книги / Строительные машины для земляных работ

с заострением, что облегчает внедрение ковша в материал. Для ужесточения конструкции посередине ковша вварена листовая плоскость серповидной формы.

Рис. 26. Съемные дополнительные рабочие органы бульдозера-погрузчика: а – монтажный крюк; б – вилы для сена; в – грунтовые вилы; г – уменьшенный ковш; д – увеличенный ковш; е – дополнительное бульдозерное оборудование: 1 – уширители; 2 – отвал; 3 – козырек; ж – челюстной захват: 4 – гидроци-

линдр; 5 – боковина; 6 – челюстной захват

- 61 -

В качестве дополнительного оборудования к отвалу используют (рис. 26): уширители, козырек, челюстной захват. Уширители 1 крепят болтами к боковым щекам бульдозерного отвала 2 с двух сторон для перемещения легких материалов. Козырек 3 устанавливают в верхней части отвала для формирования призмы волочения материала. Челюстной захват 6 присоединяют к боковым щекам бульдозерного отвала. Состоит захват из двух листовых боковин 5, болтами соединенных со щеками отвала. К боковинам шарнирно подвешена П-образная подвижная челюсть. С помощью двух гидроцилиндров 4 она может поворачиваться относительно отвала на некоторый угол и захватывать легкие грузы и строительные элементы для их последующего транспортирования бульдозером-погрузчиком.

Контрольные вопросы к главе 2

1.Из каких частей и сборочных единиц состоит бульдозер?

2.Назовите типы и охарактеризуйте принципы действия рабочего оборудования бульдозера.

3.Перечислите состав операций, выполняемых бульдозером с отвалом, бульдозером-рыхлителем, бульдозером-погруз- чиком.

4.Как устроено бульдозерное оборудование с неповоротным и поворотным отвалами?

- 62 -

3.УСТРОЙСТВО СКРЕПЕРОВ

3.1.Составные части и сборочные единицы, принцип работы скреперов

Главными составными частями скрепера являются базовая машина, скреперное оборудование и сцепное устройство

(см. рис. 6, 7, 8).

В качестве базовых машин используют для прицепных скреперов тракторы (см. рис. 6), самоходные одноосные колесные тягачи и колесные тракторы (см. рис. 7, 8). Как отдельный вид зем- леройно-транспортной машины, прицепной скрепер представляет собой исполнение конструкции, состоящей из базового трактора 1 (см. рис. 6) и скреперного оборудования, буксируемого с помощью сцепного устройства 2. Скреперное оборудование включает в себя переднюю ось 3, тяговую раму 4, открытый сверху ковш 7 с буфером, задние колеса 6. С передней стороны ковш закрывается шарнирно закрепленной на боковых стенках заслонкой 10, а в задней его части размещена подвижная стенка 5, опирающаяся с помощью роликов на днище ковша и буфер. На передней кромке днища, подножевой плите, крепят ножи 9 для срезания слоя грунта, а в передней наружной части боковых стенок ковша – ножи 8 для подрезания слоя грунта по бокам. Ковш, заслонка и задняя стенка перемещаются с помощью гидроцилиндров, управляемых от гидросистемы базового трактора.

Самоходные скреперы (см. рис. 7, 8) по скреперному оборудованию конструктивно подобны рассмотренному выше и отличаются главным образом тем, что их тяговая рама 3 через седельно-сцепное устройство 2 опирается непосредственно на базовую машину.

Принцип работы скрепера характеризуется (рис. 27) заполнением грунтом скреперного ковша, доставкой грунта к месту отсыпки и разгрузкой грунта, возвращением машины к месту набора грунта – забою, повторением перечисленных операций.

- 63 -

Ковш 4 (см. рис. 27) у скрепера заполняется грунтом следующим образом. С помощью гидроцилиндров 3 заслонка 2 поднимается на небольшую высоту и образует загрузочную щель между своей нижней кромкой и ножами 7. Ковш из транспортного

а	б

в

Рис. 27. Принцип схемы работы скрепера: а – транспортное положение; б – набор грунта; в – разгрузка грунта; 1, 3, 6 – гидроцилиндры; 2 – заслонка; 4 – ковш; 5 – задняя стенка; 7 – нож

положения гидроцилиндрами 1 опускается до зарезания ножей 7 в грунт. При продвижении скрепера вперед срезаемый ножами 7 пласт грунта через загрузочную щель поступает в ковш и постепенно заполняет его, затем заслонку 2 опускают, перекрыв загрузочную щель для предотвращения высыпания грунта, а ковш поднимают в транспортное положение, при котором скрепер отвозит грунт к месту выгрузки. При разгрузке заслонку 2 полностью поднимают и грунт выталкивается в щель, образованную поднятой заслонкой, с помощью задней стенки 5, выдвигаемой вперед гидроцилиндрами 6. Поскольку при этом скрепер продолжает перемещаться вперед, грунт из ковша высыпается по пути разгрузки определенным слоем. Толщину слоя отсыпки грунта можно регулировать, изменяя положение кромки режущих ножей 7 путем окончания выгрузки гранта заслонка и задняя стенка возвращаются в прежнее положение и скрепер направляется к месту набора грунта – забою.

