К — Машины и механизмы. Лекционный курс дисциплины Машины и механизмы в садовопарковом и ландшафтном строительстве

метки: Строительство, Механизм, Ландшафтный, Грунт, Машин, Отвал, Транш, Скрепер

Средства механизации работ в садово-парковом хозяйстве

Тракторы и энергетические средства

1. Средства механизации работ в садово-парковом хозяйстве

С целью интенсификации работ по созданию и содержанию садово-парко­вых объектов в садово-парковом хозяйстве применяется целый ряд машин и ме­ханизмов, значительно увеличивающих производительность труда и снижающих трудоемкость производственных процессов. К настоящему времени парк машин и механизмов постоянно увеличивается и совершенствуется в направлении спе­циализации садово-паркового хозяйства. В садово-парковом хозяйстве находит все большее применение малогабаритная техника, наряду с машинами, приме­няемыми в дорожном строительстве и сельском хозяйстве. Широко применимы машины для подготовки территорий под озеленение и содержание объектов. Для ведения земляных работ используют бульдозеры, автогрейдеры, экскава­торы. В производство работ внедрены машины для пересадки крупных деревь­ев, агрегаты для посева семян газона, внесения удобрений, полива насаждений.

Средства механизации применимы для выполнения трудоемких основных работ. Окончательная «отделка» и оформление садово-парковых объектов ведется руками квалифицированных рабочих с применением ручных механизмов.

2. Тракторы и энергетические средства

Тракторы являются основными базовыми машинами, применяемыми при создании садово-парковых объектов. С тракторами агрегатируются (навешива­ются или прицепляются) сменные механизмы, машины и орудия для выполне­ния всех видов садово-парковых работ.

При создании садово-парковых объектов применяются:

• колесные тракторы средней и малой мощности;
• гусеничные тракторы, применяемые как дорожностроительные машины при создании новых объектов, а также в древесно-декоративных питом­никах, совхозах декоративного садоводства.

При содержании зеленых насаждений на объектах, небольших по размеру, сложной конфигурации, особенно в жилой застройке, имеет место многообра­зие и специфичность выполняемых технологических операций. Это обусловлива­ет особые требования к подбору машин. В сложных условиях городской среды можно использовать в основном малогабаритные машины и механизированные инструменты.

Технология и методика обучения работе на швейной машине, как ...

... обучения по разделу «Машиноведение», в частности технология работы на швейной машине в 5-6 классах. О б ъ е ... вая рабочая сила. Заменить ручной тяжелый и малопроизводительный труд машинным – такую задачу стремилась осуществить творческая мысль человека. ... швейных машин; изучить разновидности и приспособления для швейных машин; раскрыть сущность и содержание уроков по машиноведению; внедрить средства и ...

К этим средствам относятся малогабаритные тракторы (рис. 8.1), мотоблоки (рис. 8.2), энергоблоки, мотоорудия (мотокультиваторы, моторыхлители, мото­фрезы, мотокосилки и др.).

Рис. 8.1. Общий вид малогабаритного трактора: 1

3 — коробка передач; 4 — рукоятка переключения передач; 5 — рычаг заднего хода;

6 — рулевое управление ;

Заднего моста; 10— дифференциал; 11— вал отбора мощности; 12

Рис. 8.2. Общий вид мотоблока: 1

3 — рычаг газа; 4 — рычаг реверса; 5 — рычаг переключения передач; 6, — рулевая штанга;

рычаг включения вом-а; 8 — бензобак; 9 — воздушный фильтр; 10

11 — колеса; 12 — сцепка вом-а; 13

легкий, средний, тяжелый.

Большинство малогабаритных тракторов имеет аналогичную «большим» трак­торам традиционную схему компоновки с задними ведущими колесами большо­го размера и передними (ведущими и не ведущими) колесами меньшего разме­ра, а также шарнирно-сочлененную конструкцию со всеми ведущими колесами одинакового размера. Отличительной особенностью компоновочных схем мо­тоблоков и мотоорудий является расположение двигателя.

Выделяются следующие схемы:

• двигатель устанавливается консольно. Коленчатый вал двигателя соосен ведущему валу трансмиссии и перпендикулярен оси ведущих колес. С транс­миссией соединен жестко и является единым агрегатом. Относительно хо­довых колес двигатель вынесен вперед или назад — европейская схема ком­поновки;

• двигатель устанавливается на специальном кронштейне. Связан с транс­миссией клиноременной передачей, выполняющей одновременно роль муфты сцепления, — японская схема компоновки;

тяговым, косилочным, насосными

В табл. 8.1 представлен типаж малогабаритных тракторов и мотоблоков.

