10.5. Машины для нарезания щелей в мерзлых грунтах.

Для нарезания щелей шириной до 0,3 м в однородных, мерзлых и прочных грунтах применяют баровое, цепное и дискофрезерное рабочее оборудование, которое навешивается на серийные цепные траншейные экскаваторы (вместо основного рабочего органа), на гусеничные и пневмоколесные тракторы, дооборудованные гидромеханическими ходоуменьшителями, механизмами привода рабочих органов и гидравлическими подъемными механизмами для управления навесным оборудованием.

Рис.10.7 Однобаровая щелерезная машина.

Ценные и дискофрезерные рабочие органы могут навешиваться на одинаковые базовые машины.

Однобаровая щелерезная машина (рис. 10.7) состоит из цепного рабочего органа 4, механизмов его привода 2 и заглубления 3 и гидромеханического ходоуменьшителя 5 базового трактора 1. Цепные щелерезные органы представляют собой гусеничные цепи движителей тракторов класса 100 кН с резцами и состоят из направляющей рамы, ведущей (приводной) звездочки, установленной на выходном валу механизма привода, натяжного направляющего ролика и натяжного винтового устройства. На звеньях режущей цепи крепят сменные резцедержатели с резцами от баров угольных врубовых машин или комбайнов. Резцедержатели с резцами могут быть установлены по схемам, обеспечивающим число линий резания 10, 14 и 21, что позволяет нарезать щели шириной соответственно 0,15; 0,21 и 0,27 м.

Дисковые щелерезные (дискофрезерные) машины нарезают в мерзлых грунтах щели шириной 0,08-0,12 м на глубину до 1-2 м с помощью одного или двух оснащенных дисков (роторов) диаметром до 3 м. Дисковым рабочим оборудованием оснащаются траншейные роторные экскаваторы и гусеничные тракторы, оборудованные ходоуменьшителями и бульдозерными отвалами. Привод рабочего органа может быть механическим и гидравлическим скорость резания составляет 2-3 м/с.

Основными достоинствами дискофрезерных машин по сравнению с баровыми и цепными – пониженная энергоемкость процесса резания за счет малого количества трудящихся поверхностей ротора, более высокие производительность и долговечность (в 2-3 раза) жесткого рабочего органа; основные недостатки – высокая металлоемкость и ограниченная глубина копания составляющая примерно 0,5 диаметра ротора.

10.6. Землеройно – фрезерные машины и траншейные экскаваторы.

Землеройно – фрезерные машины (ЗМФ) принимаются для послойной разработки мерзлого грунта при строительстве дорог, различного рода планировочных работах, а также взламывания асфальтобетонных дорожных покрытий с последующей экскавацией разрушенных материалов бульдозером.

Рабочий орган ЗМФ – фреза диаметром 900-1200 мм, представляющая собой горизонтальный полый вал с приваренными перпендикулярно его оси кронштейнами, которые оснащены сменными режущими наконечниками (клыками) с износостойкой твердосплавной наплавкой. Кронштейны в количестве от 21 до 26 расположены на валу по одной или двум винтовым линиям, расходящимся от середины вала. Такая расстановка кронштейнов обеспечивает определенную последовательность работы каждого резца, минимальную энергоемкость процесса фрезерования, ровность планируемой поверхности, а также транспортирование части разрушенного грунта к краям обрабатываемой полосы.

ЗФМ базируются на серийных гусеничных бульдозерах с номинальным тяговым усилием 100-150 кН. ЗФМ ДП – 31АХЛ на базе трактора Т-130.1.Г.1. (рис. 10.8) оборудована фрезерным рабочим органом 6 с приводом 1, механизмом навески. Гидроприводом 3 подъема и опускания рабочего органа, а также бульдозерным отвалом. Рабочий орган 6 навешен на трактор посредством четырехзвенного шарнирного механизма, звеньями которого являются корпус редуктора 2 отбора мощности, бортовые редукторы 7, тяги 4 и нижняя рама 8.

Бортовые редукторы 7 жестко связаны между собой балкой 5, на кронштейнах которой смонтированы ведомые звездочки цепных передач.

Привод вращения рабочего органа состоит из редуктора отбора мощности, цепных передач и бортовых редукторов. Входной вал редуктора получает вращение от вала отбора мощности трактора. На выходном валу редуктора смонтированы ведущие звездочки цепных передач. Ведомые звездочки связаны с приводными валами бортовых редукторов. В конструкции использованы однорядные втулочно – роликовые цепи.

Рис.10.8 Машина ДП-31АХЛ послойного фрезерования грунта.

Гидропривод подъема и опускания рабочего органа состоит из двух гидроцилиндров 3, симметрично расположенных относительно середины фрезы.

Для снижения скорости движения трактора при фрезеровании грунта машина оборудована гидромеханическим ходоуменьшителем с приводом 9 от вала отбора мощности. Для уравновешивания фрезерного рабочего оборудования в транспортном положении и при работе отвалом бульдозера имеется противовес 10 укрепленный в передней части машины.

Основным недостатком ЗМФ является интенсивный абразивный износ режущих элементов.

Современные ЗМФ за один проход обрабатывают полосу грунта шириной 2,6-3,4 м при глубине фрезерования 0,25-0,35 м. После каждого прохода фрезой разрушенный грунт убирается бульдозерным отвалом. Производительность ЗМФ при разработке мерзлого грунта составляет 140-400 м³/ч.

Траншейные экскаваторы (цепные и роторные) широко применяются для разработки мерзлых песчано-глинистых грунтов. Регулируя скорость передвижения и применяя различные типы режущей части рабочего органа, одни и те же модели машин можно использовать для разработки как обычных, так и мерзлых грунтов. Это достигается применением суженных зубьев–клыков и модульным размещением ковшей на роторе или цепи. Сужение зубьев необходимо для сосредоточения усилий резания на узких участках воздействия на грунт. При этом зубьям придаются такие размеры и форма, при которых козырек ковша исключается из процесса резания.