Назначение, классификация землеройно-транспортных машин.
Назначение, классификация бульдозеров.
Система индексации бульдозеров. Пути повышения производительности и перспективы развития.
Назначение землеройно-транспортных машин
Землеройно-транспортные машины – машины с ножевым или ковшовым рабочим органом, отделяющие грунт от массива и перемещающие его при поступательном движении машины под действием тягового усилия и укладывающие с частичным разравниванием и уплотнением.
Землеройно-транспортные машины предназначены для выполнения земляных работ. Ими возводятся насыпи, устраиваются выемки, профилируется земляное полотно и т. п. Они применяются в различных областях строительного производства при гидротехническом, транспортном и гражданском строительствах.
Рабочий процесс землеройно-транспортных машин состоит из следующих операций: копания грунта, его транспортирования и выгрузки. Характерной отличительной особенностью этих машин (в отличие от землеройных), является то, что все операции технологического процесса выполняются при их передвижении.
Классификация землеройно-транспортных машин
К землеройно-транспортным машинам относятся бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдер-элеваторы и землеройно-фрезерные машины.
В зависимости от вида рабочего оборудования землеройно-транспортные машины разделяются на ковшовые (скреперы), ножевые (бульдозеры, автогрейдеры и грейдер-элеваторы) и фрезерные (землеройно-фрезерные машины). Ножевые машины транспортируют грунт перед собой либо удаляют его в стороны. В последнем случае может осуществляться подача грунта на транспортер (грейдер-элеваторы).
Назначение бульдозеров.
Бульдозер — самоходная землеройно-транспортная машина циклического действия, представляющая собой гусеничный или колёсный трактор, тягач и с навесным рабочим органом — криволинейным в сечении отвалом (щитом), расположенным вне базы ходовой части машины.
Бульдозер предназначен для послойной разработки, планировки и перемещения (на расстояние 60…300 м) грунтов до IV категории (без рыхления), разрыхленных скальных пород, полезных ископаемых, дорожно-строительных и других материалов при строительстве и ремонте дорог, каналов, гидротехнических и т. п. сооружений.
Слово «бульдозер» появилось в конце XIX века — оно относилось к любой силе, способной сдвинуть большую массу.
В 1929 году появился именно первый бульдозер— огромная и шумная машина. Он был сделан на базе трактора путём монтажа спереди металлической пластины.
Классификация бульдозеров
По типу управления отвалом:
· с неповоротным отвалом, установленным перпендикулярно продольной оси базовой машины;
· с поворотным отвалом, который в горизонтальной плоскости можно устанавливать под углом в обе стороны от продольной оси машины или перпендикулярно к ней;
· универсальные с отвалом из двух шарнирно сочленённых половин, устанавливаемых в горизонтальной плоскости под различными углами к продольной оси машины или перпендикулярно к ней (путепрокладчик).
По назначению:
· общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях;
· специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях (бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры).
Классификация бульдозеров
По тяговому усилию базовой машины:
· малогабаритные (класс до 0,9);
· сверхтяжелые (классы свыше 35).
По типу ходового устройства:
По типу системы управления отвалом:
Землеройная машина, виды и типы
Землеройная машина, виды и типы.
Землеройная машина – это самоходная или прицепная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу с рабочим или дополнительным оборудованием (рабочим органом) или с тем и другим, предназначенная главным образом для выполнения работ по выемке, рыхлению, погрузке, транспортированию, бурению, распределению, уплотнению земли, скального грунта и других материалов, а также прокладыванию в них траншей.
Землеройная машина:
Землеройная машина – это самоходная или прицепная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу с рабочим или дополнительным оборудованием (рабочим органом) или с тем и другим, предназначенная главным образом для выполнения работ по выемке, рыхлению, погрузке, транспортированию, бурению, распределению, уплотнению земли, скального грунта и других материалов, а также прокладыванию в них траншей.
Управление землеройной машиной осуществляется непосредственно оператором, который находится на машине или рядом с ней, или на удалении от нее, когда оператор использует проводную или беспроводную систему управления, находясь в зоне видимости рабочей площадки или вне ее. Землеройная машина может как иметь, так и не иметь рабочее место оператора.
Типы и виды землеройных машин, классификация землеройных машин:
Существует множество типов и видов землеройных машин, которые классифицируются по различным основаниям: по способу управления, по выполняемым однородным операциям и пр. параметрам.
