Машини для земляних робіт

РЕФЕРАТ

Тема: Машини дляземляних робіт

Зміст

1. Машини для земляних робіт

2. Багатоковшеві екскаватори

3. Бульдозери

4. Скрепери

1. Машини для землянихробіт

Земляні роботи єскладовою частиною будівництва більшості інженерних споруд.

Вони включають в себе:уривку котлованів, траншей і меліоративних каналів; зведення насипів,гребель; пристрій закритих проходок в грунті у вигляді шахт і тунелів підрізні підземні споруди; буріння горизонтальних, похилих івертикальних свердловин при безтраншейної прокладки трубопроводів під насипамизалізних і шосейних доріг, для установки пальових опор у щільних грунтах, длязакладки зарядів вибухових речовин при розробці грунтів вибухом і т.д.

Машини для земляних робітза призначенням поділяють на:

- землерийні, призначені длявиконання однієї операції - відділення грунту від масиву (екскаватори);

- землерийно-транспортні, які нетільки відокремлюють грунт від масиву, але і переміщують його (бульдозери, скрепери);

- спеціальні, призначені дляущільнення грунтів (катки, трамбування, віброущільнювачі), для пальових робіт(Віброзанурювачі, дізельмолоти).

Машини для земляних робітрозрізняють також по виду привода (електричний, внутрішнього згоряння,гідравлічний, комбінований), але ходовому устаткуванню (гусеничні,пневмоколісні, крокуючі, рейкові), по кліматичному виконанню (звичайне,північне, тропічне), за умовами впливу на грунт (періодичногодії, коли технологічні операції виконуються послідовно або з частковимсуміщенням; безперервної дії, коли всі операції виконуються одночасноі безперервно).

При відкритому способібудівництва метрополітену найбільше застосування отримали одноковшевіекскаватори - самохідні машини періодичної дії, призначені длярозробки грунту, навантаження його в транспортні засоби та укладання у відвал абоспоруджений земляна споруда.

Змінне робочеобладнання одноковшових екскаваторів (рис.1) призначено для виконаннярізних земляних робіт. Пряма лопата (рис.1, а) служить для розробки грунту,розташованого вище рівня стоянки екскаватора, в процесі копання ківшрухається вгору від екскаватора.

Зворотна лопата (рис.1,б) служить для розробки грунту, що знаходиться нижче рівня стоянки, при цьомуківш рухається вгору в сторону екскаватора. Драглайн (рис.1, в) призначений длярозробки грунту нижче рівня стоянки; його ківш, що має гнучку підвіску настрілі, рухається вгору в сторону екскаватора.

Грейфер (рис.1, г) - цевантажозахватне пристосування з поворотними щелепами, призначене длявиїмки грунту з-під води, завантаження і розвантаження сипучих і мелкокуськовихматеріалів, розробки вузьких і глибоких траншей, виїмки грунту при проходцістовбурів способом опускний кріплення в тиксотропної оболонці і виробництві робітспособом В«стіна в грунтіВ».

Для розробки грунтушарами, паралельними поверхні забою, використовують машини пошарового різання -бульдозери і скрепери. Ці машини не тільки риють, але і транспортують грунт надеяку відстань, тому їх називають також землерийно-транспортнимимашинами. Робота таких машин можлива на грунтах, що володіють достатньоюнесучою здатністю і гарним зчепленням з колесами або гусеницями. Вперезволожених грунтах робота таких машин неможлива, тому в них попередньопроводять штучне водозниження.

екскаваторбульдозер скрепер

Рис. 1. Змінне робочеобладнання одноковшових екскаваторів:

а - пряма лопата, б - зворотнийлопата; в - драглайн, г - грейфер; д - копер для забивання паль; е -вантажопідіймальний кран; е - струг; е. - розпушувач грунту

2. Багатоковшевіекскаватори

Багатоковшеві екскаваторизастосовуються для риття траншей, каналів, видобутку глини та інших, неруднихбудівельних матеріалів в кар'єрах.

За призначеннямбагатоковшеві екскаватори поділяються на траншейні, кар'єрні та іригаційні;за способом роботи - на екскаватори поздовжнього копання і екскаваторипоперечного копання. На відкритих гірничих роботах застосовуються повноповоротніроторні екскаватори великої продуктивності.

Багатоковшеві екскаваторипо конструкції робочого органу діляться на роторні і ланцюгові. Робочий органекскаваторів першої групи являє собою обертове щодо своєїгоризонтальній осі робоче колесо (ротор), на якому укріплені ковші.

Ковші багатоковшовихланцюгових екскаваторів закріплюються на ланцюгах, що утворюють криволінійний замкнутийконтур.

Застосування значногокількості ковшів робочого органу екскаватора забезпечує безперервне копирсаннягрунту, зменшує необхідні зусилля, знижує інерційні навантаження ісприяє підвищенню продуктивності машини.

