МАШИНЫ ДЛЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ. Подготовительные работы включают очистку строительной площадки от леса и кустарника, камней, строительного мусора, корчевку пней, рыхление горных пород и мерзлых грунтов. К вспомогательным работам относят бурение шпуров и скважин, в том числе скважин для изготовления буронабивных свай.
Рыхлители служат для рыхления мерзлых грунтов и пород, которые не могут разрабатываться обычными машинами для земляных работ, экскаваторами, бульдозерами, скреперами.
Бульдозеры и скреперы могут разрабатывать только грунты, у которых прочность не превышает 0,3 МПа. Более крепкие грунты, а также мерзлые породы средней прочности разрабатывают чаще всего после предварительного рыхления.
Рыхлитель представляет собой навесное или прицепное оборудование к гусеничным тракторам или базовым тягачам различной мощности и с разным тяговым усилием.
Прицепное оборудование менее эффективно, чем навесное, так как имеет меньшие маневренность и устойчивость, а для заглубления зубьев нельзя использовать массу тягача, поэтому его следует применять только для сравнительно малых объемов работ и при отсутствии рыхлителей с навесным оборудованием.
Фундамент под дом и земляные работы.
Рыхлителями эффективно разрабатываются мерзлые и многие крепкие грунты. Разработка ими этих грунтов с транспортированием их на расстояние менее 4 км мощными скреперами с усиленными ковшами в 3. 4 раза дешевле, чем рыхление взрывом и погрузка экскаватором с отвозкой в автосамосвалах, в 2. 3 раза дешевле, чем при использовании погрузчиков, и в 8-10 раз дешевле, чем с использованием при рыхлении клин-бабы. Производительность труда по сравнению с рыхлением взрывом и экскаваторной погрузкой возрастает с 78. 80 м3/чел-смен до 220 . 300 м3/чел-смен. Применение рыхлителей позволяет в случае необходимости эффективно использовать машины малой мощности для разработки крепких и мерзлых грунтов, а также повысить в 2. 3 раза производительность мощных машин, разрабатывающих такие грунты
Корчеватели-собиратели. Такие машины применяют для извлечения из почвы крупных камней и пней, корчевания кустарников в уборки деревьев, срезанных кусторезами или поваленных древовалами. Рабочим органом служит решетчатый отвал с зубьями. Отвал крепится к толкающей раме трактора. Извлекать камень можно толкающим усилием или подклинить его и затем поднять.
Вторым способом можно извлекать камни большего веса, находящиеся на значительной глубине. Для извлечения этим способом требуется больше времени.
Буровые машины применяют на карьерах нерудных материалов, где приходится бурить шпуры для закладки взрывчатых веществ; для бурения шпуров в мерзлых грунтах, а также для размещения зарядов; бурения шпуров небольшого диаметра; крепления технологического оборудования. С этой целью бурят отверстия диаметром до 45 мм в несущих конструкциях, в бетоне, железобетоне и кирпиче. Кроме того, требуется бурить котлованы значительного диаметра для установки мачт линий электропередач, для сооружения буронабивных свай, укрепления фундаментов в скальных породах при сооружении гидроэлектростанций.
Практическая работа №1 Земляные работы
Существуют различные способы бурения. Выбор способа бурения зависит от физико-механических свойств пород, а также от условий работы. Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины. С. 20
ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С ГИБКОЙ ПОДВЕСКОЙ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ. В народном хозяйстве широкое применение для разработки, погрузки и укладки грунта получили одноковшовые экскаваторы. Их выполняют в большом диапазоне мощности, производительности и универсальности.
Экскаватор состоит из рабочего и силового оборудования, системы управления, трансмиссий, поворотной платформы для размещения механизмов, различных приборов, аппаратов и ходового устройства. Рабочее оборудование экскаваторов с прямой и обратной лопатой состоит из рабочего органа, стрелы и рукояти. Рабочее оборудование экскаваторов с драглайном не имеет рукояти, а ковш подвешивается к стреле на канате с помощью упряжи. К рабочему оборудованию относятся также блоки, направляющие устройства и канаты, которые передают движение различным элементам рабочего оборудования.
Для выполнения земляных работ различного характера в разных условиях строительные экскаваторы снабжаются ковшами и другим сменным рабочим оборудованием. Экскаваторы малой мощности используются для незначительных объемов земляных работ, а также при различных вспомогательных и подготовительных строительных работах — валке и корчевке леса, забивке свай, уплотнении дорожных покрытий, монтажных и погрузо-разгрузочных работах. Если на экскаваторе может быть установлено хотя бы три вида сменного оборудования — прямая лопата (далее просто лопата), обратная лопата и драглайн, то такие экскаваторы можно снабжать и другими видами рабочего оборудования и их называют универсальными. Однако чаще в комплект сменного оборудования входят оборудование лопаты, обратной лопаты, драглайна, грейфера и крана. Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины, с. 49.
ЭКСКАВАТОРЫ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ. Экскаваторы с гидравлическим приводом принято называть экскаваторами с жестким подвесом рабочего органа, в отличие от канатных экскаваторов, которые имеют гибкий подвес рабочего органа. Подвес называется жестким потому, что им можно фиксировать все элементы рабочего оборудования в пространстве. В одноковшовых экскаваторах с жестким подвесом привод рабочего, ходового оборудования, поворота и остальных агрегатов, которые должны приводиться в движение, осуществляется с помощью гидроцилиндров и гидромоторов.
Одноковшовый гидравлический экскаватор, как и экскаватор с гибким подвесом, является машиной циклического, действия в основном для земляных и погрузочно-разгрузочных работ. Экскаваторы с жестким подвесом имеют значительные конструктивные, технологические и эксплуатационные преимущества по сравнению с экскаваторами с гибким подвесом.
Гидравлические экскаваторы появились в начале XX в. Один из первых гидравлических экскаваторов французской фирмы Пок-лейн представлял собой прототип широко распространенных полуповоротных тракторных экскаваторов.