По способу управления землеройные машины классифицируют на:
– машины прямого управления. Машина прямого управления – самоходная землеройная машина, которая управляется оператором вручную;
В свою очередь машины прямого управления делятся на:
– машины без рабочего места оператора. Машина без рабочего места оператора – самоходная землеройная машина, у которой устройство управления расположено на машине и которая управляется оператором, двигающимся рядом с машиной.
Машины дистанционного управления делятся на:
– машины с проводным управлением. Машина с проводным управлением – самоходная землеройная машина, управление которой осуществляется оператором с пульта управления по проводам. Проводное управление машины используется обычно в зоне прямой видимости на рабочей площадке;
– машины с беспроводным управлением. Машина с беспроводным управлением: Самоходная землеройная машина, управление которой осуществляется оператором с пульта управления беспроводным путем. Беспроводное управление машины используется обычно в зоне прямой или непрямой видимости на рабочей площадке.
По выполняемым однородным операциям землеройные машины классифицируют на:
– погрузчики. Погрузчик – самоходная гусеничная или колесная землеройная машина с фронтальным рабочим оборудованием, предназначенная главным образом для погрузочных операций (использование ковша) посредством загрузки или копания грунта при движении машины вперед. Рабочий цикл погрузчика включает в себя черпание, подъем, транспортирование и разгрузку материала;
– землевозы. Землевоз – самоходная гусеничная или колесная машина с открытым кузовом, предназначенная для транспортирования, выгрузки и распределения материала с загрузкой внешними средствами;
– катки. Каток – самоходная или прицепная машина с уплотняющим устройством, состоящим из одного или более металлических цилиндрических вальцов (барабанов) или резиновых шин, предназначенная для уплотнения материалов, например щебня, грунта, асфальта или гравия, путем укатывания или вибрационного воздействия уплотняющего устройства;
Источник: ГОСТ Р ИСО 6165-2010 “Машины землеройные. Классификация. Термины и определения”.
Глава 16. ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ
Общие сведения
Землеройно-транспортными (ЗТМ) называют строительные машины, отделяющие грунт от массива тяговым усилием с последующим его перемещением к месту отсыпки собственным ходом. Основными рабочими операциями ЗТМ являются: послойная разработка грунта, его транспортирование и укладка в основание строительного объекта или отвал, а также планировка земляных поверхностей. В зависимости от вида рабочего органа различают ковшовые (скреперы) и отвальные (бульдозеры, автогрейдеры, грейдер-элеваторы) ЗТМ. Эти машины отличаются простотой конструкцией, универсальностью и высокой производительностью. Их применяют в дорожном строительстве, при рытье котлованов и каналов, возведении насыпей, планировке земляных поверхностей и на других работах.
Рабочий процесс включает два характерных режима: тяговый и транспортный. Исключение составляют грейдер-элеваторы, работающие только в тяговом режиме. На тяговом режиме работают при копании фунта, а на транспортном — при его перемещении к месту отсыпки. Продолжительность тягового режима от общего времени рабочего процесса составляет у скреперов 10. 20 %; у бульдозеров, работающих на послойной разработке грунтов 20. 25 %; у бульдозеров и автофейдеров на планировочных работах 75. 80 %. Эффективность тягового режима зависит от способности машины передвигаться без буксования при повышенных сопротивлениях, а транспортного режима — в основном, от скоростных качеств машины, ее проходимости и маневренности. Чаще ЗТМ при работе передвигаются по грунтовым и снежным дорогам, свежесрезанным и рыхлым насыпным грунтам. С повышением влажности фунта условия работы ЗТМ ухудшаются.
Скреперы
Скреперами разрабатывают фунты I и II категории непосредственно, а грунты III и IV категории — после их предварительного разрыхления. Они часто работают в одном комплекте с бульдозерами-рыхлителями, используемыми также в качестве толкачей для повышения силы тяги скреперов. Скреперы не рекомендуется
 |
применять для разработки заболоченных, несвязных переувлажненных фунтов, а также грунтов с большими каменистыми включениями.
| Рис. 16.1. Схемы соединения скреперов с тягачом |
Главным параметром скрепера является вместимость ковша, в соответствии с которой различают скреперы малой (до 4 м 3 ), средней (5. 12 м 3 ) и большой (15 м 3 и более) вместимости. Скрепер состоит из тягача и рабочего оборудования, по способу соединения которых различают прицепные (рис. 16.1, а), полуприцепные (рис. 16.1, б) и самоходные (рис. 16.1, в) скреперы. У прицепных скреперов сила тяжести рабочего оборудования вместе с грунтом полностью передается на опорную поверхность через собственные ходовые устройства, а полуприцепные скреперы часть этой нафузки передают на тягач. Обычно прицепные скреперы опираются на две ходовые оси. Существуют также одноосные прицепные скреперы (рис. 16.1, г), у которых центр масс фуженого скрепера расположен над ходовой осью.