- 64 -

3.2. Скреперное оборудование прицепных скреперов

Скреперное оборудование прицепных скреперов разных типоразмеров (табл. 3) однотипно по устройству. Ниже для примера рассмотрены сборочные единицы скреперного оборудования модификаций скрепера ДЗ-172 (рис. 28). Состоит это оборудование из передней оси 11, тяговой рамы 1, ковша 6 с заслонкой 5 и задней стенкой 7 в сборе, колес 9 и гидросистемы (на рисунке показаны только гидроцилиндры).

Отличительная особенность скреперного оборудования прицепного скрепера ДЗ-172 – использование кроме гидроцилиндра рычажного механизма управления заслонкой. Поднимается и опускается заслонка гидроцилиндром 3 через рычаг 4 и тягу 10. Так как рычаг 4 механизма управления заслонкой шарнирно закреплен на кронштейне, приваренном к хоботу тяговой рамы, а заслонка установлена на боковых стенках ковша, то при опускании ковша в положение зарезания грунта заслонка частично открывается без воздействия гидроцилиндра 3. При подъеме ковша из положения копания в транспортное заслонка прикрывает загрузочную щель.

Таким образом происходит частичное автоматическое управление заслонкой в начальный и конечный период набора грунта. Кинематическая схема рычажного механизма подобрана так, что большее усилие на режущей кромке заслонки создается при приближении ее к ножам ковша. В то же время скорость движения заслонки несколько замедлена, что повышает точность регулирования толщины срезаемой стружки. При открывании заслонки скоростьее движения помереподъемаувеличивается.

Скреперное оборудование самоходных скреперов. Скрепер-

ное оборудование соединено с базовой машиной через седельносцепное устройство.

Отличительной особенностью скреперного оборудования самоходных трехосных скреперов (см. рис. 8) является использование оригинального рычажного седельно-сцепного устройства (рис. 29). Оно предназначено для соединения скреперного оборудования с базовым трактором и допускает поворот полу-

- 65 -

прицепа в плане на 90° в каждую сторону относительно продольной оси трактора, а также взаимное качание оборудования ввертикальнойплоскостина15° вобестороны. Состоитустройство

Рис. 28. а– скрепное оборудование прицепного скрепера; б– рычажный механизм управления заслонкой: 1 – рама; 2, 3, 8 – гидроцилиндры; 4 – рычаг; 5 – заслонка; 6 – ковш; 7 – задняястенка; 9 – колесо; 10 – тяга; 11 – передняяось

из портала 2, закрепленного на раме 7 трактора, гребня 3, шарнирно подвешенного на поперечинах 8, опирающихся на передние 1 и задние 6 рычаги, верхние концы которых пальцами соединены с порталом 2. Гребень 3 вертикальными пальцами 4 связан с тяговой рамой 5 скреперного оборудования и может прокачиваться на рычагах 1 и 6 в продольном направлении, что необходимо при переезде скрепера через неровности дороги. Так как рычаги направлены один к другому под углом, то масса G ковша с грунтом и сопротивление Р, возникающее на ножах скрепера и его колесах, передаются трактору через седельно-сцепное устройство в условной точке О, которая получена пересечением осевых линий этих рычагов. Поэтому рычаги 1 и 6 расположены так, чтобы точка О находилась близко к опорной поверхности и середине колесной базы трактора. Благодаря этому достигается равномерное распределение нагрузок на ведущие мосты трактора.

- 66 -

Рис. 29. Седельно-сцепное устройство самоходного трехосного скрепера ДЗ-87-1: а – сборочные единицы; б – схема передачи нагрузки на базовый колесный трактор: 1, 6 – рычаги; 2 – портал; 3 – гребень; 4 – палец; 5, 7 – рамы; 8 – поперечина

В задние колеса скреперов ДЗ-87-1 и МоАЗ-6014 встраивают тормоза, так как самоходные скреперы развивают высокие скорости, анамашину устанавливают приборыэлектрооборудования.

Контрольные вопросы к главе 3

1.Из каких частей и сборочных единиц состоит бульдозер?

2.Охарактеризуйте принцип работы скрепера.

3.Рассмотрите конструкции седельно-прицепных устройств самоходных двухосного и трехосного скреперов.

4.Как устроено скреперное оборудование прицепных скре-

перов?

5.В чем заключается отличительная особенность скреперного оборудования самоходных скреперов?

