1.5. Основные направления развития машин для земляных работ.

Первое направление включает проблемы качества, надежности, конкурентоспособности и экономических свойств машины. Главной задачей этого направления является повышение показателей безотказности, оригинальности, ремонтопригодности и осуществление мероприятий технического обслуживания.

Второе направление характеризует проблемы электронизации, касающейся широкой автоматизации и роботизации МЗР на базе достижений микропроцессорной техники и использования ЭВМ.

Третье направление включает решение проблем дальнейшего повышения эффективности рабочих органов МЗР. Оно включает два основных поднаправления совершенствования рабочих органов: на базе традиционных методов воздействия на грунт и на основе использования новых ресурсосберегающих эффектов (применение антифрикционных материалов, оборудования для осуществления гидравлической и газо-воздушной смазки рабочих органов, термических эффектов, электрофизических методов, использование газо и гидродинамики для интенсификации разрушения, уплотнения и перемещения грунта).

Четвертое направление касается проблем совершенствования систем привода и энергетических установок МЗР.

Пятое направление касается дальнейшего развития систем машин различного назначения на основе методов модульного проектирования и унификации, ресурсосберегающих технологий и создания системы механизированного инструмента.

Шестое направление включает проблемы использования средств и методов автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных систем научных исследований (АСНИ) и производства машин, повышения качества проектно-конструкторских работ и методов поиска новых решений.

Седьмое направление касается решения важных задач повышения эффективности использования машин посредством совершенствования структуры подготовки и переподготовки кадров. Использование систем автоматического управления машин требует нового подхода к подготовке работников различного уровня (инженеров, операторов и наладчиков) для создания и эксплуатации машин со встроенным микропроцессорным оборудованием.

2 Грунты как объект воздействия машин для земляных работ.

2.1. Общие сведения о грунтах.

Грунтами называют поверхностные слои земли, образованные в результате выветривания горных пород.

Как физическое тело грунты в общем случае представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из твердой фазы (скелета грунта), жидкой (воды) и газообразной (паров и газов). В состав мерзлых грунтов входит еще и лед. Грунты делятся на скальные (сцементированные с пределом прочности не менее 5 МПа: граниты; песчаники; известняки и т. п.); полускальные (сцементированные породы с пределом прочности до 5 МПа: мергели, окаменевшие глины, гипсоносные конгломераты и т. п.); крупнообломочные (куски скальных и полускальных пород); песчаные (несцементированные мелкие частички разрушенных горных пород размером от 0,05 до 2 мм); глинистые (размером менее 0,005 мм).

Помимо приведенной классификации грунты распределяют для производственных целей по группам в зависимости от трудности их разработки.

В СНиПе грунты разделены на одиннадцать групп трудности разработки, из которых машинная разработка предусматривается только для первых восьми категорий (вручную могут разрабатываться грунты всех категорий). Категории грунтов различают по их наименованиям и плотности. Применяется также классификация грунтов по времени бурения в них шпура глубиной 1 м. Согласно этой классификации грунты делят на одиннадцать категорий, из которых первыми тремя охватываются песчаные и глинистые, а остальными - полускальные и скальные грунты. Одна из распространенных классификаций грунтов основывается на использовании плотномера ДорНИИ. Прибор представляет собой цилиндрический стержень сечением 1 см², на который надета гиря, массой 2,5 кг. Падая с высоты 0,4 м, гиря ударяется об упорную шайбу на стержне, заставляя его внедряться в грунт. Числом ударов гири или, что равнозначно работой для погружения стержня на 10 см, оценивается крепость грунта.