stroitelnye_mashiny_Vakhrushev

Рис. 99. Неполноповоротный гидравлический экскаватор: 1 – неповоротный бульдозерный отвал; 2, 5–7, 12, 16 – гидроцилиндры; 3 – базовый трактор; 4 – поворотная колонна; 8 – тяги; 9 – ковш; 10 – рукоять; 11 – стрела; 13 – выносные опоры; 14 – звездочка; 15 – втулочно-роликовая цепь; 17 – усиленная рама

Они представляют собой мобильные универсальные малогабаритные землеройные машины с экскаваторным, погрузочным и бульдозерным оборудованием для выполнения земляных (в грунтах I…III категорий) и погрузочных работ небольших объемов на рассредоточенных объектах. Наиболее эффективно такие экскаваторы применяются в стесненных городских условиях.

Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием (экс- каваторы-планировщики) (рис. 100) представляют собой полно- и неполноповоротные машины с телескопической стрелой на пневмоколесном и гусеничном ходовом устройстве, основным рабочим движением которых является выдвижение и втягивание телескопической стрелы при копании, планировании и трансформировании грунта в ковше после экскавации. Эти машины разрабатывают грунты I…IV категорий и характеризуются малой габаритной высотой, что позволяет эффективно использовать их в стесненных условиях

131

городской застройки, в труднодоступных местах и закрытых помещениях, в частности для разработки грунта под мостами, на участках пересечения коммуникаций, для зачистки дна и вертикальных стенок траншей и котлованов, подсыпки и разравнивания грунта под полы, фундаменты и подпольные каналы, засыпки пазух фундаментов и траншей.

Рис. 100. Экскаватор с телескопическим рабочим оборудованием: 1, 3, 5, 7 – гидроцилиндры; 2 – наружная секция телескопической стрелы; 4 – выдвижная внутренняя секция телескопической стрелы; 6 – сменный рабочий орган

Техническая производительность одноковшового экскаватора (м³)

П= nqKн ,

тKр

где n – количество циклов за час работы, n = 3600 ;

Тц

q – вместимость ковша, м³;

Kн – коэффициент наполнения ковша (Kн = 1,0…1,3); Kр – коэффициент разрыхления грунта (Kр = 1,15…1,4).

132

Продолжительность одного рабочего цикла при совмещении отдельных операций

Тц =tк +tп.в +tв +tп.з,

где tк, tп.в, tв, tп.з – соответственно продолжительность копания, поворота на выгрузку, выгрузки и поворота в забой, с.

Эксплуатационная производительность (м³/смена, м³/мес., м³/год)

Пэ = Пт tр Kв,

где tр – длительность периода работы, ч;

Kв – коэффициент использования машины по времени.

44. В чем заключаются особенности траншейных экскаваторов?

Траншейные экскаваторы применяют на строительстве линейных подземных коммуникаций открытым способом для рытья траншей 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. Они представляют собой самоходные землеройные машины непрерывного действия с многоковшовым или бесковшовым (скребковым) рабочим органом, которые при своем поступательном перемещении разрабатывают сзади себя за один проход траншею определенной глубины, ширины и профиля с одновременной транспортировкой грунта в сторону от траншеи.

Производительность траншейных экскаваторов, постоянно передвигающихся во время работы и отделяющих грунт от массива с помощью группы непрерывно движущихся по замкнутому контуру ковшей или скребков, в 2…2,5 раза выше, чем одноковшовых машин при более высоком качестве работ и меньших энергозатратах на 1 м³ разработанного грунта. Главным параметром экскаваторов является номинальная глубина отрываемой траншеи.

133

Каждый траншейный экскаватор состоит из трех основных частей: базового пневмоколесного или гусеничного тягача, обеспечивающего поступательное движение (подачу) машины; рабочего оборудования, включающего в себя рабочий орган для копания траншей

ипоперечное (к продольной оси движения машины) отвальное устройство для эвакуации разработанного грунта в отвал или транспортные средства; вспомогательного оборудования для подъемаопускания рабочего органа и отвального устройства.