Установка на экскаваторе с гидравлическим приводом оборудования обратной лопаты позволила получить на зубьях ковша усилия, в 3. 4 раза превышающие усилия, развиваемые подобным оборудованием канатных машин такой же мощности и массы. Это резко расширило область их применения. В нашей стране освоен серийный выпуск строительных экскаваторов с ковшами вместимостью 0,25 . 3,2 м3. Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины, с. 85.
ЭКСКАВАТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ. Экскаваторы непрерывного действия на разработку, транспортирование и разгрузку грунта производят одновременно и непрерывно. По сравнению с машинами цикличного действия они обеспечивают более высокую производительность, их успешно применяют при больших объемах вскрышных работ, добыче полезных ископаемых, рытье траншей, каналов, профилировании откосов и других земляных работах.
По способу работы экскаваторы непрерывного действия разделяют на машины продольного, радиального и поперечного копания, по виду рабочего оборудования — на цепные (скребковые и ковшовые), шнековые и роторные, по ходовому устройству — на гусеничные, колеснорельсовые, шагающие, пневмоколесные; иногда экскавационное оборудование может быть смонтировано на автомобилях или тракторах.
Цепные ковшовые экскаваторы небольших моделей используются в карьерах и на складах сырья кирпичных заводов. Экскаваторы, оснащенные телескопической системой связи с гусеничной опорой, применяют для очистки мелиоративных каналов. Цепные ковшовые экскаваторы с вертикальной ковшовой рамой могут разрабатывать не только траншеи, но и котлованы с вертикальными стенками. Навесным цепным скребковым траншейным оборудованием на тракторе «Беларусь» разрабатывают траншеи глубиной до 1,6 м, шириной до 0,4 м. Грунт, разрабатываемый и поднимаемый скребками, перемещается горизонтальными шнеками по обе стороны от траншеи. Двухроторный каналокопатель служит для разработки каналов: глубиной до 1,7 м с заложением откосов 1: 1.
В качестве рабочего органа цепных траншейных экскаваторов кроме ковшей применяют плужки, скребки и резцы, а также дополнительные к основным шнековые рабочие органы для разработки откосов или для перемещения разработанного грунта. Большое количество ковшей, скребков и других рабочих органов обеспечивает непрерывность работы экскаватора. Количество ссыпок разгружаемых ковшей составляет 0,5 . 3 в секунду и грунт перемещается непрерывной струей. Использование в качестве рабочих-органов скребков обеспечивает 220 и более разгрузок в минуту. Кроме того, большое количество рабочих органов уменьшает усилие на одном ковше и инерционные нагрузки, обеспечивает лучшее использование транспортных средств, снижает ударные нагрузки на них при заполнении и повышает производительность машины.
Кроме того, большое количество рабочих органов уменьшает усилие на одном ковше и инерционные нагрузки, обеспечивает лучшее использование транспортных средств, снижает ударные нагрузки на них при заполнении и повышает производительность машины. Многие из этих машин имеют более высокие удельные усилия на 1 см2 сечения стружки, обычно составляющие не менее 0,7 МПа, а у машин с повышенным усилием копания не менее 1,2ч . 1,5 МПа, что дает возможность разрабатывать ими мерзлые грунты. Цепные экскаваторы обеспечивают прямолинейность траектории работающих ковшей и поэтому точно планируют откосы.
Однако эти экскаваторы не могут разрабатывать взорванную скалу даже при хорошо выполненных взрывных работах и мелких кусках скалы вследствие быстрого износа транспортерных резиновых лент. Кроме того, большое количестве, шарниров цепей ковшовой рамы, особенно при большой длине последней и трении их при огибании нижних и особенно верхних звездочек под большой нагрузкой, снижает коэффициент полезного действия рабочего органа до 0,62 . . . 0,65, увеличивает износ цепей и необходимую мощность привода.
Силовым оборудованием экскаваторов являются двигатели внутреннего сгорания или электрические двигатели. Отдельные механизмы, как правило, оснащаются индивидуальным электрическим или гидравлическим приводом.
Следует также отметить, что большое количество элементов конструкции, удаленных друг от друга на значительное расстояние, у цепных экскаваторов поперечного копания и вскрышных роторных экскаваторов радиального копания — не менее 3 . 4 перегрузочных устройств, большое число основных и вспомогательных двигателей, удаленное от водителя .разгрузочное устройство требуют увеличения числа обслуживающего персонала до 5 . 7, а на крупных машинах —до 8 . . . 10 чел. Это особенно необходимо при вязких грунтах, требующих периодических остановок для очистки перегрузочных систем, несмотря на наличие в машинах специальных механизмов для постоянной очистки конвейерных лент и перегрузочных устройств от налипания.
В строительстве наиболее широко применяют многоковшовые экскаваторы непрерывного действия продольного копания, как роторные, так и цепные средней и малой мощности. Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины, с. 126.
МАШИНЫ ДЛЯ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. Различают три вида гидромеханизированных работ — гидромониторные, землесосные и комбинированные.
При гидромониторных работах грунт разрабатывается струей воды высокого давления, вода выбрасывается гидромонитором в надводном забое, после отделения грунта из забоя образовавшаяся пульпа самотеком или грунтовыми насосами подается к месту укладки.
Землесосные работы ведутся в подводном забое. Образовавшаяся гидросмесь всасывается землесосным снарядом и перекачивается по трубам к месту укладки. Большая часть гидромеханизированных работ осуществляется этим способом. Комбинированный способ разработки осуществляется землеройной машиной в сухом забое или черпаковой машиной в подводном забое.
Вода при этом используется только для транспортирования и укладки труп-та. Этот способ можно применять для подготовки грунтовых смесей, он позволяет намывать качественные земляные сооружения.
