close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

354.машины для земельных работ

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Лабораторный практикум
Рекомендовано научно-методическим советом
Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям
190205 «Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины
и оборудование»,270113 «Механизация и автоматизация строительства»,
и бакалавров - по направлению 190100 «Наземные транспортные системы»
Воронеж 2010
УДК 624.132+621.878(075)
ББК 38.623я7
Н651
Н651
Никулин, П.И. Машины для земляных работ: лаб. практикум
/ П.И. Никулин, В.Л. Тюнин, Воронеж. гос. арх.- строит. ун-т. –
Воронеж, 2010. – 69 с.
Лабораторный практикум обеспечивает проведение комплекса лабораторных работ по дисциплине «Машины для земляных работ». Лабораторные работы включают теоретический материал по темам, описание конструкции и
работу изучаемой машины. Приведены аналитические зависимости для определения основных параметров и производительности машин для земляных
работ и рекомендуемая литература.
Предназначен для студентов специальностей 190205 «Подъёмнотранспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», 270113
«Механизация и автоматизация строительства», и бакалавров - по направлению 190100 «Наземные транспортные системы».
Ил. 47. Табл. 8. Библиогр.: 8 назв.
УДК 624.132+621.878(075)
ББК 38.623я7
Рецензенты: кафедра проектирования механизмов и подъёмнотранспортных машин Воронежского государственного технического университета;
О.И. Поливаев, д-р техн. наук, проф., зав. каф.
«Тракторы и автомобили» Воронежского государственного
аграрного университета
ISBN 978-5-89040-272-1
© Никулин П.И., Тюнин В.Л., 2010
© Воронежский государственный
архитектурно-строительный
университет, 2010
2
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемый практикум содержит 9 лабораторных работ, направленных на изучение конструкции, принципа работы и определение основных параметров машин для земляных работ (машин для подготовительных работ,
бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, одноковшовых погрузчиков, грейдер-элеваторов, машин и оборудования для уплотнения грунтов, машин для
разработки мёрзлых грунтов, машин и оборудования для гидромеханизации
земляных работ).
Каждая из лабораторных работ построена по схеме: цель работы; теоретические сведения; порядок проведения работы; форма отчёта; контрольные вопросы и задания. Сведения о конструктивных особенностях изучаемых машин и оборудования и справочные материалы к лабораторной работе
приведены непосредственно в описании каждой из лабораторных работ.
Приводимый материал сопровождается иллюстрациями, схемами, техническими характеристиками и расчётными зависимостями, позволяющими
читателю понять назначение, теоретические аспекты и методику расчёта основных параметров изучаемой машины и тем самым получить необходимые
знания и составить представление о том или ином классе машин для земляных работ.
Настоящий практикум предназначен для студентов, обучающихся по
специальностям 190205 «Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные
машины и оборудование», 270113 «Механизация и автоматизация строительства» и бакалавров - по направлению 190100 «Наземные транспортные системы».
3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
МАШИН ДЛЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
1.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса,
конструкции и определение производительности машин для подготовительных работ.
1.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Для возведения земляных сооружений их трассы или площадки должны быть подготовлены для развёртывания на них строительных работ. К подготовительным работам относятся: удаление пней, корней, крупных камней,
а иногда растительного слоя; предварительное рыхление тяжёлых глин, суглинков и каменистых грунтов, которые неэффективно разрабатывать землеройными машинами. Для выполнения этих работ применяют специальные
машины: кусторезы, корчеватели-собиратели и рыхлители.
Кусторезы предназначены для срезания кустарника и мелколесья на
уровне земли при расчистке земельных участков большой площади и протяжённости. Максимальный диаметр срезаемых деревьев – 20…40 см.
По типу рабочего органа кусторезы классифицируют: на ножевые и
фрезерные.
По виду управления рабочим оборудованием: с гидравлическим и канатным управлением.
Наиболее распространены ножевые двухотвальные кусторезы с прямыми и пилообразными ножами и гидравлическим управлением.
Кусторез (рис. 1.1, 1.2) состоит из базовой машины, отвала с ножами,
толкающей рамы и системы управления. Сварная толкающая рама коробчатого сечения упряжными шарнирами соединена с пальцами рамы гусеничных тележек трактора. С отвалом эта рама соединена шаровым шарниром и
двумя пружинными амортизаторами, с помощью которых отвал может изменять положение относительно толкающей рамы, приспосабливаясь к рельефу
местности. Рабочим органом кустореза является клинообразный отвал, он состоит из треугольной рамы с каркасом, закрытым с боков двумя вертикальными листами, а сверху и снизу – двумя наклонными. Носовая часть отвала
заканчивается клыком, который предназначен для раскладывания пней и разрезания стволов, лежащих поперёк пути.
Кабина машиниста, двигатель и гидропривод предохранены от падающих деревьев ограждением, выполненным из стальных труб. Подъём и опускание отвала производится с помощью гидроцилиндров.
4
Рис. 1.1. Общий вид кустореза на базе тягача Т-130
Рис.1.2. Конструктивная схема кустореза:
1 – базовая машина; 2 – ограждение тягача; 3 – гидроцилиндр подъёма рабочего
органа; 4 – универсальная толкающая рама; 5 – съёмная шаровая головка;
6 – рабочий орган
Эти машины предназначены для корчевки и уборки пней диаметром до
50 см, расчистки участков от камней, корней, удаление сваленных деревьев и
срезанного кустарника. Ими можно также рыхлить грунт.
Корчеватель, являющийся навесным оборудованием к тягачу, представляет собой решётчатый отвал с зубьями. Рабочее оборудование корчевателя устанавливают на универсальной раме, укреплённой на гусеничных тележках (рис. 1.3, 1.4). На раме можно монтировать рабочее оборудование
5
различных машин (бульдозеров, кусторезов, погрузчиков). Рабочее оборудование корчевателя приводится в действие гидроприводом.
Рис. 1.3. Общий вид корчевателя на базе трактора Т-130
Рис. 1.4. Конструктивная схема корчевателя:
1 – базовая машина; 2 – гидроцилиндр подъёма рабочего органа; 3 – зубья;
4 – отвал; 5 – универсальная толкающая рама
6
Для удаления выкорчеванного кустарника, пней и камней применяются
корчеватели-собиратели с отвалами, имеющие мелкие зубья. Сплошную
корчёвку пней с отряхиванием растительного грунта с выкорчеванных пней
или корневой системы можно вести корчевателями с рабочими органами роторного типа, применяемыми в мелиоративном строительстве.
Сопротивление, возникающее при работе корчевателя, определяется по
формуле
W = W1+W2+W3,
где W1 – сопротивление движению машины; W2 – сопротивление грунта рыхлению; W3 – сопротивление перемещению кустарника, пней, деревьев, камня
по грунту.
Рыхлители применяют для послойного рыхления грунта и некоторых
горных пород на отдельные куски или глыбы с размерами, удобными для погрузки или последующей разработки. С помощью рыхлителей можно удалять
из грунта крупные камни, взламывать различные покрытия и разрабатывать
мёрзлый грунт. Рыхлить грунт механическим способом обычно экономически выгоднее, чем буровзрывом.
Рабочим органом рыхлителя являются стойки-зубья, погружаемые в
грунт и рыхлящие его при движении. До недавнего времени эти машины выпускали только прицепными. Они имеют большую массу, облегчающую внедрение зубьев в грунт, но маломаневренные и малопроизводительные – могут работать с базовыми тягачами без дополнительных видов рабочего оборудования.
В последние годы выпускают только навесные рыхлители, свободные
от указанных недостатков. Их масса передаётся на базовый тягач, чем увеличивается тяговое усилие его по сцеплению. Эти рыхлители имеют большую
маневренность, их можно агрегатировать с бульдозерным или погрузочным
оборудованием, что повышает универсальность машины.
Рыхлители можно навешивать на трактора различных классов, чем
обеспечивается выполнение разнообразных работ. Глубина рыхления изменяется в пределах 0,4…1,0 м, иногда даже до 1,5 м. Навесные рыхлители соединяют с базовой машиной по трёхзвенной или четырёхзвенной схеме подвески.
Разновидностью четырёхзвенной подвески является параллелограммная.
Трехзвенная подвеска (рис. 1.5, а) отличается простотой конструкции и
малой металлоёмкостью. Вместе с тем существенный недостаток её – зависимость угла резания зубьев от заглубления: он изменяется от максимального
в начале заглубления до минимального на полной глубине рыхления.
Четырёхзвенная подвеска рыхлителя (рис. 1.5, б) отличается большей
металлоёмкостью, но применяют её чаще, так как угол резания остаётся почти постоянным, что увеличивает срок службы наконечников рабочих органов. Существенным преимуществом такой подвески является и то, что рабочий орган при опускании на грунт отодвигается от базового тягача, вследст-
7
вие чего исключается заклинивание кусков породы между рабочим органом
и гусеничным ходовым оборудованием. Четырёхзвенная подвеска позволяет
разрушать грунт при подъёме рабочего органа, что невозможно при подвеске
трёхзвенной.
Рис. 1.5. Конструктивные схемы навесных рыхлителей:
а – трёхзвенного; б – четырёхзвенного; 1 – наконечник; 2 – стопорное
устройство; 3 – стойка; 4 – флюгер; 5 – балка; 6 – рабочая балка; 7 – нижняя
тяга; 8 – верхняя тяга; 9 – гидроцилиндр; 10 – опорная рама
Рабочее оборудование крепят к раме базового тягача или к корпусу его
заднего моста (рис. 1.6). Крепление к балкам гусеничных тележек менее рационально из-за повышенной металлоёмкости, увеличения габаритов машины, усложнения обслуживания ходовой части из-за плохого прохождения
комьев разрушенного грунта или породы под охватывающей рамой.
В зависимости от назначения рыхлителя и вида выполняемых работ
число зубьев может быть от 1 до 5. На тяжёлых работах при рыхлении горных пород и мёрзлых грунтов применяются одностоечные рыхлители; для
рыхления тяжёлых грунтов можно применять пятизубые рыхлители. Зубья
выполняют прямыми или изогнутыми и обычно снабжают съёмными наконечниками. Подъём и заглубление рабочего органа производятся гидроцилиндрами.
Основными параметрами рыхлителя являются: наибольшее тяговое
усилие базовой машины по сцеплению РТ.СЦ, наибольшая глубина рыхления
hР, число стоек z, ширина наконечника стойки bН, угол резания α, расстояние
lР от низшей точки рамы до опорной поверхности машины при максимальной
глубине рыхления, расстояние lН от наконечника зуба в крайнем нижнем положении до оси ведущей звёздочки трактора, шаг стоек t.
8
Рис. 1.6. Общий вид рыхлителя на базе тягача Т-130
1.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
1.3.1. Используя методические указания, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение кусторезов, корчевателей и рыхлителей.
1.3.2. Определить основные параметры и производительность рыхлителя по исходным данным (табл. П 1), используя выражения (1.1) и (1.2).
Техническая производительность рыхлителя:
ПТ 
B  H  LРХ  kТ
3
LРХ
t Р , м /ч,

1000VРХ 3600
(1.1)
где В – ширина захвата при рыхлении, м; Н – средняя глубина рыхления, м; LРХ –
средняя длина рабочего хода в одну сторону, в расчётах принимаем LРХ = 100 м;
kТ – коэффициент, учитывающий потерю времени на подход толкача и увеличение рабочей скорости, kТ = 0,8…0,95; VРХ – средняя скорость рабочего хода,
км/ч; tР – время одного разворота в конце участка, tР = 15…20 с.
Ширина захвата при рыхлении находится по формуле
В  k П bН  H  2 H  tg  t n  1 , м,
(1.2)
где kП – коэффициент перекрытия, kП = 0,65…0,85; bН – ширина наконечника стойки, м; μ – угол скола грунта от вертикали, μ = 15…45°; t – шаг зубьев;
n – количество зубьев.
1.4. ФОРМА ОТЧЁТА
1.4.1. Цель работы.
1.4.2. Описание назначения, устройства и классификации машин для
подготовительных работ.
9
1.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формулам (1.1) и (1.2).
1.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1.
