2. Процесс работы, классификация и области применения землеройно-транспортных машин
Землеройно-транспортные машины можно разделить на два основных типа: ножевые, имеющие отвал в виде ножа (бульдозеры, грейдеры, грейдер-элеваторы, струги) и ковшовые (скреперы).
Бульдозеры выполняются в виде навесного оборудования к тракторам и специальным тягачам. Грейдеры, грейдер-элеваторы, скреперы и струги могут быть самоходными, прицепными или полуприцепными. Самоходные грейдеры на пневмоколесном ходу называются автогрейдерами.
Рабочим органом ножевых машин является отвал с ножом, устанавливаемый на тракторе или на специальном шасси.
Рабочий орган ковшовых машин-скреперов — ковш с заслонкой, который может открываться и закрываться, опускаться для врезания в грунт, подниматься в транспортное положение и разгружаться (рис. 11).
Как правило, грунт разрабатывают послойно. Разгрузку можно при необходимости организовать так, чтобы укладка грунта производилась также послойно.
Землеройно-транспортные машины имеют сравнительно ограниченное применение, так как они могут выполнять только однообразные технологические приемы, и возможности их работы в значительной степени зависят от рельефа местности.
Экономически целесообразно перемещать грунт скреперами с гусеничными тягачами на расстояние до 600—900 м, а с колесными тягачами — до 2—4 км.
Бульдозерами выгодно перемещать грунт на небольшие расстояния (до 100 ж), так как при перемещении грунта волоком часть грунта теряется в результате высыпания по бокам отвала; кроме того, при таком способе перемещения возникают значительные силы сопротивления перемещению.
Остальные ножевые машины, кроме бульдозеров, обычно работают на расстоянии 500 м и больше, поворачиваясь в конце каждого прохода.
Масса землеройно-транспортных машин и расход энергии значительно меньше, чем масса и расход энергии экскаваторов с соответствующим транспортом, обеспечивающим одинаковую производительность.
На 1 т массы скреперов выработка в среднем составляет 2—5 м3/ч, включая транспортирование и укладку грунта, у ножевых машин — 4—6 м3/ч на 1 т массы для бульдозеров и 10—20 м31ч для грейдер-элеваторов и стругов.
Установленная мощность и расход энергии у ножевых машин значительно меньше, чем у других землеройных машин. Для грейдер-элеваторов и стругов выработка может составлять от 3 до 5 м3/ч на 1 кет мощности всех двигателей машины.
Для скреперов расход энергии на 1 мг колеблется от 2 до 2,5 кет • ч при дальности возки 300—400 м, этому соответствует расход дизельного топлива 0,5—0,6 кг.
Прицепные землеройно-транспортные машины не являются универсальными, как экскаваторы. Грейдеры и автогрейдеры — это специальные машины, предназначенные для постройки дорог. При комплексном применении нескольких типов землеройно-транспортных машин могут выполняться почти все основные, а также многие вспомогательные работы в строительстве и даже на открытых разработках.
Рис. 11. Схемы основных типов ковшей-скреперов: а — грейферный с самосвальной разгрузкой, б — с принудительной разгрузкой выдвижением задней стенки, в — с полупринудительной разгрузкой через нож поворотом днища, г — с принудительной разгрузкой через дно, д — телескопический с принудительной разгрузкой выдвижением задней стенки, е — с самосвальной разгрузкой назад (для одноосного скрепера)
Основные достоинства землеройно-транспортных машин заключаются в следующем: одна такая машина может разрабатывать, транспортировать и иногда уплотнять грунт. Машины работают без специального транспорта и имеют высокую производительность. Для большегрузных скреперов последняя составляет 8—12 м3/ч на 1 м3 емкости ковша при дальности возки 600—1000 м, для мощных бульдозеров — до 600 м3/ч при дальности перемещения грунта на 35—50 м и уклонах около 20%. Удельная производительность на 1 чел. обслуживающего персонала достигает 500 м3/ч. Стоимость оабот невысока, иногда в 3—4 раза меньше стоимости работ, выполняемых экскаваторами.
Общим недостатком землеройно-транспортных машин является затруднительность применения их для работы при низких температурах, в очень тяжелых грунтах с включением крупных камней, пней и корней, а также в болотистой местности.
Землеройно-транспортные машины при работе на подъемах, а также на грунтах с большой влажностью, и на сыпучих грунтах резко снижают производительность, так как при этом значительно уменьшается сцепление ходовой части, особенно колесной, с грунтом.
Скреперы не рекомендуется использовать на очень вязких и липких грунтах. При работе на грунтах III и IV групп грунт требуется предварительно рыхлить.
Грейдер-элеваторы непригодны для работы в холмистой или горной местности и на несвязных сыпучих грунтах, в которых потери грунта при подаче на конвейер составляют около 40%.