При гидромеханизированных земляных работах операции выполняются непрерывно.
Гидромониторные работы могут выполняться по принципиально различным схемам: гари встречном забое — размыв снизу вверх и ,при попутном забое — размыв сверху вниз. В первом случае размытый струей воды грунт перемещается противоположно движению струи воды. Движение гидросмеси от забоя к перекачивающей станции обеспечивается уклоном подошвы забоя.
Угол уклона зависит от физико-механических свойств грунта. Этот способ имеет следующие преимущества. Угол между струей и -стенкой забоя близок к прямому. Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины, с. 163.
МАШИНЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ. Разрабатывать мерзлые грунты общестроительными машинами и механизмами малоэффективно, так как прочность этих материалов зимой в 15. 20 раз выше, чем талых грунтов. На показаны пределы прочности грунтов при разной температуре. Для разработки грунтов такой прочности мощность и прочность общестроительных машин оказываются недостаточными.
Наиболее часто применяют клинья различных форм: параллелепипеды с заострением, пирамиды, конические параллелепипеды с заострением. Угол у вершины пирамиды составляет 30. 350. Масса клиньев колеблется от 0,8 до 3,2 т; высота падения та же, что у энергоемкость процесса разрушения этим способом—наименьшая из всех способов, однако этот способ непригоден для разработки больших объемов грунта работ у таких сооружений, вблизи которых нельзя производить мощные удары. Этот способ разработки, как указывалось выше, можно рекомендовать для сравнительно малых объемов работ.
Для выполнения больших объемов работ более рационален способ резания мерзлых грунтов, хотя этот способ более энергоемок, чем способ откола, так как при резании приходится разрушать грунт на более мелкие части, чем при отколе крупных глыб,
Для разрушения мерзлого грунта резанием в грунте нарезают щели глубиной до 0,75. 0,8 глубины промерзания с расстоянием между ними 800 мм, а затем целики, находящиеся между этими резами, убирают с помощью экскаваторов. При таком способе разработки можно нарезать щели для уборки грунта объемом до 300 м3/смен.
Преимуществом этого способа является то, что приходится разрушать резанием не больше 2О. 25 мерзлого грунта, а остальная часть убирается экскаватором в виде крупных глыб. Для работы по этому способу можно применять машины, оборудованные одной или несколькими цепными пилами (барами). Применение цепных бар имеет то преимущество, что они могут зapeзать щели глубиной до 2 м. К недостаткам цепных бар относятся: наличие больших сил трения в направляющих, на что тратится около 20% мощности; значительный износ резцов. Особенно большой износ происходит при резании песчаных и супесчаных грунтов.
Для разработки мерзлых грунтов также редко используют цепные и роторные экскаваторы, на рабочих органах которых устанавливают клыки в таком порядке, чтобы откалывались крупные куски (резание крупным сколом). Они имеют низкую производительность.
Для разработки мерзлых грунтов применяют землеройно-фрезерные машины, рабочим органом которых является фреза, отделяющая грунт от массива крупным сколом, а также навесные тракторные рыхлители. Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины, с. 167.
МАШИНЫ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ. Уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов при строительстве различных инженерных сооружений является завершающей операцией, от качества которой в значительной степени зависит их долговечность. Рост строительных и дорожно-строительных работ в последнее время обусловил бурное развитие машин для уплотнения грунтов, дорожных оснований и покрытий. Технологические и технико-эксплуатационные требования, предъявляемые к уплотняющим машинам, определяются видами, объемами и способами организации работ, геометрическими размерами и формами земляных сооружений, физико-механическими свойствами уплотняемых материалов и другими факторами.
Все виды работ, в большой степени определяющие характеристики уплотняющих машин (производительность, масса, размеры, конструктивные особенности), можно разделить следующим образом: уплотнение грунтов и гравийно-щебеночных материалов на горизонтальных поверхностях насыпей земляного полотна при строительстве автомобильных и железных дорог и других линейных сооружений, при строительстве которых ограничено маневрирование тяжелых прицепных машин; уплотнение грунтов на горизонтальных поверхностях больших размеров, на которых возможна работа тяжелых прицепных машин (строительство аэродромов, гидротехнических сооружений и т. п.); уплотнение грунтов на наклонных поверхностях откосов насыпей полотна железных и автомобильных дорог, крупных каналов, гидротехнических и других сооружений; уплотнение грунтов при строительстве крупных промышленных и других сооружений и зданий; уплотнение грунтов в оросительных каналах небольших размеров; уплотнение грунтов и других материалов в траншеях, узких и труднодоступных местах.
К числу основных факторов, влияющих на степень уплотнения грунта, относятся вид уплотняемого грунта, его влажность, толщина уплотняемого слоя, удельная нагрузка, передаваемая на грунт, и т. п.
Влажность и вид грунта оказывают существенное влияние на процесс уплотнения. Так, степень его уплотняемое увеличивается с повышением влажности; при достижении определенной так называемой оптимальной влажности плотность грунта становится максимальной. При дальнейшем увеличении влажности плотность грунта снова снижается.
Особое влияние влажность оказывает на связные грунты, несвязные грунты могут уплотняться и в сухом состоянии. Различные виды грунта уплотняются по-разному. Так, уплотняемость песка выше, чем суглинка и глины.
Прочностные характеристики грунта в значительной степени зависят от его плотности. С увеличением плотности несущая способность грунта увеличивается. Таким образом, удельное давление рабочих органов уплотняющих машин следует выбирать до определенных значений, оно не должно превышать предела прочности грунта при его оптимальной плотности. В большинстве случаев плотность грунта после работы уплотняющих машин должна составлять 0,95. 0,98 от ее максимального значения, определяемого в лаборатории методом стандартного уплотнения.