2.
3.
4.
5.
Назовите виды машин для подготовительных работ.
Поясните назначение машин для подготовительных работ.
Начертите конструктивную схему кустореза.
Начертите конструктивную схему корчевателя.
Объясните, в чём отличие трёхзвенной и четырёхзвенной подвески
рыхлителя.
6. Как определить техническую производительность рыхлителя?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
БУЛЬДОЗЕРОВ
2.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса,
конструкции и определении производительности бульдозеров.
2.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Бульдозер – землеройно-транспортная машина, представляющая собой
базовый тягач 1, оснащенный ножевым навесным рабочим оборудованием, в
которое входит отвал 3 с ножами 5, толкающие брусья 6, подкосы 7 и гидроцилиндры 2 (рис. 2.1).
Отвал изготовляют в виде коробчатой сварной конструкции с накладками жесткости, приваренными к тыльной стороне. Толкающие коробчатые брусья передними концами шарнирно соединяют с проушинами тыльной стороны
отвала, а задними – с упряжными шарнирами 8, плиты которых приварены к
балкам гусеничных тележек трактора. Подкосы соединяют верхнюю часть отвала с проушинами толкающих брусьев; перестановкой подкосов можно изменять угол резания в пределах 45…60°. Вследствие трудоемкости операций
по перестановке подкосов их заменяют гидроцилиндрами.
Бульдозер послойно срезает грунт и одновременно перемещает его волоком по поверхности земли к месту укладки. Бульдозеры применяют для возведения насыпей из грунтов боковых резервов, разработки выемок, грубого планирования поверхностей земляных сооружений, для засыпки рвов, траншей,
обваловки сооружений, а также для подготовительных работ – валки отдельных
10
деревьев, срезки кустарника, корчевания отдельных пней и камней. Бульдозеры
используют также для планирования грунтовых отвалов при работе экскаваторов и землевозов, образования штабелей сыпучих материалов (песка, щебня) и
их подачи к перерабатывающим агрегатам, для снегоочистки, формирования
террас на косогорах, производства вскрышных работ в карьерах.
Рис. 2.1. Конструктивная схема бульдозера с неповоротным отвалом
На базе гусеничных тягачей также серийно выпускают универсальные бульдозеры с поворотным отвалом. У бульдозера этого типа вместо толкающих брусьев установлена арочная рама, к вершине которой шарнирно присоединен отвал
(рис. 2.2). Края отвала удерживают толкатели, соединенные ползунами с боковыми направляющими рамы. Последняя соединена с кронштейнами рамы трактора.
Отвал поворачивают в плане гидроцилиндрами. Ползуны толкателей при этом изменяют положение на направляющих рамы и фиксируются закладными штырями.
Задние проушины толкателей можно переставлять по высоте относительно ползунов, изменяя таким образом угол резания. Опуская проушину одного толкателя и
поднимая проушину другого, можно произвести поперечный перекос oтвaлa.
Бульдозеры классифицируются следующим образом:
По назначению бульдозеры делятся: бульдозеры общего назначения;
бульдозеры специального назначения. Бульдозеры общего назначения предназначены для выполнения землеройно-планировочных и строительных работ. Бульдозеры специального назначения предназначены для чистки снега,
разработки торфа и др.
11
Рис. 2.2. Бульдозер с поворотным отвалом (вид сбоку и сверху):
1 – ножи; 2 – козырек; 3 – отвал; 4 – гидроцилиндры подъема и опускания отвала; 5 – опорный шарнир; 6 – универсальная рама; 7 – раскосы перекоса отвала; 8 – подкосы; 9 – штырь; 10 – крепления раскосов; 11 – стойка рыхлителя
По мощности двигателя и номинальной силе тяги
Nе, кВт
ТН, кН
- малогабаритные
до 15
до 25
- легкие
15,5-60
26-75
- средние
60-108
80-145
- тяжелые
110-220
150-300
- сверхтяжелые
более 220
более 300
12
По рабочему оборудованию: различают бульдозер с неповоротным отвалом, который расположен под углом 90° к продольной оси машины; бульдозер с поворотным отвалом, у которого можно изменять угол установки отвала в горизонтальной плоскости.
По ходовому оборудованию: гусеничные; колесные.
По системе управления: с канатно-блочной системой управления; с гидравлической системой управления; с комбинированной системой управления.
По размещению рабочего органа на базовой машине: с передним расположением; с задним расположением.
В зависимости от условий работы применяют различные отвалы бульдозеров (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Формы отвалов бульдозера:
а – прямой; б – универсальный; в – сферический; г – с боковыми рыхлящими
зубьями; д – совковый для уборки: е – короткий толкающий; 1 – лобовой
лист вместе с козырьком; 2 – боковые щитки; 3 – боковые ножи; 4 – угловые
ножи; 5 – средние ножи; 6 – открылки; 7 – выдвижные зубья
13
На рис. 2.4 представлен общий вид бульдозера Б-10М.
Рис. 2.4. Общий вид бульдозера на базе трактора Б-10М
2.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
При выполнении работы используется бульдозер Т-130 и модель отвала
бульдозера на «грунтовом канале» (лабораторная установка), а также плакаты и
кинофильм.
2.3.1. Используя бульдозер Т-130, лабораторную установку, лабораторный практикум, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение бульдозеров.
2.3.2. С помощью рулетки измерить высоту и ширину отвала бульдозера.
По технической характеристике (табл. П.1) найти средние действительные скорости при операциях рабочего цикла бульдозера.
2.3.3. Определить основные параметры и производительность бульдозера, используя выражения (2.1), (2.2) и (2.3).
Техническая производительность бульдозера:
ПТ 
3600  VП
, м3/ч,
ТЦ
где VП – объём призмы грунта перед отвалом, м3; ТЦ – время цикла, с.
14
(2.1)
Объём призмы грунта перед отвалом находится по формуле
VП 
В0  Н 2  1  е  3
,м ,
k Р  2tg
(2.2)
где В0 – длина отвала бульдозера, м; Н – высота отвала бульдозера, м;
е – коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировании
(для несвязных грунтов е = 0,06…0,07, для связных е = 0,025…0,032 на
каждые 10 м перемещения); kР – коэффициент разрыхления грунта при
копании, kР = 1,08…1,32; α – угол естественного откоса, α = 30…40°.
Время рабочего цикла находится по формуле
 l
l 
l
Т Ц  3600  1  2  3   2t Р  t П  2t0 , с,
V

 Д 1 VД 2 VД 3 
(2.3)
где l1 – длина пути зарезания грунта, l1 = 3В0, км; l2 – длина перемещения
грунта, в расчётах принимаем l2 = 0,02…0,04 км; l3 –длина холостого хода,
l3 = l1 + l2, км; VД1 ,VД2 ,VД3 – средняя скорость движения бульдозера соответственно при копании, перемещении грунта и холостом ходе, км/ч; tР – время на
разворот, tР = 10…12 с; tП – время для переключения передач, tП = 4…6 с;
tQ – время на подъём-опускание отвала, tО = 2…4 с.
В тяговом режиме при копании грунта из-за буксования движителя скорость движения бульдозера VД1 на 20…30 % ниже рабочей скорости.
2.4. ФОРМА ОТЧЁТА
2.4.1. Цель работы.
2.4.2. Описание назначения, устройства и классификации бульдозеров.
2.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формулам (2.1), (2.2) и (2.3).
2.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Поясните назначение и конструкцию бульдозера.
Поясните технологию производства работ бульдозерами.
Дайте классификацию бульдозеров.
Чем отличаются бульдозеры с поворотным и неповоротным отвалом?
Из скольких операций состоит рабочий цикл бульдозера?
Какие факторы влияют на величину призмы волочения?
Как определить техническую производительность бульдозера?
15
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ СКРЕПЕРОВ
3.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса,
конструкции и определении производительности скреперов.
3.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Скрепер (рис. 3.1) является землеройно-транспортной машиной цикличного действия, выполняющей в процессе её движения резание грунта, заполнение ковша, транспортирование и выгрузки грунта с разравниванием и
частичным уплотнением.
Рис. 3.1. Самоходный скрепер
Скреперы широко применяют в дорожном строительстве для возведения насыпей и разработки выемок; в гидротехническом строительстве
16
для рытья котлованов и сооружения дамб и плотин; в промышленном и
гражданском строительстве для разработки котлованов, траншей и площадок; на вскрышных работах для срезки и рекультивации верхнего слоя
грунта при добыче полезных ископаемых, а также на различных вспомогательных работах.
Скреперы используют чаще всего при разработке грунтов категорий I и
II. При предварительном рыхлении они могут разрабатывать и грунты категорий III и IV. Для заполнения ковша и увеличения производительности
скреперы работают вместе с толкачом.
Скреперы (см. рис. 3.1) представляют собой комбинацию тягача 1 с тележкой 2, оснащенной ковшом 3, имеющим форму ящика, открытого спереди
и сверху. Резание грунта осуществляется ножом 5, закрепленным на передней части днища. Толщина стружки изменяется в пределах 0,12…0,5 м в зависимости от размеров скрепера. Передняя часть ковша имеет шарнирно
прикрепленную заслонку 6.
Скреперы классифицируют по следующим признакам:
- вместимости ковша – с малой (до 5 м3), средней (5…12 м3) и большой
(15 м3, 25 м3, 40 м3);
- способу передвижения – прицепные, полуприцепные и самоходные;
- способу загрузки ковша – заполнение ковша грунтом происходит под давлением срезаемой стружки или с рабочими органами активного действия;
- способу разгрузки ковша – со свободной, полупринудительной, принудительной, щелевой и донной;
- трансмиссии – с механической и гидромеханической;
- системе управления рабочим органом – с гидравлической и канатноблочной системой.
На рис. 3.2 представлен общий вид скрепера с принудительной загрузкой.
Рис. 3.2. Общий вид скрепера с принудительной загрузкой
17
На рис. 3.3 представлены компоновочные схемы скреперов.
12
13
14
15
Рис. 3.3. Компоновочные схемы скреперов:
а – прицепных: 1 – двухосный с гусеничным тягачом; 2 – одноосный с гусеничным тягачом; 3 – двухосный с колесным тягачом; 4 – двухосный с двухосным тягачом; б – полуприцепных: 5 – с гусеничным тягачом; 6 – с колесным тягачом; 7 – с двухосным тягачом; в – самоходных; 8 – с одноосным
тягачом; 9 – двухдвигательный с одноосным тягачом; 10 – дизельэлектрический четырехколесный; 11 – то же, трехколесный; г – условные
обозначения: 12 – ведущая гусеница; 13 – ведомое колесо; 14 – ведущее
колесо; 15 – мотор-колесо
18
На рис. 3.4 представлена схема заполнения и выгрузки ковша скрепера
с принудительной загрузкой.
При принудительной загрузке (рис. 3.4) скреперы, как правило, работают самостоятельно. В этом случае они могут разрабатывать не только сыпучие малосвязные и хорошо разрыхленные грунты, но и связные влажные и
липкие. Однако, как показала практика эксплуатации, эти скреперы не пригодны для разработки грунтов с каменистыми включениями.
Рис. 3.4. Схема скрепера с принудительной (элеваторной) загрузкой:
а – в процессе копания; б – при выгрузке грунта
Перемещаясь на участке ведения земляных работ по определенному
пути (рис. 3.5), скрепер совершает последовательно несколько операций, которые составляют его рабочий цикл.
Рабочий цикл скрепера состоит из операций отделения стружки грунта
от массива (рис. 3.6, а), постепенного заполнения ковша, перевода ковша в
транспортное положение, перемещения грунта к месту выгрузки (рис. 3.6, б),
выгрузки его в сооружение или отвал (рис. 3.6, в) и возвращения машины в
исходное для копания положение. Для резания грунта оператор в процессе
перемещения машины на малой скорости открывает заслонку и опускает переднюю часть ковша до необходимого заглубления ножа. Толщина срезанного слоя грунта при копании составляет 0,12…0,53 м в зависимости от мощности двигателя и конструкции рабочего органа.
