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 техника: виды и сферы применения
Землеройная техника – это линейка спецмашин, без которых не обойтись при осуществлении следующих видов работ:
Данная спецтехника выпускается как отечественными, так и зарубежными производителями. К качеству ее изготовления предъявляются особые требования, поскольку от надежности землеройной техники напрямую зависит скорость и качество выполняемых работ.
Высококачественная землеройная техника способна быстро и результативно выполнять операции по разработке абсолютно любых грунтов, включая заболоченные и мерзлые почвы. Эти машины активно применяются при разработке полезных ископаемых, поскольку легко справляется как с тяжелыми грунтами, так и с горными породами. Кроме этого, без землеройных машин не обходится ни одна стройплощадка – ее применяют для устройства котлованов, траншей и пр.
Механическая выемка грунта — это вспомогательный процесс при прокладке траншей, рытье котлованов, канав, и других строительных мероприятий.
Землеройная техника: основные виды
Классификация машин для земляных работ осуществляется по таким параметрам:
Землеройная техника представлена в широком ассортименте. К основным и наиболее востребованным необходимо отнести:
К вводным машинам принадлежат выкорчеватели, разрыхлители на основе гусеничных и колёсных модификаций тракторов, кусторезы и спецтехника для упрочнения и водопонижения.
Чтобы разрезка грунта, погрузка и его перемещение выполнялось при помощи одной единицы техники, рационально использовать землеройно-транспортные машины. Они комплектуются всем необходимым для обеспечения максимальной функциональности. Могут состоять из состоят из скреперов, автогрейдеров и бульдозеров, в том числе техники с добавочным перевозочным инструментом.
Для бестраншейной прокладки трубопровода и для монтажа столбов линий связи применяются сваезабивные механизмы. Все представленные машины для земляных работ выполняют и другие функции.
Машины для разработки грунта могут быть вибрационными, ударными, статическими и комбинированными. Гидромониторы и земляные снаряды входят в число средств гидромеханизации.
Вот основные виды землеройной техники.
Грейдеры
Применяются при строительстве автомобильных дорог. Предназначаются для работы практически с любыми грунтами, что делает их универсальными и достаточно популярными среди потребителей. 
Современные грейдеры способны заменить сразу несколько видов спецмашин, таких как бульдозер, снегоуборочная техника, экскаватор.
Экскаваторы
Выпускаются модели на колесном и гусеничном ходу. Бывают как одно-, так и многоковшовыми. Рабочее оборудование устанавливаются на платформы (полноповоротные либо неполноповоротные). Данная техника нужна там, где существует необходимость в спецмашинах, обладающих отличной маневренностью и достаточной скоростью передвижения. Также экскаваторы нашли широкое применение при разработке скальных пород.
Бульдозеры
Незаменимы при проведении строительных работ в сложных условиях, а также при необходимости транспортировки стройматериалов и грунта на большие расстояния и так далее. 
Бульдозеры бывают колесными и гусеничными, могут комплектоваться рабочим элементом – отвалом и прочими видами дополнительного навесного оборудования, благодаря чему эту единицу техники можно использовать для осуществления самых разнообразных работ
Скреперная техника
Предназначается для послойной разработки и последующей отсыпки, а также транспортировки грунта. На такие машины можно устанавливать дополнительное рабочее оборудование, например, элеватор скребковый. 
Траншейный экскаватор
Траншейный экскаватор позволяет:
Траншейные экскаваторы — это непрерывно функционирующие самодвижущиеся машины, снабженные многоковшовыми приборами или скребковыми механизмами.
Грунтоуплотняющие машины
Грунтоуплотняющие машины — это группа из трамбовочных и вибротрамбовочных машин, в которую входят виброкатки и виброплиты.
Со временем земля меняет плотность, провоцируя осадку строения. После отсыпки грунт уплотняют укаткой, трамбованием, вибрацией и виброукаткой. Обычно эти способы применяются в комплексе. Частички грунта смешиваются и кучно укладываются благодаря вытеснению воды и газов.
Представленное оборудование востребовано при заполнении пазух фундаментов, возведении тротуаров, обустройстве внутриквартальных подъездов и других работ.
Купить землеройную технику любой сложности от отечественных и зарубежных производителей можно в нашей компании. Дилерский центр «Гангут» предлагает лучшие цены на спецтехнику в Крыму! Доставка продукции осуществляется силами компании в кратчайшие сроки.