Уплотняющие машины должны обеспечивать уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов с различными физико-механическими свойствами, т. е. обладать в некоторой степени универсальностью. В настоящее время промышленность выпускает следующие типы уплотняющих машин: катки кулачковые прицепные; катки на пневматических шинах — прицепные, полуприцепные и самоходные; катки вибрационные прицепные; катки самоходные с гладкими вальцами вибрационного и статического действия, а также комбинированные. Домбровский Н. Г., Гальперин М. И. Строительные машины, с. 170.
Источник: studbooks.net
Механизмы для земляных работ в строительстве
Сэндвич-панели производство и продажа
- Контакты:
Машины, механизмы и оборудование для земляных работ
Земляные работы производят механическим, гидромеханическим, взрывным и другими способами. В зависимости от указанных способов при производстве земляных работ выбирают соответствующие машины и механизмы, которые классифицируют на землеройные, землеройно-транспортные, гидромониторные установки, земснаряды, оборудование для уплотнения грунтов, бурения ям под опоры и столбы, транспортные средства.
Землеройные машины (одноковшовые и многоковшовые экскаваторы). Они предназначены для разработки грунта в отвал или в транспортные средства. Одноковшовые экскаваторы — универсальные машины для рытья котлованов, траншей, каналов, а также устройства насыпей и других земляных сооружений (см. схему ниже). Они оснащаются различным сменным навесным оборудованием: прямой лопатой для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора (см. схему ниже, поз. а); обратной лопатой для разработки грунта ниже стоянки экскаватора (см. схему ниже, поз. б); драглайном для рытья глубоких котлованов (см. схему ниже, поз. в); стругом для планировочных работ (см. схему ниже, поз. г). В строительной практике применяют экскаваторы с ковшами вместимостью 0,25; 0,4; 0,5; 0,65; 1; 1,25 и 2,5 м 3 .
Одноковшовые экскаваторы
Многоковшовые экскаваторы имеют рабочий орган в виде ковшовой цепи или ковшового колеса. Они применяются для разработки траншей под фундаменты и инженерные сети.
Землеройные транспортные машины (бульдозеры, скреперы, грейдеры) . Их используют для послойного копания, транспортировки, отсыпки и планировки грунтов. Бульдозер (см. схему ниже) — гусеничный или колесный трактор (тягач), имеющий навесной режущий рабочий орган -отвал с системой привода.
Бульдозер
1 — гидроцилиндр; 2 — штанга; 3 — отвал; 4 — нож.
Бульдозеры применяют для копания, перемещения и планировки грунта, а также для зачистки грунта в котлованах, разработанных другими землеройными машинами.
Грейдер (автогрейдер; см. схему ниже) -агрегат, имеющий режущий рабочий орган — отвал, ходовую часть и систему управления отвалом и другими механизмами. Применяется для планировочных и профилировочных работ при устройстве дорожных оснований.
Автогрейдер
1 — двигатель; 2 — рама; 3 — отвал бульдозера; 4 — ходовая часть; 5 — отвал автогрейдера.
Скреперы (см. схему ниже) — агрегаты, состоящие из ковша, установленного на колеса с пневматическими шинами, и системами привода ковша и тягача (колесного или гусеничного). Скреперы бывают прицепные и самоходные, применяются для послойного копания, транспортирования, отсыпки слоями и планировки грунтов.
Скреперы
а — скрепер с принудительной разгрузкой; б — то же, с полупринудительной; в — то же, со свободной.
Гидромониторные установки и земснаряды, агрегаты (см. схему ниже):
Средства гидромеханизации
1 — насосная станция; 2 — магистральный трубопровод; 3 — гидромониторы; 4 -передвигаемые гидромониторы; 5 — разводящий водовод; 6 — лотки для канавы; 7 -самотечный пульповод; 8 — землесосная установка; 9 — напорный пульповод; 10 — всасывающее устройство; 11 — судно с насосной установкой; 12 — папильонажные сваи; 13 — плавучий пульповод; 14 — береговой пульповод; 15 — обвалование; 16 — намываемое земляное сооружение.
Они состоят из гидромониторов, магистральных трубопроводов, насосных станций и других сооружений. Ими размывают, транспортируют и укладывают грунт с помощью воды. Кроме того, они служат для намыва земляных сооружений плотин, насыпей под железные и шоссейные дороги, для разработки котлованов, каналов, спрямления русла рек, добычи и сортировки песка, гравия и т.п.
Грунтоуплотняющие машины и механизмы. Они предназначены для послойного уплотнения грунтов. К ним относятся крючковые и вибрационные катки, катки на пневмошинах, трамбовочные плиты, вибрационные установки, навесные гидротрамбовки, вибраторы и др.
Источник: www.armaxbio.com
Машины для земляных работ
Взаимодействие рабочих органов машин с грунтом. Землеройно-транспортные машины: бульдозеры, среперы. Классификация и функции экскаваторов: одноковшовые строительные, полноповоротные экскаваторы с механическим и гидравлическим приводом, планировщики.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.01.2014 |
| Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и трудоемкостью. Так, например, в промышленном строительстве стоимость составляет около 15%, а трудоёмкость 18…20% от общего объёма работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства. Минимальная стоимость и трудоёмкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых, при минимальном проектном объёме разрабатываемого грунта и, во-вторых, при такой последовательности выполняемых работ, когда каждый объём грунта, разрабатываемый, в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи что исключает многократную переработку одного и того же объекта грунта, в третьих, при применении наиболее эффективных по стоимости и трудоёмкости методов производства работ и их механизации. Что подразумевает наличие высококвалифицированных инженеров со знаниями принципов организации эффективной эксплуатации средств механизации земляных работ, создания, внедрения и совершенствования перспективных образцов такой техники и методов ее эксплуатации.
