действие колодки 9, 10 и 12 колесных тормозов переднего, среднего и заднего мостов автомобиля. Колесные тормозные цилиндры переднего и среднего мостов соединены трубопроводами с главным тормозным цилиндром 5, а заднего моста – с цилиндром 7, т. е. в автомобиле привод тормозов раздельный. Пневматическая часть привода включает в себя комбинированный тормозной кран 1 и два пневмоцилиндра 4 и 6, соединенных с нижней секцией крана воздухопроводом 3. Верхняя секция крана служит для управления тормозами прицепов через трубопровод 2. Сжатый воздух в систему поступает от компрессора через баллоны. При нажатии на педаль сжатый воздух через кран 1 поступает в пневмоцилиндры 4 и 6. В каждом цилиндре воздух поступает в две полости и его давление воспринимается поршнями главных тормозных цилиндров 5 и 7.
Рис. 2.128. Схема пневмогидравлического тормозного привода
Вытесняемая из главного цилиндра жидкость воздействует на поршни колесных 8 и 11 тормозных цилиндров, которые разводят тормозные колодки 9, 10 и 12, обеспечивая замедление движения колес. При этом пневматическая часть привода – командная – обусловливает легкость управления тормозной системой, а гидравлическая – исполнительная – синхронность торможения всех колес автомобиля и малое время срабатывания. Следовательно, комбинированный привод обладает достоинствами, свойственными гидравлической и пневматической тормозным системам, и устраняет свойственные этим системам недостатки.
Раздел III. Общие сведения о земляных работах и машинах для земляных работ
Тема 3.1. Общие сведения о грунтах, земляных работах и сооружениях Общие сведения о грунтах
Грунты - горные породы, образующие поверхностные слои земли. В строительстве они служат основанием или материалом для сооружений.
Грунты делятся по происхождению, состоянию и механической прочности на пять классов: скальные, полускальные, крупнообломочные, песчаные и
202
глинистые.
К скальным грунтам относятся водоустойчивые и практически несжимаемые горные породы с пределом прочности при сжатии не менее 5 МПа (например, граниты, песчаники, известняки).
Полускальные грунты – сцементированные горные породы с пределом прочности при сжатии до 5 МПа, способные к уплотнению (мергели, окаменевшие глины, гипс и др.).
Крупнообломочные грунты состоят из несцементированных кусков пород, образующих грунты первых двух классов.
Песчаные грунты образованы несцементированными частицами (зернами, песчинками) горных пород размером 0,05–2 мм, представляющими собой естественно разрушившиеся скальные грунты или минерализовавшиеся, но неокаменевшие осадки.
Глинистые грунты также являются продуктом естественного разрушения и преобразования первичных горных пород, образующих скальные и полускальные грунты, но с преобладающим размером частиц менее 0,005 мм.
Основным объектом разработки в строительстве являются песчаные, глинистые, крупнообломочные и полускальные грунты, покрывающие большую часть земной суши. Поэтому машины для земляных работ рассчитывают обычно на преодоление сопротивлений разработке этих грунтов. Скальные грунты для разработки предварительно разрушают и рыхлят, используя для этого главным образом взрывной способ.
Основные физико-механические свойства грунтов
По физико-механическим свойствам грунты различают в зависимости от признаков петрографии (минеральный состав, структура и текстура грунтов), физического состояния (гранулометрический состав, пористость, влажность, температура, теплопроводность, разрыхляемость и уплотняемость), содержащейся в них воды (пластичность, размокаемость, набухаемость, водопроницаемость, липкость) и механических свойств (сцепление, сопротивление сжатию, растяжению, сдвигу, резанию, копанию, внешнему и внутреннему трению, абразивность, несущая способность).
Гранулометрический состав – один из основных признаков физического состояния грунтов. Грунтовые частицы крупностью меньше 0,005 мм называют глинистыми, частицы размером от 0,005 до 0,05 мм – пылеватыми, от 0,05 до 2 мм – песчаными, от 2 до 20 мм – гравием, от 20 до 200 мм – галькой или щебнем и более 200 мм – валунами или камнем. Глинами называют грунты, содержащие более 30% глинистых частиц, суглинками – от 10 до 30% глинистых частиц, супесью – от 3 до 10%, песком – с содержанием глинистых частиц менее 3%.
Также грунты связывают с их происхождением, структурой и текстурой: Сланцевая глина – сильно уплотненная порода черного или темносерого
цвета, характеризующаяся способностью распадаться на тонкие плитки.
Лесс – пористый грунт с преобладанием пылеватых частиц (до 70%) серого цвета с примесью известковых частиц.
Мергель – полускальный грунт серо-зеленого, бурого или желтого цвета, состоящий из известняка и глины (содержание глинистых частиц от 25 до 60%).
Опока – твердая тонкопористая легкая порода серой или черной окраски, не размокающая в воде.
203
Морена – грунт ледникового происхождения, состоящий из глин или суглинков, включающих гравий, гальку и валуны различной крупности.