Землеройно-транспортные машины. Назначение, область применения.
Основные технико-экономические показатели. Рабочий процесс. Перспективы развития землеройно-транспортных машин.
Землеройно-транспортными (ЗТМ) называют строительные машины, отделяющие грунт от массива тяговым усилием с последующим его перемещением к месту отсыпки собственным ходом.
Основные рабочие операции: послойная разработка грунта, его транспортировка, укладка в основание строительного объекта или отвал, планировка земляных поверхностей.
В зависимости от вида рабочего органа различают:
1- ковшевые ЗТМ (скреперы);
2- отвальные ЗТМ (бульдозеры, автогрейдеры).
Рабочий процесс включает 2 характерных режима: тяговой и транспортный.
Бульдозер – это ЗТМ с отвальным рабочим органом.
Основное назначение: послойная разработка грунта с последующим его перемещением перед отвалом по поверхности земли на небольшие расстояния (150м). Для:
1- снятия плодородного поверхностного слоя грунта при подготовке строительных площадок;
2- перемещения грунта в зону действия О. Э. при погрузке его в транспорт или отвал;
3- разработки неглубоких каналов;
4- зачистки пологих откосов;
5- при сооружении насыпей из резервов;
6- на планированных работах при зачистке оснований под фундаменты зданий и сооружений, планировке площадей и трасс;
7- устройстве и содержании в исправности подъездных дорог, выездов на насыпи и выезды из выемок;
9- при обратной засыпке траншей и пазух фундаментов;
10- разравнивания грунта в отвалах;
11- штабелирования и перемещения сыпучих материалов;
12- на подготовительных работах ( валка деревьев, среза кустарника, корчевка пней, удаление камней, расчистка от мусора (снега));
13- на вскрышных работах;
14- в качестве толкачей скреперов.
1- малогабаритные с силой тягой до 25кН и мощностью до 45кВт;
2- легкие – 25-135кН, 45-120кВт;
3- средние – 135-200кН, 120-150кВт;
4- тяжелые – 200-300кН, 150-225кВт;
5- сверхтяжелые – более 300кН, более 225кВт.
1- базового трактора;
2- навесного рабочего органа (отвала) с ножами, с шарнирами и с 2 толкающими брусьями;
3- гидросистемы управления отвалом.
Рабочий цикл (с неповоротным отвалом) бульдозера состоит:
1- копание грунта (образование призмы волочения);
2- транспортирование грунта волоком перед отвалом к месту укладки;
3- разгрузка отвала;
4- возвращение на исходную позицию.
Дополнительные устройства к отвалам: лобовые щитки, уширители, открылки – производительность увеличивается в 1,7-1,8 раза. Работы нескольких бульдозеров, провальный выбор трассы транспортировки грунта, траншейный способ, устройство промежуточных валиков, работа под уклон.
Грунт разрабатывают двумя способами:
Потери зависят от вида грунта и дальности транспортировки.
1. При разработке выемок равна приведенному к плотному состоянию объему грунта, вынутого из выемки за 1 ч. непрерывной работы.
,
где 
— объем призмы волочения в конце копания в разрыхленном состоянии, 
;
— продолжительность цикла, с;
— коэффициент разработки грунта;
Н – высота отвала, м;
— коэффициент пропорциональности (зависит от крутизны откоса в призме и отношения Н/В);
2. При возведении насыпей (учитывают потери при транспортировке через края отвала в боковые валики):
, где 
— коэффициент потери грунта (3-6% от текущего объема призмы волочения).
3. На планировочных работах:
, ( 
) (5)
где L – длина планируемого участка, м;
B – ширина захвата, м;
n – число полос планировки;
b – ширина полосы перекрытия между смежными;
— суммарная продолжительность планировки, с
,
при движении для последующих проходок с разворотами машины;
,
при холостом заднем ходе (челночная схема);
где z – число повторных проходок по одному следу.
По челночной схеме работа производительнее, чем с разворотами, но при условии
.
Скрепер – это ЗТМ с ковшом для послойной разработки грунта, его транспортирования и отсыпки в земляные сооружения.
Ими разрабатывают грунты I и II категории, а III и IV – после рыхления.
Не рекомендуется применять для разработки заболоченных, несвязных переувлажненных грунтов, с большими каменистыми включениями.
