28. Землеройно-транспортные машины

Это машины с ножевым рабочим органом, выполняющие одновременно послойное отделение от массива и перемещение грунта к месту укладки при своем поступательном движении.

Классифицируются на:

- машины ножевые (бульдозеры и автогрейдеры);

- машины ковшевые (скреперы);

- машины с транспортирующим органом (грейдер-элеваторы).

Бульдозеры, автогрейдеры и скреперы широко используются в промышленном и гражданском строительстве.

27. Машины для подготовительных работ

Предназначены для предварительной подготовки грунта к разработке другими видами машин.

В зависимости от назначения подразделяются:

- рыхлители;

- корчеватели;

- кусторезы.

Рыхлители

Предназначены:

- для послойного рыхления грунта,

- для удаления из грунта крупных камней,

- взламывания дорожных одежд,

- разработки мерзлого грунта и д.р.

Рабочий органы рыхлителя - стойки-зубья, которые крепятся к раме. Число зубьев бывает от 1 до 5.

Зубья выполняются прямыми или изогнутыми и оснащены наконечником, изготовленным из марганцовистой стали.

Кусторезы

Предназначены для срезания кустарника и мелколесья с диаметром до 20-40 мм на уровне земли при расчистке земельных участков.

По типу рабочего органа различают:

- ножевые;

- фрезерные.

По типу управления:

- гидравлические;

- канатные.

По типу ножей:

- прямые;

- пилообразные.

. Кусторез с ножевым рабочим органом

1 – толкающие брусья, 2 – гидроцилиндры подъема-опускания рабочего органа; 3 – отвал клинообразной формы; 4 – ножи; 5 – клык; 6 - ограждение

Корчеватели

Предназначены для удаления из земли корней деревьев и кустарников, а также крупных камней.

Корчеватель

1 – толкающие брусья, 2 – гидроцилиндры подъема-опускания рабочего органа; 7 – отвал ; 8 - зубья

29.Бульдозеры

Представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор, включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом.

Применяются для послойной разработки и перемещения грунтов I – IV категорий.

Экономически целесообразная дальность перемещения грунта:

- 60 - 80 м для гусеничных машин;

-100 - 140 м для пневмоколесных машин.

Работы, выполняемые бульдозерами:

- разработка выемок и возведение насыпей продольным перемещением грунта;

- разравнивание грунта, отсыпаемого другими машинами;

- разработка выемок и котлованов;

- засыпка траншей;

- расчистка территорий от снега, строительного мусора

Классификация бульдозеров

По назначению:

- общего назначения;

- специального назначения (не имеют универсальных приспособлений и сменного оборудования).

Бульдозеры общего назначения предназначены для выполнения основных видов землеройно-транспортных работ в различных грунтовых и климатических условиях. Специальные применяются для выполнения целевых работ в специфических условиях.

По типу систем управления отвалом:

- с механическим канатно-блочным управлением;

- с гидравлическим управлением (с помощью гидроцилиндров).

При канатно-блочной системе управления подъем отвала осуществляется зубчато-фрикционной лебедкой через канатный полиспаст, заглубление по действием собственной силы тяжести отвала(в настоящее время промышленно не выпускаются).

При гидравлической системе управления подъем и опускание отвала производится гидроцилиндрами двустороннего действия. При заглублении отвала часть веса машины передается на режущую кромку.

По конструкции рабочего органа:

- с поворотным отвалом;

- с неповоротным отвалом.

Неповоротный отвал постоянно расположен перпендикулярно продольной оси базовой машины.

Поворотный отвал может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53⁰ в обе стороны.

По типу ходового оборудования:

- колесные;

- гусеничные.

По тяговому классу (номинальному тяговому усилию):

малогабаритные (класс до 0,9 т);

легкие (1,4 – 4 т);

средние (6 – 15 т);

тяжелые (25 – 35 т);

сверх тяжелые (свыше 35 т).

Отвал бульдозера представляет собой жесткую сварную металлоконструкцию с лобовым листом криволинейного профиля. Вдоль нижней кромки отвала крепятся сменные ножи (два боковых и сменные) наплавленные износоустойчивым сплавом.

Рис. Общий вид бульдозера с неповоротным отвалом:

1 – упряжной шарнир; 2 – толкающие брусья; 3 – ножи; 4 –отвал; 5 – раскосы; 6 – гидравлические цилиндры; 7 – гусеничный трактор

К основным параметрам бульдозерного оборудования относятся:

- высота отвала Н и длина отвала В, м;

- радиус кривизны отвала r;

- угол резания, угол заострения ножей, задний угол отвала, угол перекоса;

- угол поворота отвала в плане, , град;

- высота подъема h₁ и глубина опускания h₂ отвала относительно опорной поверхности;

- напорное и вертикальное усилие на режущей кромке;

- скорости подъема и опускания отвала.

Некоторые параметры бульдозерного оборудования

Полное сопротивление движению бульдозера кН:

W = Wр + Wпр + Wвв + Wвд + Wп ,

где Wр – сопротивление грунта резанью;

Wпр – сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала;

Wвв – сопротивление трению грунта при движении вверх по отвалу;

Wвд – сопротивление трению грунта при движении вдоль по отвалу;

Wп – сопротивление движению трактора.

Схема действия сил сопротивления движению бульдозера

Эксплуатационная производительность бульдозера при резании и перемещении грунта м³/ч:

где V_гр – геометрический объем призмы волочения грунта впереди отвала, м³:

где В, Н – соответственно длина и высота отвала, м;

 - угол естественного откоса грунта в движении (35…45⁰);

К_н – коэффициент наполнения призмы волочения грунтом (0,85…1,05);

К_р – коэффициент разрыхления грунта (1,1…1,3);

К_п – коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировки

(К_п=1-0,005l_п), l_п – длина пути перемещения.

К_у – коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность (до 0,4 – на подъемах и до 2,25 на уклонах;

К_в – коэффициент использования бульдозера по времени (0,8…0,9);

Т_ц – продолжительность цикла, с

где l_р, l_п и l_о – длины соответственно участков резания, перемещения грунта и обратного хода бульдозера, м;

v_р, v_п, v_о – скорости трактора при резании, перемещении грунта и обратном ходе, м/с;

t_п – время на переключение передач в течении цикла (15-20 с).