1. Машины для земляных работ
Машины для земляных работ в гражданском строительстве используют при рыхлении плотных, скальных и мерзлых грунтов, планировании строительных площадок, подготовке оснований под дороги и проезды, разработке котлованов под фундаменты зданий и сооружений, рытье траншей открытым способом при прокладке городских коммуникаций и строительстве подземных сооружений, копании ям и приямков, зачистке дна и откосов земляных сооружений, обратной засыпке котлованов и траншей после возведения фундаментов и укладки коммуникаций, уплотнении грунтов и т.п.
Машины осуществляют разработку грунтов тремя основными способами:
· механическим, при котором грунт отделяется от массива пассивными и приводными (активными) режущими органами — ножами, зубьями, скребками, клиньями, резцами, фрезами и т.п.;
· гидромеханическим, при котором грунт разрушается в открытом забое направленной с помощью гидромонитора струей воды под давлением до 6 МПа или всасыванием предварительно разрушенного (гидромонитором или фрезой) грунта со дна реки или водоема грунтовым насосом-землесосом;
· взрывным, при котором разрушение грунта (породы) происходит под давлением расширяющихся продуктов сгорания (газов), взрывчатых веществ.
Иногда применяют комбинированные способы разработки грунтов, например взрывной (предварительное рыхление) в сочетании с механическим (последующая разработка землеройной машиной с ножевым или ковшовым рабочим органом).
1.1 Взаимодействие рабочих органов машин с грунтом
На процесс взаимодействия рабочего органа землеройной машины с грунтом существенное влияние оказывают физико-механические свойства грунта, конструкция, геометрические параметры и режимы работы рабочего органа.
Рисунок 1. Рабочие органы землеройных машин:
а — зуб рыхлителя; б-ж — экскаваторные ковши прямой и обратной лопат, драглайна, погрузчика, планировщика; з — ковш скрепера; и — отвал бульдозера
землеройный бульдозер экскаватор привод
Рабочий процесс землеройных машин с ковшовыми и ножевыми рабочими органами состоит из последовательно выполняемых операций отделения грунта от массива, его перемещения (транспортирования) и отсыпки. Рабочие органы отделяют грунт от массива резанием и копанием. Резание — процесс отделения грунта от массива режущей частью рабочего органа.
Копание — это совокупность процессов, включающих резание грунта, перемещение срезанного грунта по рабочему органу и впереди его в виде призмы волочения, а у некоторых машин и перемещение грунта внутри рабочего органа. Сопротивление грунта копанию в 1,5…2,8 раза больше, чем сопротивление грунта резанию.
При отделении грунта от массива механическим способом рабочему органу землеройной машины сообщаются обычно два движения — вдоль (главное движение) и поперек (движение подачи) срезаемой стружки грунта (рис. 4.2). которые могут выполняться раздельно или одновременно.
Режущая часть (кромка) рабочего органа, имеющая обычно форму клина, характеризуется следующими геометрическими параметрами:
· Длиной режущей кромки (l)
· Углом заострения (в)
· Передним углом (г)
· Углом резания (д=в+б)
· Толщиной стружки (c)
Рисунок 2. Геометрия режущих элементов рабочих органов землеройных машин.
2. Землеройно-транспортные машины
Землеройно-транспортными называют машины с ножевым рабочим органом, выполняющие одновременно послойное отделение от массива и перемещение грунта к месту укладки при своем поступательном движении. К этой группе машин относятся: бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдеры. Первые два типа машин, особенно бульдозеры, широко используются в промышленном и гражданском строительстве.
2.1 Бульдозеры
Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор (двухосный колесный тягач), включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом.
Рисунок 3. Основные типы бульдозерных отвалов.
1 — прямой поворотный; 2 — прямой неповоротный; 3 — полусферический; 4 — сферический; 5 — сферический для сыпучих материалов; 6 — с толкающей плитой
Бульдозеры классифицируют:
по назначению — общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях (бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры);
в зависимости от тягового класса (номинальному тяговому усилию) базовых машин — малогабаритные (класс до 0,9). легкие (классов 1,4…4), средние (классов 6…15), тяжелые (классов 25…35) и сверхтяжелые (класса свыше 35);
по типу ходового устройства — гусеничные и пневмоколесные;
по конструкции рабочего органа — с неповоротным в плане отвалом, постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины, и с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53 е в обе стороны к продольной оси машины;
по типу системы управления отвалом — с гидравлическим и механическим (канатно-блочным) управлением.
2.2 Скреперы
Скрепер является самоходной или прицепной землеройно-транспортной машиной, рабочим органом которой служит ковш на пневмоколесах, снабженный в нижней части ножами для срезания слоя грунта. Скреперы предназначены для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотнения грунтов I…IV категорий при инженерной подготовке территории под застройку, планировке кварталов, возведении насыпей, разработке широких траншей и выемок под различные сооружения и искусственные водоемы и др. Наиболее эффективно скреперы работают на непереувлажненных средних грунтах (супесях, суглинках, черноземах), не содержащих крупных каменистых включений. При разработке скреперами тяжелых грунтов их предварительно рыхлят на толщину срезаемой стружки. Главным параметром скреперов является геометрическая вместимость ковша (м 3 ), которая лежит в основе типоразмерного ряда этих машин.
Скреперы классифицируют:
* по вместимости ковша — машины малой (до 5 м 3 ). средней (5..Л 5 м 3 ) и большой (свыше 15 м 3 ) вместимости;
* по способу загрузки ковша — с пассивной загрузкой движущим усилием срезаемого слоя грунта, с принудительной загрузкой с помощью скребкового элеватора;
* по способу разгрузки ковша — с принудительной разгрузкой при выдвижении стенки ковша вперед (основной способ), со свободной (самосвальной) разгрузкой опрокидыванием ковша вперед по ходу машины;
* по способу агрегатирования с тяговыми средствами — прицепные к гусеничным тракторам и двухосным колесным тягачам; самоходные, агрегатируемые с одноосными и двухосными колесными тягачами;
* по способу управления рабочим — с канатно-блочным (механическим), гидравлическим и электрогидравлическим управлением.