19
Рис. 3.5. Схемы движения скреперов при производстве земляных работ:
а – по «эллипсу»; б – восьмеркой; в – зигзагом; 1 – наполнение ковша;
2 – выгрузка грунта
По мере наполнения ковша грунтом растет сопротивление движению
машины. Для того чтобы полное сопротивление движению оставалось примерно постоянным, оператор по мере заполнения ковша снижает толщину
стружки. Для ускорения заполнения ковша грунтом и повышения производительности машины в некоторых случаях применяют копание под уклон, работу скреперов в сцепке или с использованием толкачей (рис. 3.6, а). В качестве толкачей применяют бульдозеры с коротким усиленным отвалом или
специальные толкачи, оснащенные отвалом или при малой ширине с амортизаторами.
Рис. 3.6. Операции рабочего цикла скрепера
При копании процесс заполнения ковша грунтом может быть разделен на
две стадии (рис. 3.7). На первой стадии при разработке связного грунта срезанная
ножом стружка идет по днищу до упора в заднюю стенку. После этого она ломается в зоне ножа и, постепенно наслаиваясь, накапливается в ковше и перед заслонкой в виде трёхгранных призм (рис. 3.7, а). На второй стадии стружка заполняет переднюю часть ковша между заслонкой и призмой. Внутри ковша она первоначально скользит по ножу и откосу призмы, а затем перемещается в сторону
заслонки, образуя валик (рис. 3.7, б). С этого момента стружке приходится про20
талкиваться в ковш между валиком и призмой, а достигнув поверхности отсыпанного грунта, имеющего вид пологого конуса, образует шапку грунта.
Рис. 3.7. Схемы заполнения ковша грунтом
Эта картина заполнения ковша грунтом не однозначна. Она зависит от
вида и состояния грунта. При сыпучих грунтах стружка разрушается сразу
же после отделения от массива. Накапливающийся возле ножа грунт не проталкивается вверх, раздвигая отсыпанный ранее грунт, а приподнимает его,
оставаясь в нижней части ковша.
3.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
При выполнении работы используется прицепной скрепер ДЗ-111 к колёсному тягачу Т-150К.
3.3.1. Используя скрепер ДЗ-111, лабораторный практикум, плакаты и
кинофильм, изучить общее устройство и назначение скреперов.
3.3.2. С помощью рулетки измерить геометрические размеры ковша
скрепера (высоту, ширину и длину).
По технической характеристике (табл. П.2) найти средние действительные скорости при операциях рабочего цикла скрепера.
3.3.3. Определить основные параметры и производительность скрепера,
используя выражения (3.1) и (3.2).
Техническая производительность скрепера:
ПТ 
3600  VК  k Н
, м3/ч,
Т Ц  kР
(3.1)
где VК – геометрическая вместимость ковша, м3; kН – коэффициент наполнения ковша, kН = 1,25; ТЦ – время цикла, с; kР – коэффициент разрыхления
грунта, kР = 1,08…1,32.
Время рабочего цикла находится по формуле
 l
l
l
l 
Т Ц  3600 1  2  3  4   t Р  t М  , с,
 VД1 VД 2 VД 3 VД 4 
21
(3.2)
где l1 – длина пути копания грунта, l1 = 0,01…0,02 км; l2 – длина пути разгрузки
ковша скрепера, l2 = 0,015…0,03 км; l3 – длина пути транспортировки гружёного
скрепера, l3 = 0,5…3 км; l4 – длина пути транспортировки порожнего скрепера,
l4 = 0,5…3 км; VД1 – средняя действительная скорость при копании грунта, км/ч;
VД2 – средняя действительная скорость при разгрузке ковша, VД2 = 2VД1, км/ч; VД3
– средняя действительная скорость при транспортировке гружёного скрепера, VД3
= 0,8VД4, км/ч; VД4 – средняя действительная скорость при транспортировке порожнего скрепера, км/ч; tР – время на разворот скрепера, tР = 10…25 с; tМ – время
на маневрирование скрепера и толкача, tМ = 30…60 с.
3.4. ФОРМА ОТЧЁТА
3.4.1. Цель работы.
3.4.2. Описание назначения, устройства и классификации скреперов.
3.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формулам (3.1) и (3.2).
3.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЕ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Перечислите компоновочные схемы скреперов.
Поясните назначение и область применения скреперов.
Дайте классификацию скреперов.
Каким образом можно увеличить наполнение ковша скрепера?
Опишите процесс заполнения ковша скрепера.
Определите техническую производительность скрепера.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
АВТОГРЕЙДЕРОВ
4.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса,
конструкции и определения производительности автогрейдеров.
4.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Автогрейдер (рис. 4.1) широко применяют при строительстве и содержании дорог, а также при аэродромном, промышленном, гражданском, гидротехническом, ирригационном и сельском строительстве.
22
С помощью автогрейдера можно производить профилировочные и планировочные работы при строительстве земляных сооружений, возводить насыпи высотой до 0,6 м, планировать откосы, рыть и очищать кюветы и канавы
треугольного и трапецеидального профиля, сооружать корыта для дорожных
оснований, перемешивать и разравнивать грунт, щебень, гравийные и вяжущие (цемент, битум) материалы, а также разрушать дорожные покрытия и
расчищать от снега площади, улицы и дороги. Они могут разрабатывать грунты до II категории, а при предварительном рыхлении – до категории IV.
Рис. 4.1. Общий вид автогрейдера ДЗ-98
Основным рабочим органом у автогрейдера (рис. 4.2) является отвал.
Он расположен в средней части машины между передними и задними колесами. Такое расположение отвала требует увеличения длины машины. Однако при этом локальные неровности грунта, по которому передвигается машина, несущественно или совсем не сказываются на планирующих особенностях машины.
Как видно из рис. 4.3, местные неровности вызывают вертикальное перемещение отвала в основном только при наезде на них передних колес. Когда передние колеса окажутся в зоне возвышения или впадины высотой или
глубиной Н, вертикальное отклонение ножа отвала составит h = Н/2. Такая
же неровность под задними колесами при наличии у них балансирной подвески может вообще не сказаться на положении отвала.
23
Рис. 4.2. Конструктивная схема автогрейдера:
1 – корчеватель; 2, 5 – система управления; 3, 12 – карданные передачи;
4 – основная рама; 6 – вал рулевого колеса; 7 – кабина; 8 – двигатель; 9 – радиатор; 10 – ведущие колеса; 11 – сцепление; 13 – трансмиссия; 14 – отвал;
15 – поворотный круг; 16 – рама поворотного круга; 17 – цапфа переднего
моста; 18 – ведомые управляемые колеса
Рис. 4.3. Влияние неровностей на планирующие свойства автогрейдера
24
Помимо отвала автогрейдер может быть укомплектован примерно еще
20 видами сменного дополнительного оборудования. Среди них наиболее
часто используют кирковщик, бульдозерный отвал, плужный снегоочиститель, удлинители отвала, откосник, грейдер-элеватор и др. При работе машины отвал можно установить наклонно к вертикальной и горизонтальной
плоскостям, поворачивать в плане и выносить в сторону от продольной оси.
Для достижения наибольшей производительности и наилучших условий машины угол наклона отвала к вертикальной плоскости – поперечный наклон –
нужно выбирать таким, чтобы угол резания его ножа составлял около
35…40°. Угол наклона отвала к горизонтальной плоскости при резании, перемещении и планировке грунта целесообразно принимать в пределах
15…18°, а при планировке откосов устанавливать до 45°. Угол поворота отвала относительно продольной оси машины – угол захвата, обычно выбирают из условия получения наименьшего сопротивления при отводе грунта в
сторону и принимают в пределах 35…45°.
Автогрейдеры классифицируют в зависимости от мощности силовой
установки и соответствующей ей массы машины, вида системы управления
и колесной схемы ходового оборудования.
В зависимости от мощности силовой установки и соответствующей ей
массы машины автогрейдеры делятся на легкие – мощностью до 50 кВт и
массой машины до 9 т, средние – мощностью до 75 кВт и массой до 13 т, тяжелые – мощностью до 120 кВт и массой до 19 т и особо тяжелые – мощностью свыше 180 кВт и массой более 24 т.
По типу системы управления различают автогрейдеры с механической
и гидравлической системами управления. На выпускаемых в настоящее время автогрейдерах применяется только гидравлическая система управления.
Ходовое оборудование автогрейдеров выполняется двухосным или
трехосным. Колеса передней оси у всех автогрейдеров управляемые, а у тяжелых – еще и ведущие.
В зависимости от конструктивного решения ходового оборудования
автогрейдеры принято характеризовать колесной формулой. В ней указывается количество управляемых А и ведущих Б осей из общего числа осей В
ходового оборудования машины. Наибольшее распространение на автогрейдерах получила конструкция ходового оборудования с наклонными передними колесами, соответствующая формуле
А х Б х В = 1 х 2 х 3.
Несмотря на простоту конструктивного решения ходового оборудования, автогрейдер имеет хорошие планирующие и тягово-сцепные показатели.
Наличие наклоняемых передних колес позволяет надёжно выдержать траекторию движения.
При исполнении ходового оборудования по схеме 1x3x3, применяемого
на тяжелых автогрейдерах, повышаются тягово-сцепные свойства, но усложняется конструкция привода передних колес.
25
Рабочий процесс автогрейдера состоит из копания грунта, перемещения, укладки и разравнивания грунта в земляном сооружении.
При копании грунт может разрабатываться как всей шириной отвала,
так и одним из его концов. В первом случае режущая кромка отвала устанавливается параллельно поверхности грунта, а во втором – наклонно. При этом
отвал может находиться непосредственно под рамой автогрейдера или сбоку
от нее. Глубина копания в первом случае может доходить до 250 мм, а во
втором – до половины высоты отвала.
При наклонной установке отвала режущая кромка его обычно устанавливается под углом 10…15° к поверхности грунта. Площадь срезаемой
стружки грунта в этом случае несколько меньше, чем при горизонтальном
положении. Это обусловливает снижение сопротивления при копании и позволяет увеличить скорость передвижения машины и ее производительность.
На практике с такой установкой выполняется большая часть земляных работ.
Существенное влияние на сопротивление копанию оказывает выбор
угла наклона отвала к вертикальной плоскости. Его обычно принимают таким, чтобы угол резания ножа отвала в слабых и тяжелых грунтах был соответственно равен 45 и 35°.
Срезанный отвалом грунт в дальнейшем может перемещаться перед
отвалом или отводиться в сторону от направления движения машины. Это
зависит от положения режущей кромки отвала относительно продольной оси
машины, определяемого углом между ними, называемым обычно углом захвата. При значении этого угла, близком к 45°, грунт интенсивно скользит по
отвалу и отводится в сторону от продольной оси машины. При угле захвата,
близком или равном 90°, грунт остается перед отвалом и перемещается им в
направлении движения машины. На практике угол захвата назначается в зависимости от вида работ, выполняемых машиной. При зарезании отвала в
грунт одним из его концов этот угол принимается равным 35…50°.
При выполнении автогрейдером отделочных и планировочных работ
угол захвата устанавливают в пределах 45…90°, причем на первой стадии
выполнения этих работ, когда подлежащий планировке слой грунта имеет
большую толщину, этот угол имеет меньшее значение. По мере улучшения
разравнивания и повышения уплотнения грунта угол захвата постепенно увеличивают, принимая на конечной стадии планировки равным 90°. Поскольку
в этот момент сопротивление машине невелико, на отвал обычно устанавливают уширитель. Это увеличивает ширину полосы обрабатываемого грунта и
производительность машины.
При копании с отводом грунта в боковом направлении наиболее рациональным считается угол захвата, равный 60°. На отвод грунта в этом случае машина расходует несколько большую энергию, чем при угле захвата в
45°. Однако при этом она обрабатывает более широкую полосу сооружения и
отводит грунт на большее расстояние в сторону.
26
В процессе выполнения земляных работ на строительных объектах автогрейдеры совершают круговые или челночные движения. Последнее зависит
от длины и ширины участков, на которые разбивается объект строительства.
При применении автогрейдеров на строительстве дорог длина участков,
называемых здесь захваткой, зависит от рельефа местности, наличия мостов,
труб, сроков и объемов работ и др. и составляет 0,15…1,5 км. При захватках
длиной 0,4…1,5 км автогрейдеры перемещаются по круговым траекториям.
