1. Краткая характеристика грунтов и способы их разработки 2. Назначение, устройство и рабочий процесс бульдозеров, скреперов и автогрейдеров 3. Устройство и рабочий процесс машин для подготовительных работ: кусторезов, корчевателей, рыхлителей, а также машин для разработки мерзлых грунтов

механический механический гидромеханический гидромеханический взрывной взрывной грунт отделяется от грунт отделяется от массива пассивными и приводными (активными) режущими органами: ножами, зубьями, скребками, клиньями, резцами, фрезами и т.д. В настоящее время 95% земельных работ в строительстве осуществляется механическим способом. грунт разрушается в открытом забое, направляемый с помощью гидромонитора струей воды под давлением 6 МПа или всасыванием предварительно разрушение грунта грунтовым насосом применяют при строительстве тоннелей в скальных грунтах

Категор ия Грунта Не мерзлый грунт Мерзлый (скальный) грунт IIIIIIIVVVIVIIVIII Число ударов Грунт делят на восемь категорий по количеству ударов динамического плотномера

I – машины для подготовки мерзлых (скальных) грунтов II – машины самостоятельно выполняющие весь комплекс разработки до заданной отметки и эвакуации грунта из забоя (бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, экскаваторы)

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

Бульдозер Бульдозер навесное оборудование на базовом гусеничном или пневмоколесном тракторе, включающий отвал с ножами, толкающее устройство в виде рамы и системы управления отвалом Главный параметр тяговый класс базового трактора (сила тяги на крюке) Бульдозер применяют для послойной разработки грунтов I – IV категории для предварительного рыхления скальных грунтов V – VIII категории планировку строительных площадок возведения насыпей разработку выемок и котлованов засыпку рвов, ям разравнивание грунта отсыпаемого самосвалом

1 - базовый пневмоколесный трактор; 2 - подъемная стрела; 3, 5 - гидроцилиндры поворота отвала и подъема-опускания рабочего оборудования, 4 - отвал; 6 – рама

1 - уширители; 2 - открылки; 3 - удлинители; 4 - рыхлительный зуб; 5 - кирковщик; 6 -гребенчатый нож; 7 - канавная надставка; 8 - откосник; 9 - опорная лыжа; 10 - грузовые вилы; 11 –грузоподъемный крюк

1) При движении вперед отвал с помощью системы управления заглубляется в грунт 2) Срезает ножами слой грунта 3) Перемещает впереди себя образующуюся грунтовую призму к месту разгрузки Грузовая призма образуется на расстоянии м Дальность транспортирования м

1 - призма грунта; 2 - бульдозер; 3 - боковой валик

1) После отсыпки грунта отвал поднимается в транспортное положение 2) Машина возвращается к месту набора грунта 3) Цикл повторяется 4- штабель из отсыпанного грунта

П э = 3600* V гр *К у *К н *К в / Т ц V гр – геометрический объем призмы волочения грунта впереди отвала V гр = B * H ²* K н /(2 tg φ*К р ) B, H – длина и высота отвала K н – коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения, K н =0,85 – 1,05 Кв – коэффициент использования бульдозера по времени, Кв= 0,8– 0,9 φ – угол естественного откоса грунта в движении, φ =35 – 45º Кр – коэффициент разрыхления грунта, Кр=1,1-1,3 Ку – коэффициент, учитывающий влияние уклона местности, Ку подъем = 0,4 - 0,67; Ку спуск = 1,35 – 2,25 Тц – время цикла, с Т ц = l р / V р + l п / V п + l о / V о + t п l р, l п, l о – длина резания, перемещения грунта, обратного хода бульдозера V р, V п, V о – скорость бульдозера при резании, перемещении грунта, обратным ходом t п – время поворота

Скрепер Скрепер самоходная или прицепная землеройно-транспортная машина, рабочим органом которой служит ковш, снабженный в нижней части ножами для срезания слоя грунта для послойного копания транспортирования послойной отсыпки разравнивания частичного уплотнения грунтов I – IV категории Главный параметр геометрическая вместимость ковша (м³): 4,5; 8,3; 11; 16; 25

Рабочий процесс скрепера : а) резание грунта и наполнение ковша б) транспортирование грунта в ковше к месту укладки в) выгрузка и укладка грунта г) обратный (холостой) ход машины в забой 1. бульдозер-толкач 2. ковш 3. заслонка 4. слой грунта 5. задняя стенка ковша

Высокая проходимость Способны работать в плохих дорожных условиях Скорость км/ч Дальность транспортировки грунта м

маневренность Высокая мобильность Скорость до 50 км/ч Дальность транспортировки грунта до 5000 м 1. гидроцилиндр для поворота 2. ножи 3. рама 4. шарниры 5. ковш 6,9,12 гидроцилиндры для возврата в исходное положение 7. колеса 8. буферное устройство 10. задняя стенка ковша 11. заслонка 13. хобот 14. седельно-сцепное устройство 15. одноосный тягач