Рисунок 4. Самоходный и прицепной скрепер
3. Экскаваторы
Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Различают одноковшовые экскаваторы периодического (цикличного) действия с основным рабочим органом в виде ковша определенной вместимости и экскаваторы непрерывного действия с многоковшовыми, скребковыми и фрезерными (бесковшовыми) рабочими органами. Одноковшовые экскаваторы осуществляют работу отдельными многократно повторяющимися циклами, в течение которых операции копания и перемещения грунта выполняются раздельно и последовательно.
По назначению одноковшовые экскаваторы делят на строительные универсальные для земляных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве, карьерные для разработки карьеров строительных материалов, рудных и угольных месторождений и вскрышные для разработки полезных ископаемых открытым способом. Экскаваторы непрерывного действия по назначению делят на машины продольного копания для рытья протяженных выемок прямоугольного и трапецеидального профиля — траншей под трубопроводы и коммуникации различного назначения (траншейные экскаваторы), каналов и водоводов (каналокопатели), поперечного копания для карьерных, планировочных и мелиоративных работ, радиального копания для вскрышных и карьерных работ большого объема.
3.1 Одноковшовые строительные экскаваторы
Строительными называют одноковшовые универсальные экскаваторы с основными ковшами вместимостью 0,25…2,5 м 3 , оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования. Строительные экскаваторы предназначены для земляных работ в грунтах I…IV категории. С помощью унифицированного сменного рабочего оборудования (до 40 видов) они могут выполнять также погрузочно-разгрузочные, монтажные, сваебойные, планировочные, зачистные и другие работы.
Основными частями строительных экскаваторов являются гусеничное или пневмоколесное ходовое устройство, поворотная платформа (с размещенными на ней силовой установкой, механизмами, системой управления и кабиной машиниста) и сменное рабочее оборудование. Поворотная платформа опирается на ходовое устройство через унифицированный роликовый опорно-поворотный круг и может поворачиваться относительно него в горизонтальной плоскости.
Рабочий цикл одноковшового экскаватора при разработке грунтов состоит из следующих последовательно выполняемых операций: копание грунта (заполнение ковша грунтом), подъем ковша с грунтом из забоя, поворот ковша к месту разгрузки, разгрузка грунта из ковша в отвал или в транспортные средства, поворот порожнего ковша к забою и опускание его в исходное положение для следующей операции копания.
Классификация. Одноковшовые строительные экскаваторы классифицируют по следующим признакам:
· по типу ходового устройства — на гусеничные с нормальной и увеличенной опорной поверхностью гусениц, пневмоколесные, на специальном шасси автомобильного типа, на шасси грузового автомобиля или трактора;
· по типу привода — с одномоторным (механическим и гидромеханическим) и многомоторным (гидравлическим и электрическим) приводом;
· по исполнению опорно-поворотного устройства — на полноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане не ограничен) и неполноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане ограничен 270°);
· по способу подвески рабочего оборудования — с гибкой подвеской на канатных полиспастах и с жесткой подвеской с помощью гидроцилиндров;
· по виду исполнения рабочего оборудования — с шарнирно-рычажным и телескопическим рабочим оборудованием.
Кроме перечисленных признаков строительные экскаваторы различаются между собой размерами, массой, мощностью и вместимостью ковшей.
3.2 Одноковшовые полноповоротные экскаваторы с механическим приводом
Экскаваторы с гибкой подвеской рабочего оборудования представляют собой полноповоротные машины с одномоторным и многомоторным (дизель-электрическим) приводом. На поворотной платформе таких машин смонтирована двуногая опорная стойка, несущая стрелоподъемный полиспаст. Промышленность выпускает строительные экскаваторы с одномоторным приводом 3…5 размерных групп, с многомоторным приводом — 6-й размерной группы.
Основными видами сменного рабочего оборудования таких экскаваторов являются прямая и обратная лопаты, драглайн, грейфер и кран. Кроме указанных видов экскаваторы оснащаются также оборудованием для погружения свай и шпунта, планировки и зачистки площадок и откосов, засыпки траншей, корчевания пней, рыхления мерзлых и скальных грунтов, взламывания дорожных покрытий, разрушения старых фундаментов зданий и стен и т.п.
Экскаватор с рабочим оборудованием прямой лопаты (рис. 5, а) разрабатывает грунт в забое, расположенном выше уровня стоянки машины.
В комплект оборудования прямой лопаты входят стрела б, рукоять 4 с седловым подшипником, ковш 3 с открывающимся днищем, напорный механизм 5 (у экскаваторов 2-й и 3-й размерных групп напорный механизм отсутствует), полиспасты и 2 подъема стрелы и ковша. Наполнение ковша происходит при подъеме его полиспастом 2 и выдвижении рукояти в сторону забоя напорным механизмом, регулирующим толщину стружки.
Выгрузка ковша осуществляется открыванием его днища. Экскаватор с оборудованием обратной лопаты (рис. 5, б) предназначается для рытья траншей и небольших котлованов, расположенных ниже уровня его стоянки. Рабочее оборудование обратной лопаты состоит из ковша 8, рукояти 4, стрелы 6, передней стойки 7 и полиспастов: тягового 9, подъемного 2 и стрелового (для удержания передней стойки). Наполнение ковша, врезаемого в грунт под действием веса рабочего оборудования, происходит при подтягивании его к экскаватору тяговым полиспастом 9 и одновременном ослаблении натяжения подъемного полиспаста 2. Выгрузка грунта из ковша осуществляется поворотом рукояти от забоя при ослаблении тягового полиспаста и подъеме рабочего оборудования подъемным полиспастом.
