Классификация машин для земляных работ

По технологическому назначению машины для земляных работ подразделяют на следующие основные группы:
1. Машины для подготовительных .и вспомогательных работ: кусторезы, корчеватели пней, рыхлители, машины и оборудование для водоотлива и водопонижения.

2. Землеройно-транспортные машины, предназначенные для послойной разработки, перемещения грунта и планировки грунта: скреперы, бульдозеры, грейдеры, грейдер-элеваторы или струги.

3. Экскаваторы, являющиеся наиболее универсальными землеройными машинами, поскольку перемещение рабочего органа у них не зависит от других частей машины и они обладают разнообразием технологических приемов.
По характеру рабочего процесса экскаваторы подразделяются на машины цикличного действия, у которых все операции протекают последовательно в определенном порядке и повторяются через некоторые промежутки времени (одноковшовые экскаваторы), и машины непрерывного действия, у которых все операции производятся одновременно (многоковшовые и фрезерные экскаваторы).
4. Машины для гидравлической разработки грунта, производящие отделение грунта от массива в сухих забоях струей воды из насадка гидромонитора под напором 1—3 Мн/м2 (10—30 ат), а в забоях под водой — засасыванием легкого песчаного грунта вместе с водой плавучим или передвижным землесосным снарядом. 5. Также к машинам для земляных работ можно отнести трамбующие и вибрационные машины, предназначенные для искусственного уплотнения грунта.

 

Машины для подготовительных работ

Машины для подготовительных работ предназначены для расчистки территории строительства от кустарника и леса, удаления пней, корней, разрыхления плотных грунтов для последующей разработки их землеройными машинами.

 

Кусторезы

Кусторезы предназначены для расчистки площадей от кустарника и мелколесья. Они выполняются в виде сменного навесного оборудования к трактору и по принципу действия рабочего органа делятся на пассивные и активные.

 Пассивные рабочие органы, как правило, выполняются в виде клинового отвала, с расположенными в нижней части плоскими горизонтальными ножами имеющими гладкую или волнообразную режущую кромку. Такими ножами хорошо срезается кустарник с диаметром стволов у корневой шейки не менее 2...3 см. При работе сдвигается часть плодородного слоя почвы.

 

1 - Клин-колун; 2 - Наклонная поверхность рабочего органа; 3 – гидроцилиндр подъема РО; 4 – ножи; 5 – шарнир крепления 6 – лыжа, на которую, в рабочем положении опирается отвал, что позволяет ему самоустанавливаться по рельефу почвы, причем гидроцилиндры находятся в т.н. «плавающем положении»; 7 – универсальная толкающая рама; 8 – заточное устройство (наждач. Круг и гибкий вал http://stroy-technics.ru/article/kustorez-d-174v); 9 (др!) – ограждение трактора.

Активные рабочие органы кусторезов могут быть режущего (сегментные, дисковые) или ударного действия c приводом от вала отбора мощности трактора.

б – циркулярная пила или фреза;

В – нож косилочного типа

Г – ножи фрезерные горизонтальные

Д – вращающиеся диски с ножами

Е – ножи, вращающиеся на гибкой связи.

 

Такие кусторезные рабочие органы могут монтироваться на трактор как неподвижно, так и с помощью подвижной рукояти, позволяющей изменять положение рабочего органа в пространстве.

 

 

Корчеватели

Предназначены для корчевки и уборки пней диаметром до 50 .см, расчистки участков от камней, корней, удаления сваленных деревьев и срезанного кустарника.

Для выкорчевывания пней, корней деревьев и крупных валунов используется целый ряд различных методов и машин:

А – корчевание прямой тягой;

Б – с помощью тракторной лебедки;

Г, Д – корчеватели-собиратели с передней и задней навеской рабочего органа

Е – корчевальная борона.

Корчеватель-собиратель предназначен для корчевания пней и крупных валунов, а также для их перемещения и погрузки в низкие транспортные средства.

1 – клыки

2 – отвал

3 – гидроцилиндры поворота РО

4 – базовая машина

5 – противовес

6 – толкающая рама

7 (обозначить) гидроцилиндр подъема рамы.

 

Отвал представляет собой решетчатую конструкцию с мощными «клыками» в нижней ее части. При работе, клыки заглубляются в грунт и подводятся под объект корчевания, после чего, комбинированным воздействием толкающего усилия трактора и поворота рабочего органа производится извлечение пня или валуна из грунта.

 

Корчеватели с задней навеской рабочего выполняются без выраженного отвала. Сам рабочий орган состоит из двух пар клыков, причем одна пара жестка зафиксирована на раме, а другая – с помощью шарнирного соединения.