Пористость – свойство грунтов, заключающееся в неплотном прилегании друг к другу их частиц вследствие неправильности формы и неодинаковых размеров. Поры (промежутки между частицами) снижают механическую прочность и повышают деформативность грунтов (песчаные и обломочные грунты имеют сравнительно крупные поры, а глинистые – микроскопические).
Влажность это отношение массы воды (парообразная, твердая и др) в грунте к массе высушенного грунта.
Уплотняемость (сжимаемость) – свойство грунтов, заключающееся в способности изменять свое строение под влиянием внешних воздействий на более компактное за счет уменьшения пористости. Сжимаемость характеризуется компрессионной кривой (рис. 3.1), которая отражает суммарное изменение объема пор вследствие всех изменений в грунте под действием нагрузки.
Рис. 3.1. Характерная для грунтов компрессионная кривая: 1 – для периода уплотнения; 2 – для периода разупрочнения
Разрыхляемость – свойство грунтов, заключающееся в превращении их при разработке из массива в кусковой или сыпучий материал с объемом пустот и пор значительно большим, чем до разработки.
Плотность грунтов зависит от плотности минералов, из которых состоят грунтовые частицы, а также их пористости и влажности. Плотность наиболее распространенных минералов, образующих грунты, составляет (2…4)103 кг/м3.
Абразивность – свойство грунтов подвергать износу детали рабочих органов, ходовое оборудование и др. вследствие наличия в грунте частиц большой гвердости. В результате нарушаются проектные условия взаимодействия машины е грунтом, существенно увеличиваются сопротивление резанию и энергоемкость разработки, возрастают нагрузки на машину. Поэтому при создании и эксплуатации машин для земляных работ необходимо принимать во внимание абразивность грунтов: предусматривать износостойкие покрытия быстроизнашивающихся деталей, их съемность и заменяемость.
Липкость – свойство грунтов присоединяться к поверхностям деталей машин при положительной температуре, присущее главным образом глинистым грунтам и зависящее от их влажности (рис. 3.2). Сила прилипания грунтов к стали достигает 2,5 Н/см2, это значит силами прилипания может удерживаться грунт на поверхности рабочего органа толщиной до нескольких десятков сантиметров.
204
Рис. 3.2. Характер зависимости липкости грунта от влажности (А – интервал влажности грунта, при которой липкость наибольшая)
Примерзаемость – свойство грунтов присоединяться к поверхностям деталей и конструкций машин при температуре замерзания. Процесс примерзания проходит обычно в два этапа: вначале разрабатываемый незамерзший грунт прилипает к детали или конструкции, и затем прилипший грунт замерзает. В результате замерзания грунтовой воды в зоне контакта развиваются силы сцепления более 200 Н/см2, что весьма затрудняет производство земляных работ.
Сопротивление резанию – способность грунтов сопротивляться механическому воздействию из-за совокупности напряжений сжатия, растяжения и сдвига, преодоление которых завершается разрушением грунта и отделением от массива его кусков или слоя.
Резание – основной способ разработки грунтов, по принципу которого устроено и действует большинство землеройных и землеройно-транспортных машин. Поэтому сопротивление резанию один из важнейших факторов проектирования и эксплуатации машин для земляных работ.
Взависимости от сопротивления резанию грунты делятся на категории. Крепость грунтов в данном случае характеризуется среднемаксимальным удельным сопротивлением свободному срезу острым ножом, отделяющим стружку при угле резания 45°.
Классификация по трудности разработки
Помимо приведенной классификации грунты разделяют для производственных целей по группам в зависимости от трудности их разработки.
ВСНиПе грунты разделены на одиннадцать групп трудности разработки, из которых машинная разработка предусматривается только для первых восьми категорий (остальные вручную). Категории грунтов различают по их наименованиям и плотности (рис. 3.3).
205
Рис. 3.3. Общая корреляционная связь средней плотности грунтов с показателем категории трудности разработки К по СНиП:
1 – интервал средней плотности разрыхленных грунтов, разрабатываемых машинами; 2 – то же, в плотном состоянии
Средняя плотность грунта данной категории трудности разработки:
где 
– средняя плотность условных грунтов с нулевой трудностью разработки;
– увеличение средней плотности грунтов, приходящееся на одну категорию трудности разработки; 
– номер категории трудности разработки.
Для грунтов в плотном состоянии 
= 1234 кг/м3, 
= 179 кг/м3; для грунтов разрыхленных 
= 1071 кг/м3 и 
= 104 кг/м3.
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 к остальным относятся полускальные и скальные грунты. Например, продолжительность чистого бурения 1 м шпура бурильными молотками для гипса, относящегося к 
категории, составляет от 3 до 3,7 мин; для особо крепкого диабаза, относящегося к 
категории, это время составляет 18,1–22,1 мин.
Одной из распространенных классификаций грунтов основывается на использовании плотномера ДорНИИ (рис. 3.4)
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. В частности, к 
категории относятся грунты с показанием плотномера от 1 до 4, к 
категории – от 16 до 35.
Рис. 3.4. Плотномер ДорНИИ
206