Землеройно-транспортные машины (зтм)

Землеройно-транспортными называют такие машины, которые за счет тягового усилия послойно отделяют грунт от мас­сива и транспортируют его к месту уклад­ки (отсыпки) в процессе собственного перемещения. Исключение составляют грейдер-элеваторы, у которых грунт транспортируется и отсыпается в отвал или в транспортные средства спе­циальным транспортирующим органом одновременно с его разработкой.

Классификация:

По режиму работы:

• на машины цикличного действия (бульдозеры, грейдеры, скреперы);

• непрерывного действия (грейдер-элеваторы).

По кон­струкции рабочего оборудо­вания:

• отвальные ЗТМ (бульдозеры, грейдеры);

• ковшо­вые ЗТМ (грейдер-элеваторы).

По признаку подвижности ЗТМ относят к передвижным машинам.

В последние годы все большее распростра­нение получают самоходные ЗТМ (буль­дозеры, скреперы, автогрейдеры). Реже применяются прицепные машины (скрепе­ры, грейдер-элеваторы).

Рабочий процесс ЗТМ цикличного дей­ствия:

состоит из операций отделения грун­та от массива (копания), его транспор­тирования к месту укладки (отсыпки), разгрузки и возвращения машины на исходную позицию.

Все операции рабочего цикла ЗТМ не­прерывного действия (копание, транспор­тирование и разгрузка грунта) совмеща­ются во времени. При этом для копания используется землеройный рабочий орган, а для перемещения и отсыпки грунта — специальный транспортирующий орган в виде ленточного конвейера.

Перемещать ЗТМ при выполнении рабочего цикла следует по кратчайшему пути и без крутых поворотов. Большое значение имеет выбор рациональной схемы движения (рис. 13).

ЗТМ особенно эффективны на массовых разработках грунтов. По этим показателям ЗТМ не уступают самой дешевой экскаваторной разработке грунта с его транспортированием по же­лезной дороге.

Рис. 13. Движение ЗТМ при производстве земляных работ

а – по эллипсу; б – по восьмерке; в – по спирали; г – по зигзагу; д – поперечно-челночная; е –продольно-челночная; 1 – набор грунта; 2 – выгрузка грунта

Главным параметром является номинальное тяговое усилие S.

Бульдозеры

Назначение:

предназначе­ны для послойной разработки грунтов с их последующим перемещением перед рабочим органом (отвалом) по поверх­ности земли на небольшие расстояния. Их используют при сооружении выемок и насыпей, обратной засыпке траншей и котлованов, грубой планировке земляной поверхности, разравнивании грунтовых отвалов при работе экскаваторов и землевозов, устройстве террас на косогорах, штабелировании и перемещении сыпучих материалов, подготовительных работах для валки отдельных деревьев, срезки кустарника, корчевки пней, удаления кам­ней, расчистки поверхности от мусора, снега, на вскрышных работах, а также в качестве толкачей скреперов.

Бульдозеры выполняют как навесное оборудование на пневмоколесных и гусе­ничных тракторах 8 (рис. 14, а). Рабо­чее оборудование выполнено в виде отвала с ножа­ми. От­валы, навешенные на базовый трактор по схеме рис. 14, б, называются поворотными (в плане) в отличие от неповоротных отвалов, навешенных по схеме рис. 14, в.

Для работы в плотных грунтах применяют отвалы 13 (рис. 14, д), оборудованные одним пе­редним и двумя задними зубьями. Для взламывания асфальтовых покрытий при ремонте дорог применяют отвалы 14, оборудованные киркой в средней части. Мерзлые грунты разрабатывают отвала­ми 15 с гребенчатыми ножами или с установленными на ножах зубьями. Для одно­временной планировки откосов и их подо­швы отвал дополнительно оборудуют на­клонной наставкой 16 с жестким или шарнирным соединением с основным от­валом. Установка соответ­ствующего профиля наставки в средней части отвала 17 позволяет выполнять очистку и планировку 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. Установка на отвалы грузовых вил 20 или траверс с подъемными крюками 21 позволяет использовать бульдозеры для грузоподъемных работ.

Рис. 14. Бульдозер:

1 – шарнирные соединения; 2 – толкающие брусья; 3 – универсальная рама; 4 – ножи; 5 – отвал; 6 – раскосы; 7, 11 – гидроцилиндры; 8 – трактор; 9 – задние шарниры;

10 – толкатели; 12 – шаровой шарнир

Достоинства:

- высокая производительность,

- простота конструкции,

- удельная производительность одного машиниста может достигать 1000 м³/см.

Классификация:

По форме отвала:

• плоские;

• сферические.

По конструкции:

• поворотные;

• неповоротные.

По режиму работы – циклического действия.

По системе управления:

• гидравлические;

• комбинированные.

По мощности и тяговому усилию:

• легкие (=10 тм);

• средние (=15 тм,N=75 кВт);

• тяжелые (=20 тм,N=150-220 кВт);

• особо тяжелые (=25-70 тм,N=300 кВт);

• малогабаритные (N=25 кВт).