Дальность возки грунта: гусеничные тягочи 100-800м; колесные – 300-3000м.
Рабочий цикл – копание (заполнение ковша ( 
, удельный расход энергии 3,2-6 
)), транспортировка грунта к месту укладки, его отсыпка и возврат на исходную позицию.
Главные параметры скрепера – вместимость ковша. От него различают:
1- скреперы малой вместимости (до 4 куб. м);
2- скреперы средней вместимости (5-12 куб. м);
3- скреперы большой вместимости (15 и более куб. м).
Скрепер состоит из тягача и рабочего оборудования.
По способу соединения различают: 1. прицепные; 2. полуприцепные; 3. самоходные.
Устройство и принцип работы скрепера. Тягач соединен с рабочим органом сцепляемым устройством в виде 2-х шарниров, что позволяет тягачу поворачиваться и перекашиваться относительно рабочего оборудования. Оно включает ковш (опирается задней частью на колеса, а передняя через тяговую раму опирается на тягач). Ковш ограничен днищем и боковыми стенками. Впереди он закрывается заслонкой гидроцилиндрами, сзади выдвижной стенкой, перемещаемой при разгрузке.
Наиболее энергоемкая операция копания грунта. Ковш наполняется грунтом = 6-15 куб.м на длине 9-15 метров при средней толщине стружки 0,09-0,16м (глины) и 0,02-0,35м (пески). Применяют клиновой, гребенчатый и клевковый способы. Предельная крутизна спусков для груженых скреперов – 20-25%, порожних – 25-30%. Меньше для самоходных, больше для прицепных.
Техническая производительность скреперов:
,
где q – геометрическая емкость ковша;
Кн – коэффициент наполнения (пески – 0,6-0,9; глины – 1-1,1; супеси, суглинки – 1,1-1,2; черноземы – 1,1-1,25);
tц – продолжительность рабочего цикла;
Кр – коэффициент разрыхленности. грунта.
,
где lк, lтг, lр, lтп – длина пути копания, передвижения груженого, разгрузки, передвижение порожнего;
Vк, Vтг, Vр, Vтп – скорости передвижения на этих путях;
tп – продолжительность одного поворота (средняя 12-15 сек);
n – число поворотов за рабочий цикл.
, (длина пути копания)
, (длина пути разгрузки)
где В – ширина ковша;
Сср – средняя толщина грунтовой стружки;
h – толщина слоя отсыпки грунта;
Автогрейдер – это ЗТМ на пневмоколесном ходу с отвальным рабочим органом, предназначенная для послойной разработки грунтов I и II категорий и планировки земляных поверхностей при строительстве и содержании автомобильных и железных дорог, аэродромов, при ПГС, ГТС и ирригационном строительстве.
Ими профилируют и планируют поверхности при возведении насыпей высотой до 0,6м, отрывают и очищают кюветы и каналы, сооружают корыта для дорожных оснований, перемешивают и разравнивают грунт, щебень, гравий и вяжущие материалы, разрушают дорожные покрытия при ремонте дорог, расчищают от снега дороги и площади.
В зависимости от массы и мощности их разделяют на:
1. легкие (до 9т, 50кВт);
2. средние (до 13т, 75кВт);
3. тяжелые (до 19т,150кВт);
4. особо тяжелые (более 19т, более 150кВт). Бывают 2-х и 3-х основные.
Особенности конструкций ходовых устройств – это колесная формула – A*B*C, где A, B, C – число осей соответственно управляемых, ведущих и общее.
Наиболее распространен в строительстве 3-х основный автогрейдер с двумя ведущими задними осями и передней осью с управляемыми колесами – 1*2*3.
Различают с механической (легкие) и гидромеханической системами привода.
Рабочий орган – отвал, находящийся в середине машины между передними и задними колесами на поворотном круге на тяговой раме.
Отвал может быть дооборудован специальными приставками (специальные откосники): для одновременной планировки подошвы и откоса насыпи, бровки и откоса выемки, профилирования придорожных канав и т.п.
Рабочий процесс включает: копание грунта, его перемещение и укладку с разравниванием в земляном сооружении. Отвал устанавливают режущей кромкой параллельно его поверхности и наклонно 10-15°.
Угол резания – 35-45°, угол захвата – 35-50°.
Схемы движения: круговые, челночные.
