Рыхлители

Пред­ставлюет собой навесное обо­рудование к гусеничному трактору или базовому тя­гачу. Навесное оборудование состоит из рабочего органа (зубьев), подвески, системы управления.

Как показали практика и экономический анализ, стои­мость разработки грунта с применением рыхлителей по сравнению с работой буровзрывным способом в 2—3 раза ниже. Рыхлители целесообразно использовать также для расчистки лесных просек от пней, разламывания дорожных покрытий.

В начале рабочего процесса одновременно с перемещением машины зубья заглубляются в грунт. После заглубления их на заданную глубину машина продолжает перемещаться с сохранением этой глу­бины, затем зубья выглубляются до выхода из грунта.

Если необходимо разрыхлить грунт на какой-то площади, рыхли­тель после проходки

Рыхлитель:

1. тяга

2,3. балки

4. флюгерное устройство

5. зуб с наконечником

6. рама

определенной длины поворачивает обратно и повторяет процесс в обратном направлении. Длину каждой про­ходки выбирают в зависимости от условий работы и от того, в соче­тании с какими машинами работает рыхлитель.

Минимальная глубина рыхления за один проход должна быть на 20—30% больше, чем глубина слоя, снимаемого машиной, с кото­рой должен работать рыхлитель (бульдозер или скрепер).

В одних грунтах наиболее эффективно работать на большой глу­бине с меньшим количеством зубьев, а в других — с большим коли­чеством зубьев и меньшей глубиной. Это объясняется тем, что зуб рыхлителя разрушает грунт или породу не только впереди себя, но и по бокам. Разрушаемая по бокам площадь зависит от физико-механических свойств грунта и глубины.

Количество зубьев и расстояние между ними выбирают из усло­вий полного использования тяговых усилий тягача и чтобы получае­мые при разрушении глыбы можно было убирать экскаватором. Из опыта применения рыхлителей следует, что для легких рыхлителей расстояние между зубьями принимается 0,3-0,5 м, при пяти зубьях — 0 8-1 м, при трех зубьях у средних и тяжелых рыхлителей расстоя­ние между зубьями достигает 0,9-1,3 м, а в очень крепких грунтах рыхление даже мощными рыхлителями производится одним зубом.

Землеройно-транспортные машины.

Машины, отделяющие грунт от массива и перемещающие его на сравнительно небольшие расстояния, называются землеройно-транспортными. К этому классу машин относятся бульдозеры, скреперы, грейдеры и грейдер-элеваторы. Землеройно-транспортные машины просты по конструкции и высокопроизводительны. Для управления требуется один водитель, дополнительные транспортные средства не нужны. Удельная производительность на водителя достигает 1000 м³/ч. Стоимость работ в 3-4раза меньше стоимости работ, выполняемых экскаваторами с авто­самосвалами.

Бульдозер.

Бульдозер представ­ляет собой гусеничный или колес­ный тягач (базовая машина) с на­весным оборудованием, имеющим рабочий орган в виде отвала /, соединенного с толкающими брусья­ми 2. Для подъема и опускания отвала служит гидроцилиндр 3.

Различают бульдозеры: 1) с неповоротным отвалом; последний закрепляется жестко перпендику­лярно продольной оси машины. Такие бульдозеры применяют для устройства выемок, возведения на­сыпей, планировки площадок, раз­работки и засыпки траншей; 2) с

поворотным отвалом; отвал может поворачиваться на угол φ' в гори­зонтальной плоскости и на угол α в вертикальной плоскости, что по­зволяет перемещать грунт не толь­ко вперед, но и в сторону. Этими бульдозерами можно нарезать тер­расы на косогорах, засыпать траншеи, расчищать дороги от снега.

Помимо основного рабочего органа — отвала на раму бульдозера могут быть навешены устройства для толкания скреперов, рыхлители, кусторезы, канавокопатели, корчеватели и другое сменное оборудо­вание, что значительно расширяет область применения бульдозеров. В начале работы заглубляется режущая часть отвала, при этом бульдозер одновременно перемещается вперед. Отделяемый от массива грунт накапливается впереди ножа, образуя призму волочения. Отделение грунта от массива происходит до тех пор, пока призма волочения не достигнет верхней кромки отвала. Затем отвал на ходу поднимается на поверхность грунта, продолжая перемещать призму волочения к месту отвала. Встречаемые бульдозером углубления засыпаются грунтом призмы волочения; возвышения срезаются режу­щей частью отвала. Если перемещаемый материал необходимо распределить по поверхности, то отвал при движении бульдозера под­нимают.

Главным параметром бульдозера считается номинальное тяговое усилие, основными параметрами — масса и мощность.