Траншейные экскаваторы классифицируют по следующим признакам:

по типу рабочего органа – цепные (ЭТЦ) и роторные (ЭТР) (рис. 101);

по способу соединения рабочего оборудования с базовым тяга-

чом – с навесным и полуприцепным рабочим оборудованием;

по типу ходового устройства базового тягача – гусеничные

ипневмоколесные.

Рис. 101. Роторный экскаватор ЭТР-134: 1 – базовый трактор; 2, 8 – редукторы; 3 – механизм подъема-опускания рабочего оборудования; 4 – калориферы; 5, 9 – рамы; 6 – штанга; 7 – гидромотор; 10 – зачистное устройство; 11 – ротор; 12 – зуб; 13 – опораротора

134

а

бв

Рис. 102. Скребковый одноцепной экскаватор: а – общий вид; б – рабочий орган; в – схема эвакуации грунта; 1 – гидравлический подъемный механизм; 2 – приводной вал; 3 – дополнительная рама; 4 – наклонная рама; 5 – сменный консольный зачистной башмак; 6 – однорядная втулочно-роликовая цепь; 7 – шнеки винтового конвейера; 8 – трехступенчатый редуктор; 9 – гидромеханический ходоуменьшитель; 10 – базовый трактор; 11 – ковш; 12 – ведущая звездочка; 13 – ролики; 14 – ведомая звездочка; 15 – винтовое натяжное устройство; 16 –

сменные скребки; 17–19 – сменные резцы

135

Скребковые одноцепные экскаваторы (рис. 102) предназначены для рытья траншей прямоугольного профиля глубиной до 1,6 м и шириной 0,2…0,4 м в однородных без каменистых включений грунтах I…III категорий под укладку кабелей и трубопроводов малых диаметров и представляют собой унифицированное навесное оборудование на серийные пневмоколесные тракторы. Наиболее эффективно они используются при выполнении рассредоточенных земляных работ небольших объемов на предварительно спланированных площадках. Одноцепные экскаваторы оснащают также поворотными и неповоротными гидроуправляемыми бульдозерными отвалами для несложных планировочных работ и засыпки траншей после укладки в них коммуникаций.

Рис. 103. Скребковый двухцепной экскаватор: 1 – гидроцилиндры; 2 – рычаги; 3 – ленточный конвейер; 4 – ведущие звездочки; 5 – замкнутые пластинчатые цепи; 6 – ковши; 7 – наклонная рама; 8 – натяжные звездочки; 9 – промежуточные ролики; 10 – режущие элементы скребкового типа; 11 – транспортирующие заслонки; 12 – активные цепные откосообразователи; 13 – ленточный конвейер; 14 – качающийся

балансирный рычаг

136

Скребковые двухцепные экскаваторы (рис. 103) представляют собой установленное на гусеничном тракторе навесное землеройное оборудование в виде наклонного двухцепного скребкового рабочего органа для разработки грунта и отвального ленточного конвейера для эвакуации грунта в сторону от траншеи.

Они предназначены для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля глубиной до 40 м, шириной по дну 0,8 и 1,1 м и шириной по верху до 2,8 м в талых грунтах I…III категорий с каменистыми включениями размером до 200 мм.

Эксплуатационная производительность цепных траншейных экскаваторов со скребковым рабочим органом (м³/ч)

П= 3600bhvKнKв ,

эKр

где b – ширина скребка, м; h – высота скребка, м;

v – скорость движения скребковой цепи, м/с;

Kн – коэффициент наполнения экскавационных емкостей (Kн = = 0,35…0,75);

Kв – коэффициент использования машины по времени (Kв = = 0,5...0,65);

Kр – коэффициент разрыхления грунта в процессе разработки

(Kр = 1,1…1,5).

Основными недостатками вышеперечисленных ЭТЦ являются довольно высокая энергоемкость процесса копания, низкая долговечность цепей, работающих в абразивной среде, и сравнительно невысокая производительность.

Роторные траншейные экскаваторы (рис. 104) представляют собой навесное или полуприцепное к переоборудованному трактору землеройное оборудование и предназначены для разработки траншей прямоугольного и трапецеидального профиля в однородных немерзлых грунтах I…IV категорий, не содержащих крупных каменистых включений (до 300 мм), а также в мерзлых грунтах при глубине промерзания верхнего слоя до 1,1…1,5 м.