 

1 – базовая машина

2 – основная рама

3 – гидроцилиндр подъема РО

4 – гидроцилиндр поворота подвижных клыков

5 – рама РО

6 – клыки.

 

(такие машины могут обойтись без противовесов, так как при корчевке крупных пней или валунов рабочий орган упирается в землю)

Корчевальная борона

предназначена для корчевания кустарника и пней диаметром до 15...20 см. Борона, имеет треугольную раму сварной конструкции с тремя – девятью зубьями и навесное устройство.

Высоту зуба относительно рамы регулируют с помощью отверстий. Чтобы уменьшить забивание бороны, зубья устанавливают на разную глубину хода: передние — на меньшую, задние на большую.

1 - зуб; 2 - боковые брусья; 3 - задний брус; 4 - верхние полосы оковки; 5 - нижние полосы оковки; 6 - скобы и 7 - накладки, скрепляющие переднюю часть рамы; 8 - прицеп; 9 - транспортные полозки.

 

Корчевание с помощью канатной тяги может осуществляться путем вытягивания одиночных пней или попарно, с помощью систем отклоняющих блоков и полиспастов.

1 – направляющий пень, 2 – трактор, 3 – корчуемые пни.

 

Рыхлители

Применяются для рыхления грунтов III и IV категорий, используют для удаления корней, камней, мелких пней и взламывания старых дорожных покрытий. Навесной рыхлитель имеет подвижную раму, соединенную обычно параллелограммной системой с задним мостом трактора, что позволяет сохранять постоянным угол резания зубьев,снабженных сменными наконечниками из износостойкой стали. Подъем и заглубление зубьев производятся гидроцилиндрами.

1 — бульдозерное оборудование, 2 — трактор, 3, 9 — верхняя и нижняя рамы, 4 — верхняя тяга, 5 — гидроцилиндр, 6 —несущая балка, 7 — поворотный флюгер рыхлительного зуба, 8 — рыхлительный зуб.

 

Бульдозеры

Бульдозером называют гусеничный или колесный трактор с рабочим органом в виде отвала. Они предназначены для послойной разработки грунтов с их последующим перемещением перед рабочим органом (отвалом) по поверхности земли на небольшие расстояния. Установка на бульдозерах заднего рыхлительного оборудования позволяет эффективно разрабатывать прочные разборно-скальные грунты, в том числе в условиях зон холодного климата. Эффективная дальность перемещения грунта бульдозером составляет 15…70 м в зависимости от мощности трактора, достигая 180 м при работе наиболее тяжелых машин в горнодобывающей промышленности.

 

Основным параметром, определяющим технико-экономические показатели бульдозеров, является номинальное тяговое усилие, по которому различают:

1. бульдозеры очень легкие (малогабаритные) с номинальным тяговым усилием до 25 кН,

2. легкие − 25…135 кН,

3. средние − 135… 200 кН,

4. тяжелые − 200…350 кН

5. сверхтяжелые − свыше 350 кН.

По типу движителя различают бульдозеры гусеничные и пневмоколесные.

Бульдозеры могут выполняться с поворотным и с неповоротным отвалом:

 

 

1 – отвал; 2 – раскос; 3 – гидроцилиндры подъема отвала; 4 – базовый трактор; 5 – рама трактора; 6 – упряжные шарниры; 7 – толкающие брусья; 8 – универсальные шарниры; 9 – подкос.

 

 

1 – отвал; 2 – винтовые раскосы; 3 – гидроцилиндры подъема отвала; 4 – базовый трактор; 5 – упряжные шарниры; 6 – опорные кронштейны (по три штуки для разных положений); 7 – толкающая рама; 8 – боковые толкатели; 9 – кронштейны крепления гидроцилиндров; 10 – центральный шаровый шарнир.

 

 

Помимо землеройно-транспортных работ, бульдозеры могут выполнять планировочные работы, в частности, выравнивание площадки для строительства или передвижения другого транспорта. При этом могут использоваться системы автоматического управления положением отвала бульдозера.

 

1 — лазерный нивелир; 2 — приемник; 3 — лазерная плоскость.

 

Скреперы

Скрепером называют землеройно-транспортную машину с ковшовым рабочим органом, предназначенную для послойной разработки, транспортирования и отсыпки грунта в земляные сооружения. Для облегчения процесса копания скрепером грунты выше 2-й категории предварительно разрыхляют рыхлителями.

 

1 – одноосный тягач; 2 – сцепное устройство; 3 – тяговая рама; 4 – ковш; 5 – заслонка ковша; 6 – режущий нож; 7 – подрезной нож (боковой над режущим); 8 – гидроцилиндры подъема и опускания ковша; 9 – задняя стенка ковша; 10 – буфер.

