Контрольные вопросы
1.Назначение и классифиция машин для подготовительных работ?
2.Как устроен рыхлитель?
3.Особенность рабочего процесс рыхлителя с параллелограммной подвеской?
4. Какими параметрами оценивается работа рыхлителя?
5.Назовите методическую последовательность выбора рационального типа р и технологии работы рыхлителя?
Рекомендуемая литература
1.Строительные машины: Учебник для студ. ВУЗов/Под ред. Д.П. Волкова— М.: Высшая школа, 2010. стр. 93-99.
2.Гальперин М.Н., Домбровский Н.Г. Стр.машины: Учебник для ВУЗов - 3-е изд. перераб. и доп.— VI.: Высшая школа, 2007 стр. 174 - 181.
3. Строительные машины. Справочник . Том 1. «Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог». 5-е изд. перераб. под общей ред. Э.Н.Кузина. М.: Машиностроение, 2007. с. 185-194.
4.Бульдозеры и рыхлители. Б.С. Захарчуки др. М.: Машиностроение, 2011г., 240 с.
5.Земляные работы: Справочник строителя / Под ред. А.К. Рейша 2-е изд. перераб. и доп., — М.: Стройиздат, 2007. -320с.
Бульдозеры-рыхлители вибрационного действия
Лабораторная работа № 12 «Оптимизация рабочих режимов и технологии бульдозера- рыхлителя вибрационного действия на эвм»
Бульдозеры-рыхлители оснащаются одно- и трезубым навесным рыхлительным оборудованием заднего расположения с гидравлическим управлением установки. Рыхлительное оборудование навешивают на гусеничные бульдозеры с тягачами классов 10, 25, 35, 50 и 75 мощностью 118...636 кВт. Главным параметром бульдозеров-рыхлителей является тяговый класс базового трактора. Бульдозеры-рыхлители применяют для предварительного послойного рыхления и перемещения плотных каменистых, мерзлых и скальных грунтов при устройстве строительных площадок, рытье котлованов и широких траншеи, а также для взламывания дорожных покрытий. Разрушение грунтов и пород происходит при поступательном движении машины и одновременном принудительном заглублении зубьев рабочего органа до заданной отметки. В процессе рыхления массив грунта разделяется на куски (глыбы) таких размеров, которые удобны для последующей их эффективной разработки, погрузки и транспортирования другими машинами.
Рыхление производят параллельными резами по двум технологическим схемам: без разворотов у края площадки с возвратом машины в исходное положение задним ходом (челночная схема) и с поворотом рыхлителя в конце каждого прохода (продольно-поворотная схема). Челночная схема наиболее рациональна при малых объемах работ в стесненных условиях, продольно-поворотная - на участках большой протяженности. Максимальные величины глубины и ширины захвата рыхления, рабочих скоростей движения и число зубьев рыхлителя определятся тяговым классом базовой машины.
Наименьшая глубина рыхления за один проход должна на 20...30 % превышать толщину стружки грунта, разрабатываемого землеройно-транспортными машинами, в комплексе с которыми работает рыхлитель. Рыхление высокопрочных грунтов осуществляется, как правило, одним зубом.
Рабочий орган рыхлителя состоит из несущей рамы, зубьев, подвески и гидроцилиндров управления. Зубья имеют сменные наконечники, лобовая поверхность которых защищена износостойкими пластинами для защиты от абразивного износа. Для интенсификации процесса рыхления на зубья рыхлителей устанавливают уширители, которые позволяют за один проход разрушать большие объемы материала и выталкивать каменные глыбы на поверхность. Зубья выполняют неповоротными, жестко закрепленными в карманах рамы и поворотными в плане (на угол 10... 15° в обе стороны) за счет их установки в специальных кронштейнах - флюгерах, прикрепляемых к раме шарнирно. Поворотные зубья способны обходить препятствия, встречающиеся в грунте. Бульдозеры-рыхлители имеют максимальную ширину захвата (при трех зубьях) 1780.. .2140 мм. Производительность навесных рыхлителей на грунтах IV, V категорий 60... 150 м3/ч, средняя рабочая скорость движения 2,5...5 км/ч.
Эксплуатационная производительность, м3/ч, навесного рыхлителя
Пэ = 3600 Vkв/ Тц,
где V - объем фунта, разрыхленного за цикл, м ; Тц - продолжительность цикла, с; kв - коэффициент использования машины по времени:
V = Вhсрl,
где В - средняя ширина полосы рыхления, зависящая от числа, шага и толщины зубьев, угла развала (15...60°) и коэффициента перекрытия (0,75...0,8) резов, м; hср - средняя глубина рыхления в данных грунтовых условиях, м; l - длина пути рыхления, м.
При челночной схеме работы рыхлителя
Тц = (l/vр) + (l/vx) + tс + t0,
где Vр и vх - скорости движения машины соответственно при рыхлении и холостом (обратном) ходе, м/с; tс - время на переключение передачи (tс ? 5 с); t0 - время на опускание рыхлителя (t0 ? 2...5 с).