Эксплуатационная производительность скрепера: П э = n*q* К н *К в / К р n – число циклов в час ( n = 3600/Т ц ) q – вместимость ковша скрепера, м³ Кн – коэффициент наполнения ковша, зависит от вида грунта: песок 0,6– 0,9; суглинок 1,1 – 1,2; глина 1,0 – 1,1; чернозем 1,1 – 1,25 Кв – коэффициент использования по времени, Кв=0,8 – 0,9 Кр – коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера, Кр=1,1-1,3 Т ц = l з / V з + l т / V т + l рз / V рз + l п.х / V п.х + t п +2 t пов t пов – время на один поворот ( t пов =15…20 с) t п – время на переключение передач тягача v з, v т, v рз, v п.х – скорости скрепера соответственно при заполнении ков­ша, транспортировке грунта, разгрузке и порожнем ходе, м/с l з, l т, l рз, l п.х – длины участков соответственно набора грунта (заполнения ковша), транспортировки грунта, разгрузки ковша, порожнего хода скрепера, м h – толщина срезаемого слоя грунта, м b – ширина срезаемой полосы, м L з = q *Кн/(Кр* b * h )

Автогрейдеры Автогрейдеры самоходные планировочнойй-профилированные машины, основным рабочим органом которых служит полноповоротный грейдером отвал, с ножами, установленными под углом к продольной оси автогрейдера и размещенными между задним и передним мостами пневмоколесного ходового оборудования самоходные планировочной-профилированные машины, основным рабочим органом которых служит полноповоротный грейдером отвал, с ножами, установленными под углом к продольной оси автогрейдера и размещенными между задним и передним мостами пневмоколесного ходового оборудования для землеройно- профилировочных и планировочных работ при строительстве дорог сооружении невысоких насыпей и профильных выемок зачистке дна котлованов планировке территорий Автогрейдеры используют на грунтах I – III категорий.

состоит из последовательных проходок, при которых осуществляется: 1) резание грунта 2) перемещение грунта 3) разравнивание поверхности 4) планировка боковой поверхности Эксплуатационная производительность автогрейдера: П э = 3600 B*l*h *К в /(t p +t п )*n Кв – коэффициент использования машины по времени b – ширина захвата отвала, м l – длина участка, м h – толщина срезаемой стружки, м n – число проходов по одному участку t p, t п – время, затрачиваемое на один проход и один поворот

1. кирковщик 3. двигатель 4. кабина водителя 2,5,6,9,14. гидроцилиндры 7. тяговая рама 8. основная рама коробчатого сечения 10. бульдозерный отвал 11. управляемые пневмоколеса 12. поворотный круг 13. отвал 15. задний четырехколесный мост 16.колесо

1. Кусторезы: 1. носовой лист 2. клинообразный отвал 3. защитное ограждение 4. гидроцилиндры 5. толкающая рама 6. ножи для заросших кустарником или редколесьем площадей под застройку Представляют собой навесное оборудование в виде клинообразного отвала, снабженного сменными пилообразными или гладкими ножами Скорость 3-4 км/ч

2. Корчеватели- собиратели: 7. задний корчеватель 8. балка подвески 9,14. гидроцилиндры корчевателя 10,11. гидроцилиндры поворота зубьев и подъема-опускания рамы с зубьями 12. зубья 13. толкающая рама для извлечения (корчевания) из грунта камней до 3 т, пней диаметром до 0,45 м, корневых систем, сплошной корчевки кустарника и мелколесья для транспортирования на близкое расстояние толканием пней, камней, кустарника и поваленных деревьев погрузка камней и крупных пней в транспортные средства

3. Рыхлители: 15. бульдозерное оборудование 16. гидроцилиндр рыхлителя 17. гидроцилиндр 18. тяга 19. рабочая балка 20. наконечник 21. зуб 22. нижняя рама оснащаются одно- и трехзубым навесным рыхлительным оборудованием заднего расположения с гидравлическим управлением Главный параметр – тяговый класс базового трактора Бульдозеры-рыхлители применяют для предварительного послойного рыхления и перемещения плотных каменистых мерзлых и скальных грунтов

челночная челночная продольно-поворотная продольно-поворотная без разворотов у края площадки с возвратом машины в исходное положение задним ходом с поворотом рыхлителя в конце каждого прохода наиболее рациональна при малых объемах работ в стесненных условиях на участках большой протяженности

1. Землерезные машины: применяют для нарезания щелей шириной до 0,3 м представляют собой цепное, боровое и дискофрезерное оборудование, которое навешивается на траншейные экскаваторы, на гусеничные и пневмоколёсные тракторы Главный параметр - максимальная глубина нарезаемой щели цепные бары в виде бесконечной цепи с резцами Баровые рабочие органы Барами прорезают массив мерзлого грунта на глубину до 2 м, отдельными блоками 5-10 т простота конструкции удобство в эксплуатации большие затраты мощности на измельчение грунта и преодоления трения в цепях высокая производительность низкая долговечность рабочего органа

1. базовый трактор 2. механизм привода 3. механизм заглубления 4. цепной рабочий орган 5. гидромеханический ходоуменьшитель

2. Землеройно - фрезерные машины: применяют для послойной разработки (фрезерования) мерзлых грунтов и твердых пород при выполнении земляных работ Главный параметр - ширина фрезеруемой за один проход полосы, может быть до 1 м шириной 1. бульдозерный отвал 2. противовес 3. базовый трактор 4. ходоуменьшитель 5. редуктор отбора мощности 6. муфта предельного момента 7. цепные передачи 8. бортовые редукторы 9. поперечная балка 10. привод фрезы 11. нижняя рама 12. гидроцилиндр