тому числі в мерз­лих та розрихлених вибухом.

Бульдозер (рис.2.13) складається із базової машини (тракто­ра) 5 і спеціального навісного обладнання у виді відвалу з рамою "І і штовхаючими балками 4. В залежності від способу встановлення відвалу відносно осі трактора розрізняють бульдозери неповоротні та універсальні (поворотні). Неповоротними називають бульдозери, у яких відвал розташовується тільки перпендикулярно осі трактора, а універсальними - коли відвал може бути встановлений як перпен­дикулярно осі трактора, так і під кутом до неї або повернутий у ве­ртикальній площині під кутом 5-6°.

Відвал бульдозера представляє собою металевий вигнутий скребок складного профілю, розташований спереду трактора. Ниж­ня його частина плоска, а верхня утворює ділянку циліндричної по­верхні. Вигнута форма відвалу заставляє грунт, що піднімається по ньому, перекидатися вперед, не допускаючи перевалювання через відвал.

Відвал складається із передньої стінки, виготовленої із листо­вої сталі, верхньої та нижньої балок, встановлених для необхідної жорсткості та бокових стінок або щік. В деяких конструкціях відва­лів вони виступають вперед за передню стінку.

До нижньої частини відвалу болтами з контактними головка­ми 11, 12 кріпляться три ножі: два бокові 10 та середній 9. Вони виготовляються із високоякісної спеціальної сталі і мають в більшості випадків двостороннє заточування. При притупленні однієї ріжучої кромки ніж перевертають на іншу сторону. До верхньої ча­стини відвалу іноді приварюють дашок, підсилений ребрами жорс­ткості, а до бокових щік прикріпляють розширювачі. Дашок слу­жить для запобігання перевалювання грунту через відвал. Спільно з розширювачами він також збільшує об'єм грунту, який переміщує бульдозер.

Передній кінець штовхаючої рами містить оголовок з шаро­вою опорою, що входить в шарове гніздо, розташоване в центрі нижньої балки відвалу. Одержаний, таким чином, шаровий шарнір дозволяє встановлювати відвал під різним кутом до осі трактора. Необхідне положення відвалу відносно штовхаючої рами фіксуєть­ся штовхачами.

Штовхачі представляють собою кронштейни, що шарнірно кріпляться до бокових щік відвалу і брусків штовхаючої рами. На кожному брусі передбачено декілька положень кріплення кожного штовхача, що забезпечує зміну кута встановлення відвалу від пря­мого (90°) до гострого (60-62°) вправо або вліво, а також нахил від­валу у вертикальній площині на 5-6°. Штовхаюча рама універсаль­на, бо може бути використана для встановлення замість відвалу об­ладнання кущорізу або викорчовувача.

У процесі роботи бульдозер, рухаючись вперед, опускає від­вал, ножі якого, врізаючись в грунт, зрізають його поверхневий шар. Розрихлений грунт піднімається вверх по відвалу і переміща­ється перед ним у виді призми. Набравши певну кількість грунту, бульдозер трохи піднімає відвал, припиняючи процес різання і штовхає раніше зрізаний грунт до місця розвантаження. Потім він зупиняється і починає рух назад з піднятим відвалом, залишивши грунт. При необхідності розрівняти грунт бульдозер продовжує ру­хатися вперед з піднятим на деяку висоту відвалом, розгладжуючи грунт, а потім повертається для повторення циклу.

Сучасні бульдозери обладнані гідравлічною системою управ­ління відвалом. Гідроциліндри живляться робочою рідиною під ти­ском від насосу, що приводиться в дію двигуном трактора, а опус­кається під дією своєї сили ваги і напірного зусилля гідроциліндрів, що передають на відвал частину ваги трактора. Тому заглиблення відвалів однакової маси і конфігурації при гідравлічній системі управління буде проходити більш інтенсивно і можливе в більш твердих ґрунтах. Інтенсифікації процесу заглиблення у всіх випад­ках допомагає також сила тяги трактора. Для більш ефективної ро­боти в твердих ґрунтах бульдозери з системою роздільного управ­ління гідроциліндрами можуть забезпечити перекіс відвалу у вер­тикальній площині і розрихлення грунту одним його краєм. Для цього, розкоси замінюють фігурними кронштейнами, що приварені до передньої частини кожного штовхаючого брусу, а в задній час­тині встановлені додаткові шарніри, які забезпечують їх поворот відносно поздовжньої осі при перекосі відвалу.

Існують також відвали з шарнірним зчленуванням окремих частин, геометрію яких можна змінювати в процесі роботи гідроци­ліндрами. Такі відвали можуть при необхідності приймати в плані форму совка або клина, висувати вниз центральну частину серед­нього ножа, збільшуючи тиск робочого органу на грунт. Управління відвалом знаходиться в кабіні тракториста, який управляє одночас­но трактором і бульдозерним навісним обладнанням.