Типы малогабаритных тракторов и мотоблоков

Тип	Конструкцион­ная масса, кг	Номинальная мощность, квт	Максимальная скорость, км/ч		Ширина колеи (не более), мм
			Рабочая	Транспортная
Малогабаритные тракторы (двухосные)
Легкий	До 500	До 10	6	15	800
Средний	До 650	До 14	6	25	800
Тяжелый	Св. 650	Св. 14 до 16	6	25	1200
Малогабаритные тракторы одноосные (мотоблоки)
Легкий	До 70	Доз	6	15	700 с прицепом
Средний	До 100	До 5	6	—	—
Тяжелый	Св. 100	Св.5	6	—	—

Тема 1. Машины и механизмы для механизации обработки почвы

и работ по уходу за растениями

План лекции

1. Машины и механизмы для планировки территорий

2. Машины и оборудования для обработки и подготовки почв.

При проведении земляных работ при планировке территорий, засыпке рвов, канав, выкопке траншей, посадочных ям под посадку деревьев, котлованов под водоемы, используются специальные землеройно-транспортные и землеройные машины, к которым относятся бульдозеры, скреперы, грейдеры, экскаваторы и другие машины.

Бульдозеры

С помощью бульдозеров осуществляют планировку участка для различных строительных площадок, перемещение и разравнивание грунтов в насыпях, отсыпаемых другими машинами, перемещение экскаваторных и скреперных от­валов в кавальеры, разработку и воспроизведение насыпей при перемещении грунтов из боковых резервов, засыпку ям и оврагов, устройство полотна дорог и проездов , разработку песчаных и гравийных карьеров, перемещение и погрузку сыпучих материалов (песка, гравия, щебня и т.д.) В карьерах и на складах.

По тяговым показателям базовых машин бульдозеры подразделяются на сверх­легкие, легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые.

К сверхлегким относится класс до 9 кн и мощностью 18,5—37,0 квт, к лег­ким — класс 14—40 кн и мощностью 37,0—96,0 квт, к средним — класс 60— 150 кн и мощностью 103— 154 квт и т.д.

Рис. 8.13. Бульдозер: а — на гусеничном ходу; б — на пневмошинах

Основные схемы выполнения работ бульдозерами. К основным схемам выполне­ния работ бульдозерами относятся прямая и боковая разработка грунта, разра­ботка грунта ступенями, срезка возвышенностей (холмов, бугров), засыпка ов­рагов, ям, траншей и пазух, планировка площадок, срезка откосов в выемках, возведение насыпей, устройство каналов при поперечном перемещении грунта.

прямой разработке

Эта схема работы бульдозера применяется при разработке траншей, по ши­рине, равной ширине отвала, при засыпке оврагов и т.п.

боковой разработке

разработке грунта ступенями

Эта схема работы бульдозера наиболее распространена при возведении на­сыпей.

срезке бугров, холмов и отдельных неровностей,

Засыпка оврагов, ям и траншей

планировочных работ

Скреперы.

В дорожном строительстве принимают скреперы двух типов — прицепные двухосные к двухосным колесным или гусеничным тягачам, включая тракторы (рис. 8.14), и полуприцепные или самоходные одноосные к одноосным колесным тягачам.

вместимости ковша

способу загрузки

Рис. 8.15. Скрепер

способу разгрузки грунта из ковша

Рис. 8.15. Способы разгрузки грунта из ковша скрепера; а

При свободной разгрузке ковш скрепера с откинутой заслонкой опрокидывается вперед или назад по ходу движения машины, при этом грунт под действием собственной тяжести высыпается из ковша. Переувлажненные и липкие грунты при загрузке налипают на стенки и днище ковша, что сказывается на его разгрузке — грунт из ковша выгружается не полностью, а это снижает производительность скрепера. При полупринудительной передней разгрузке днище и задняя стенка ковша, представляющие собой узел (сборочную единицу), опрокидываются вперед по ходу машины. Опрокидывание ковша при этом происходит относительно шарнира, укрепленного в верхней части подвижной плиты ковша. При поднятой заслонке и опрокидывании днища совместно с задней стенкой грунт сначала вытесняется из ковша вперед по ходу машины, а в конце разгрузки по действием собственной тяжести ссыпается с днища. При этом способе разгрузка между днищем и задней стенкой ковша грунт может налипать и оставаться ковше, что отрицательно сказывается на производительности скрепера, хотя и в меньшей степени, чем при свободной разгрузке. При принудительной донной разгрузке днище и задняя стенка, подвешенные на шарнирах к боковой стенке ковша, опрокидываются вперед по ходу движения машины. Когда заслонка под­нята, грунт сначала высыпается из передней части ковша, а затем при опроки­дывании днища высыпается в проем, который образуется между кромкой днища и подножевой плитой ковша. При этом способе разгрузки незначительная часть грунта все же остается в ковше , в углу стыка днища и задней стенки. Принуди­тельная разгрузка производится, когда поднята заслонка и выдвинута задняя стен­ка ковша, которая принудительно вытесняет грунт вперед по ходу движения ма­шины. При этом налипший грунт очищается с боковых стенок и днища ковша, вследствие чего ковш скрепера выгружается без остатка даже при разгрузке пе­реувлажненных и липких грунтов. Преимущество свободной разгрузки — про­стота конструкции, недостаток — неполная разгрузка ковша, особенно при ра­боте на переувлажненных и вязких грунтах. Свободная разгрузка применяется в скреперах с ковшами небольшой вместимости, а принудительная — в скреперах с ковшами средней и большой вместимости.