Скреперы

Назначение:

предназначены для послойной разработки грунта тяговым усилием, его транспортирования и отсып­ки в земляные сооружения. Скреперы применяют в промышленном, гидротехни­ческом, дорожном строительстве для раз­работки грунтов немерзлого состояния на горизонтах выше уровня грунтовых вод при возведении насыпей, дамб, раз­работке выемок, на вскрышных работах и т. п. Переувлажненные суглинки, лёссо­вые грунты, чернозем и почвы с примесью гравия и гальки разрабатываются скре­перами без предварительной подготовки, а те же грунты, но высохшие и отвердев­шие, а также глины, солончаки и дресва требуют предварительного рыхления перед их разработкой.

Классификация:

По способу агрегатирования:

• прицепные;

• полуприцепные;

• самоходные.

По типу тяга­ча и дальности транспортирования:

• скреперы с гусенич­ными тягачами - 100 - 800 м,

• скрепе­ры с колесными тяга­чами - 300 - 3000 м и более.

По емкости ковша:

• скреперы малой емкости с объемом ковша до 4,5 м³,

• средней — 5-15 м³,

• большой — 25 м³ и выше.

.

Самоходные скреперы обладают высокой маневрен­ностью и способны развивать транспорт­ные скорости до 45 - 60 км/ч.

Рис. 15. Самоходный скрепер:

1 – ножи; 2 – боковые балки тяговой рамы; 3 – упряжные шарниры; 4 – ковш; 5, 9 – гидроцилиндры; 6 – задние колеса; 7 – задняя стенка ковша; 8 – заслонка; 10 – передняя балка; 11 – универсальный шарнир; 12 - тягач

Автогрейдер

Назначение:

предназначены для строительства дорог и их содержания. С помощью него профили­руют земляное полотно, возводят насыпи высотой до 0,6 м, переме­щают и разравнивают грунт по дорожному полотну, планируют пло­щадки и т. д. Прицепные грейдеры постепенно выходят из примене­ния. В последнее время получают развитие только автогрейдеры (рис. 16), которые выпускаются мощностью 250 кВт.

Классификация:

По назначению:

• легкие – для работ по уходу и ремонту дорог;

• средние – ремонт и строительство дорог в легких и средних грунтах;

• тяжелые и особо тяжелые – ремонт и строительство дорог в тяжелых грунтовых условиях, в том числе мерзлых.

По мощности двигателя:

• до 100 кВт;

• до 150 кВт;

• до 300 кВт;

• 300-700 кВт.

По массе:

• легкие 7-9 т;

• средние 9-13 т;

• тяжелые 17-19 т;

• особо тяжелые 21-25 т.

По типу сменного оборудования:

• с кирковщиком;

• с бульдозерным;

• с навесным грейдер-элеватором;

• со снегоочистителем;

• с рыхлителем.

По системе управления:

• гидравлический;

• комбинированный.

Автогрейдер состоит из силовой установки, рамы, трансмиссии, рабочего органа, ходовой части и механизмов управле­ния. устанавливается под углом в плане к оси машины и с подъемом к оси дороги.

При возведении насыпей

Для планировки

b – ширина отвала

a – величина перекрытия (0,2 м)

V – скорость передвижения

m – число проходок

Рис. 16. Автогрейдер:

1 – рыхлитель; 2, 5 – гидроцилиндры; 3, 12 – карданные валы; 4 – основная рама; 6 – вал рулевого колеса; 7 – кабина; 8 – двигатель; 9 – радиатор; 10 – задний мост; 11 – сцепление; 13 – коробка передач; 14 – отвал; 15 – поворотный круг; 16 – рама поворотного круга; 17 – цапфа

переднего моста; 18 – передний мост

Грейдер-элеватор

Назначение:

применяют при строительстве дорог, постройке оросительных каналов, возведении дамб, валов, земляных плотин, разработке карьеров в равнинной местности и грунтов без значитель­ных включений. При использовании транспорта с помощью таких машин устраивают высокие насыпи с выемкой грунта из боковых резер­вов или карьеров, разрабатывают глубокие и широкие выемки.

Принципиальной особенностью этой машины является то, что грунт, отделяемый от массива, попадает на транспортирующее устройство — конвейер, при помощи которого он подается в транспортные средства или в отвал.

Классификация:

По типу рабочего органа:

• машины с дисковыми ножами, которые могут быть поворотными или неповоротными;

• с прямыми ножами;

• с криволинейными ножами (струги).

По расположению конвейера:

• ма­шины с поперечным или диагональным расположением конвейера;

• с одним или двумя поворотными конвейерами;

• машины с грунтометателем.

По виду ходового оборудования и тягового средства:

• прицепные (на пневматическом ходу);

• полуприцепные к гусеничным тракторам;

• навесные в виде сменного оборудования к автогрейдерам;

• самоходные (с собственной ходовой частью с использованием одноосных тягачей).

Рис. 17. Грейдер-элеватор:

1 – трактор-тягач; 2 – генератор; 3 – траверса; 4 – рама; 5 – планировщик; 6 – плужная балка; 7 – транспортер; 8 – дисковый нож; 9 – гидроцилиндр управления дисковым ножом; 10 - гидроцилиндр

управления планировщиком

Достоинства: высокая производительность.

Недостатки: низкая производительность при разработке влажных грунтов