При разработке участка продольными проходами с разворотами на концах времени цикла добавляется tр - продолжительность разворотов трактора в конце участка, а время холостого хода исключается. Дальнейшее развитие навесных рыхлителей направлено на создание машин повышенной единичной мощности (рис.12.1), улучшение параметров оборудования, повышение эффективности работы, износостойкости, надежности и срока службы наконечников зубьев, гидрофиксацию перестановок зубьев рабочего орган; создание рабочих органов, активно воздействующих на разрыхляемый грунт помощью удара, взрыва, вибрации (рис.12.2). Бульдозер-рыхлитель повышенного тягового класса ДЭТ-250М2Б1Р1 (рис. 12.1) состоит из базового трактора ДЭТ-250М2 2, бульдозерного оборудования 1 и заднего рыхлительного оборудования. Рыхлительное оборудование в однозубом и многозубом исполнениях (рис. 12.1) состоит из унифицированных опорных кронштейнов, нижней тяги, гидроцилиндров подъема-опускания и регулировки угла рыхления.Зуб 5 представляет собой удлиненную стойку со сменным и литым наконечником с износостойкой накладкой и стопорным устройством крепления накладки наконечника. Стойка зуба крепится в коробе рабочей балки 4 с помощью фиксирующего пальца.
Рис.12.1. Однозубый бульдозер-рыхлитель на базе ДЭТ-250М2Б1Р1с четырехзвенной подвеской
Бульдозеры-рыхлители тягового класса 35 на базе гусеничных тракторе Т-35.01 предназначены для разработки тяжелых мерзлых и скальных грунта при температуре воздуха до - 60 °С.
Рис. 4. Бульдозер-рыхлитель на базе трактора Т-35.01: 1 – бульдозерное оборудование (полусферический отвал); 2 - трактор; 3 - опорный кронштейн; 4 - гидроцилиндр регулировки угла рыхления; 5 - рабочая балка; 6 - буферное устройство; 7- зуб; 8 - гидроцилиндр подъема-опускания рыхлителя; 9 - нижняя тяга
Бульдозер-рыхлитель на базе трактора Т-35.01 (рис. 4) имеет бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом полусферической (или сферической) формы, гидроперекосом и механизмом компенсации перекоса. Бульдозерно-рыхлительный агрегат тягового класса 50 на базе трактора Т-50.01 и класса 75 на базе трактора Т-800 предназначен для разработки тяжелых скальных и мерзлых и разработки особо тяжелых мерзлых грунтов при низких температурах окружающего воздуха. Агрегат оборудуется полусферическим отвалом с гидроперекосом, одно- или трезубым рыхлителями с регулируемым углом рыхления. Но процесс рыхления таких грунтов не эффективен, поэтому все большее распространение получают бульдозеры-рыхлители вибрационного типа, которые состоятт из базового трактора , бульдозерного оборудования с отвалом и рыхлителя вибрационного типа (рис. 12.3).
Рис. 12.3. Общий вид рабочего органа навесного виброрыхлителя
Виброрыхлители обладают преимуществами гидромолота и применяются не только для разрушения мерзлых грунтов, но и асфальтобетонных покрытий, демонтажа зданий и бетонных сооружений, общестроительных работ и работ, требующих высокой производительности оборудования. Виброрыхлитель - этот мощный инструмент предназначен для рыхления особо прочного и мерзлого грунта. Виброрыхлитель, включает базовую машину, параллелограммную подвеску, рабочую балку, упругий элемент, стойку с рыхлительным зубом и вибровозбудителем. Рыхлитель снабжен дополнительной стойкой с рыхлительным зубом и вибровозбудителем, причем каждая из стоек рыхлителя снабжена шарнирной опорой. Эффективная работа рыхлителя возможна при частоте, соответствующей жесткости установленного упругого элемента, а именно когда частота собственных колебаний стойки с рыхлительным зубом и вибровозбудителем согласована с частотой вынужденных колебаний вибровозбудителя (режим резонанса). При работе рыхлителя в различных грунтовых условиях, когда требуется регулирование частотами вынужденных колебаний, эффективность рыхления грунта несколько снижается.
Цель работы: ознакомиться с методикой выбора рабочих оптимальных режимов работы бульдозера-рыхлителя вибрационного действия.
Содержание: определить сопротивление грунтов разрушению; рассчитать рабочие режимы и производительность рыхлительной машины вибрационного действия. Выполнить исследования по влиянию прочности мерзлого и скального грунта на производительность бульдозера-рыхлителя. Выполнить исследования по выявлению влияния типа технологии на производительность рыхлителя.
Исходные данные принимаются согласно индивидуальному варианту по табл.12.1.
Методическая последовательность проведения расчета заключается в следующем:
1. В соответствии с вариантом задания по справочникам (указанным в списке используемой литературы) найти требуемые для расчета параметры рабочего оборудования бульдозера –рыхлителя вибрационного действия.
2. Получить у преподавателя задание и наименование программного обеспечения для выполнения расчета оптимальных режимов работы рыхлителя.
3.Подготовить ЭВМ для выполнения расчетов и ввести: дату, фамилию, имя, отчество, группу.\
4.Далее вводить данные для расчета в диалоговом режиме, используя подсказки базы данных программы.
5.Выполнить расчеты в соответствии с заданием на исследование влияния условий работы (прочность грунта и технология рыхления –проходки) на производительность используемой машины. Установить влияние типажа рыхлителя вибрационного действия) на производительность.
6. Снять с принтера распечатку расчета.
7. Построить графики и дать краткий анализ проведенного исследования по установлению влияния состояния мерзлых грунтов и влияние типажа вибрационного рыхлителя на производительность. Написать заключение по расчету, указать марку рациональных типажа рыхлителя, технологической схемы, глубины рыхления мерзлого грунта.