Машины и оборудование для подготовительных работ.

Тема № 28

Для выполнения подготовительных работ применяют кусторезы, корчеватели-собиратели и рыхлители, оборудование для понижения уровня грунтовых вод и открытого водоотлива.

Кусторезы предназначены для расчистки заросших кустарником и мелколесьем площадей под застройку и представляют собой навесное оборудование с гидравлическим управлением на гусеничные тракторы тягового класса 10. Основным рабочим органом кустореза служит клинообразный отвал, снабженный в нижней части сменными гладкими или пилообразными ножами. Впереди отвала, имеющего в плане вид треугольника, установлен носовой лист для раскалывания пней и раздвигания сваленных деревьев. На раму могут быть навешены также сменные рабочие органы корчевателя и поворотного бульдозера. Подъем и опускание рамы с рабочим органом осуществляется двумя гидроцилиндрами, работающими от гидросистемы трактора.

. Производительность кусторезов с пассивным рабочим органом составляет 11000...14000 м2/ч при средней скорости движения машин 3...4 км/ч.

Корчеватели-собиратели применяют для извлечения (корчевания) из грунта камней массой до 3 т, пней диаметром до 0,45 м, сплошной корчевки кустарника и мелколесья, транспортирования на близкое расстояние толканием пней, камней, кустарника и поваленных деревьев, а также погрузки камней и крупных- пней в транспортные средства.. Корчеватель имеет износостойкие сменные зубья, смонтированные толкающей раме.

Корчеватели-собиратели навешивают на гусеничные тракторы класса 3...35 мощностью 50...390 кВт. Часовая производительность при корчевании пней составляет до 45...55 шт., при уборке камней — до 15...20 м3, при сгребании срезанных деревьев, выкорчеван­ных пней и кустарника — до 2500...4000 м2.

Рыхлители оснащаются одно- и трехзубым навесным рыхлительным оборудованием заднего расположения с гидравлическим управлением. Рыхлительное оборудование навешивают на гусеничные бульдозеры с тягачами класса 10, 25, 35, 50 и 75 мощностью 118...636 кВт. Главным параметром бульдозеров-рыхлителей является тяговый класс базового трактора..

Бульдозеры-рыхлители применяют для предварительного послойного рыхления и перемещения плотных каменистых, мерзлых и скальных грунтов при устройстве строительных площадок, рытье котлованов и широких траншей, а также для взламывания дорожных покрытий. Разрушение грунтов и пород происходит при поступательном движении машины и одновременном принуди­тельном заглублении зубьев рабочего органа до заданной отметки. В процессе рыхления массив грунта разделяется на куски (глыбы) таких размеров, которые удобны для последующей их эффективной разработки, погрузки и транспортирования другими машинами.

Разрыхленный грунт перемещается бульдозерным оборудовани­ем 15 с неповоротным отвалом. Бульдозер-рыхлитель может быть оборудован бульдозерным оборудованием с поворотным отвалом и универсальной рамой для навески корчевателя и кустореза, а также комплектом сменных уширителей. Гидроцилидры рыхлителя и бульдозера 16 работают от гидросистемы базовой машины. Рыхлители имеют наибольшую ширину захвата (при трех зубьях) 1480...2140 мм и рыхлят грунты высокой прочности на глубину 0,4... 1,2 м. Производительность навесных рыхлителей на грунтах IV...V категорий 60... 150 м3/ч, средняя рабочая скорость движения 2,5...5 км/ч.

Оборудование для открытого водоотлива. Для откачки дождевых, талых и грунтовых вод из траншей, котлованов, колодцев, а также мелких водоемов на строительных площадках применяют открытый водоотлив, осуществляемый с помощью насосов и насосных установок. Открытый водоотлив эффективен при малых скоростях притока грунтовых вод, когда этот способ не снижает несущей способности грунта под сооружением и обеспечивает устойчивость откосов траншей и котлованов. При открытом водоотливе наиболее часто применяют диафрагмовые и самовсасывающие центробежные насосы, реже используют погружные насосы, опускаемые непосредствен­но в выемку с водой.

Диафрагмовые насосы имеют сравнительно низкую подачу (до 30...45 м3/ч при высоте всасывания до 5 м) и применяются для [выполнения небольших объемов водоотливных работ.

Значительно большую подачу (до 250...500 м3/ч) при высоте всасывания до 4,5...6 м и полном манометрическом напоре до 0,12...0,2 МПа имеют самовсасывающие центробежные насосы. Характерной особенностью таких насосов является потребность в заливке их корпусов водой перед первым пуском в работу Привод насосов самоходных установок осуществляется от вала отбора мощности базовой машины.