Рисунок 2.13-Бульдозер

На рис. 2.14. показана схема бульдозера Д-155А на базі трак­тора "Комацу". Двигун потужністю 320 кВт дизельний, чотиритак­тний з турбонаддувом і безпосереднім впорскуванням палива. Має 6 циліндрів та електричну схему запалювання. Гусеничний рушій машини обладнаний опорними пластинами шириною 0,94 м, які забезпечують надійну роботу на ґрунтах з низькою несучою здатні­стю, на болотистій і засніженій місцевості. Рама гусениці представ­ляє собою конструкцію замкнутого січення, зварену із товстостін­них елементів. Задньою частиною рама встановлена на осі, а перед­ньою - у вертикально встановлених пластинах, що забезпечує ко­ливання передньої частини рами в суворо вертикальному напрямку.

Механізм повороту та гальма цього бульдозера складають легкорозбірний єдиний модуль. Механізм повороту конструктивно складається із планетарної передачі, багатодискових муфт і гальм, що значно спрощує і полегшує управління машиною і дозволяє здійснювати плавні повороти без втрати потужності на поворот.

Управління механізмом повороту здійснюється двома важелями, а гальма - педаллю.

Кабіна бульдозера встановлена на поліуретанових втулках з метою гасіння шумів, що передаються через елементи конструкції машини. Кабіна обладнана термо-шумоізоляцією, склоочисниками переднього та заднього скла і системою внутрішнього освітлення. Може встановлюватися кондиціонер або вентилятор.

Таблиця 2.5-Технічна характеристика неповоротних буль дозерів на гусеничному ходу

Параметри	ДЗ-90С	Д-714С	ДЗ-35С	ДЗ-17	ДЗ-34С
	Базовий трактор
	Т-130	Т-180	Т-180	Т-100	ЗТ-250
Розміри відвалу,м: довжина висота Висота підйому,м Глибина різання,м Кут різання,° Маса бульдозерного обладнання,т Загальна маса,т	3,20 1,30 0,89 0,33 60 1,80 16,5	3,64 1,23 0,90 0,30 45…55 4,905 22,068	3,64 1,23 1,10 0,60 50 2,286 17,856	3,94 1,00 1,10 0,40 50…63 2,20 14,000	4,54 1,55 0,84 0,40 50…60 3,98 31,38

Таблиця 2.6-Технічна характеристика бульдозерів на пневмоколісному ходу

Параметри	Д-371	ДЗ-37	ДЗ-10	ДЗ-48
	Базовий трактор
	Т-50АП	МТЗ-50/52	МТЗ-80	К-702
Розміри відвала,м: довжина висота Висота підйому,м Глибина різання,м Кут різання,° Габаритні розміри розширювачами,м: ширина довжина висота Маса бульдозерного обладнання,кг Загальна маса,кг	2,0 0,62 0,6 0,2 55 2,0 4,0 2,5 280 3 200	2,1 0,65 0,5 0,2 60 2,1 4,6 2,5 440 3 600	2,1 0,65 0,4 0,2 55 2,5 4,6 2,5 600 4 000	3,6 1,2 1,1 0,47 50…60 3,6 7,5 3,6 310 18 100

Рисунок 2.14-Бульдозер Д-155А

Проводячи роботу, ознайомтесь з начіпним обладнанням кущорізу. З'ясуйте принцип його роботи. Умову прямолінійності руху кущорізу можна записати як:

,

де М_зч- момент сили зчеплення гусениць кущорізу з грунтом;

М_пов- сумарний момент повороту кущоріза відносно центра його ваги.

,

Де М – маса трактора, т;

g – прискорення вільного падіння;

– коефіцієнт зчеплення гусениці трактора з грунтом;

l – ширина колії гусениці.

,

де Р_т – тягове зусилля трактора;

I₁, I₂

α - 30˚

µ =0,25 – коефіцієнт опору ножа по древесині.

Продуктивність кущоріза можна визначити за формулою:

,

де b - ширина захоплення;

V - робоча швидкість руху кущоріза,км/год;

К_в - коефіцієнт використання кущоріза за часом;

n -кількість проходжень. По одному місцю

приймається (1-3);

n₁ –к ількість поворотів за одну годину;

n_a - кількість дерев, які треба індивідуально обробити

за одну годину;

t₁ - час повороту, хв;

t₂ - час, який витрачається на зрізання одного дерева,хв.

Повний опір Р, який постає при розпушуванні корчувачем грунту, складається з таких опорів:

,

де P₁ - опір грунту розпушування;

Р₂- опір переміщення по грунті трактора з начіпним

обладнанням;

Р₃- опір переміщення по грунті чагарників, коріння і

каміння.

Продуктивність корчувача-збирача і розпуїлувача визначимо за формулою:

Проводячи роботу слід визначити спір переміщенню корчувача-збирача і розпушувача, а також визначити продуктивність машин для підготовчих робіт.