Экскаватор с оборудованием драглайна (рис. 5, в) разрабатывает грунт ниже уровня своей стоянки и применяется для рытья котлованов, водоемов и траншей, а также для разработки различных выемок под водой. Сменное рабочее оборудование драглайна включает удлиненную решетчатую стрелу 10, специальный ковш совкового типа 12 с подъемными и тяговыми цепями, стрелоподъемный полиспаст L подъемный 11, тяговый 14 и разгрузочный (опрокидной) 13 канаты и механизм наводки (систему направляющих блоков 15) тягового каната. Наполнение ковша, прижимаемого к забою собственным весом, происходит при подтягивании его к экскаватору тяговым канатом 14. Выгрузка поднятого на необходимую высоту ковша осуществляется путем его поворота при ослаблении натяжения тягового и опрокидного канатов.
Экскаватор с крановым оборудованием — экскаватор-кран (рис. 5, г) используют на различных монтажных и погрузочно-разгрузочных работах. В комплект кранового оборудования входят удлиненная решетчатая стрела 10, стрелоподъемный 1 и грузовой 2 полиспасты, крюковая подвеска или специальные устройства для захвата грузов.
Экскаватор с грейферным оборудованием (рис. 5, д) применяют при погрузке и выгрузке сыпучих и мелкокусковых материалов, очистке траншей и котлованов от обрушившегося грунта и снега, для рытья колодцев и узких глубоких котлованов в легких грунтах, а также для рытья траншей под водой. Грейферное оборудование включает удлиненную решетчатую стрелу 10, двухчелюстной грейферный ковш 17, подъемный 11 и замыкающий 16 канаты. Наполнение ковша происходит в результате смыкания его челюстей при натяжении замыкающего и ослаблении подъемного канатов. Разгрузка ковша осуществляется при ослаблении замыкающего каната.
Рисунок 5. Основные виды сменного рабочего оборудования строительных экскаваторов с механическим приводом
3.3 Экскаваторы с гидравлическим приводом
Одноковшовые экскаваторы с гидравлическим приводом представляют собой многомоторные полно- и неполноповоротные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод. По сравнению с механическими гидравлические экскаваторы имеют более широкую номенклатуру сменных рабочих органов, число которых постоянно растет, большее количество основных и вспомогательных движений рабочего оборудования, что значительно расширяет их технологические возможности и обеспечивает высокий уровень механизации земляных работ, особенно в стесненных условиях городской застройки.
Различают гидравлические экскаваторы с шарнирно-рычажным (рис. 6, а, б) и телескопическим (рис. 6, в) рабочим оборудованием, для удержания и приведения, в действие которого используют жесткие связи — гидравлические цилиндры. Основными рабочими движениями шарнирно-рычажного оборудования являются изменение угла наклона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы и поворот ковша относительно рукояти, телескопического — выдвижение и втягивание телескопической стрелы.
Рисунок 6. Одноковшовые гидравлические полноповоротные экскаваторы с жесткой подвеской рабочего оборудования
А, б — шарнирно-рычажного. в-телескопического. 1 — опорно-поворотное устройство; 2 — пневмоколесное ходовое устройство; 3 — выносная опора. 4 — поворотная платформа; 5 — силовая установка; 6, 8, 9 — гидроцилиндры стрелы; 7 — стрела. 10 — рукоять. 11 — ковш обратной лопаты.
12 — бульдозерный отвал; 13 — кабина машиниста; 14 — гусеничное ходовое устройство; 15 — ковш прямой лопаты. 16 — телескопическая стрела.
Рисунок 7. Сменные рабочие органы гидравлических экскаваторов
В качестве сменных рабочих органов гидравлических экскаваторов при выполнении обычных земляных работ используют ковши 1…3 обратных (рис. 5) и прямых 4 лопат различной вместимости, ковши для дренажных работ 5 и рытья узких траншей б, ковши с зубьями и со сплошной режущей кромкой для планировочных 7 и зачистных 8 работ, двухчелюстные грейферы для рытья траншей и котлованов 9 и погрузки крупнокусковых материалов и камней 10, погрузочные ковши большой вместимости для погрузочных работ II… 13, бульдозерные отвалы 14 для засыпки ям, траншей и небольших котлованов, захваты для погрузки труб и бревен 15. крановую подвеску 16 для различных грузоподъемных и монтажных работ, многозубые 17 и однозубые 18 рыхлители для рыхления мерзлых и плотных грунтов и взламывания асфальтовых покрытий, пневматические, гидравлические 19 и гидропневматические 20 молоты многоцелевого назначения со сменными рабочими инструментами для разрушения скальных и мерзлых грунтов, железобетонных конструкций, кирпичной кладки и фундаментов, дорожных покрытий, дробления негабаритов горных пород, трамбования грунтов, погружения свай и шпунта, бурами для бурения шпуров и скважин и т.п.
Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием широко применяют на рассредоточенных объектах малого объема как универсальные землеройные машины. Наиболее эффективно они используются при планировании наклонных поверхностей каналов, насыпей и выемок земляного полотна, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора. Поэтому их обычно называют экскаваторами-планировщиками.
Выполнение основных видов земляных работ осуществляется следующими движениями стрелы и ковша:
* планирование и зачистка наклонных поверхностей, расположенных ниже уровня стоянки машины — втягиванием телескопической стрелы с коррекцией толщины срезаемой стружки небольшим поворотом ковша;
* зачистка и планирование горизонтальных поверхностей на уровне и ниже уровня стоянки экскаватора — совмещением опускания и втягивания стрелы с периодической коррекцией положения ковша;
* зачистка и доводка боковых (наклонных и вертикальных) поверхностей земляных сооружений при расположении экскаватора вдоль оси сооружения (например, в траншеях) — втягиванием телескопической стрелы и поворотом рабочего органа относительно продольной оси стрелы на некоторый угол.