Самоходные полуприцепные скреперы, базовыми машинами для которых служат одноосные автотягачи повышенной мощности, в 2…2,5 раза производи­тельнее, чем прицепные скреперы, работающие в сцепе с гусеничными тракто­рами. Самоходные скреперы предназначены для разработки грунтов i, ii и iii групп и транспортирования их на расстояние 300-3 000 м. Если скорость транспортирования грунта прицепными скреперами составляет 8… 12 км/ч, то скорости транспортирования самоходными скреперами могут достигать 40…50 км/ч. Рабочий план самоходных скреперов, в зависимости от расстояния транс­портирования грунта, составляет от 5 до 30 мин. При этом время, требуемое на наполнение ковша, не превышает 1…2 мин, а остальное время расходуется на транспортирование грунта и обратное следование машины к забою.

При строительстве дорог и производстве земляных работах в городских пар­ках используют модели самоходных скреперов с ковшами вместимостью от 8 до 16м ³ : дз — 11п, дз — 13аи дз — 115 и др. На базе автомобильных тягачей.

Грейдеры и автогрейдеры.

1) планирования дорожных оснований при сооружении дорожного полотна:

2) возведения земляного полотна из боковых резервов в равнинной и слабопересеченной местности (при высоте насыпи до 0,5…0,75 м);

3) послойного разравнивания грунта в насыпи при работе землеройных ма­шин;

4) устройства водоотводных канав;

5) планировки откосов, обочин, выемок и насыпей;

6) перемещения грунта и дорожно-строительных материалов;

7) ремонта и содержания грунтовых и гравийных дорог;

8) при железнодорожном, мелиоративном, ирригационном и гидротехничес­ком строительстве, а также для очистки дорог и площадей от снега.

Для грейдеров и автогрейдеров рабочий режим характерен низкими скорос­тями (3…4,5 км/ч).

Холостой пробег выполняется при скорости 15 км/ч, а транспортные скорости достигают 30…45 км/ч. Грейдеры и автогрейдеры, как пра­вило, работают на захвате длиной 1 …2 км (определяется фронтом работ).

Автогрейдеры классифицируются по мощности двигателя и массе (табл. 8.3), по системе управления рабочим органом (механическая, гидравлическая, комби­нированная или пневмоэлектрическая), по системе ходового оборудования (двумя- или тремяколесными осями), по длине отвала (2,5…3,5 м — легкие, 3,5…4,5 м — тяжелые).

К легким автогрейдерам относятся грейдеры дз-40, дз-40а, б, дз-61 и др., к средним и тяжелым — дз-31, дз-69, дз-98 и др.

Классификация автогрейдеров по мощности двигателя и массе

Тип автогрейдера	Мощность двигателя, квт	Масса машины, т
Легкий Средний Тяжелый Особо тяжелый	40-55 60-91 110-147 176 и выше	7-9 10-12 13-15 17-23

Основным рабочим органом грейдера (автогрейдера) является отвал, который может быть полноповоротным в плане или неполноповоротным. С помощью ряда механизмов его можно перемещать вверх, заглублять в грунт, устанавливать в плане на требуемый угол, выдвигать относительно рамы в обе стороны, изме­нять его угол зарезания, а также выносить нож в сторону вместе с тяговой рамой и устанавливать под различными поперечными углами, что необходимо при раз­работке косогоров и кюветов.