Рис.2. Багатоковшевіланцюгові (а) і роторні (б) екскаватори

1 - ходова частина; 2 -двигун; 3 - ланцюгова передача; 4 - бункер; 5 - ковші; 6 - ковшова ланцюг; 7 -ковшова рама; 8 - транспортер; 9, 10 - механізми для підйому і приводуробочого органу; 11 - ковшовий ротор

3. Бульдозери

Бульдозер належить доряду спецтехніки. Найчастіше він являє собою колісний або гусеничнийтрактор, оснащений спеціальним робочим органом. В його ролі зазвичай виступаєвідвал. Відвал розташовується поза коліс бульдозера. Він може бути не тількипрямолінійним, але і криволінійним.

Основним завданням бульдозерівє переміщення і планування грунтів, а також пошарове капання землі.

Найбільш часто бульдозерможна зустріти при виконанні такого виду завдань, як видобуток кориснихкопалин. Це пов'язано з тим, що його досить зручно використовувати в кар'єрахі місцях мають значні нерівності. Крім того, використання бульдозерівдосить часто спостерігається при будівництві каналів, нерухомості, а також підчас проведення будівельно-ремонтних дорожніх робіт.

Залежно від типувідвалу бульдозери розрізняють:

з неповоротним відвалом

з поворотним відвалом

з універсальним відвалом

У першому випадкунеповоротний відвал на бульдозері встановлюється перпендикулярно головній осімашини. На відміну від нього, поворотний відвал можна встановлювати, як і в попередньомуваріанті, так і діагонально. Причому він може мати нахил в будь-яку сторону відосновної осі.

Універсальний відвалявляє собою конструкцію, що складається з двох частин. Вони з'єднуються міжсобою на шарнірах і встановлюються до осі під невеликим нахилом абоперпендикулярно. Найчастіше бульдозери з універсальним відвалом носять назвуколієукладачів.

Існує такожподіл бульдозерів за типом приводу. Найбільш часто зустрічаються моделі зканатним, гідравлічним і електромеханічним приводом.

Рис. 3. Бульдозер ДЗ-54:

1 - базовий трактор; 2 -гідроциліндри повороту відвала; 3 - відвал; 4 - козирок; 5 - ножі; 6 - штовхаючібруси; 7 - розкіс; 8 - опорний шарнір

Базою бульдозера (рис.3)є трактор, обладнаний штовхає рамою, на яку навішені жорсткийкерований відвал, призначений для зрізання грунту і його переміщенняволоком. У транспортному положенні відвал піднятий над поверхнею землі, ібульдозер може пересуватися, не торкаючись грунту відвалом. При русі тракторавперед для розробки грунту відвал опускають, його передня, оснащена ножами,кромка зрізає шар грунту і переміщує його.

4. Скрепери

скрепери називаєтьсяземлерийно-транспортна машина, що приводиться в рух тягачем або власнимдвигуном і призначена для пошарового зрізання грунту, транспортуванняі розвантаження його, виробленої в більшості випадків (крім моделей з розвантаженнямназад) з подальшими розрівнюванням і попереднім ущільненням.

З урахуванням основнихознак скрепери класифікуються:

1. За ємності ковша (м 3 )- На скрепери малої ємності, з ковшем ємністю до 5; скрепери середньої місткості,з ковшем ємністю до 6-15; скрепери великої ємності з ковшем ємністю більше 15;

2. За способом завантаження -на заповнювані за рахунок підпору грунту при реалізації тягового зусилля базовоготягача... і завантажувані за допомогою завантажувального пристрою. До першого типувідносяться скрепери звичайного виконання, а до другого типу - елеваторні,гребкові, роторні.

3. За способом розвантаження -на машини з вільною, примусової і полупрінудітельной (комбінованою)розвантаженням. У скреперах з вільною розвантаженням спорожнення ковшаздійснюється під дією власної ваги грунту. У скреперах зпримусової розвантаженням повне спорожнення ковша здійснюється за допомогоюзадньої стінки. У скреперах з полупрінудітельной (комбінованою) розвантаженнямчастина об'єму грунту висипається під дією власної ваги, а частина здопомогою примусового очищення.

4. За типом приводу - намашини з канатним, електромеханічним і гідравлічним приводом.

Канатний привід складаєтьсяз наступних вузлів: механічної лебідки, системи поліспастів і направляючихблоків, а також важелів управління. Електричний привід складається зелектродвигуна, шестеренчатого редуктора і зубчастого рейкового механізму. Доелектромеханічного приводу слід віднести також привід, що складається зелектролебідки та канатно-блочного механізму. Гідравлічний привід включаєнасос, бак з рідиною, гнучкі шланги і гідророзподільник.