Двигаясь при каждой проходке в пределах всей длины захватки, они выполняют только одну определенную операцию при одной установке отвала.
При коротких захватках длиной 0,15…0,4 км работы ведутся челночными движениями автогрейдера, причем, если длина захватки близка к 0,15 км,
автогрейдер совершает обратное движение вхолостую на повышенной скорости. При захватках длиной более 0,15 км автогрейдер разрабатывает грунт при
прямом и обратном движениях, поворачивая отвал на 180° в конце участка перед обратным ходом.
4.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
При выполнении работы используется автогрейдер ЗТМ 1-43.
4.3.1. Используя автогрейдер ЗТМ 1-43, лабораторный практикум, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение автогрейдеров.
4.3.2. С помощью рулетки измерить высоту и длину отвала автогрейдера,
а также угол поворота отвала в плане.
По технической характеристике (табл. П.3) найти средние действительные скорости при операциях рабочего цикла автогрейдера.
4.3.3. Определить основные параметры и производительность автогрейдера, используя выражения (4.1) и (4.2).
Техническая производительность автогрейдера:
ПТ 
LF
, м3/ч,
ТЦ
(4.1)
где L – длина участка, в расчётах принимаем L = 400 м; F – площадь вырезаемой
стружки, принимаем для II категории грунта F =0,07…0,09м2; ТЦ – время цикла, ч.
Время рабочего цикла автогрейдера находится по формуле
n
n  2t n
n
Т Ц  2 L  К  П  О   Р , ч,
V

 Д 1 V Д 2 V Д 3  3600
(4.2)
где длина участка L подставляется в км; n – общее число проходов; nК – число проходов при копании грунта; nП – число проходов при перемещении
грунта; nО – число проходов при отделки насыпи; VД1, VД2, VД3 – средние
действительные скорости при копании, перемещении грунта и отделочных
проходах, км/ч; tР – время на разворот автогрейдера, tР = 60…180 с.
27
4.4. ФОРМА ОТЧЁТА
4.4.1. Цель работы.
4.4.2. Описание назначения, устройства и классификации автогрейдеров.
4.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формулам (4.1) и (4.2).
4.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Поясните устройство автогрейдера.
2. Какие виды дополнительного оборудования могут навешиваться на
автогрейдер?
3. Назовите классификацию и главный параметр автогрейдеров.
4. Какие конструктивные признаки автогрейдера влияют на точность
планировки земляного полотна?
5. Что означают цифры в колёсной формуле автогрейдера?
6. Определите техническую производительность автогрейдера.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
ОДНОКОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
5.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса, конструкции и определении производительности одноковшовых погрузчиков.
5.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Одноковшовый погрузчик состоит из базовой машины и рабочего
оборудования шарнирно-сочлененного типа. В комплект сменных рабочих
органов погрузчика входят несколько типов ковшей, захваты для работы со
штучными грузами, бульдозерный отвал и др.
Одноковшовые погрузчики с ковшовым оборудованием (рис. 5.1)
широко применяют для разработки карьерных сыпучих и мелкокусковых материалов с погрузкой их в транспортные средства, для послойной разработки
грунта, перемещения его и отсыпки в отвал, а также выполнения погрузочноразгрузочных и транспортных работ с различными сыпучими материалами.
28
Рис. 5.1. Общий вид одноковшового колёсного погрузчика ТО-18В
Одноковшовые погрузчики со сменными рабочими органами используются для погрузки и разгрузки контейнеров, лесоматериалов, выполнения
планировочных работ и др.
По главному параметру – номинальной грузоподъемности, одноковшовые
погрузчики разделяют на малогабаритные (менее 5 кН), легкие (5…20 кН),
средние (20…40 кН), тяжелые (40…100 кН) и большегрузные (более 100 кН).
Погрузчики классифицируют также по типу ходового оборудования,
базовой машины, расположению, типу и приводу погрузочного оборудования.
По типу ходового оборудования погрузчики подразделяют на гусеничные и колесные. Вследствие более высокой мобильности и транспортабельности наиболее распространены колесные погрузчики (рис. 5.2, а). Гусеничные
погрузчики (рис. 5.2, б) используют при работе на грунтах со слабой несущей
способностью, а также на взорванных скальных грунтах, где необходимо реализовать большие усилия на ковше и где шины быстро изнашиваются.
По типу базовой машины различают погрузчики на специальных базовых шасси и тягачах, погрузочных модификациях промышленных тракторов
и промышленных модификациях тракторов общего назначения.
Специальные шасси и тягачи создают в расчете на агрегатирование с
ними погрузочного оборудования. У них более рациональная компоновка узлов и агрегатов, однако погрузчики на базе собственных шасси экономически
целесообразны только при большой серийности их выпуска или при создании машин специального назначения.
29
Рис. 5.2. Одноковшовые фронтальные погрузчики:
а – на базе специального колесного шасси с жесткой рамой и поворотными колесами; б – на базе гусеничного тягача; 1 – рабочий орган – ковш; 2 – механизм
поворота ковша; гидроцилиндры: 3 – механизма поворота ковша; 4 – механизма
подъема стрелы; 5 – шасси; 6 – портал; 7 – трактор; 8 – рыхлитель
30
Погрузчики выпускают с полуповоротным, перекидным и фронтальным рабочим оборудованием. При полуповоротном оборудовании предусмотрена боковая разгрузка ковша в направлении разработки материала. При
перекидном же оборудовании материал разгружается назад, а фронтальное
оборудование обеспечивает разгрузку ковша со стороны разработки материала. Преимущественно распространены в нашей стране и за рубежом одноковшовые фронтальные погрузчики.
Погрузчики на пневмоколесном ходу монтируются обычно на четырехколесных, двухосных специальных шасси с жесткими рамами и поворотными колесами или с шарнирно-сочлененными рамами. Ходовое оборудование имеет колесные схемы 2x4 и 4х4, а также балансирную подвеску одного
из мостов (обычно заднего) для постоянного опирания на грунт всех четырех
колес. С этой же целью в машинах с шарнирно-сочлененными рамами предусматривают дополнительные горизонтальные шарниры.
Рабочее оборудование погрузчика состоит из стрелы, рабочего органа,
механизмов подъема стрелы и поворота рабочего органа. Навешивают погрузочное оборудование на трактор через специальный портал, на заднюю навеску трактора нередко устанавливают рыхлитель, используемый для предварительного рыхления грунта, разрабатываемого погрузчиком.
Одноковшовые погрузчики являются машинами цикличного действия.
В течение одного цикла погрузчик последовательно выполняет следующие
основные операции: заполняет ковш и поднимает его в транспортное положение, а после передвижения к месту разгрузки поднимает ковш в положение разгрузки. Далее происходят поворот и разгрузка ковша, опускание его в
транспортное положение, после чего погрузчик передвигается к месту загрузки ковша. Некоторые из элементов цикла (например, опускание ковша и
движение погрузчика к месту загрузки) можно совмещать.
В зависимости от физико-механических свойств разрабатываемого (погружаемого) материала применяют различные способы заполнения ковша
(рис. 5.3). При раздельном способе (рис. 5.3, а) ковш внедряется в грунт под
действием напорного усилия ходового оборудования машины. После окончания этой операции машинист поворачивает ковш, внедренный в материал,
заполняет его и поднимает стрелу с ковшом в транспортное положение.
Преимущество данного способа работы заключается в его простоте,
однако он применим только для работы с легкими (насыпными) материалами, так как при значительных сопротивлениях грунта напорного усилия машины не хватает для достаточного внедрения ковша и он заполняется лишь
частично.
К разновидностям данного способа погрузки относят послойную разработку грунта относительно тонкими стружками (скреперный способ), что
обеспечивает хорошее заполнение ковша при работе на достаточно прочных
грунтах.
31
Рис. 5.3. Способы заполнения ковша:
а – раздельный; б – совмещенный – внедрение ковша с подъемом стрелы и
поворотом ковша; в – внедрение ковша с подъемом стрелы
При совмещенном способе ковш заполняется под действием напорного
усилия ходового оборудования при одновременном подъеме стрелы и повороте ковша. На практике совмещают операцию внедрения ковша с подъемом
стрелы (экскавационный способ, рис. 5.3, б) или операцию внедрения ковша
с его поворотом и подъемом стрелы (рис. 5.3, в), в результате чего ковш заполняется лучше и сокращается продолжительность цикла. Совмещать операции можно при установке отдельных насосов для подъема стрелы и поворота ковша или в случае применения делителей потока. Совмещенный способ, требующий высокой квалификации машинистов, особенно эффективен
при автоматизированных системах управления погрузчиками.
Для того чтобы грунт не высыпался при подъеме и опускании рабочего
оборудования, используют рычажные механизмы поворота ковша параллело32
граммного или антипараллелограммного типа, а также применяют гидравлические следящие системы, обеспечивающие подачу жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра ковша для сохранения нужного угла запрокидывания.
Базовое шасси или трактор, предназначенные для навески погрузочного оборудования, характеризуются массой, мощностью установленного двигателя Nдв, рабочими υр и транспортными υтр скоростями передвижения, размерами движителя и его маневренностью (В0, L0, rп и др.).
Разгрузка ковша, обеспечиваемая поворотом ковша на выгрузку («от
себя»), определяет следующие основные параметры погрузчика: высоту разгрузки Н2, вылет кромки ковша L, углы разгрузки εр и запрокидывания εз
ковша (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Схема погрузки грунта в автосамосвал
Для обеспечения эффективной совместной работы погрузчиков и автомобилей-самосвалов их параметры должны быть взаимоувязаны. Известно,
что материал (грунт) в кузове автомобиля распределяется равномерно, если
режущая кромка ковша при его разгрузке находится от борта на расстоянии
не менее 1/3 ширины кузова.
33
5.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
5.3.1. Используя методические указания, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение одноковшовых погрузчиков.
5.3.2. Определить основные параметры и производительность одноковшового фронтального погрузчика по исходным данным (табл. П.4), используя выражения (5.1) и (5.2).
Техническая производительность одноковшового погрузчика:
ПТ 
60  VК    k Н
, т/ч,
Т Ц  kР
(5.1)
где VК – геометрическая вместимость ковша, м3; ρ – плотность материала,
ρ = 1,6 т/м3; kН – коэффициент наполнения ковша, kН = 1,25; kР – коэффициент разрыхления грунта, kР = 1,08…1,32; ТЦ – время цикла, мин.
Время цикла состоит из четырёх операций:
 l
l
l
l  t t
Т Ц  60  1  2  3  4   П М , мин ,


60
 Д1  Д 2  Д 3  Д 4 
(5.2)
где l1, l2, l3, l4 – пути внедрения ковша в штабель, движения гружёного погрузчика на разгрузку, маневрирования для разгрузки, возвратного хода, в расчётах
принимаем l1 = 0,0015 км; l2 = 0,008 км; l3 = 0,003 км; l4 = 0,0015 км; υД1, υД2, υД3,
υД4 – средние действительные скорости при внедрении ковша в штабель, при
движении гружёного погрузчика на разгрузку, при маневрировании для разгрузки, при возвратном ходе, км/ч; tП – время переключения передач и золотников гидрораспределителя, tП = 60 с; tМ – время маневрирования транспорта, при
челночном способе работы tМ = 5…6 с, при работе с поворотом tМ = 0.
5.4. ФОРМА ОТЧЁТА
5.4.1. Цель работы.
5.4.2. Описание назначения, устройства и классификации одноковшовых погрузчиков.
5.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формулам (5.1) и (5.2).
5.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Назовите классификацию одноковшовых погрузчиков.
2. Поясните назначение и конструкцию одноковшового фронтального
погрузчика.
34
3.
4.
5.
6.
Охарактеризуйте основные способы заполнения ковша погрузчика.
Назовите основные параметры погрузчика.
Из каких операций состоит рабочий цикл одноковшового погрузчика?
Определите техническую производительность одноковшового погрузчика.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
ГРЕЙДЕР-ЭЛЕВАТОРОВ
6.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса,
конструкции и определении производительности грейдер-элеваторов.