Тяговое усилие обеспечивается гусеничным (см. рис. 16.1, а и г), колесным одноосным (см. рис. 16.1, в) или двухосным (см. рис. 16.1, б) тягачом. У скреперов большой вместимости иногда приводными делают также задние колеса, оборудованные встроенным в них электрическим или гидравлическим приводом (мотор-колесо), состоящим из электродвигателя или гидромотора и планетарного редуктора.
Первые колесные скреперы с конной тягой появились в 70-х гг. XVIII в., а в конце XIX в. скреперы были установлены на одноосный ход с металлическими колесами. Для управления положением ковша в рабочем и транспортном режимах использовалась рычажная система. В качестве тягача использовался колесный трактор. В 1910 г. Т. Шмейзером (США) был создан скрепер с ковшом вместимостью 5,4 м 3 с гидравлическим управлением ковшом, приводимым в движение от колес трактора. Дальнейшее развитие конструкций скреперов шло по пути совершенствования ковшей и их систем управления. В нашей стране массовое применение получили скреперы на конной тяге при строительстве Туркестано-Сибир-ской дОроги в 20-х гг. прошлого столетия, на Башжелдорстрое и других строительных объектах. В 30-е гг. были созданы скреперы с ковшами вме-
стимостью 5 м 3 с гидравлическим управлением и 6 м 3 с канатным управлением для работы с тракторами мощностью 48 кВт Челябинского тракторного завода. К концу 50-х гг. вместимость скреперного ковша уже достигла 46 м 3 при мощности тягача 440 кВт.
Устройство и принцип работы скрепера рассмотрим на примере его самоходной модели (рис. 16.2, а). Одноосный тягач Рсоеди-нен с рабочим оборудованием сцепным устройством 8ъ виде двух цилиндрических шарниров, позволяющих тягачу поворачиваться и перекашиваться относительно рабочего оборудования. Рабочее оборудование включает в себя ковш /5, опирающийся задней частью на колеса 16, а передней соединенный упряжными шарнирами 14 с боковыми брусьями 13 тяговой рамы, которая своей передней балкой 7опирается на тягач. Ковш ограничен днищем и боковыми стенками, а в задней части — выдвижной стенкой 2, перемещаемой при разгрузке ковша гидроцилиндрами /. В передней части ковш закрывается заслонкой 4 с помощью гидроцилиндров 3.
 |
| К 2 3 4 |
Рис. 16.2. Самоходный скрепер: а — общий вид; б — схема рулевого управления
задние колеса, перекатываясь по свежеотсыпанному фунту, уплотняют его. Поворот тягача относительно ковша осуществляют с помощью гидроцилиндров 6, рабочие полости которых соединены по схеме (рис. 16.2, б), согласно которой поршневая полость каждого гидроцилиндра соединена со штоковой полостью другого гидроцилиндра. Рабочая жидкость поступает от насоса к гидроцилиндрам через гидрораспределитель 18, управляемый винтовой парой 17 от рулевой колонки. Гидроцилиндры шарнирно соединены своими гильзами с хребтовой балкой, а штоками — с тягами 10.
Другие модели скреперов отличаются от описанной способом соединения рабочего оборудования с тягачом, устройством и приводом передней заслонки, конструкцией ковша и его подвеской, обеспечивающей отличные от описанного способы разгрузки: самосвальной — опрокидыванием ковша вперед или назад, полупринудительной — опрокидыванием донной части ковша и задней стенки, способных перемешаться относительно шарниров на боковых стенках, щелевой — путем раздвижки днища и т. п.
