Контрольні запитання до глави 4.

1.Опишіть улаштування та галузь застосування домкратів, лебідок і талей, наведіть залежність для розрахунку зусиль, необхідність для підняття вантажу. 2.Вкажіть призначення, різновиди та основні параметри будівельних підйомників, намалюйте їх схеми, а також схеми вловлювачів та обмежувачів швидкості, опишіть їх улаштування та принцип роботи. 3.Вкажіть галузь застосування козлових, мостових і кабельних кранів. 4.Наведіть схему індексації баштових кранів, вкажіть основні їх параметри та галузь застосування. 5.Наведіть схеми основних типів баштових кранів, опишіть їх улаштування та принцип роботи. 6.Наведіть систему індексації стрілових самохідних кранів. 7.Намалюйте схеми основних типів стрілових самохідних кранів, опишіть їх улаштування та принцип роботи. 8.Наведіть формули для визначення технічної продуктивності кранів. 9.Назвіть автоматичне обладнання кранів, наведіть їх схеми, опишіть улаштування та роботу. 10.Наведіть формули для розрахунку крана на стійкість і назвіть основні заходи, які забезпечують безпечну експлуатацію вантажопідйомних машин.

Глава 5 машини для земляних робіт



1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ.

Земляні роботи - один із наймасовіших процесів будівництва. Для спорудження 1 м³ промислового чи цивільного приміщення доводиться виконувати відповідно понад 1,5...2,0 чи 0,5 м³ земляних робіт.

Вартість земляних робіт складає 10...15 відсотків повної вартості робіт. У процесі будівництва доводиться виконувати різноманітні земляні роботи: розробку виямок - котлованів, траншей; зведення насипів - підсипань території, шляхового полотна та ін.; планування поверхні, зворотне засипання траншей і котлованів; ущільнення грунту.

Перед початком земляних робіт іноді доводиться проводити підготовчі роботи з очищення території від рослинності та валунів, спушування твердого грунту.

При виконанні земляних робіт робочі органи машин здійснюють відокремлення елементів грунту від масиву, їх накопичення, розрівнювання та ущільнення.

Продуктивність машин, зусилля, які виникають на їх робочих органах, та енергомісткість процесів значною мірою визначаються властивостями грунту, що розробляється. Грунти - складні дисперсні тіла, які містять тверду фазу - мінеральні частини, рідку - воду, газоподібну - повітря. При негативній температурі до складу грунту входить також і лід.

Грунти класифікуються за гранулометричним складом, який спрощено характеризується вмістом глинистих частин (розміром менше 0,005 мм). При вмісті глинистих частин до 3 відсотків - це пісок, при 3...10 - супісок, 10...30 - суглинок, більше 30 відсотків - глина.

Важлива характеристика грунту - його середня щільність (г/см³), яка визначається як відношення маси грунту m(г) до зайнятого об’єму V(см³):

, (5.1)

Всі перераховані характеристики залежать від кількості води в грунті, що оцінюється його вологістю.

Вагова вологість грунту _в (%) - відношення маси води m_в, яка міститься в грунті, до маси твердих сухих частин грунту, m_г.с:

(5.2)

При розробці грунтів їх щільність зменшується, а об’єм збільшується. Це визначають коефіцієнтом розпушування К_р, який являє собою відношення об’єму розпушеного в процесі розробки грунту V_p до об’єму того ж грунту, що знаходиться в природному, не порушеному стані V:

(5.3)

Грунт розробляють кількома способами: механічним - використовують робочий орган, що має форму клина (виконують 85...90 відсотків усіх обсягів земляних робіт); гідравлічним - відокремлюють струменем води; вибуховим - руйнування грунту газами, які виділяють вибухові речовини; комбінованим. Крім того, використовують різноманітні фізичні та хімічні ефекти (ультразвук, та ін.).

При механічному способі розробки відрізняють поняття: різання і копання. Різання - це відокремлення елементів грунту від масиву. Копання - складний комплексний процес, який включає різання, переміщення грунту всередині робочого органа і (чи) перед ним та пересування самого робочого органа.

Розроблена теорія копання та різання грунту різноманітними робочими органами, яка дозволяє визначити необхідні умови залежно від властивостей грунту, параметрів робочого органа та режимів копання. На рис. 5.1. показана схема копання грунту.

Різальна частина робочого органа, яка має форму клина, характеризується такими геометричними параметрами: кутом загострення , заднім  та переднім  кутами, кутом різання =+ та довжиною різальної стружки b₁.

При рухові робочого органа зрізається стружка грунту товщиною с. При цьому виникає перешкоджаюча рухові робочого органа сила F₀ , яку часто розподіляють на дві складові: доторкувальну F₀₁ та нормальну F₀₂ до траєкторії руху робочого органа. М.Г. Домбровський запропонував назвати силу (Н) F₀₁ силою опору копанню (Н):

, (5.4)

де К₁ - питомий опір грунту копанню (визначається за таблицями, в яких наведені категорії грунтів та види робочих органів), Па; b - ширина стружки (часто береться рівною ширині робочого органа), м; с - в м.

Рис. 5.1. Схема копання грунту

Нормальна складова опору копання

, (5.5)

де  - 0,2...0,6 - коефіцієнт, який залежить від властивостей грунту та затуплення різальної окрайки.

Для виконання земляних робіт розрізняють такі машини: для підготовчих робіт (кущорізи, корчувачі, зпушувачі і т.д.); землерийно-транспортні (бульдозери, скрепери, грейдери, автогрейдери та грейдер-елеватори); екскаватори (циклічної та безперервної дії); для гідравлічної розробки грунту (гідромонітори та землесоси); для буріння скважин; для розробки мерзлих грунтів; для ущільнення грунтів.