Рисунок 7. Сменные рабочие органы экскаваторов-планировщиков
В комплект рабочего оборудования экскаваторов-планировщиков (рис. 7) входят: экскавационные ковши 1, 2, 3 с зубьями вместимостью 0,63; 0,4; 0,18 м 3 , шириной 1,0; 0,73; 0,4 м соответственно; экскавационный ковш 4 облегченный объемом 0,8 м 3 , шириной 1,35 м; планировочный ковш 5 вместимостью 0,4 м 3 и шириной 2,5 м; профильный ковш 6; траншейный ковш 7; планировочный отвал 8; доска планировочная 9, зуб-рыхлитель 10, клещевой захват 11; кирковщик 12; удлинитель стрелы 13; каток 14.
3.5 Траншейные экскаваторы
Траншейные экскаваторы применяют на строительстве линейных подземных коммуникаций открытым способом для рытья гран-шей прямоугольного и трапецеидального-профиля под газо-, нефте-, водо- и продуктопроводы, канализационные и теплофикационные системы, кабельные линии связи и электроснабжения, а также рытья траншей под протяженные ленточные фундаменты зданий и сооружений и оконтуривания котлованов и выемок. Они представляют собой самоходные землеройные машины непрерывного действия с многоковшовым или бесковшовым (скребковым) рабочим органом, которые при своем поступательном перемещении разрабатывает сзади себя за один проход траншею определенной глубины, ширины и профиля с одновременной транспортировкой грунта в сторону от траншеи.
Классификация и индексация. Траншейные экскаваторы классифицируют по следующие основным признакам:
* по типу рабочего органа — цепные (ЭТЦ) и роторные (ЭТР):
* по способу соединения рабочего оборудования с базовым тягачом — с навесным и полуприцепным рабочим оборудованием;
* по типу ходового устройства базового тягача — на гусеничные и пневмоколесные;
* по типу привода — с механическим, гидравлическим, электрическим и комбинированным приводом.
Рисунок 7. Общий вид скребкового одноцепного экскаватора
4. Бурильно-крановые машины
Самоходные бурильно-крановые машины широко применяют в городском строительстве при устройстве свайных оснований здании и сооружений, опор мостов, трубопроводов, линий электроснабжения и связи, колодцев, ограждений, а также при обустройстве дорог, посадке деревьев и кустарников. Они представляют собой совместно действующее бурильное и специальное крановое оборудование, смонтированное на шасси серийных автомобилей и тракторов, привод которого осуществляется от двигателя базовой машины или самостоятельной силовой установки. Бурильным оборудованием проходят способом механического вращательного бурения вертикальные и наклонные скважины в талых и сезонно промерзающих грунтах, а специальным крановым — устанавливают в пробуренные скважины сваи, столбы, железобетонные опоры, блоки колодезных облицовок и другие элементы.
Бурильно-крановые машины классифицируют по следующим основным признакам:
· по типу базовой машины — на автомобильные и тракторные;
· по принципу действия бурильного оборудования — цикличного и непрерывного действия;
· по типу привода бурильного и кранового оборудования — с механическим, гидравлическим и смешанным (гидромеханическим) приводом;
· по виду исполнения бурильно-кранового оборудования — совмещенное (бурильное и крановое оборудование смонтированы на одной мачте) и раздельное (бурильное оборудование смонтировано на мачте, крановое — на стреле);
· по возможности поворота рабочего оборудования в плане — неповоротные и поворотные;
· по расположению рабочего оборудования на базовом шасси — с задним и боковым расположением у неповоротных машин, на поворотной платформе — у поворотных
Рисунок 8. Неповоротная и поворотная бурильно-крановая машина.
Список использованных источников
1) Учебное пособие по дисциплине «Машины для земляных работ для студентов заочной формы обучения по специальности 190205 — подъемно- и транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование / СПб. гос. архит.-строит. ун-т; Сост.: С.В. Репин, А.В. Зазыкин. — СПб., 2006. — 81 с
2) Добронравов С.С., Дронов В.Г.:Строительные машины и основы автоматизации: Учеб. для строит, вузов. — М.: Высш. шк., 2001/2006. — 575 с: ил.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Классификация и устройство одноковшовых экскаваторов. Система индексации одноковшовых экскаваторов. Устройство башенных кранов и их основные разновидности. Погрузочно-разгрузочные машины ковшовые и вилочные погрузчики: классификация и назначение.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 06.06.2010
Понятие и классификация погрузочных машин, их разновидности и выполняемые функции, особенности и условия практического применения. Буропогрузочные машины: типы и внутреннее устройство, сферы использования на сегодня. Погрузочно-транспортные машины.
реферат [880,6 K], добавлен 25.08.2013
Виды работ, выполняемых с помощью погрузчиков как самоходных подъёмно-транспортных машин, их назначение и классификация. Виды грузов и применяемых рабочих органов. Обзор конструкций и патентный поиск. Расчёт основных параметров самоходных погрузчиков.
курсовая работа [149,9 K], добавлен 22.01.2013
Гидропривод как совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости, находящейся под давлением. Знакомство с этапами проектирования объемного гидропривода землеройно-транспортной машины.
курсовая работа [803,5 K], добавлен 28.05.2019
Классификация, виды и устройство ручных машин. Сверлильные и шлифовальные машины. Технологические машины со встроенными двигателями. Угловые шлифовальные машины. Электрические цепные пилы.
Машины для резки металла и дерева, сборки резьбовых соединений.
реферат [2,6 M], добавлен 05.06.2011
Производительность лентосоединительной машины UNIlap и норма обслуживания оператора машины. Расчет производительности гребнечесальной машины: нормировочная карта и вычисление повторяемости рабочих приемов. Расчет производительности кольцевой прядильной.
курсовая работа [163,2 K], добавлен 19.08.2014
Землеройно-транспортные машины с ножевым рабочим органом, их назначение. Обзор и анализ существующих конструкций бульдозеров. Организация и технология производства работ. Мировые производители и марки бульдозеров. Составные части и системы бульдозеров.
Источник: knowledge.allbest.ru