Длина пути набора z
| Рис. 16.3. Продольный профиль выемок, образованных скреперами |
выглублением по мере его заполнения. Удовлетворительные результаты дает гребенчатый способ (рис. 16.3, в) при разработке суглинистых и глинистых грунтов, а также клевковый способ (рис. 16.3, г) при разработке сухих песков и супесей.
Основным недостатком разработки прочных грунтов является ограниченная возможность проталкивания фунта в ковш через слой находящегося там грунта в заключительной стадии заполнения ковша. Вследствие этого тяговая способность скрепера может исчерпаться прежде чем заполнится ковш. Более эффективно заполняются ковши со ступенчатыми 11 и 12 (см. рис. 16.2, а) или полукруглыми, выступающими в средней части ножами, где грунтовая стружка имеет большую толщину. Лучшие результаты дает принудительная загрузка, для чего в передней части ковша устанавливают скребковый элеватор (рис. 16.4) или шнеки, которые отделенный от массива грунт забрасывают в ковш. Такая загрузка повышает наполнение ковша в среднем на 20 %. Повысить наполняемость ковша можно за счет увеличения тягового усилия путем применения толкачей, в качестве которых используют оборудованные буферами тракторы или бульдозеры. При копании толкач заходит в хвост скрепера и, упираясь в его буфер (за задними колесами), сообщает ему дополнительное тяговое усилие. Это позволяет обычно увеличивать толщину стружки в среднем до 40 %.
Толкачи эффективно применяют при бригадной работе нескольких скреперов. В зависимости от вместимости ковша и дальности возки один толкач может обслуживать 2. 16 скреперов, оставаясь все время в зоне разработки грунта. Еще более эффективно использование скреперных поездов, состоящих из двух самоходных скреперов, соединяемых на время копания управляемым сцепным устройством. Сначала совместным тяговым усилием двух тягачей заполняется передний скрепер, а затем задний, после чего скреперы разъединяются и движутся к месту отсыпки грунта раздельно. При таком способе ковши могут быть наполнены более чем на 10 % выше их геометрической вместимости.
 |
| Рис. 16.4. Загрузка ковша скрепера скребковым элеватором |
При работе в транспортном режиме груженые скреперы преодолевают уклоны до 12. 15%,ас порожним ковшом до 15. 17 %. Предельная крутизна спусков для груженых скреперов составляет 20. 25%, с порожним ковшом — 25. 30%, меньшие значения
для самоходных, большие для прицепных скреперов. Крутые подъемы груженые скреперы преодолевают с помощью толкачей. Техническую производительность скреперов определяют как
где q — геометрическая вместимость ковша, м 3 ; кн — коэффициент наполнения ковша (в среднем для скреперов без толкачей при разработке песков — 0,6. 0,9; глин — 1. 1,1; супесей и суглинков — 1,1. 1,2; черноземов — 1,1. 1,25); tn — продолжительность рабочего цикла, с; кр — коэффициент разрыхления грунта. Продолжительность рабочего цикла
где В — ширина ковша, м; сср — средняя толщина грунтовой стружки, м; h — толщина слоя отсыпки грунта, м.
Длины путей /тг и /г. а также число поворотов п определяют в соответствии со схемой передвижения скрепера. Скорость vkb среднем составляет 0,65. 0,8 паспортной скорости тягача на первой передаче, a vp — примерно 0,75 паспортной скорости.
где кв — коэффициент использования скрепера во времени (в среднем при расчете сменной, месячной и годовой производительности соответственно равен 0,8. 0,9; 0,5. 0,65; 0,4. 0,5).
Бульдозеры
Основное назначение бульдозера — послойная разработка грунта с последующим его перемещением перед отвалом по поверхности земли на небольшие расстояния (до 150 м). Бульдозеры применяют для выполнения следующих работ: снятия плодородного поверхностного слоя грунта при подготовке строительных площадок; перемещения грунта в зону действия одноковшового экскаватора при погрузке его в транспортное средство или отвал; разработки неглубоких каналов с транспортированием грунта в отвалы; зачистки пологих откосов; сооружения насыпей из резервов; планировочных работ при зачистке оснований под фундаменты
зданий и сооружений и планировке площадей и трасс; по устройству и содержанию в исправности подъездных дорог, устройстве въездов на насыпи и выездов из выемок; для разработки грунта на косогорах; по обратной засыпке траншей и пазух фундаментов; разравнивания грунта в отвалах; штабелирования и перемещения сыпучих материалов; подготовительных работ для валки отдельных деревьев, срезки кустарника, корчевки пней, удаления камней, расчистки поверхностей от мусора, снега; вскрышных работ, а также использования их в качестве толкачей скреперов. Эффективность работы бульдозера в значительной мере зависит от проходимости базового трактора и его тягово-сцепных свойств.