6.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Грейдер-элеватор (рис. 6.1) – землеройно-транспортная машина для
послойного резания грунта с плужным рабочим органом и транспортирующим устройством непрерывного действия.
Грунт, срезаемый грейдер-элеватором при перемещении, передаётся на
конвейер или метатель, который сбрасывает этот груз в валик или слой, образующийся параллельно рабочему перемещению машины. Грунт можно отсыпать в транспортные средства, двигающиеся вместе с грейдер-элеватором.
Грейдер-элеваторы применяются для создания линейных сооружений:
насыпей и выемок в дорожном, ирригационном и гидротехническом
строительстве, при работе на равнинной местности в грунтах нормальной
влажности без включений крупного камня.
Высота насыпи и глубина выемки (до 2 м) ограничена вылетом конвейера, который не может быть большим из условия сохранения устойчивости машины при сравнительно небольшой ширине колеи.
Грейдер-элеваторы классифииируются по типу ножа, по конструкиии
и расположению транспортирующего органа, по способу передвижения,
приводу, по системе управления и типоразмерам.
По типу ножа различают грейдер-элеваторы с дисковыми, прямыми и
криволинейными (полукруглыми) ножами (вторые и третьи получили название стругов). Ножи могут быть поворотными и неповоротными. Грейдерэлеватор с поворотным ножом может работать по челночной схеме с
отрывкой одностороннего кювета или односторонней отсыпкой грунта без
разворотов всей машины в начале и конце заходки.
35
Рис. 6.1. Грейдер-элеватор самоходный: 1 – одноосный тягач; 2 – генератор; 3
– плужная рама; 4 – дисковый плуг;
5 – конвейер; 6 – двигатель привода конвейера; 7 – гидроцилиндры подъёма
и складывания конвейера; 8 – гидроцилиндр поворота плуга; 9 – основная
рама; 10 – гидроцилиндры подъёма плужной рамы и нижней части конвейера
36
По конструкции и расположению транспортирующего органа различают грейдер-элеватор с ленточными конвейерами (поперечными, диагональными или поворотными), с метателями и конвейерами-метателями.
Грейдер-элеваторы могут также иметь два (продольный и поперечный)
конвейера.
По способу передвижения rрейдер-элеваторы делятся на прицепные и
полуприцепные к тракторам, навесные на базе автогрейдеров и самоходные
на базе одноосных тягачей.
Привод транспортирующего органа может быть механическим (с отбором мощности от двигателя трактора или с самостоятельным двигателем
внутреннего сгорания), электрическим и гидравлическим. Наиболее совершенны электрический и гидравлический приводы.
Управление рабочими органами может быть механическим (с отбором
мощности для механизмов управления от основной трансмиссии), а также
гидравлическим или электрогидравлическим, которые нашли наибольшее
применение.
Типоразмеры грейдер-элеваторов определяются производительностью
и дальностью перемещения грунта. В свою очередь, производительность зависит от мощности машины и размеров её режущего органа, а дальность
транспортирования - от длины и скорости транспортирующего органа.
Являясь машинами непрерывного действия с рациональным процессом
перемещения грунта, грейдер-элеваторы отличаются от других землеройнотранспортных машин высокой производительностью, при работе в отвал она
достигает 3000 м3/ч. Эти машины обслуживаются в большинстве случаев
одним грейдеристом.
Грейдер-элеватор пpи отсьпке грунта в насыпь, отвал или кавальер дает
непрерывный поток грунта, определяемый площадью поперечного сечения
срезаемой стружки грунта и скоростью движения машины. Этот поток прерывается в конце и начале захватки. Схема работы грейдер-элеватора показана на
рис. 6.2. Рабочий цикл состоит из срезания грунта на длине захватки, подъема
ножа, разворота грейдер-элеватора или перехода на противоположную сторону сооружения при пальцевой схеме или маневра для перехода на параллельную стружку при челночной схеме (для грейдер-элеваторов с поворотным
ножом) и опускания ножа.
Для прицепных грейдер-элеваторов, обладающих плохой маневренностью, длина захватки должна быть не менее 500 м. Самоходные и челночного действия грейдер-элеваторы могут работать достаточно эффективно
и при меньшей длине участка. Наиболее распространенными конструкциями
грейдер-элеваторов являются полуприцепные машины с автономным двигателем внутреннего сгорания для привода транспортирующего органа и самоходные машины на базе одноосных тягачей.
37
Рис. 6.2. Схемы работы грейдер-элеватора:
а – при возведении насыпи из двухсторонних кюветов-резервов кольцевыми
проходами (с разворотом машины в конце каждого прохода); б – при возведении насыпи из одностороннего резерва и челночным движением машины с
одной стороны сооружения; 1, 2, 3, 4 – проходы с одной стороны дороги;
1´, 2´, 3´ – соответствующие им проходы с другой стороны
В грейдер-элеваторах широко применяются дисковые сферические ножи (рис. 6.3), укрепляемые при помощи кронштейна 3 на плужной балке 1
или плужной раме, которая, в свою очередь, подвижно соединяется с
основной рамой машины. Они располаrаются под углом к горизонтальной
плоскости и к направлению движения машины так, чтобы срезаемый ножом
пласт грунта, поворачиваясь, ложился на середину ленты конвейера, а процесс резания проходил с минимальной энергоемкостью, что возможно при
согласовании положения (грунта) ножа со свойствами разрабатываемого
грунта и скоростью резания. Поэтому во всех конструкциях грейдерэлеваторов с дисковыми ножами предусматривается широкий диапазон регулировки положения ножа. Эффективность процесса резания и траектории потока срезанного грунта существенно зависит от формы и размеров ножа.
Наиболее рациональной формой является сферический диск с отношением
радиуса кривизны сферы к диаметру ножа 0,85…1. С увеличением радиуса
кривизны ножа энергоёмкость резания снизится, но ухудшится подача грунта
на конвейер.
38
Рис. 6.3. Дисковый режущий орган (плуг) грейдер-элеватора:
1 – плужная балка; 2 – распорка (подкос); 3 – кронштейн; 4 – сферический
нож; 5 – зубчатые соединительные диски; 6 – центральный болт
6.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
6.3.1. Используя методические указания, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение грейдер-элеваторов.
6.3.2. Определить основные параметры и производительность грейдерэлеватора по исходным данным (табл. П.5), используя выражения (6.1) и (6.2).
При отсыпке грунта в насыпь из двухсторонних резервов или отрывке
канала с отсыпкой грунта на две стороны техническая производительность
грейдер-элеватора
ПТ 
F  kП  L
, м3/ч,
L / V Д  t ПОВ
(6.1)
где F – проекция площади вырезаемой стружки грунта на плоскость, перпендикулярную к направлению движения грейдер-элеватора, м2; kП – коэффициент,
учитывающий потери грунта при подаче его на конвейер, для дискового ножа
kП = 0,85…0,95; L – длина захватки, L = 1500 м; VД – средняя действительная
скорость грейдер-элеватора, м/ч; tПОВ – время поворота в конце участка, tПОВ =
0,15 ч.
39
Проекция площади вырезаемой стружки грунта:
F  h  b  kФ , м2,
(6.2)
где h и b – толщина и ширина срезаемой стружки, находятся из условия заглубления диска на половину; kФ – коэффициент, учитывающий геометрическую форму сечения стружки, для дисковых ножей kФ =0,85.
6.4. ФОРМА ОТЧЁТА
6.4.1. Цель работы.
6.4.2. Описание назначения, устройства и классификации грейдерэлеваторов.
6.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формулам (6.1) и (6.2).
6.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Поясните конструкцию грейдер-элеватора.
2. Поясните назначение и принцип работы грейдер-элеватора.
3. Назовите виды рабочего органа и привода транспортирующего органа.
4. Из чего состоит дисковый режущий орган?
5. Приведите уравнение производительности грейдер-элеватора.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ
7.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса,
конструкции и определении производительности машин и оборудования для
уплотнения грунтов.
7.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Насыпи и другие грунтовые сооружения возводятся из грунтов, разрыхленных в процессе разработки и, следовательно, обладающих пониженной
прочностью. Поэтому для обеспечения устойчивости земляных сооружений и
долговечности возводимых на них инженерных сооружений (зданий, дорожных
40
покрытий) отсыпаемые грунты подвергаются уплотнению – наиболее дешевому
способу повышения их прочности и плотности структуры, способной без значительных деформаций выдерживать нагрузки и быть устойчивой к воздействию погодно-климатических факторов (влаги, отрицательной температуры).
Процесс уплотнения грунтов включает в себя два этапа: разрушение существующей структуры грунта и создание новой, более устойчивой по отношению к различным механическим воздействиям.
Создание новой структуры заключается в относительном смещении частиц грунта, необходимом для наиболее компактной их укладки и вытеснения
газообразной и жидкой фаз. Этот процесс сопровождается уменьшением объема.
Структуру грунта обычно оценивают одним показателем – плотностью,
которую должны получить в результате его уплотнения. Для определения степени уплотнения пользуются методом стандартного уплотнения, а требования к
плотности грунтов в сооружении выражают коэффициентом уплотнения (в долях максимальной стандартной плотности).
Большое значение при уплотнении имеет влажность грунтов. Влажность,
при которой требуемая плотность достигается при наименьшей затрате механической работы, называется оптимальной (ω0).
В зависимости от вида нагружения различают статическое и динамическое воздействие на грунт. Статическое воздействие характеризуется сравнительно небольшими скоростями изменения напряженного состояния, динамическое – резким изменением состояния (ударные или вибрационные волны).
Уплотнение грунтов производят укаткой, трамбованием, вибрацией,
вибротрамбованием и виброукаткой.
При укатке деформация и связанное с ней уплотнение грунта происходят
в результате статического давления, создаваемого вальцом или колесом на поверхность уплотняемого слоя.
При трамбовании грунт уплотняется падающей массой, обладающей в
момент контакта с поверхностью грунта определенной скоростью.
При вибрировании уплотняемому слою грунта сообщаются колебательные движения, а сам вибрационный орган машины не отрывается от
грунта.
Если возмущения вибрирующей массы превзойдут определенный предел,
рабочий орган машины будет отрываться от поверхности грунта и ударять о
грунт с большой частотой; этот процесс называется вибротрамбованием.
Катки – наиболее простые и экономичные грунтоуплотняющие машины.
Рабочими органами катков служат вальцы или колеса, которые перекатываются
по поверхности грунта. Для уплотнения грунтов применяются прицепные
(рис. 7.1), полуприцепные и самоходные катки (рис. 7.2) с гладкими, кулачковыми и решетчатыми вальцами или с колесами на пневматических шинах.
41
Рис. 7.1. Прицепной кулачковый каток:
1 – бандаж; 2 – ящик для балласта; 3 – прицепное устройство; 4 – упор;
5 – рама; 6 – скребки
Основным недостатком катков статического действия является их
большая масса, необходимая для эффективного уплотнения грунта. Эту массу можно значительно снизить при том же уплотняющем эффекте, если рабочие органы машин выполнить вибрирующими.
Вибрационные катки выполняют прицепными и самоходными (рис. 7.2).
Рис.7.2. Общий вид самоходного вибрационного катка
с кулачковыми вальцами ВК-24
42
Чаще всего в виброкатках применяют центробежные вибровозбудители
с круговой вынуждающей силой. Их приводят в действие от двигателя внутреннего сгорания самоходного катка или специально установленного на раме
прицепного катка двигателя привода возбудителя. Односекционный (т.е. с
одним вальцом на оси) прицепной виброкаток и его кинематическая схема
показаны на рис. 7.3.
Рис. 7.3. Прицепной виброкаток:
1 – двигатель; 2 – муфта сцепления; 3 – клиноременная передача; 4 – венец;
5 – дебаланс
У самоходных виброкатков вибрирующими выполняют обычно ведущие вальцы. Металлоемкость виброкатков в 2…3 раза меньшая, чем катков
43
статического действия. При этом нужное уплотнение слоя грунта достигается
меньшим числом проходов, так как виброкатки наряду со статическим оказывают на грунт и вибрационное действие.