-67 -

4.УСТРОЙСТВО САМОХОДНЫХ КАТКОВ

СГЛАДКИМИ ВАЛЬЦАМИ

4.1.Принцип действия и общее устройство самоходных катков с гладкими вальцами

Уплотнение грунтов в земляных сооружениях и дорожностроительных материалов, уложенных в основание дорог и покрытий, является важнейшей операцией дорожного строительства. Сущность процесса уплотнения состоит в том, что под воздействием механической нагрузки частицы уплотняемого материала сближаются в результате уменьшения пористости и удаления содержащегося в порах защемленного воздуха и вытеснения избытка влаги. При сближении частиц материала повышается его плотность и несущая способность. Эффект уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов зависит от их физико-механических свойств, от механической нагрузки, ее длительности и периодичности, а также от способа её приложения (постепенная статическая нагрузка, вибрация или удар).

Уплотнение грунтов, дорожных оснований и покрытий осуществляется дорожно-строительными машинами, действие которых основано на следующих трех принципах:

–использование статического давления от массы перекатывающихся вальцов катка, имеющих различную форму рабочей поверхности (гладкие, кулачковые, решетчатые и пневмоколесные);

–сообщение уплотняющему материалу колебаний, близких

ксобственной частоте колебаний машины (вибрационных катков, виброплит и вибробрусов);

–уплотнение материала динамическими ударами навесных плит трамбовочных машин.

Таким образом, самоходные катки с гладкими вальцами изготавливают и применяют статического и динамического (вибрационного) действия. Принципы действия и устройство вибро-

-68 -

плит, вибробрусов, трамбовочной техники, составляющих группу уплотняющих и планировочно-уплотняющих машин, изложены в главе 5.

Общим для статических и вибрационных самоходных катков с гладкими вальцами являются их многократные проходы по одному следу для достижения требуемой степени уплотнения, но различаются они в основном рабочей частью (рабочим органом).

Самоходные катки статического действия (см. рис. 9), обеспечивающие уплотнение оснований укаткой, бывают двух типов: I – средние, массой свыше 4 до 8 т; II – тяжелые, массой свыше 8 до 15 т. Уплотняющее действие статических катков зависит от максимальных контактных давлений, распределения давлений по площади контакта, размеров поверхности контакта, скорости укатки и числа проходов. Максимальные контактные давления оказывают основное влияние на прочность материала основания. Размер пятна контакта определяет толщину уплотняемого слоя материала, увеличение минимального размера пятна контакта приводит к увеличению толщины уплотняемого слоя. Увеличение длины контакта рабочего органа с материалом и уменьшение скорости передвижения приводит к увеличению времени нагружения уплотняемого материала. Это положительно сказывается на качестве уплотнения материала с вязкими свойствами. Рабочим органом статических катков служат металлические вальцы (см. рис. 9), поверхность которых должна быть без искривлений.

Диаметры вальцов определяют, исходя из необходимости прохода катка по грунту без недопустимых просадок, увязываемых с удельным давлением от массы машины. Диаметр укатывающих вальцов оказывает существенное влияние на качество уплотнения. С уменьшением диаметра вальца горизонтальные силы увеличиваются, что приводит к сдвигу уплотняемого материала и снижает качество укатки вследствие образования волн на поверхности уплотняемого покрытия. С увеличением диа-

- 69 -

метра вальца улучшается качество уплотнения, но значительно увеличиваются габаритные размеры машины и центр тяжести перемещается вверх. Поэтому оптимальные размеры вальцов определяют исходя из обшей массы катка и его устойчивости.

Диаметр ведущих вальцов трехвальцовых двухосных катков обычно в 1,4–1,6 раза больше диаметра ведомых вальцов, а ширина в 2 раза меньше. У двухосных двухвальцовых катков с одним ведущим вальцом его диаметр несколько больше ведомого вальца. Ширина обоих вальцов обычно одинакова. При наличии обоих ведущих вальцов их диаметр и ширина выполняются одинаковыми. У трехосных трехвальцовых катков ширина всех вальцов одинакова. Диаметр ведущего вальца больше диаметра ведомых. Ширину вальцов обычно назначают исходя из требований, предъявляемых к каткам на поворотах. Большая ширина вальцов при поворотах способствует сдвигу уплотняемого материала. Ширину вальцов двухосных двухвальцовых и трехосных трехвальцовых катков обычно принимают

В = (1,1...1,25)D,

где В – ширина вальца в мм; D – диаметр вальца в мм.

Полную массу самоходного катка распределяют, как правило, так: примерно 1/3 массы передается на передний валец, остальные 2/3 массы – на задние вальцы. Поскольку задние вальцы установлены на ведущую ось, проходят по уже частично уплотненному слою; естественно, опасность образования недопустимых просадок, волн и впадин исключена. При исполнении катка с ведущими передними и задними вальцами волн и впадин на уплотняемой поверхности практически не бывает. Катки с гладкими вальцами обычно используют для окончательного уплотнения покрытий дорог.

Самоходные вибрационные катки бывают с гладкими металлическими вальцами, комбинированными с металлическими вибровальцами и пневматическими колесами (см. рис. 10, 11).

- 70 -