По номинальной силе тяги и мощности двигателей различают бульдозеры малогабаритные с силой тяги до 25 кН и мощностью до 45 кВт, легкие — 25. 135 кН и 45. 120 кВт, средние — 135. 200 кН и 120. 150 кВт, тяжелые — 200. 300 кН и 150. 225 кВт и сверхтяжелые — более 300 кН и 225 кВт.
Бульдозерные отвалы как вспомогательное рабочее оборудование навешивают на пневмоколесные экскаваторы и другие машины для очистных и планировочных работ в составе рабочих процессов этих машин.
Бульдозер (рис. 16.5, а) состоит из базового пневмоколесного или гусеничного трактора 8 и навесного рабочего оборудования в виде отвала 5 с цилиндрической рабочей поверхностью и ножами 4 в его нижней части, соединенного с базовым трактором шарнирами 1 через два толкающих бруса 2 или универсальную раму 3 (рис. 16.5, в), и гидравлической системы управления отвалом.
Отвал на толкающих брусьях (рис. 16.5, а и б) имеет боковые стенки и установлен режущей кромкой ножей перпендикулярно продольной оси машины. Наклон отвала в вертикальной плоскости регулируют раскосами 6 либо путем изменения их длины, либо положения места их крепления к отвалу или толкающим брусьям. Управляют отвалом при его переводе из транспортного положения в рабочее и наоборот одним (малогабаритные бульдозеры) или двумя гидроцилиндрами 7, питаемыми рабочей жидкостью от гидравлической системы базового трактора. Бульдозеры с таким отвалом, называемым неповоротным, используют, в основном, на послойной разработке грунтов. У некоторых моделей бульдозеров предусмотрена регулировка наклона отвала в вертикальной плоскости (перекос) гидроцилиндром, изменением длины одного раскоса или места его крепления (рис. 16.5, г).
Рабочий цикл бульдозера с неповоротным в плане отвглом состоит из операций копания грунта (его отделения от массива и накопления перед отвалом — образования призмы волочения), его транспортирования волоком перед отвалом к месту укладки, разгрузки отвала и возвращения машины на исходную позицию следующего рабочего цикла.
 |
| 7 3 1 |
| 5 А |
а — вид сбоку; б — вид в плане на бульдозер с неповоротным отвалом; в — то же, с поворотным отвалом; г — перекос отвала; д — сменные рабочие органы
При копании бульдозер перемещается на рабочей скорости, обычно соответствующей первой передаче, с целью получить возможно большее тяговое усилие. Для сокращения продолжительности копания желательно предельно сокращать путь копания, для чего грунт следует разрабатывать с возможно большей толщиной стружки, которая в слабых грунтах обычно ограничена ходом поршня гидроцилиндра заглубления отвала, а в прочных грунтах —
буксованием движителя. Желательно иметь постоянную толщину стружки на всем пути копания, что обычно реализуется только при разработке слабых грунтов. С повышением прочности грунта тяговая способность бульдозера может быть исчерпана в середине пути копания или недостаточной еще в начале копания. С учетом того, что по мере накопления грунта перед отвалом растут сопротивления формированию призмы волочения и ее передвижению волоком по ненарушенному грунту, грунт разрабатывают клиновым или гребенчатым способами (см. рис. 15.3, бив)
При разработке весьма плотных грунтов, например, уплотненных транспортом или другими способами, внедрение ножа отвала в грунт оказывается практически невозможным. В этих случаях применяют отвалы с выступающим средним ножом или грунт предварительно разрыхляют. Весьма эффективно для таких условий применять навешенный в задней части базового трактора рыхлитель (рис. 16.6), или специальные сменные отвалы. Отвал 13 (см. рис. 16.5, д) оборудован одним передним и двумя задними зубьями. При движении машины задним ходом задние зубья прорезают в грунте прорези, а при последующем движении передним ходом грунт дополнительно разрыхляют передним зубом и захватывают отвалом. Для взламывания асфальтовых покрытий при ремонте дорог применяют отвалы 14, оборудованные киркой в передней части. Мерзлые грунты разрабатывают отвалами 75 с гребенчатыми ножами или с установленными на ножах зубьями.