Сущность его заключается в том, что периодические возмущения, передаваемые от вибратора в грунт рабочим органом, интенсифицируют перестройку сложившейся структуры грунта, в результате чего получается более
плотная упаковка грунтовых частиц.
Для уплотнения несвязных грунтов и гравийно-песчаных материалов в
стесненных или недоступных для других машин местах применяют вибрационные плиты. Кроме плит в комплект оборудования входят вибратор, двигатель, система подвески и механизм управления. Для привода вибраторов на
вибрационных плитах чаще всего используют двигатели внутреннего сгорания
– дизельные или карбюраторные. По принципиальной схеме эти устройства могут быть одно- и двухмассными. В первом случае вибратор и двигатель установлены непосредственно на плите. Во втором случае на плите монтируют
лишь вибратор, а двигатель устанавливают на специальную раму, соединенную
с плитой упругими элементами (рис. 7.4). В этом случае в колебательное движение приводится лишь нижняя часть, тогда как верхняя, подрессоренная, не
колеблется, но воздействует на грунт общей массой статического давления.
Иногда применяют машины, рабочие органы которых работают в безотрывном режиме. В этих случаях грунт уплотняют, например ударами бойка
по наковальне, расположенной на плите. Такие машины, построенные на основе динамических систем, движение которых сопровождается ударным
взаимодействием составляющих элементов, называют виброударными. Одна из принципиальных схем подобной машины показана на рис. 7.5.
Рис. 7.4. Виброплита:
1 – клиноремённая передача; 2 – двигатель; 3 – уплотняющая плита; 4 – дебалансы
44
При работе машин ударного действия пассивный рабочий орган в виде
плиты или молота периодически соударяется с поверхностью грунта. Во время
удара кинетическая энергия полностью или частично передаётся уплотняемому
массиву и в значительной части расходуется на развитие необратимой деформации, т.е. на уплотнение грунта. Частота ударов сравнительно невелика – она
обычно не превышает десяти в 1 с. Машины ударного действия (рис. 7.6) также
называют трамбующими. Их применяют для уплотнения связных и несвязных
грунтов, грунтов в естественном залегании и мерзлых, в условиях зимнего строительства. Трамбующими машинами можно уплотнять грунты в слоях до 80 см,
что очень важно при возведении насыпей, плотин, дамб и других сооружений.
Рис. 7.5. Виброударная плита:
1 – вибровозбудитель; 2 – плита; 3 – боек; 4 – наковальня
Рис. 7.6. Трамбующая машина:
1 – трамбующие плиты; 2 – направляющие; 3 – кривошипно-полиспастный
механизм
45
7.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
7.3.1. Используя методические указания, плакаты и кинофильм, изучить
общее устройство и назначение машин и оборудования для уплотнения грунтов.
7.3.2. Определить основные параметры и производительность машин и
оборудования для уплотнения грунтов по исходным данным (табл. П.6), используя выражение (7.1).
Техническая производительность катка для уплотнения грунтов:
103  h0 B  b   V Д  k П
ПТ 
, м3/ч,
n
(7.1)
где h0 – толщина уплотняемого слоя грунта, h0 = 0,2 м; В – ширина рабочего
органа, м; b – величина перекрытия, b = 0,1…0,3 м; VД – средняя действительная скорость, км/ч; kП – коэффициент, учитывающий потери, связанные
с поворотом машин для уплотнения грунта, kП = 0,8…0,95; n – количество
проходов для достижения необходимой плотности, n = 4…6.
7.4. ФОРМА ОТЧЁТА
7.4.1. Цель работы.
7.4.2. Описание назначения, устройства и классификации машин и оборудования для уплотнения грунтов.
7.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формуле (7.1).
7.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Назовите, какие машины и механизмы применяют для уплотнения
грунтов.
2. Поясните назначение и принцип работы прицепного виброкатка.
3. Перечислите машины динамического действия на грунт.
4. Поясните принцип действия виброплит и виброударных плит, их отличие.
5. Приведите уравнение производительности уплотняющего катка.
46
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
МАШИН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ
8.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса, конструкции и определении производительности машин для разработки мёрзлых
грунтов.
8.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Для подготовки мёрзлых грунтов к экскавации чаще других применяют
механический способ их разрушения. Основными группами машин, работающих
по этому способу, являются навесные рыхлители, машины для нарезания щелей
и разработки траншей, оборудование ударного и вибрационного действия.
Машины для рытья траншей и нарезания щелей разрабатывают мерзлый грунт резанием – снимая рабочими органами стружки небольшой толщины. Вследствие этого энергоемкость рабочего процесса получается большая, а производительность машин невысокая. Щели в мерзлом грунте нарезают для укладки кабеля, трубопроводов малого диаметра, а также для послойной разработки грунтов. В первом случае ширина щели определяется
технологическими требованиями, во втором – она должна быть минимальной, так как нарезанные щели только разделяют массив на блоки, вследствие
чего грунт можно удалять одноковшовым экскаватором. Размер блоков должен соответствовать размерам ковша экскаватора, а глубина прорези в сезонномёрзлом грунте составляет не менее 0,7…0,8 от глубины промерзания.
Ниже этого уровня прочность замерзшего грунта значительно уменьшается и
обычно его можно разрабатывать экскаватором. При небольшой ширине щели средняя энергоемкость процесса в 3…5 раз меньшая, чем при разработке
сплошного массива мерзлого грунта резанием.
Основными рабочими органами для нарезания щелей служат баровые
устройства, дисковые и кольцевые фрезы. Общий вид и схема баровой машины показана на рис. 8.1, 8.2. В нее входят базовая машина 4, гидроцилиндр подъема 3, трансмиссия 2 и баровый рабочий орган 1.
В качестве базовых машин используют тракторы с ходоуменьшителем
(минимальная скорость – 30 м/ч) или цепные траншейные экскаваторы. С
помощью гидропривода можно регулировать усилие прижатия резцов к забою. При наличии нескольких рабочих органов целесообразно устанавливать гидроцилиндры на каждый из них, что позволяет нарезать одну или несколько щелей одновременно.
47
Рис. 8.1. Общий вид баровой машины на базе трактора Т-130
Рис. 8.2. Принципиальная схема баровой землеройной машины
Баровый рабочий орган состоит из рамы и бесконечной цепи со сменными резцами. Цепь опирается на часто установленные направляющие ролики, не дающие ей свободно провисать и позволяющие получить доста48
точное напорное усилие. Одним комплектом резцов можно нарезать щели
длиной 800…1000 м. Быстрый выход из строя резцов и баровой цепи – один
из важнейших эксплуатационных недостатков баровых машин.
Принцип работы баровой машины подобен принципу работы цепного
траншейного экскаватора. При движении цепи рабочий орган опускается на
грунт и постепенно врезается до необходимой глубины. Разрушенный грунт
выносится на поверхность цепью. В результате сочетания перемещения машины и движения цепи зубья срезают стружку и прорезают щель.
К основным конструктивным параметрам баровых машин относят
длину рабочего органа, ширину щели, скорости движения баровой цепи и
перемещения машины, число одновременно прорезаемых щелей, максимальное тяговое усилие, усилие подъема (перевода в транспортное положение) и опускания (прижатия к забою) рабочего органа.
Фрезерные машины (рис. 8.3) создают на базе гусеничных тракторов
или роторных траншейных экскаваторов. Их конструктивная схема, как и
принцип работы, аналогичны роторным экскаваторам.
Рис. 8.3. Схема фрезерной машины:
1 – гусеничный тягач; 2 – кронштейн; 3 – гидроцилиндр подъема;
4 – фрезерный рабочий орган
49
Основным отличием является небольшая ширина отрываемой щели и
небольшая по сравнению с диаметром фрезы глубина щели, которая ограничена условиями выноса разрушенного грунта на поверхность.
На эффективность баровых и фрезерных рабочих органов влияют скорости резания и подачи, геометрия зубьев и их рациональная расстановка.
Резцы нужно устанавливать так, чтобы предыдущие обеспечивали последующим работу в условиях полублокированного или свободного резания.
Мерзлый грунт легко разрушается растягивающими усилиями. Поэтому наиболее выгодным с энергетической точки зрения представляется
разрушение мерзлых грунтов отрывом. Машины с винтовым рабочим органом, основанные на таком принципе разрушения, прикладывают к грунту
нагрузку, направленную в сторону открытой поверхности. Исследования и
производственные испытания показали, что способ разрушения мерзлого
грунта растяжением достаточно эффективен.
Рабочие органы, разрушающие мерзлый грунт растягивающими усилиями, работают по двум схемам: с завинчивающимся анкером и с внедрением клина на границе замерзания. В первом случае (рис. 8.4, а) в грунт завинчивают до определенной глубины анкерное устройство. Затем усилием,
направленным вдоль анкера, от поверхности отрывают конусообразные глыбы грунта, которые одновременно разрыхляются. Усилие может быть как
статическим, так и динамическим. При наличии открытого забоя анкер (рис.
8.4, б) заглубляет клин, вдавливаемый тяговым усилием, развиваемым винтовым наконечником, до скола грунта в сторону открытой поверхности.
Рис. 8.4. Винтовой рабочий орган:1 – штанга; 2 – упорный подшипник;
3 – клин; 4 – винтовой наконечник
50
Для внедрения клина в грунт на границе замерзания необходимо предварительно подготовить забой в виде уступа, из которого начинает работать
машина. Обычно такой рабочий орган (рис. 8.5) устанавливают на трактор
вместо отвала бульдозера. В этом случае клин заглубляется тяговым усилием
трактора, а скол грунта происходит при подъеме клина гидроцилиндром. Усилие Рпод на подъем клина несложно рассчитать исходя из прочности грунта на
разрыв σр, глубины промерзания Нц и угла скола грунта ψ. При этом прочность
грунта σр нужно принимать равной прочности промерзшего слоя при средней
температуре Тср.
Рис. 8.5. Разрушение грунта клином, внедряемым на границе замерзания:
h – глубина промерзания; 1 – тягач; 2 – рама; 3 – гидроцилиндр; 4 – клин
Перспективность применения таких машин очевидна, т.к. они воздействуют на мерзлый грунт, начиная от границы промерзания, где он наименее
прочен по сравнению с более прочным поверхностным слоем.
Мерзлый грунт может разрушаться при соударении рабочего органа
машины с грунтом (рис. 8.6), если кинетическая энергия его в значительной
степени преобразуется в энергию деформации грунта. От места соударения в
грунте распространяется волна, вызывающая в конечном счете разрушение
грунта. Основная причина разрушения – появление наряду со сжатием под рабочим органом растяжения контактной поверхности в прилегающем районе. В
результате в мерзлом грунте появляются трещины, опережающие начало скалывания. При забивании в грунт клина появляется, кроме того, расклинивающее усилие. При наличии свободной поверхности, в направлении которой
происходит скол, это вызывает разрушение грунта, в основном, растяжением.
Способы вибрационного и виброударного разрушения мерзлых грунтов
отличаются от способа ударного разрушения сравнительно большой частотой силовых импульсов при меньшей их энергии. Обычно механизмы, вызывающие колебания рабочего органа, обеспечивают частоту 8…120 Гц при
51
энергии одного импульса от 0,1 до 30 кДж. Рабочие органы землеройных
машин, у которых инструмент движется не только вместе с рабочим органом,
но и относительно него, называют активными. Активизация рабочих органов
позволяет подводить к забою дополнительную энергию, увеличивающую
производительность и эффективность рабочего процесса.
Рис. 8.6. Конструктивные схемы клиновых рыхлителей:
а – с падающим рабочим органом; б – с забиваемым рабочим органом;
в – для послойного рыхления грунта
В зависимости от схемы крепления вибратора на рабочем органе различают три типа таких машин (рис. 8.7): вибрационные, виброударные и частоударные.
Вибрационный рабочий орган (рис. 8.7, а) состоит из вибратора, который жестко закреплен на рабочем инструменте. Под действием синусоидальной вынуждающей силы рабочий орган совершает колебания, передающиеся
инструментом грунту. Более эффективны вибраторы направленного действия, которые обычно применяют для активизации рабочих органов землеройных машин.
