книги / Траншейные экскаваторы

боте экскаватора. При работе машины крутящий момент пере­ дается через вал отбора мощности коробки передач трактора на гидромеханическую коробку отбора мощности и поступает на ходовую часть трактора. С гидромеханической коробки от­ бора мощности крутящий момент также поступает через ве­ дущий карданный вал, раздаточный редуктор, бортовые кардан­ ные валы и бортовые редукторы на ротор, обеспечивая две ско­ рости резания грунта и реверсирование ротора. Управление ко­ робкой передач трактора и коробкой отбора мощности сблоки­ ровано, чтобы исключить одновременное включение рабочего и транспортного хода машины.

Для предохранения механизмов экскаватора от поломок при зстрече рабочего органа с крупными включениями в грунте и

.перегрузках установлена между коробкой отбора мощности и раздаточным редуктором предохранительная муфта со срезным штифтом.

Раздаточный редуктор предназначен для повышения крутя­ щего момента, полученного то коробки отбора мощности, и передачи его на левый и правый бортовые редукторы. При конст­ рукции левый и правый бортовые редукторы одинаковы и пред­ ставляют собой одноступенчатую коническую передачу с веду­ щей звездочкой привода ротора на выходном валу.

Рабочим органом разрабатывают и вынимают грунт из траншеи. Состоит он из рамы, ротора, левого и правого балан; •сиров, зачистного башмака, а также съемного оборудования для прокладки кабеля, состоящего из дышла, размоточного ба­ рабана и кассеты.

Ротор состоит из корпуса, выполненного в виде сварного диска, с приваренными к нему ребордами, зубодержателями и •осью, опирающейся на роликоподшипники. К внутренним тор­ цам корпусов подшипников прикреплены неподвижные диски. К корпусу с двух сторон приклепаны 24 рейки (по 12 с каждой •стороны). Они образуют зубчатые венцы, по внутреннему за­ цеплению которых обкатываются звездочки бортовых редукто­ ров, приводящие ротор во вращение.

Гнезда зубодержателей смещены через одно в противопо­ ложные стороны от середины диска. В зубод'ержатели вставле­ ны зубья-клыки, режущая часть которых наплавлена износо­ стойким сплавом. Для защиты полости ротора от попадания грунта служит уплотнительное устройство.

В передней части трактора на раме смонтирован противо­ вес, необходимый для продольного уравновешивания экскава­ тора при разработке твердых и мерзлых грунтов.

Гидравлическая система (рис. 46) обеспечивает совместно с коробкой отбора мощности бесступенчатое регулирование рабо­ чей скорости экскаватора в пределах 10—800 м/ч, подъем ро­ тора в транспортное положение, опускание ротора в рабочее положение, установку и поддержание (корректирование) ротора

62

%

Рис. 46. Гидравлическая схема механизма подъема рабо­ чего органа

в вертикальном положении на поперечных уклонах местности. Гидравлическая система состоит из правого бака 1 (V = = 180 л), регулируемого насоса 9 марки 207.20.16.02, гидрорас­

пределителя 7 марки Р20.160-20-01.1-2x0,3-30, гидромотора 4 марки 210.20.11.20, охладителя 2, встроенного в бак фильтра 3, гидроцилиндров 6 подъема ротора диаметром 125 мм, с обрат­ ным клапаном 5, манометра 8 марки МТ-2-60/1-15Х2.5, паро­ жидкостного манометрического термометра 10 и трубопроводов.

Бак 1 установлен на кронштейнах у задней стенки кабины трактора Т-180 и оборудован муфтовым краном. Насос 9 пе­ ременной подачи и гидромотор установлены на коробке отбора мощности. Подачу насоса изменяют с помощью гибкого вала из кабины трактора.

Распределитель предназначен для раздельного управления гидромотором и гидроцилиндрами и расположен на задней стенке снаружи кабины. Для подъема и опускания рабочего ор­ гана экскаватора применены два гидроцилиндра, рассчитанные на давление до 160 кгс/см2.

Кинематическая схема экскаватора ЭТР-132Б показана на рис. 47.

6»

Ъ

VHAHO%-i-r '1'гв—0Нг

<4

Рис.	47.	Кинематическая
схема		экскаватора
	ЭТР-132Б:
1 — двигатель		Д-180;	2 — муфта
сцепления трактора;			3— коробка
передач	трактора;		4 — картер
заднего	моста	трактора; 5 — ко­

робка передач экскаватора; 6 — гндромотор; 7 — насос; 8 — раз­ даточный редуктор; 9 — борто­ вые редукторы; 10 — ротор

Траншейный роторный экскаватор ЭТР-134 на базе трак­ тора ТТ-4 (рис. 48) предназначен для рытья траншей и щелей в мерлых грунтах шириной 0,28 м и глубиной до 1,3 м. Машина снабжена гидравлическим приводом на ротор и на ходовую часть с бесступенчатым регулированием рабочих скоростей в

диапазонах 10—400 и 400—800 м/ч; транспортные	скорости
(8 скоростей) 2,25—9,75 км/ч. Поднимают и опускают	рабочий

орган с помощью 'гидроцилиндров. Номинальное давление в гидросистеме 160 кгс/см2. Масса экскаватора 18 000 кг.