 |
| Рис. 16.6. Бульдозер-рыхлитель |
По завершении операции копания отвал устанавливают ножами на уровень земли и в таком положении бульдозер перемещают передним ходом на возможно большей скорости к месту отсыпки грунта. Во время транспортирования грунта часть его теряется по пути, ссыпаясь по сторонам отвала. Доля потерь зависит от вида грунта (наибольшие потери у несвязных, например, песчаных грунтов) и от дальности транспортирования. Эти потери не сказывают-
ся на производительности бульдозера, разрабатывающего выемку, поскольку производительность в этом случае определяют по объему вынутого из выемки грунта. В случае сооружения насыпи ее определяют по объему доставленного в насыпь грунта. Влияние потерь грунта при его транспортировании на производительность бульдозера в этом случае ощутимо. Так, при транспортировании грунтов I—III категории (кроме сухого песка) на расстояние 40 м сменная производительность бульдозера примерно в 2,2 раза выше, чем при транспортировании тех же грунтов на расстояние 100 м.
Эффективным средством снижения потерь грунта является сокращение дальности транспортировки. На большие расстояния грунт перемещают с устройством промежуточных валиков, траншейным способом или с применением нескольких бульдозеров. Способ транспортирования грунта с устройством промежуточных валиков заключается в том, что сначала грунт перемещают на 40. 50 м, накапливая его в первом валике, из которого его перемещают во второй валик на такое же расстояние — к месту укладки.
При транспортировании грунта траншейным способом на всех рабочих циклах бульдозер перемещают по одной и той же трассе. Ссыпающийся по бокам отвала грунт образует валики, которые уменьшают потери грунта при последующих проходах бульдозера. Лучший эффект достигается при незначительном заглублении отвала в грунт вдоль трассы транспортирования и образовании таким образом неглубокой траншеи.
Транспортирование грунта одновременно несколькими бульдозерами применяют при достаточно широком фронте работ. При этом способе несколько бульдозеров передвигаются рядом с минимальными (до 0,5 м) зазорами между отвалами. Этот способ требует четкой координации движения всех машин с одинаковой скоростью, так как рассогласование скоростного режима равноценно по потерям грунта раздельной работе бульдозеров.
При разработке слабых грунтов производительность бульдозеров можно увеличить за счет использования дополнительных устройств к отвалам, изменяющих форму и объем последних (в 1,7 — 1,8 раз) в виде лобовых щитков, закрепляемых в верхней части отвала, уширителей и открылков на его боковых стенках.
Производительность можно повысить за счет правильного выбора трассы транспортирования грунта, отдавая предпочтение движению под уклон. Влияние уклона на объем перемещаемого перед отвалом грунта иллюстрируется схемой (рис. 16.7), из которой следует, что при движении по пересеченной трассе переход от уклона 7 к горизонтальному участку 2 или последнего к подъему 3 при одном и том же естественном откосе 4 связан с неизбежными потерями грунта. При перемещении под уклон 10. 12° можно повысить выработку бульдозера по сравнению с движением по горизонтальной трассе на 30. 40%, и наоборот, при движении
 |
на подъем 10° производительность бульдозера снижается почти вдвое.
| Рис. 16.7. Влияние рельефа местности на эбъем фунта перед отвалом бульдозера при его транспортировке |
Отсыпают грунт совместно с планировкой поверхности или без нее. В первом случае отвал несколько поднимают над землей, и при движении бульдозера на малой скорости вперед грунт высыпается в зазор ниже режущей кромки отвала, а в дальнейшем, после выхода машины на отсыпанную возвышен-
лостъ — вперед, наращивая последнюю. Частично отсыпанный рунт уплотняется перемещаемыми по нему движителями. Освобождение отвала от фунта без его планировки заключается в от-«зде от него бульдозера задним ходом. Так, в частности, засыпают траншей и пазухи фундаментов.
Возвращают бульдозер на исходную позицию следующего ра-ючего цикла на максимально возможной скорости задним (при 1ебольших расстояниях передвижения) или передним ходом с )азворотами.
Д е Kip — объем призмы волочения в конце копания в разрыхлен-юм состоянии, м 3 ; Гц — продолжительность цикла, с; кр — коэффициент разрыхления грунта.
