5.2. Машини для підготовчих робіт

Підготовчі роботи - це очищення будівельного майданчика від лісу та чагарників, каміння, будівельного сміття, корчування пеньків, спушування гірських порід, мерзлих та твердих грунтів.

Кущорізи. Вони призначені для зрізання чагарників і дерев з найбільшим діаметром стовбурів 20...40 см. Кущорізи бувають ножові і фрезерні. Найширше застосовуються ножові. Кущоріз (рис. 5.2) являє собою гусеничний трактор 1, на якому навішено робоче обладнання. Ходові візки трактора шарнірно з’єднані з П-образною рамою 2, яку можна підіймати і опускати гідроциліндрами 7. До неї за допомогою сферичного шарніру 3 прикріплено робочий орган кущоріза - клиновидний відвал 6. На його нижній частині є ножі 4, частіше з пилкоподібною ріжучою крайкою. За відвалом встановлені лижі, які обмежують заглиблення відвалу. Центральна частина відвалу має додаткове укріплення 5. Для захисту машини від дерев, що падають, передбачено загорожу 8. При роботі відвал кущоріза опускається на грунт, машина пересувається вперед, зрізаючи чагарник та дрібні дерева й відсуваючи їх убік. Залежно від умов роботи проводять один або декілька проходів одним слідом. При коротких захватах роботу здійснюють човниковим способом без розворотів. При значній довжині майданчика, що очищається, машина працює з розворотами. Продуктивність ножових кущорізів 11000...14000 м²/год при середній швидкості руху 3...4 км/год та шириною захвату понад 3,6 м.

Рис. 5.2. Схема кущоріза:

1 - трактор; 2 - П-образна рама; 3 - сферичний шарнір; 4 - ножі; 5 - укріплення; 6 - клиновидний відвал; 7 - гідроциліндри підйому та опускання відвала; 8 - загорожа

Викорчовувачі (викорчовувачі-збирачі). Їх використовують для видобування з грунту (викорчовування) пеньків понад 0,45 м, каміння вагою понад 3000 кг, корневих систем, чагарників, дрібних дерев та транспортування їх у межах підготовленого майданчика. Викорчовувачі виготовляють на базі трактора. Робочий орган - решітчастий або суцільний відвал, нижня частина якого має зубці. Зубці викорчовувача занурюють у грунт, і при переміщенні заводять під камінь чи пеньок, а згодом, піднімаючи робоче обладнання, їх викорчовують. Викорчовувачі навішують на гусеничні трактори тягового класу 30...350, потужністю 50...390 кВт. За 1 год. викорчовують 45...55 пеньків, прибирають 15...20 м³ каміння, згрібають зрізані дерева, чагарники, викорчувані пеньки та каміння на площі 2500...4000 м².

Зпушувачі. Вони служать для пошарового зпушування твердих і мерзлих грунтів із наступною їх розробкою іншими видами машин. Зпушувачі найчастіше виготовляють як навісне обладнання, яке розташовується в задній частині гусеничного трактора. Їх класифікують за тяговим зусиллям базового трактора та його потужністю: легкі (тягове зусилля - 30...10 кН, потужність двигуна базового трактора - менше 120 кВт), середні (100...150 кН, 120...150 кВт), важкі (250 кН, 300...500 кВт); надважкі (500 кН, 550...1000 кВт).

За конструкцією навісного обладнання розрізняють зпушувачі триланкові, паралелограмні нерегульовані та паралелограмні регульовані (рис. 5.3). У будь-якому випадку до корпуса заднього мосту трактора міцно прикріплена рама 1, шарнірно з’єднана з поворотним елементом 2.У триланкових зпушувачів до цього елемента приварена поперечна балка 6. У паралелограмних зпушувачів вона має шарнірне з’єднання та додатково кріпиться у нерегульованих зпушувачів тягою 8, а в регульованих - гідроциліндрами 9. Гідроциліндри 7 служать для підняття і опускання поперечної балки. На ній змонтовано корпуси 5, в яких установлено зпушуючі стійки 4. На одному зпушувачі може бути від однієї до п’яти зпушуючих стійок (залежно від конструкції). Корпуси часто кріпляться до поперечної балки за допомогою вертикальної осі. При роботі зпушувача, коли стійка защемлена в грунті, а одна з гусениць пробуксовує, це зменшує поперечні і скручувальні навантаження на стійку. На стійках є змінні наконечники 3, які виготовлені з матеріалу, стійкого до абразивного зношування. Найпростіша - триланкова схема, найскладніша - паралелограмна регульована. Однак при заглибленні стійок кут різання в триланковій схемі змінюється, а в паралелограмній залишається постійним. В паралелограмній регульованій його можна змінювати з кабіни оператора гідроциліндрами 9. Це підвищує продуктивність зпушувачів. Руйнування порід та грунтів відбувається при поступальному русі машини і одночасному примусовому заглибленні стійок до заданої позначки. У процесі розпушування кожна стійка розробляє канавку, яка розширюється у верхній частині, при цьому масив розділяється на шматки (глиби), які згодом розробляються, транспортуються і вантажаться іншими машинами.

Рис. 5.3. Схеми та загальний вид зпушувачів:

а, б - триланкові; в, г - паралелограмні нерегульовані; д, е - паралелограмні регульовані; 1 - рама; 2 - поворотний елемент; 3 - змінні наконечники; 4 - зпушуючі стійки; 5 - корпуси; 6 - поперечна балка; 7 - гідроциліндри підйому та опускання поперечної балки; 8 - тяга; 9 - гідроциліндри регулювання кута різання

Технічна продуктивність (м³/год) зпушувача

, (5.6)

де V - об’єм грунту, розпушуваного за цикл, м³;

, (5.7)

В - середня ширина полоси зпушування, яка залежить від кількості, шагу і товщини зпушуючих стійок, кут розвалювання грунту (тобто кут розширення канавки), коефіцієнт перекриття різів, м; h_ср, - середня глибина та довжина шляху зпушування, м; t_ц - тривалість циклу, с.

При човниковій схемі руху зпушувача (без розворотів)

,

де _р, _х - швидкість руху машини відповідно при зпушуванні та зворотньому русі, м/с; t_n - час на перемикання передач, с; t_о - час на опускання зпушувача, с.