Ряд деталей трансмиссии экскаваторов ЭТР-134 и ЭТЦ-252 унифицирован.

Глава 2

ГРУНТЫ И РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ

1. ГРУНТЫ, ИХ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ

Землеройные машины, в частности траншейные экскаваторы, во время работы взаимодействуют с грунтом. Рабочий орган экскаватора разрабатывает грунт н транспортирует его из за­ боя. Гусеницы экскаватора также взаимодействуют с грунтом при работе и в процессе транспортного передвижения. Поэтому свойства грунтов представляют существенный интерес при рас­ смотрении вопросов их разработки, а также изучении движе­ ния экскаваторов по поверхности грунта.

Прочностные характеристики грунтов во многом зависят от состава грунта, т. е. от относительного содержания в нем ча­ стиц различной крупности, а также от его плотности и влаж­ ности. Влага в грунте присутствует в двух формах: связанной силами поверхностного натяжения с частицами грунта и сво­ бодной. Поскольку наличие влаги определяет связь между ча­ стицами грунта, она влияет на прочность грунтов и трудоем­ кость их разработки. При этом до определенного предела влагонасыщения прочность грунтов увеличивается, а затем падает.

Грунты бывают песчаные, супесчаные, суглинистые, глини­ стые и пылеватые.

Песчаные грунты обладают высоким коэффициентом внут­ реннего трения, малосвязны, хорошо водопроницаемы, малосжимаемы, имеют небольшую высоту капиллярного поднятия, нспластичны, при увлажнении незначительно снижают сопро­ тивление нагрузкам. Супесчаные грунты содержат в небольшом количестве глинистые частицы, что придает нм связность. Зна­ чительное содержание песчаных частиц создает жесткость, по­ этому супесчаные грунты при повышении влажности больше, чем глинистые, сохраняют устойчивость. Суглинистые грунты пластичны, обладают большой связностью в сухом состоянии, но быстро теряют ее при увлажнении. Глинистые грунты имеют плоскую (чешуйчатую) форму частиц, чем определяется их спо­ собность впитывать и не пропускать через себя излишнюю вла­ гу. Эти грунты имеют сравнительно высокое сцепление между

з* 67

частицами, но низкий коэффициент внутреннего трения. Пыле­ ватые грунты при увлажнении переходят в состояние плывунов и резко снижают сопротивление нагрузкам, легко размываются водой, склонны к пучинообразованию.

Едиными нормами и расценками на строительные, монтаж­ ные и ремонтно-строительные работы (сб. 2, вып. 1 «Механизи­ рованные и ручные земляные работы, М., 1973 г.), утвержден­ ными Госстроем СССР и обязательными для всех строительных организаций, предусмотрено распределение всех грунтов по ше­ сти группам. Относят грунт 'к одной из групп в зависимости от вида грунта (табл. 1).

В зависимости от группы грунта устанавливаются нормы вы­ работки и расценки при выполнении механизированных работ.

Физико-механические свойства грунтов. Выбор конструкции и параметров рабочих органов, а также ходового оборудования траншейных экскаваторов определяется в значительной степе­ ни силами сопротивления, возникающими при разрабатывании грунта и отделении его от забоя, а также при перемещении по

поверхности	ходовых частей экскаватора. Эти силы и характер
							Таблица 1
Р асп р едел ен и е	грунтов на группы в зависимости от трудности их разработки
							Группа грунтов
							по трудности
		Характеристика грунта					разработки
							экскаваторами
							непрерывного
							действия
Галька	и	гравий размером до		80 мм			2
Жирная,		мягкая или насыпная слежавшаяся глина					2
с примесью щебня, гравия или булыг до 10%							1
Грунт растительного слоя без				корней	и с корнями
Лесс естественной влажности				рыхлый	с примесью		2
гравия и гальки							2
Песок всех видов (кроме сухого, сыпучего бархан­
ного и дюнного),			в том числе с примесью			щебня,
гравия или гальки							2
Мягкие солончак			и солонец
Легкий и лессовидный, тяжелый суглинок,						а так­	1
же суглинок всех видов с примесью гравия,						щебня,
булыг и строительного мусора							2
Супесок всех видов, в том числе с примесью щеб­
ня, гравия, строительного мусора или булыг до 10%							1
Торф без корней и с корнями				толщиной до 30 мм
Чернозем и каштановые земли естественной влаж­							1
ности							2
Отвердевшие породы
Шлак							1
котельный
металлургический выветрившийся							2

68

протекающих процессов зависят от размеров и конструкции ра­ бочего органа и ходовых частей, режимов работы экскаватора

иопределяются физико-механическими свойствами грунтов.