Виброударный рабочий орган (вибромолот) производит как вибрационное, так и ударное воздействие на грунт. Он состоит из вибратора (см. рис.
8.7, б) и рабочего инструмента, соединенных пружинами. При движении
вибратора под действием вынуждающей силы пружины вначале запасают
энергию, а затем отдают ее инструменту, увеличивая силу соударения бойка
и наковальни. Режим работы вибромолота зависит от регулировки механизма. Число ударов может быть равным частоте колебаний вибратора или быть
меньше ее. Это число в значительной степени зависит от зазора х между бойком и наковальней, который может быть положительным, нулевым или отрицательным (боек прижимается к наковальне с определенной силой).
52
Рис. 8.7. Схемы рабочих органов вибромашин:
а – вибрационного действия; б – виброударного действия; в – частоударного
действия; 1 – вибратор; 2 – боёк; 3 – наковальня; 4 – рабочий инструмент;
5, 6 – пружины
Когда вибратор и рабочий инструмент (см. рис. 8.7, в) не соединены, на
грунт передаются частоударные нагрузки. По данным исследований, такие
рабочие органы несколько менее эффективны, чем виброударные.
8.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
8.3.1. Используя методические указания, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение машин для разработки мёрзлых грунтов.
8.3.2. Определить основные параметры и производительность машины
для разработки мёрзлых грунтов по исходным данным (табл. П.7), используя
выражение (8.1).
Техническая производительность роторных экскаваторов с резцами для
разработки мёрзлых грунтов:
ПТ = 3600·bТ·hТ·υР,
(8.1)
где bТ – ширина траншеи, м; hТ – глубина траншеи (максимальная, по технической характеристике), м; υР – скорость резания (окружная скорость вращения ротора), м/с.
53
8.4. ФОРМА ОТЧЁТА
8.4.1. Цель работы.
8.4.2. Описание назначения, устройства и классификации машин и оборудования для разработки мёрзлых грунтов.
8.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формуле (8.1).
8.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Назовите, какими способами можно разрабатывать мёрзлые грунты.
2. Поясните назначение и принцип работы баровой и фрезерной машин.
3. Объясните вибрационный способ разрушения мёрзлых грунтов и
нарисуйте конструктивные схемы вибромашин.
4. В чём отличие виброударных от частоударных машин?
5. Напишите уравнение производительности роторных экскаваторов с
резцами.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9
ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ
МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
9.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса,
конструкции и определении производительности машин и оборудования для
гидромеханизации земляных работ.
9.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Гидромеханизация – особый вид механизации земляных работ, при котором все операции процесса (разработка, транспортировка и укладка грунта)
или некоторые из них выполняют с помощью воды. При этом от забоя к месту укладки подаётся смесь грунта и воды, называемая пульпой. Этот непрерывный процесс обеспечивает комплексную механизацию земляных работ.
Преимущества гидромеханизации земляных работ состоят в высокой
производительности оборудования и труда с подачей грунта на большие расстояния, возможности разработки грунта из-под воды, естественного уплот54
нения укладываемого намывом грунта и в возможности разделения его на
фракции. Необходимо, однако, учитывать, что производительность и стоимость гидромеханизированных земляных работ в значительной мере зависят
от местных условий. Данный способ применим не для всех групп грунта.
Плохо поддаются такой разработке грунты, содержащие большое количество
камней, а также плотные глинистые.
Различают два способа гидромеханизации земляных работ – закрытый
(подводный) и открытый. При закрытом способе применяют плавучие землесосные установки, снабженные всасывающей трубой, которую опускают на
дно водоёма. Водяным потоком, всасываемым землесосом, захватывают со
дна грунтовые частицы и образовавшуюся пульпу перекачивают по трубам к
месту отвала, где частицы оседают, а вода уходит.
С учётом этих двух способов оборудование для механизации работ тоже подразделяют на две группы: для землесосных и для гидромониторных
работ. Особую группу составляет вспомогательное оборудование.
В первую группу входят землесосные снаряды (автономные и с питанием от береговых энергетических систем), во вторую – гидромониторы, насосные и землесосные установки. Водоводы и пульпопроводы, а также перекачивающие землесосные установки включают в обе группы.
Трудоёмкость работ и удельный расход электроэнергии при гидромониторном способе более высокие, чем при землесосном.
Землесосный снаряд (рис. 9.1) представляет собой землеройную машину непрерывного действия, предназначенную для разработки грунта в подводном забое и перемещения его к месту укладки. Это плавучий агрегат, оборудованный рядом специальных устройств (рис. 9.2).
Рис. 9.1. Общий вид землесосного снаряда
55
К ним относятся грунтозаборное устройство, предназначенное для непрерывного отделения грунта от массива забоя, грунтовый насос, всасывающий и перекачивающий пульпу, всасывающий пульпопровод – трубопровод,
соединяющий грунтозаборное устройство с грунтовым насосом, напорный
пульпопровод, предназначенный для соединения грунтового насоса с береговыми пульпопроводами.
Землесосный снаряд имеет также устройство для рабочих перемещений, обеспечивающее непрерывный контакт грунтозаборного устройства с разрабатываемым грунтом (оперативные лебедки и свайное оборудование). Силовые установки снаряда используют для приведения в действие
грунтового насоса (главная машина), дизель-электрические установки – для
приведения в действие механизмов рабочих перемещений, для освещения,
водоснабжения и бытовых нужд.
Грунтозаборные устройства могут быть двух типов: для непосредственного всасывания без предварительного разрыхления грунта и с каким-либо
рыхлителем, повышающим интенсивность грунтозабора. Основной частью
этого устройства является наконечник, в зев которого при работе грунтового
насоса поступает вода. Скорость движения воды возрастает с приближением к
зеву наконечника, достигая в его плоскости 1,5…2 м/с. Струи воды, попадающие на грунт, размывают его и увлекают во всасывающее отверстие; в грунте
образуются фильтрационные потоки, увлекающие частицы грунта.
Рис. 9.2. Схема землесосного снаряда:
1 – грунтозаборное устройство; 2 – лебедка; 3 – напорный пульпопровод;
4 – свайное устройство; 5 – плавучий пульпопровод; 6 – грунтовой насос;
7 – всасывающий пульпопровод; 8 – корпус
Способ непосредственного всасывания грунта из-под воды достаточно
эффективен при разработке не слежавшихся песков. Поэтому грунтозаборные
устройства большинства земснарядов, предназначенных для работы в плотных
и связных грунтах, оснащают разрыхлителями, которые разрушают грунт непо56
средственно перед всасывающим отверстием. По принципу действия разрыхлители можно разделить на два класса – гидравлические (рис. 9.3) и механические
(рис. 9.4).
Рис. 9.3. Схема всасывающего наконечника:
1 – всасывающая труба; 2 – всасывающий патрубок; 3 – сопла;
4 – коллектор; 5 – труба для подачи воды
Водогрунтовую смесь всасывает грунтовый насос или, как его называют, землесос (рис. 9.5). В результате вращения рабочего колеса пульпа, заполняющая внутреннюю полость корпуса, отбрасывается от центра насоса к концам лопастей и направляется в отливной канал. Вследствие этого в центральной части насоса образуется зона пониженного давления, в которую под влиянием атмосферного давления устремляется пульпа от всасывающего патрубка.
Рис. 9.4. Схема фрезерного рыхлителя:
1 – фреза; 2 – всасывающее отверстие; 3 – всасывающая труба; 4 – ножи;
5 – рёбра ступицы; 6 – направление перемещения фрезы
57
Рис. 9.5. Грунтовой насос:
1 – лопасти; 2 – всасывающий патрубок; 3, 5 – диски рабочего колеса;
4 – корпус; 6 – трубка для подачи воды; 7 – ступица; 8 – вал; 9 – сальниковое
уплотнение; 10 – крышка корпуса; 11 – отливной канал.
Стрелками показаны направления движения пульпы
Рабочие перемещения землесосных снарядов должны обеспечивать
движение грунтозаборного устройства в горизонтальной плоскости. При
этом движение должно осуществляться по заданным траекториям с регулируемой скоростью, без холостых ходов, т. е. движения грунтозаборного устройства по выработанным участкам забоя.
В последние годы применяют три способа рабочих перемещений земляных снарядов: канатный, свайно-канатный и свайный. Каждый способ может осуществляться по нескольким схемам в зависимости от характера работ,
выполняемых земснарядом. В соответствии с этими схемами земснаряд с
грунтозаборным устройством может перемещаться поступательно вдоль своей продольной оси или поперек нее; может совершать веерное движение, поворачиваясь относительно неподвижной точки или, оставаясь на месте, поворачивать в горизонтальной плоскости грунтозаборное устройство и т. д.
Большая часть землесосных снарядов с грунтозаборным устройством в процессе работы движется по дугам окружностей. Их центрами служат сваи,
опущенные в грунт.
В состав свайного устройства входят две сваи, расположенные в кормовой части снаряда, и лебедки, с помощью которых он совершает повороты.
58
Сваи поднимают и опускают в грунт попеременно, что дает возможность поворачивать землесосный снаряд относительно их поочередно.
На рис. 9.6 сплошными линиями показано первоначальное положение
снаряда П у правой бровки разрабатываемого участка.
Рис. 9.6. Способ папильонирования с рабочим свайным ходом:
а – план; б – положение напорной сваи в прорези корпуса; П, Л – положение земснаряда соответственно у правой и левой бровок; С – среднее
положение снаряда; I … VII – папильонажные ленты; I …IV – положения
напорной сваи; 2В – ширина разрабатываемого участка;
1 – напорная свая; 2 – прикольная свая
59
Снаряд поворачивается вокруг сваи с помощью натягиваемых тросов,
соединенных с якорями. В это время фреза разрабатывает грунт на площади
ленты, после чего снаряд переходит в положение Л (у левой бровки). Затем
при помощи напорного механизма землесосный снаряд отталкивается от
сваи, продвигается вперед на ширину одной ленты и совершает рабочий ход
в обратном направлении. Такие веерные перемещения грунтозаборного устройства или землесосного снаряда называют папильонированием (в переводе
с французского — порхание бабочки).
Основным оборудованием для выполнения гидромониторных работ
служат гидромониторы – устройства, предназначенные для формирования
компактной водяной струи. Они превращают потенциальную энергию воды,
подаваемой по напорному трубопроводу, в кинетическую энергию струи и
направляют ее в нужную точку забоя. В результате действия струи грунт разрушается и, смешиваясь с водой, образует пульпу.
Гидромонитор (рис. 9.7) состоит из неподвижного нижнего колена и
верхнего, которое можно поворачивать вокруг вертикальной оси благодаря
вертикальному шарнирному устройству. Подвижное колено с помощью шарового шарнира соединено со стволом, несущим на конце насадку. Оси шарниров взаимно перпендикулярны. Шаровой шарнир дает возможность поворачивать ствол гидромонитора в вертикальной плоскости на угол около 25°
вниз и около 50° вверх от горизонтального положения. Воду подводят к
нижнему колену, из которого она поступает в верхнее колено, а через ствол и
насадку в виде компактной струи выбрасывается наружу.
Рис. 9.7. Гидромонитор:
а – общий вид гидромонитора; б – вертикальный шарнир гидромонитора;
1 – нижнее колено; 2 – обойма; 3 – шарикоподшипник; 4 – кольцо; 5 – крышка
сальника; 6, 9 – стяжные болты; 7 – фланец верхнего колена; 8 – верхнее колено; 10 – шарнирное устройство; 11 – шаровой шарнир; 12 – ствол;
13 – насадка; 14 – сальник
60
Гидромониторы питают водой с помощью насосных установок. Обычно насосную станцию компонуют из двух или больше центробежных насосов. Проточную часть гидромониторов (нижнее и верхнее колена, ствол, насадка) проектируют так, чтобы компактную струю воды можно было создать
с наименьшими гидравлическими потерями. С этой целью внутренней полости ствола придают конусность в 3…5° в направлении движения потока. Кроме того, внутри ствола устанавливают ребра-успокоители параллельные его
оси. Эти ребра служат для гашения вращательного движения воды и уменьшения вихревых потоков в струе.