Оборудование для понижения уровня грунтовых вод. Для искусственного понижения уровня грунтовых вод при рытье траншей и котлованов и закрытой прокладке коммуникаций в песчаных и супесчаных водонасыщенных грунтах применяют иглофильтровые установки с погружаемыми в грунт вакуумными или эжекторными иг­лофильтрами. Иглофильтровые установки откачивают воду из кортикальных скважин, закладываемых по контуру осушиваемой выемки или строящегося подземного сооружения и отстоящих друг от друга на расстоянии до 1,5...2 м. Глубина погружения иглофильтров должна быть ниже отметки заложения сооружения на 1...2 м. < ). Водопонижение на большую глубину обеспечивается многоярусным расположением установок ЛИУ или установками с эжекторны­ми иглофильтрами.

Тема № 29

Бульдозеры, их классификация, устройство и виды рабочего оборудования. Влияние конструктивных и технологических факторов на производительность бульдозера.

Назначение и классификация. Основу парка землеройных машин в строительном производстве составляют бульдозеры. На них приходится более 40% всех объемов земляных работ.

Бульдозеры послойно разрабатывают и перемещают немерзлые грунты I, II, III и частично IV групп (по классификации ЕНиР) без предварительного рыхления, IV, V, VI, VII групп и мерзлые грунты— с предварительным рыхлением.

Бульдозеры и бульдозеры с рыхлителями занимают доминирующее положение при строительстве земляных сооружений, устройстве выемок, возведении насыпей, планировке площадок, разработке и засыпке траншей и котлованов, расчистке площадок от растительности и дорог от снега, применяются в качестве толкачей при загрузке скреперов и на рыхлительных работах. Их широкому распространению способствуют высокая производительность, универсальность, маневренность, мобильность, автономность, простота конструкции рабочего оборудования, надежность в эксплуатации.

Агрегатирование бульдозеров с рабочим оборудованием экскаваторов, траншеекопателей, баровых машин, фрезерных, дискофрезерных бурильных машин позволяет расширять их функциональные возможности и область эффективного использования.

Бульдозеры и бульдозеры с рыхлителями принято классифицировать по номинальному тяговому усилию и ходовым системам базовых тракторов, назначению, конструктивным особенностям навесного оборудования.

Основным классификационным параметром, связанным с массой трактора и непосредственно определяющим остальные технико-экономические показатели бульдозеров и бульдозеров с рыхлителями, является номинальное тяговое усилие, по которому различают: бульдозеры очень легкие (малогабаритные) - номинальное тяговое усилие до 25 кН, легкие - 25 ... 135 кН, средние - 135 ... 200 кН, тяжелые - 200 ... 350 кН и сверхтяжелые - свыше 350 кН.

Различают бульдозеры общего, специального и многоцелевого назначения.

По способу установки рабочего органа различают бульдозеры с неповоротным и поворотным отвалами. Бульдозер с неповоротным отвалом имеет неизменяемое положение рабочего органа, перпендикулярное к продольной оси трактора, у бульдозера с поворотным отвалом рабочий орган может быть установлен под углом в обе стороны в оси трактора. Оба типа бульдозеров могут быть оборудованы механизмом перекоса отвала.

По типу отвала подразделяют бульдозеры с прямым, полусферическим, сферическим и специальным (угольным, для сыпучих материалов, с толкающей плитой, с амортизаторами и т. п.) отвалом.

По приводу рабочего оборудования различают бульдозеры с гидравлическим и канатно-блочным управлением. Все современные бульдозеры оснащают гидрофицированным управлением подъема-опускания отвала, а тяжелые бульдозеры — также гидроперекосом отвала.

При лобовом копании грунта отвалом горизонтальная составляющая силы копания равна:

P ₀₁ = W₁+W₂+W₃+W₄ ,

где W₁ – сопротивление грунта резанию;

W₂ –сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом;

W₃ –сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу;

W₄ – сила трения ножа отвала о грунт.

Тогда сила сопротивления резанию будет:

W₁ = K_{p *}B_*C,

где K _p – удельное сопротивление грунта резанию;

B – ширина отвала;

C–глубина резания.

Сопротивление перемещению призмы волочения:

W ₂ = G _пр f ₂ ,

где G _пр– вес призмы волочения;

f ₂ –коэффициент трения грунта о грунт.

Сила сопротивления перемещению грунта вверх по отвалу W ₃является горизонтальной составляющей F _тр силы трения грунта об отвал, возникающая от нормальной составляющей, действующей на отвал от веса призмы волочения:

W ₃ = g В С× f ₁ cos ²d × х ,

где f ₁ –коэффициент трения грунта о сталь;

g -- угол резания отвала;

W₄ = G(w₀±i),

где w₀ –удельного сопротивления движению.

Производительность бульдозера при разработке и перемещении грунта может быть определена по формуле

, м³/ч

где q_ф - объем призмы волочения, м³/ч: Т_ц - время цикла, с; k_Т -коэффициент, учитывающий конкретные условия работы.