Кфизико-механическим свойствам грунтов относятся грану­ лометрический состав, объемная масса, влажность, связность, пластичность, липкость, прочность при различных видах дефор­ мации, разрыхляемость, угол естественного откоса, коэффициен­ ты внутреннего и внешнего трения.

Связность. Грунт состоит из отдельных мелких в той или иной степени связанных между собой частиц. При наличии сильной связи между частицами грунт представляет собой мо­ нолит, при отсутствии связей между частицами грунт находит­ ся в сыпучем состоянии. Между этими крайними состояниями грунта (монолитным и сыпучим) может быть ряд промежуточ­ ных. Характерными представителями связных грунтов явля­ ются глины, несвязных грунтов — сухие пески.

Гранулометрический состав грунтов. Прочность грунтов оп­ ределяется также его гранулометрическим составом, характе­ ризующимся относительным содержанием в нем частиц различ­ ной крупности. В зависимости от процентного содержания в них основных фракций (глинистой, пылеватой и песчаной) грунты разделяют на группы (табл. 2).

Объемная масса — отношение массы грунта при естественной

влажности то к его объему V

Та б ли ц а 2

Характеристика грунтов по гранулометрическому составу

Содержание фракций

Грунт

Песчаный...................................

Песчаный пылеватый . . . .

Супесчаный...............................

Супесчаный мелкий . . . .

Супесчаный пылеватый . . .

С углинисты й..........................

Тяжелый суглинистый . . .

Суглинистый пылеватый . .

песчаных,	пылеватых,
размером	размером
2 ,0 -0 ,0 5	0,05 -0,005
мм	мм
_	<15%
—	15—20%
Больше	Меньше, чем
50%	песчаных
Меньше	То же
50%	Больше, чем
Больше, чем	песчаных
	—
пылеватых	-
То же
	Больше, чем
	песчаных

ГЛИНИСТЫХ,

размером

менее 0,005 мм

<3%

<3% 3 -12%

3-12%

А to O'*

12-18%

18-25%

12-25%

Глинисты й...............................

>25%

69

Объемная масса грунтов обычно колеблется в пределах 1,5— 2,0 т/м3 в зависимости от минералогического состава, пористо­ сти и влажности. Объемная масса существенно влияет на за­ трату энергии при подъеме и транспортировании грунтов.

Разрыхляемостью называют способность грунта увеличи­ ваться в объеме при разработке. При разрыхлении уменьша­ ется объемная масса грунта.

Коэффициент разрыхления /Ср (табл. 3) характеризует отно­ шение объема разрыхленного грунта к объему, который он за­ нимал в естественном залегании. С течением времени разрых­ ленный грунт уплотняется, но сохраняет некоторую остаточную разрыхленность.

Влажность. Отношение массы воды в грунте к массе твер­ дых частиц, содержащихся в данном объеме грунта, называ­ ется влажностью (абсолютная влажность). Принято также оп­ ределять влажность по отношению массы воды в грунте к мас­ се влажного грунта в том же объеме (относительная влаж­ ность). Абсолютную и относительную влажность выражают в процентах.

Влажность грунта является одним из важнейших факторов, влияющих на объемную массу грунта и на механические свой­ ства его. Для большей части грунтов, за исключением сыпучих,

уменьшение ее увеличивает						их связность		и сопротивляемость
							Таблица		3
К оэффициент Кр разры хления различных								грунтов	и п о р о д
							Коэффициент разрыхления
	Грунты и породы						первоначаль­	остаточного
							ного
Песок,		супесь . . . .					1,08— 1,17	1, 01— 1,02
Растительный			грунт			и
торф.......................................							1 ,2 0 -1 ,3 0	1,03— 1,04
Лессовидный суглинок,
рыхлый		влажный			лесс,
гравий размером до 15 мм							1,14— 1,28	1,02— 1,05
Жирная глина,				тяже­
лый	суглинок,		крупный
гравий, лесс естественной
влажности..........................							1,24— 1,30	1,04— 1,07
Ломовая глина,				сугли­				1,06— 1,09
нок со щебнем . . . . .							1,26— 1,32
Отвердевший лесс, мяг­
кий	мергель, опоки,				тре­			1,11— 1,15
пел	........................................						1,33— 1,37
Крепкий мергель,					мяг­
кий трещиноватый скали­								1, 10— 1,20
стый грунт ...........................							1,30— 1,45
Скала		...............................					1,40— 1,50	1,20—1,30

70