137

Рис. 104. Роторный траншейный экскаватор: 1 – гусеничный тягач; 2, 3 – гидроцилиндры; 4 – пластинчатые цепи; 5 – цепи; 6 – сбрасываемый грунт; 7 – поперечный двухсекционный ленточный конвейер; 8 – ролики; 9 – тяги; 10 – зачистной башмак; 11 – ковши; 12 – ротор

В трансмиссию тягача включен гидромеханический ходоуменьшитель для бесступенчатого регулирования рабочих скоростей движения машины при копании траншей. Наибольшее распространение получили гусеничные траншейные экскаваторы с комбинированным приводом.

Эксплуатационная производительность роторных траншейных экскаваторов по выносной способности (м³/ч)

Пэ =	3,6 nmqKнKв	,
	Kр

где n – частота вращения ротора, 1/с; m – количество ковшей;

q – вместимость ковша, л;

Kн – коэффициент наполнения (Kн = 0,9…1,1);

138

Kв – коэффициент использования машины по времени (Kв = = 0,7…0,85);

Kр – коэффициент разрыхления грунта (Kр = 1,1…1,4).

45. Каковы конструктивные особенности машин для разработки мерзлых и прочных грунтов?

Мерзлые грунты по сравнению с немерзлыми (талыми) характеризуются значительно большей сопротивляемостью разрушению (в 15...20 раз) и абразивностью (в 100…150 раз), трудоемкостью и стоимостью разработки.

Машины для разработки мерзлых грунтов условно подразделяют на две группы:

−машины для подготовки (предварительного рыхления, нарезания на блоки) мерзлых грунтов и последующей окончательной разработки взаимодействующими с ними в комплексе землеройными машинами;

−машины, самостоятельно выполняющие весь комплекс разработки до заданной отметки и эвакуации мерзлого грунта из забоя.

К первой группе относятся навесные рыхлители на тракторах, машины ударного действия для рыхления грунта ударными импульсами, машины безударного действия для отрыва грунта от массива, баровые и дискофрезерные машины для нарезания щелей в мерзлых грунтах.

Ко второй группе относятся землеройно-фрезерные машины, траншейные цепные и роторные экскаваторы, рабочие органы и скоростные режимы которых приспособлены для разработки мерзлых грунтов с промерзанием на всю глубину траншеи.

Машины ударного действия (рис. 105) воздействуют на разру-

шаемую среду (мерзлый грунт, твердое дорожное покрытие, фундамент) ударными импульсами свободно падающих или забиваемых рабочих органов. Самым распространенным видом свободно падающих рабочих органов является клин-молот конусообразной, пирамидальной и клиновидной форм массой 0,5…4,0 т.

139

Забивание рабочего органа в грунт может осуществляться: свободно падающим грузом, подвешенным на канате подъемной лебедки базовой машины и движущимся относительно направляющей; дизель-молотами и вибромолотами; гидравлическими, пневматическими и гидропневматическими молотами, используемыми в качестве сменного рабочего оборудования одноковшовых строительных экскаваторов.

а б в

Рис. 105. Рабочие органы машин ударного действия: а – с ненаправленными ударами: 1 – крановая стрела; 2 – подъемный канат; 3 – клин-молот; б – то же, с направленными: 4 – амортизирующие элементы; 5 – жесткие направляющие; в – с забиваемым клином: 5 – направляющая; 6 – свободно падающий груз

Гидро- и пневмомолоты в настоящее время являются самым распространенным и эффективным оборудованием для разрушения мерзлых грунтов ударной нагрузкой. Однако при работе машин ударного действия возникают динамические нагрузки, вредно воздействующие как на базовую машину, так и на расположенные поблизости сооружения и коммуникации.

Кроме того, в стесненных условиях сложившейся застройки при работе вблизи зданий и подземных коммуникаций широко применяют гидравлические экскаваторы с рыхлительным и захватноклещевым рабочим оборудованием, которое разрушает мерзлый грунт безударным методом отрыва его от массива.

Оборудование захватно-клещевого типа (рис. 106) навешивает-

ся на гусеничные гидравлические экскаваторы и предназначено для

140