Гидромониторы монтируют обычно на металлических салазках (сварных или штампованных) или на самоходных шасси (гусеничных или шагающих). В зависимости от этого их подразделяют на переставные и самоходные. В строительстве наиболее широко используют переставные гидромониторы, которые перемещают в пределах площадки тракторами или переставляют грузоподъемными кранами.
Грунт, размытый гидромонитором, может подаваться к месту укладки
по канавам и лоткам. Такое безнапорное самотечное транспортирование
можно применять лишь в тех случаях, когда местность имеет уклон в сторону нужного направления движения пульпы. Такой способ транспортировки
применяется довольно редко.
При напорном транспорте, применяемом наиболее широко, пульпа самотеком поступает в приямок, называемый зумпфом, который устраивают у
места стоянки гидромонитора. Из приямка пульпа засасывается грунтовым
насосом (землесосом), подается в напорный пульпопровод, по которому
транспортируется к месту укладки.
9.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
9.3.1. Используя методические указания, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение машин и оборудования для гидромеханизации земляных работ.
9.3.2. Определить основные параметры и производительность гидромонитора по исходным данным (табл. П.8), используя выражения (9.1)-(9.4).
Техническая производительность гидромонитора (по воде):
ПТ  3600
Q 3
, м /ч,
q
(9.1)
где Q – расход воды через насадку, м3/с; q – удельный расход воды для размытия и транспортировки единицы объёма грунта, q = 3…5 – для мелкозернистого песка, q = 10…15 – для жирной глины.
61
Q  FНАСV , м3/с,
(9.2)
где FНАС – площадь поперечного сечения отверстия насадки, м2; V – скорость истечения струи, м/с.
FНАС   D 2 / 4 , м2,
(9.3)
где D – диаметр насадки гидромонитора, м.
V   2 gH , м/с,
(9.4)
где  – коэффициент сжатия струи,  ≈ 1;  – коэффициент скорости,  = 0,94;
g – ускорение свободного падения; Н – напор у насадки гидромонитора, м.
9.4. ФОРМА ОТЧЁТА
9.4.1. Цель работы.
9.4.2. Описание назначения, устройства и классификации машин и оборудования для гидромеханизации земляных работ.
9.4.3. Определение основных параметров и производительности по
формулам (9.1)-(9.4).
9.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Поясните особенность гидромеханизации земляных работ.
2. Из чего состоит землесосный снаряд?
3. Какие функции выполняют грунтовый насос и фрезерный рыхлитель?
4. Поясните устройство и принцип действия гидромонитора.
5. Рассчитайте техническую производительность гидромонитора.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Лабораторный практикум позволит студентам лучше изучить конструкции машин для земляных работ, их технические характеристики и освоить методы расчёта основных параметров изучаемых машин. При выполнении лабораторных работ студенты закрепляют теоретические знания, выполняя практические измерения и расчёты.
В целом лабораторный практикум позволит сформировать целостное
представление о назначении, классификации, области применения и конструкции основных типов машин для земляных работ.
62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баловнев, В.И. Автомобили и тракторы: Краткий справочник / В.И.
Баловнев, Р.Г. Данилов – М.: Академия, 2008. – 384 с.
2. Баловнев,
В.И.
Многоцелевые
дорожно-строительные
и
технологические машины: Учебное пособие для вузов по
дисциплине «Дорожные машины» для специальностей 170900,
230100, 150600 и 291800 / В.И. Баловнев – Омск – Москва: ОАО
«Омский дом печати» 2006. – 320 с.
3. Белецкий, Б.Ф. Строительные машины и оборудование: Справочное
пособие / Б.Ф. Белецкий. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 592 с.
4. Землеройно-транспортные машины / Холодов А.М., Ничке В.В.,
Назаров Л.В. – Харьков: Вища школа, 1982. – 192 с.
5. Машины для земляных работ: Учеб. для вузов / Под общ. ред. Ю.А.
Ветрова. – Киев: Вища школа, 1981. – 384 с.
6. Машины для земляных работ: Учеб. для вузов / Под общ. ред. Д.П.
Волкова. – М.: Машиностроение, 1992. – 448 с.
7. Машины для земляных работ: Учеб. для вузов / Под ред. Н.Г.
Гаркави. – М.: Высш. шк., 1982. – 335 с.
8. Ульянов, Н.А. Теория самоходных колёсных землеройнотранспортных машин. – М.: Машиностроение, 1969. – 520 с.
63
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П.1
Техническая характеристика гусеничных бульдозеров с рыхлителями
Показатели
Базовый тягач
Тяговый класс
Отвал:
длина, мм
высота, мм
Количество зубьев
Шаг зубьев, мм
Глубина рыхления, мм
Рабочая скорость, км/ч
Транспортная скорость,
км/ч
Скорость заднего хода,
км/ч
Масса бульдозера эксплуатационная, кг
Т-130
Т-130
10
Б-10М
Т-10М
10
ДЗ-126А
ДЭТ-250
25
ДЗ-114
Т-500
35
ДЗ-159
Т-75.01
75
4120
1140
1
0
400
2,4
3310
1500
1
0
400
3,8
4310
1550
3
600
450
1,84
4800
2000
3
600
700
2,3
5500
2300
3
800
1200
2,3
10,5
10,4
17
10,0
10,0
3,3
3,2
9,2
7,3
7,3
18000
20215
38780
61350
100980
Таблица П.2
Краткая техническая характеристика самоходных скреперов
Показатели
Базовый тягач
Мощность двигателя,
кВт
Вместимость ковша,
геометрическая, м3
Ширина резания, мм
Максимальное заглубление, мм
Скорость при копании грунта, км/ч
Максимальная скорость
перемещения, км/ч
Масса эксплуатационная, кг
ДЗ-111
Двухосный
Т-150К
121
МоАЗ-6014 МоАЗ-6007
ДЗ-13Б
Одноосный Одноосный Одноосный
МоАЗ-6442 МоАЗ-7406 БелАЗ-7442
165,4
250
265
4,5
2430
8,3
2820
11
2890
16
3430
135
150
350
200
50
30000
50
37500
1,5…3,0
30
12300
40
20000
64
Таблица П.3
Краткая техническая характеристика автогрейдеров
Показатели
Мощность двигателя, кВт
Грейдерный отвал, мм:
длина
высота
Скорость, км/ч
при копании грунта
при перемещении грунта
при отделки грунта
Максимальная скорость перемещения, км/ч
Масса эксплуатационная, кг
ДЗ-122А
100
ДЗ-143
100
ДЗ-98А
184
ЗТМ1-43
184
3724
610
3740
620
4250
720
4200
750
1,5…2,5
4,0…4,5
4,0…6,0
43
14373
43
13500
40
19500
42
23100
Таблица П.4
Краткая техническая характеристика погрузчиков
Показатели
Грузоподъёмность, кг
Геометрическая ёмкость
ковша, м3
Скорость при черпании
грунта, км/ч
Максимальная скорость перемещения, км/ч
Ширина кромки ковша, м
Высота выгрузки, м
Мощность двигателя, кВт
Масса эксплуатационная, кг
ТО-25
ПК-60.01
3000
Амкодор332В
3400
6000
БелАЗ7822
10000
1,5
1,9
3,8
6
1,5…2,5
35,2
2,55
2,76
129
9550
36
2,5
2,8
98
10500
37
3,18
3,07
184
22000
32
3,9
4,05
312
53000
Таблица П.5
Краткая техническая характеристика грейдер-элеваторов
Показатели
Тип
Марка тягача
ДЗ-501
ДЗ-502
Полуприцепной
Т-100М
Т-180ГП
65
ДЗ-503
ДЗ-505
Самоходный
БелАЗ-531 МАЗ-529В
Окончание табл. П.5
Краткая техническая характеристика грейдер-элеваторов
Показатели
Двигатель привода рабочего оборудования
Тип режущего органа
Диаметр дискового ножа,
мм
Длина транспортёра по
осям барабанов, мм
Угол захвата, град.
Скорость движения
грейдер-элеватора, км/ч:
рабочая
транспортная
Масса эксплуатационная,
кг
ДЗ-501
СМД-14К
800
ДЗ-502
ДЗ-503
Электродвигатель Двигатель
АО-93
тягача
Дисковый
1100
1000
9500
8500
ДЗ-505
Двигатель
тягача
1000
10520
8500
2,6…5,7
до 30
33200
2…3
до 30
9360
40…55
2,36…4,51
до 15
8200
2,85…5,07
до 13,5
12600
Таблица П.6
Краткая техническая характеристика статических катков
Показатели
Тип катка
Тип и марка тягача
Ширина рабочего
органа, мм
Суммарная нагрузка
на ось катка, кг
Скорость движения,
км/ч:
рабочая
транспортная
Масса катка с балластом, кг
ДУ26А
Прицепной
кулачковый
ДУ-39Б
Прицепной
пневмоколёсный
ДУ-16Г
ДУ-37В
ПолуприПолуприцепной
цепной
пневмоко- пневмоколёсный
лёсный
Гусеничный Гусеничный Одноосный Двухосный
класса 10
класса 10
пневмоко- пневмоколёсный
лёсный
МоАЗ -546П
Т-158
1800
2600
2600
2600
9000
25000
20000
15000
до 5
до 15
до 10
до 15
до 10
до 15
до 10
до 15
9000
25000
25000
15500
66
Таблица П.7
Краткая техническая характеристика роторных траншейных экскаваторов
с резцами
Показатели
Тип рабочего оборудования
Марка базового тягача
Размеры разрабатываемой траншеи, м:
максимальная глубина
ширина
Рабочая скорость, м/ч
Окружная скорость
вращения ротора, м/с
Эксплуатационная масса,
кг
ЭТР-134
ЭТР-204А ЭТР-223А ЭТР-224А
Навесное
Трактор
ТТ-4
1,3
0,28
10…480
Специальный с использованием
агрегатов трактора Т-130МГ
2
1,2
2,2
1,5
10…300
0,94…1,92
18300
2,2
0,85
1,45…1,8
31400
33500
31600
Таблица П.8
Краткая техническая характеристика гидромониторов
Показатели
Диаметр насадок гидромонитора, мм
Длина ствола, мм
Угол поворота в горизонтальной плоскости, град
Угол подъёма, град
Угол опускания, град
Напор у насадки гидромонитора, м
Значения показателей при диаметре входного
отверстия гидромонитора, мм
150
200
250
300
89, 100,
51, 63, 76, 51, 63, 89,
26, 38, 51
115, 125,
89
102
140
1300
1750
2080
2600
360
30
30
30
30
32
28
30
30
150
150
150
120
67
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №1. Изучение рабочего процесса и
конструкции машин для подготовительных работ. . . . . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №2. Изучение рабочего процесса и
конструкции бульдозеров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №3. Изучение рабочего процесса и
конструкции скреперов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №4. Изучение рабочего процесса и
конструкции автогрейдеров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №5. Изучение рабочего процесса и
конструкции одноковшовых погрузчиков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №6. Изучение рабочего процесса и
конструкции грейдер-элеваторов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №7. Изучение рабочего процесса и
конструкции машин и оборудования для уплотнения грунтов. . . . . . .
Лабораторная работа №8. Изучение рабочего процесса и
конструкции машин для разработки мёрзлых грунтов. . . . . . . . . . . . . .
Лабораторная работа №9. Изучение рабочего процесса и
конструкции машин и оборудования для гидромеханизации
земляных работ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Библиографический список рекомендуемой литературы. . . . . . . . . . . .
Приложение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
4
10
16
22
28
35
40
47
54
62
63
64
Учебное издание
Никулин Павел Иванович
Тюнин Виталий Леонидович
МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Лабораторный практикум
Редактор Акритова Е.В.
Подписано в печать 6.12.2010 г. Формат 6084 1/16. Бумага писчая.
Уч.-изд. л. 4,3. Усл.-печ. л. 4,4. Тираж 150 экз. Заказ № ____ .
_______________________________________________________________________
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной литературы и
учебно-методических пособий Воронежского государственного архитектурностроительного университета, 394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
68
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
117
Размер файла
4 098 Кб
Теги
земельный, работа, 354, машина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа