Землеройно-транспортные машины

Земляные работы являются составной частью строительства.Это: рытье выемок, возведение насыпей и плотин, устройство закрытых проходок (шахты и туннели), бурение различных скважин при бестраншейной прокладке трубопроводов и т.п.

Около 85% от общего объема земляных работ получил механический способ разработки грунтов. При этом грунт отделяется от массива вследствие контактного силового воздействия на него землеройного рабочего органа. 12 % грунтов разрабатывается гидромеханическим способом – путем отделения грунта от массива струей воды под давлением или сочетанием действия воды и механического усилия. Прочные грунты и скальные породы разрушают взрывом, что значительно ускоряет производство работ, но приводит к удорожанию процесса. При производстве всех указанных работ используют землеройно-транспортные машины с разнообразными рабочими органами.

Машины для земляных работ классифицируют по:

1) назначению ( условно, т. к. часто базовая машина оборудуется сменным рабочим оборудованием и становится универсальной): а) землеройно – транспортные машины для отрывки и перемещения грунта в пределах зоны досягаемости рабочего оборудования (одно – и многоковшовые экскаваторы); б) землеройно – транспортные машины для послойной срезки и перемещение грунта на большие расстояния (бульдозеры, скреперы, погрузчики, машины для бурения и уплотнения грунтов и т. п.);

2) режиму работы: машины цикличного и непрерывного действия;

3) степени подвижности: подвижные самоходные, прицепные и машины, работающие в особых условиях.

Землеройные рабочие органы – рабочие органы машины с помощью которых грунт отделяется от массива (зубья ковшей, бульдозерных отвалов и пр.).

Ковшовый рабочий орган представляет собой емкость с режущей кромкой (может использоваться для разработки и перемещения грунта). Ковши без зубьев используют для разработки малосвязных грунтов, а ковши с зубъями – для разработки суглинков глин и прочных грунтов.

Отвальные органы оборудуют в нижней части ножами, для разрушения прочных грунтов на ножи дополнительно устанавливают зубъя..

Бульдозер – машина, состоящая из базовой машины – трактора, оборудованного отвалом. Отвал может устанавливаться перпендикулярно к продольной оси трактора (неповоротный отвал) или под углом между продольной осью трактора и режущим лезвием отвала, что дает возможность перемещать грунт в сторону (поворотный отвал).Рабочий орган может размещаться на передней или задней части машины.По приводу машины разделяются на гидравлические и канатные. По мощности машины подразделяются на сверхтяжелые (220кВт), тяжелые – 110 – 220 кВт, средние – 60 – 108 кВт, легкие – 15,5 – 60 кВт, малогабаритные – до 15 кВт.

Большое значение имеет производительность машины. Следует уделить внимание определению эксплуатационной производительности Пэ:

Пэ = 1\2 abhnK_нK_п(1\K_р)K_вK_у,

где a, b, h – геометрические размеры призмы волочения грунта перед отвалом (определяются замером в натуре); n – количество циклов за час работы: n = 3600/t_ц; t_ц= L₁\v₁ + L₂\v₂ + L₃\v₃ + t₀+t₁,

где L_1, L_2, L₃ – длина пути зарезания, перемещения и обратного хода, м; v_1, v_2, v₃ - скорости движения бульдозера в процессе зарезания грунта, перемещения его к месту отсыпки и обратного хода машины, м/сек; t₀ - время, затрачиваемое на переключение передач, опускание и подъем отвала (20 – 30 сек); t₁ – время на разгрузку отвала при отсыпке грунта, сек; K_н - коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения грунта перед отвалом (0,9 – для отвала без открылками; 1,2 – для отвала с открылками); K_п –коэффициент потери грунта при транспортировании (1 – 0,005); K_р – коэффициент разрыхления грунта (1,05 – 1,35); K_в – коэффициент использования рабочего времени (0,85 – 0,90); K_у – коэффициент, учитывающий работу бульдозера под уклон)(1,0 – 2,0) или на подъем (0,5 – 1,0).

Скрепер – землеройно-транспортная машина с рабочим органом в виде ковша, которая производит послойное копание с набором грунта в ковш и грубым планированием поверхности, транспортирование грунта, его выгрузку с разравниванием, частичным уплотнением ходовыми колесами. Необходимо различать конструкции бульдозеров и скреперов. Скреперы выполняют в виде прицепных и полуприцепных конструкций к трактору или в виде самоходных машин.

Грейдеры и автогрейдеры - предназначены для профилировочных работ, отделки земляного дорожного полотна, для возведения невысоких насыпей, устройства террас, устройства корыта в дорожном полотне, перемешивания гравия и щебня с вяжущими материалами, в зимнее время – для расчистки дорог от снега и снегозадержания на полях. Грейдер – элеватор разрабатывает грунт послойно и отсыпает его в отвал или в транспортные средства.