Объем призмы волочения является функцией ширины В и вы-:оты В отвала:
де кпр — коэффициент пропорциональности, зависящий от кру-изны откоса в призме волочения и от отношения Н/В. При И/В = = 0,15. 0,45 он изменяется в пределах 0,65. 0,6 для связных (гли-1ы, суглинки) и 0,45. 0,35 для несвязных (пески, супеси) фунтов. Продолжительность рабочего цикла (в секундах) при движе-1ии бульдозера передним ходом с разворотами на концах участка [ередвижения
а при возвратном движении задним ходом
где /к и /т — длины участков копания и транспортировки (несовмещенной с копанием), м; vp, щ, vnx и v3x — скорости рабочего, транспортного, возвратного вперед и возвратного назад ходов, км/ч; tn и ty — время, затрачиваемое на повороты и управление машиной в течение рабочего цикла, с.
Все скорости определяют расчетом исходя из условий полного использования тягово-сцепных свойств базового трактора и с учетом буксования, особенно в режиме копания, уменьшая рабочие скорости на 20. 30% против расчетных. Так же, на основании расчета определяют продолжительность поворота бульдозера, а затраты времени на управление машиной принимают 7. 8 с.
Если работы по копанию и транспортированию грунта полностью совмещены, как, например, при засыпке фунтом траншей, то последняя зависимость преобразуется к виду:
При возведении насыпей техническую производительность вычисляют по объему отсыпанного грунта, приведенного к плотному состоянию, с учетом потерь при его транспортировании через края отвала в боковые валики, которые составляют З. 6% от текущего объема призмы волочения:
где кп — коэффициент потерь грунта.
Отвал 5 бульдозера с поворотным в плане отвалом не имеет боковых стенок (см. рис. 16.5, в). Он соединен с рамой 3 универсальным шарниром 12 в ее центральной части, который позволяет отвалу поворачиваться в плане в каждую сторону на угол 30. 36° гидроцилиндрами // с последующим закреплением толкателей Юна раме 3. Наклон отвала в вертикальной плоскости, а также его перекос осуществляется рассмотренными выше способами для неповоротного отвала. Для одновременной планировки откосов и их подошвы отвал дополнительно оборудуют наклонной наставкой 16 (см. рис. 16.5, д) с жестким или шарнирным соединением с основным отвалом. В последнем случае наклон наставки регулируют специально установленным гидроцилиндром. Наставка 17 соответствующего профиля предназначена для очистки и планировки канав. Для перемещения грунта от стен зданий применяют отвальную приставку 18, двигаясь при этом задним ходом. Эффективность работы бульдозера на расчистке поверхностей от кустарника и мелких деревьев существенно повышается за счет установки в средней части отвала кусторезного ножа 19.
 |
Поворотные отвалы, применяемые как вспомогательное рабочее оборудование на машинах иного назначения, обычно устанавливают с постоянным углом захвата (углом наклона режущей кромки к направлению движения машины), жестко закрепляя на подъемной раме.
| Рис. 16.8. Схема формирования призмы волочения на поворотном в плане отвале |
Бульдозеры с поворотным отвалом, выполняющие планировочные работы, а также очистку поверхностей от строительного мусора, снега, работают в непрерывном режиме. Отделенный от массива грунт (или другие материалы) перемещается по отвалу вверх и в сторону его наклона в плане по винтовым траекториям 1 (рис. 16.8). При этом призма волочения, увлекаемая потоками грунта, непрерывно перемещается в сторону наклона отвала (направление 2) за его край и укладывается в виде валика параллельно направлению движения машины. Такое взаимодействие рабочего органа с грунтом, которое приводит к сдвигу грунта вдоль режущей кромки, называют косым резанием. При косом резании возникают дополнительные сопротивления перемещению грунта вдоль отвала.
Техническая производительность бульдозера на планировочных работах
где Пт — техническая производительность бульдозера, м 2 /ч; L — длина планируемого участка, м; В — ширина захвата, м; п — число полос планировки; b — ширина полосы перекрытия между смежными полосами планировки; /Е — суммарная продолжительность планировки участка, с.
При движении для последующих проходов с разворотами машины
Vp «I
где z — число повторных проходов по одному следу.
Из сравнения этих выражений следует, что работа по челночной схеме производительней работы с разворотами машины при условии L