Опирание на все 6 колес независимо от рельефа местности.
Техническая производительность автогрейдера определяется как для бульдозера:
.
Грейдер-элеватор – это ЗТМ непрерывного действия. Предназначен для послойной разработки грунта и возведений насыпи высотой до 1,5м для гидромелиоративных сооружений.
Они могут быть выполнены навесные, прицепные или полуприцепные, технологические орудия к гусеничным или колесным тягачам и тракторам, и как самоходные ЗТМ.
Рабочий орган в виде дискового ножа, полукруглого ножа или системы плоских ножей, а для его перемещения к месту отсыпки – один или два ленточных конвейера с неизменной ориентацией относительно рамы машины или с возможностью поворота в зависимости от направления отсыпки (разгрузки) грунта.
Рабочий процесс состоит из последовательных проходов машины по обрабатываемому участку с разворотами на его концах.
,
где S– площадь поперечного сечения вырезаемой стружки;
— коэффициент, учитывающий потери грунта (0,85-0,95);
— коэффициент использованного рабочего времени;
— средняя скорость передвижения машины;
— продолжительность разворота в конце захватки.
Подготовительные работы включают очистку будущей строительной площадки от леса, кустарника, вывозку древесины, корчевку и уборку пней, удаление валунов, устройство временных дорог и мостов через естественные и искусственные препятствия, понижение УГВ и т.п. Здесь применяют общестроительные, специальные машины. Используют разные сменные рабочие органы, навешиваемые на О.Э. и бульдозеры. Относят сюда и предварительное рыхление прочных и мерзлых грунтов.
Кусторезы – это навесное рабочее оборудование на гусеничные тракторы для расчистки площадок от кустарников и мелких деревьев.
Корчеватели-собиратели – для корчевки пней диаметром до 50 см, расчистки участков от крупных камней, сваленных деревьев и кустарников, для рыхления плотных грунтов.
Рабочее оборудование кустореза состоит из закрепленного на универсальной раме отвала клинообразной формы с гладкими или пилообразными ножами в его нижней части (подъем и опускание – гидроцилиндры).
Корчеватель собиратель снабжен отвалом с зубьями в его нижней части. Отвал погружают на грунт, перемещаясь вперед на рабочей скорости одновременно погружают отвал и средние зубья под пень, выдергивая его из земли целиком или частично после нескольких попыток. Сопротивление пней корчеванию составляет от 18-20 до 180-210кН при диаметре от 0,1 до 0,5м.Производительность считают по формуле как для бульдозеров.
Мерзлые грунты и рыхлители.
От 3 до 7 месяцев зимнего периода грунт промерзает на глубину 1-2,5м. Многолетнемерзлые грунты и грунты сезонного промерзания покрывают более 90% территории Севера Казахстана. Для их разработки применяют однозубые рыхлители, гидромолоты, землеройно-фрезерные машины.
Для разрушения мерзлых грунтов с промерзанием глубины до 0,5-0,7м применяются специальные снаряды в виде шар-молотов, массой 0,5т и более, и клин-молотов, массой 2-3т, подвешиваемые на канатах грузовых лебедок гусеничных кранов и экскаваторов. Их поднимают на высоту 6-8м и сбрасывают на грунт. Этот способ наиболее прост, но мало производителен (4-10куб. м/ч). Больше применяют 
навесные рыхлители и 
щеленарезные машины.
Различают рыхлители основные и вспомогательные.
Это навесное оборудование на тракторы. Его оборудуют одним или несколькими стойками – зубьями, устанавливаемыми на поперечной балке жестко или шарнирно.
Техническая производительность рыхлителя:
где В – средняя ширина полосы рыхления за один проход многозубого рыхлителя;
— эффективная глубина рыхления;
L – длина пути рыхления;
— продолжительность 1 цикла.
Из щеленарезных машин наибольшее распространение в строительстве получили баровые машины. Рабочее оборудование состоит из одного или двух цепных баров врубовых машин.
В рабочее положение и обратно бары переводятся гидроцилиндрами. Баровые цепи, оснащенные резцами, прорезают в грунте щели шириной 0,14м, глубиной до 2 м. Оконтуренные с двух сторон прорезанными щелями полосы грунта разрабатывают потом экскаваторами. Скорость движения баровых машин при глубине промерзания до 1м – около 60м/ч.