5. За способомагрегатування - на причіпні, напівпричіпні, самохідні і скреперні поїзди.

Причіпний скрепербуксирується гусеничним або двовісним колісним трактором. Напівпричіпний скреперзнаходиться в зчепленні з гусеничним або двовісним колісним трактором (тягачем)передньою частиною (хоботом) через опорно-зчіпний пристрій.

Самохідний скреперявляє собою єдину конструкцію з індивідуальною енергетичноїустановкою, що забезпечує пересування машини і роботу всіх агрегатів, у томучислі і керування робочими органами.

6. За типом тягача абосамохідного устаткування - на колісні та гусеничні. Самохідні скрепери, якправило, виконані на пневмоколісному ходу.

7. За типом трансмісій -на механічні, гідромеханічні, електричні та гідростатичні.

Рис.4. Принциповісхеми скреперів зі скребковим конвеєром: а набір грунту; б - вивантаження грунту

Основним вузлом скреперає ківш 5 з двома боковими стінками і днищем, що спирається на колеса 7.

До подножевой плиті ковшакріплять змінні двухлезвійние ножі 2 - два бічних і середні. Ківш забезпеченийвисувний задньою стінкою 10для примусової розвантаження, а в передній частині -заслінкою Л, що піднімається при наборі і вивантаженні грунту.

Заслінка служить длярегулювання щілини при завантаженні ковша і закриває ківш при транспортуваннігрунту

Ківш двома шарнірами 4з'єднаний з тягою П-образної рамою 3, жорстко з'єднаної з хоботом 13.

Гідравлічна системауправління робочим обладнанням забезпечує підйом-опускання ковша 5,заслінки 11, висування задньої стінки 10 і повернення її у вихідне положення здопомогою трьох пар гідроциліндрів 6, 9 і 12.

Насоси гідросистемиробочого обладнання приводяться в дію від коробки відбору потужності базовоготягача.

Роздільне управліннягідроциліндрами здійснюється золотниковим розподільником, встановленим укабіні машиніста.

Свіжоукладений грунт вземляному спорудженні повинен бути ущільнений щоб уникнути мимовільногозміни геометричної форми і просідань. Для пониження водопроникностіземляної споруди застосовують штучне ущільнення грунтів.

Спосіб ущільнення грунтіві число додатків навантаження залежать від властивостей грунту: зв'язності, вологості,гранулометричного складу, необхідного ступеня ущільнення.

Для ущільнення зв'язних імалосвязних грунтів застосовуються укочення і трамбування, для незв'язних грунтів -укочення і вібрація.

За принципом діїмашини, застосовувані в будівництві для ущільнення грунту, поділяються намашини статичного, ударної дії та вібраційні.

За способом пересуваннягрунтоуплотняющіе машини діляться на причіпні і самохідні.

До машин статичноїдії відносяться причіпні і самохідні катки.

Причіпні котки можутьбути гладкими і кулачковими (225). Більш інтенсивне ущільнення виробляютьостанні. Такі катки можуть створювати тиск до 75 кг/см2.

Важкі причіпнікулачкові котки виготовляють з двома Дишлями для роботи на насипах човниковимспособом з перечеплення. У цьому випадку необхідність в влаштуванні з'їздів ізнасипу для розвороту ковзанки відпадає.

Секційний напівпричіпнийпневмокаток є більш досконалою машиною для ущільнення грунту. Ковзанкаявляє собою причіпну упряжні раму, до якої шарнірно з'єднаніокремі металеві зварні секції, які заповнюються баластом. Кожна секціяспирається на колесо з пневматичної шиною.

Секція має два доннихлюка з кришками для розвантаження баласту. У вертикальному напрямку секції можутьпереміщатися незалежно один від одного. Це забезпечує постійну передачутиску кожним колесом на грунт.

Вертикальне переміщеннясекцій відносно один одного може досягати 300 мм. Буксирування завантаженогобаластом ковзанки виконують одноосьовим тягачем. Випускаються пневмоколісні катки іпричіпними, буксируваними трактором. Є конструкція причіпного котка,секції якого виконані з залізобетону. Випускаються катки вагою 10, 25 і 42т.

До недоліків причіпнихсекційних ковзанок слід віднести те, що вони не можуть робити роботучовниковим способом; при роботі на насипах для їх розвороту необхідновлаштовувати з'їзди і пандуси. Самохідний каток на Пневмомашини маєперевагу перед причіпним катком в тому, що він може переміщатися вузькиминасипах човниковим способом.

Робочим органомсамохідного котка є передні керовані і задні провідні пневмоколеса.Їх розміщують так, щоб сліди коліс однієї осі перекривали проміжки міжслідами коліс іншої осі. Таким чином виходить суцільна смуга коткуютьгрунту.