Рабочий цикл скрепера состоит из следующих операций:

1. Копание грунта и заполнение ковша. При этом заслонка открыта, ковш опускается на поверхность и при движении скрепера заполняется грунтом. При этом скреперу может «помогать» бульдозер, упираясь отвалом в буфер скрепера.

2. Транспортировка. Заслонка опускается, ковш поднимается в транспортное положение

3. Разгрузка. В движении, скрепер открывает заслонку и при помощи разгрузочного устройства (например, подвижной задней стенки) выгружает грунт.

 

С помощью скреперов возводятся насыпи, устраиваются выемки с отвозкой грунта в насыпи, производится планировка строительных площадки, срезание растительного слоя грунта в полосе отвода дороги и т.д.

 

С учетом основных признаков скреперы классифицируются:
1. По емкости ковша (м3) — на скреперы малой емкости, с ковшом емкостью до 5; скреперы средней емкости, с ковшом емкостью до 6—15; скреперы большой емкости с ковшом емкостью более 15;

2. По способу загрузки — на заполняемые за счет подпора грунта при реализации тягового усилия базового тягача и загружаемые с помощью загрузочного устройства. К первому типу относятся скреперы обычного исполнения, а к второму типу — элеваторные, гребковые, роторные.

 

[показать элеватор, направление его вращения]

 

3. По способу разгрузки — на машины со свободной, принудительной и полупринудительной (комбинированной) разгрузкой. В скреперах со свободной разгрузкой опорожнение ковша осуществляется под действием собственного веса грунта. В скреперах с принудительной разгрузкой полное опорожнение ковша осуществляется с помощью задней стенки. В скреперах с полупринудительной (комбинированной) разгрузкой часть объема грунта высыпается под действием собственного веса, а часть с помощью принудительной очистки.

 

4. По типу привода — на машины с канатным, электромеханическим и гидравлическим приводом.
5. По способу агрегатирования — на прицепные, полуприцепные, самоходные и скреперные поезда.

Прицепной скрепер буксируется гусеничным или двухосным колесным трактором.

 

Прицепной двухосный и прицепной одноосный

 

Полуприцепный скрепер находится в сцепке с гусеничным или двухосным колесным трактором (тягачом) передней частью (хоботом) через опорно-сцепное устройство.

 

Полуприцепной нарисовать с гусеничным трактором.

 

 

Самоходный скрепер представляет собой единую конструкцию с индивидуальной энергетической установкой, обеспечивающей передвижение машины и работу всех агрегатов, в том числе и управление рабочими органами.

 

Грейдеры

Грейдеры относятся к землеройно-транспортным машинам с отвальным рабочим органом. Они применяются для планировочных и профилировочных работ в дорожном, аэродромном строительстве, а также для возведения насыпей, постройки грунтовых дорог, разравнивания и перемещения грунта, очистки дорог и площадей от снега, льда и т. п.

Грейдеры могут быть прицепными и полуприцепными, но чаще всего они выполняются самоходными и называются автогрейдерами.

1− приводные задние колеса; 2− балансирная балка; 3− подрамник; 4− основная (хребтовая) рама;

5− кронштейн; 6− установочные гребенки; 7− отвал; 8− поворотный круг; 9−тяговая

рама; 10− управляемые передние колеса; 12− вспомогательный отвал;

13 – гидроцилиндр подъема вспомогательного отвала

14 – гидроцилиндры подъема тяговой рамы

15 – гидроцилиндр выноса тяговой рамы

 

[рассказать что поворотный круг вращается гидромотором, рассказать как выносится тяговая рама, расск. Про гидроцилиндр наклона отвала]

 

Самый большой Acco Grader, 160т, 1980, длина ножа – 10 м, 2 двигателя на 700 и на 1000 л.с.

 

Грейдер-элеваторы

предназначены для копания грунтов и отсыпки его в насыпи, отвалы или в транспортные средства. Их используют для возведения насыпей из боковых резервов, образования продольных выемок, устройства каналов и других подобных сооружений.

 

Грейдер-элеваторы выполняются, как правило, в виде полуприцепных машины, для тракторов или одноосных тягачей. Иногда их выполняют как сменное навесное оборудование на автогрейдере.

 

Экскаваторы

Экскаватором называют землеройную машину, выполняющую операции по отделению грунта от массива и перемещению его в отвал или транспортные средства в пределах зоны досягаемости рабочего оборудования. Экскаваторы оборудуют одним или несколькими ковшами. В первом случае их называют одноковшовыми, во втором — многоковшовыми.