Бульдозеры классифицируются по тяговому усилию и по мощности базовой машины: легкие 20÷80, средние 80÷150, тяжелые 150÷300, сверхтяжелые более 300 кВт.

О

Гидравлическое управление бульдозера:

1. отвал

2. толкающие брусья

3. гидроцилиндр

твалу бульдозера необходимо задавать четыре положения. Схема управления отвалом для этих положений показана на рисунке, где она дается в принятых условных обозначениях, и для лучшего пред­ставления она показана в виде конструктивных схем на рис. 3.11, е.

Положение / — опускание отвала. Для этого золотник распреде­лителя устанавливается в положение /, масло через отверстие подачи Н и отверстие А в распределительном устройстве подается в полость А_г цилиндра и через отверстие Б и Сг сливается в бак.

Положение 11 — подъем отвала. Золотник занимает положение //, масло из отверстия Н и отверстия Б подается в полость Б_х цилиндра и сливается через отверстие А и С_х.

Положение III — плавающее положение отвала. Золотник закры­вает отверстие подачи масла Я и масло из полостей А_х и Б_х цилиндра сливается через отверстия А, Б, С_х и С₂. В этом положении отвал может перемещаться вверх и вниз в зависимости от встречаемых сопро­тивлений.

Положение IV — отвал поднимается в верхнее положение /// и затем золотник устанавливается в положение IV, закрывая отверс­тия А, Б и Н так, что масло не может сливаться из полостей цилиндра и подаваться в цилиндр. Масло, подаваемое насосом, сливается через предохранительный клапан в бак.

Рабочий орган — отвал представляет собой металлическую свар­ную конструкцию из листа, ребер жесткости, проушин для крепления отвала к толкающим балкам. Энергоемкость и производительность бульдозера в значительной степени зависят от рациональной формы отвала.

Отвал срезает грунт, накапливает его впереди себя и перемещает его. Профиль отвала подбирают таким образом, чтобы срезаемый грунт от массива двигался по отвалу и

о брушивался по направлению движения бульдозера. При этом менее всего

тратится работы на трение грунта о грунт. Если профиль подобран неправильно,

то срезаемый грунт в процессе формирования призмы двигается вверх не по поверхности отвала, а выпучивает массу грунта, образующую призму. Это приводит к интенсивному трению между частицами грунта.

"При работе бульдозера возникают следующие силы: сила сопротивления резанию грунта Р_р, сила сопротивления внед­рению рабочего органа в грунт Р_п, сила трения грунта призмы волоче­ния о грунт Р_пр, сила трения режущей кромки отвала по грунту Р.,_Р1, а также сила трения грунта при его перемещении по отвалу Р._гр2. Сумма всех составляющих этих сил, направленная по оси дви­жения бульдозера, должна быть меньше силы тяги по сцеплению Т_сц.

Производительность бульдозера зависит от формы отвала, длины транспортирования, свойств грунта (песок или глина), работы под уклон или на подъем. При работе под уклон уменьшается сопротивле­ние перемещению призмы волочения и одновременно увеличивается сила тяги. Это позволяет повысить толщину срезаемого слоя и объем перемещаемого грунта, и наоборот, при работе на подъем производи­тельность резко падает. Сопротивление перемещению бульдозера возрастает с увеличением призмы волочения. Поэтому целесообразно срезать слой переменного сечения в начале глубиной на 25—30% больше, чем в конце.

Формирование призмы волочения происходит на 5—7 м пути. Сре­зание грунта обычно производят на первой и второй передачах, а пере­мещение на первой и третьей. В процессе перемещения часть грунта

призмы волочения высыпается за пределы отвала. Эти потери грунта значительно влияют на производительность. Для несвязных грунтов они составляют 6—7% на каждый 1 м

перемещения бульдозера, а для связных грунтов — 2,5-3,2%. Потери уменьшаются почти в два раза, если одновременно работают два бульдозера, устанавливаемые один от другого на расстоянии 0,25—0,3 м для грунтов I и II категории и до 0,5 м для грунтов III категории. При такой работе производи­тельность увеличивается на 10—15%.

Перемещение грунта в два или три этапа повышает производитель­ность, если перемещение ведут в два или три этапа, но сначала грунт перемещают на половину или одну треть пути. На этом промежуточном этапе накапливают 100—200 м³ грунта, а затем перемещают его дальше. При таком способе грунт меньше теряется и производитель­ность возрастает на 5—10%.

Для сокращения времени холостого хода при расстояниях за 30— 50 м холостой ход целесообразно производить на максимальной ско­рости обратного хода, при этом выигрывается время, которое шло бы на разворот бульдозера. При больших расстояниях холостой ход производят движением вперед.