Автогрейдер (рис. 8.16) состоит из следующих основных узлов: двигателя, коробки отбора мощности, муфты сцепления, соединительных валов, коробки пе­редач, заднего моста, балансира, ходовых колес, гидравлического управления, электрогидравлического распределителя, основного рабочего органа, системы автоматического устройства (профиль), основной рамы, передней оси, бульдозерного отвала, механизма поворота колес, рулевого механизма с гидроусилите­лем, карданной передачи, кабины, рулевого колеса. В кабине находятся все ры­чаги управления как силовой установкой , так и рабочими органами. Основная рама служит для закрепления узлов и механизмов автогрейдера и состоит из хребтовой балки, подмоторной рамы с инструментальным ящиком. Кабина и силовой агрегат устанавливаются на подмоторной раме. Кронштейны служат для закрепления заднего моста. Трансмиссия — силовая передача, предназначен передачи мощности и изменения величины и направления крутящего момента передаваемого от двигателя к ведущим колесам.

Рис. 8.16. Автогрейдер: 1 — двигатель; 2 — коробка отбора мощности; 3 — муфта сцепления; 4 — задний мост; 5,6 — соединительные валы; 7— балнсир;8 — коробка передач; 9 — ходовые колеса; 10 —гидравлика; 11 — распределитель; 12 — рабочий орган; 13 —система автомати­ческого устройства; 14 — рама; 16— бульдозерный отвал; 17—механизм поворота колес; 18 — рулевой механизм; 19 — карданная передача; 20 — кабина; 21 — рулевое колесо

Ходовая часть

Отвал автогрейдера выполнен из листовой стали, согнутой по радиусу, и установлен на тяговой раме. В нижней части укреплен на болтах нижний нож, а по бокам отвала — боковые ножи. Отвал может перемещаться в направляющих с помощью гидроцилиндра, который крепится к одному из двух шаровых пальцев в зависимости, от того, в какую сторону необходимо выносить отвал. Для энергоемкости зарезания грунта и производительности автогрейдера важное значение имеют углы установки отвала.

Угол захвата, Угол захвата, Угол зарезания, Дополнительными рабочими органами

Рыхлитель-кирковщик может устанавливаться в задней части отвала или в передней части автогрейдера и управляться с помощью специальных гидроцилиндров. Аналогичным образом на переднем кронштейне хребтовой балки ос­новной рамы устанавливается рабочее оборудование бульдозера и снегоочисти­теля. Наибольший экономический эффект дает использование грейдеров и ав­тогрейдеров на возведении насыпей по 0,6—0,7 м. Работа этих машин сводится к выполнению трех основных операций: зарезания, перемещения и разравнива­ния грунта, причем перемещение грунта из резерва является одной из основных операций и составляет 65—75% от общего числа его проходов. Возведение насы­пи производится послойно и с постепенным наращиванием ее высоты (рис. 8.17).

Рис. 8.17. Схемы возведения насыпи: а — вприжим без зазора; б

Если темп потока по возведению земляного полотна намного выше темпа потока по строительству дорожной одежды и уплотнять каждый отсыпанный слой грунта не требуется, валики в насыпи укладывают вприжим без зазора (рис. 8.17, а), а насыпь уплотняется при естественной осадке грунта. При уплотнении насыпи валикитрунта укладываются вполуприжим с последующим разравниванием (рис. 8.17, б) и вразбежку (рис. 8.17, в).

Валики первого слоя грунта укладывают нара­щиванием от края насыпи к ее оси, при этом первый валик перемещают к краю насыпи и частично разравнивают, второй перемещают через первый, третий — через второй и т.д. (рис. 8.17, г), с частичным разравниванием каждого валика. Во втором слое валики укладывают вполуприжим, начиная от оси насыпи к обо­чине, а последние валики по ширине земляного полотна укладывают вприжим, от разрушающего действия поверхностных и грунтовых вод устраивают водоот­водные канавы по бокам дороги. При профилировании грунтовых дорог из бо­ковых канав вырезают грунт и перемещают его к оси дороги с разравниванием и приданием профилей заданного поперечного уклона. Эти операции может вы­полнять и один грейдер или автогрейдер, но лучше, когда работают бригадами по четыре единицы.

Экскаваторы., Одноковшовым универсальным экскаватором

Рис. 8.18. Одноковшовый самоходный экскаватор: 1

В городском садово-парковом строительстве применяются экскаваторы с небольшой емкостью ковша на пневмоколесном ходу. Они обладают большой подвижностью и маневренностью. При работе на слабых грунтах чаще применяют с уширенное или (удлиненное) гусеничное оборудование, наличие которого уменьшает удельное давление на грунт и улучшает проходимость экскаватора. Пово­ротная платформа опирается на раму ходового устройства. Платформа повора­чивается в горизонтальной плоскости относительно ходовой части. Угол пово­рота устройства в горизонтальной плоскости определяет возможность экскава­тора быть полноповоротным или неполноповоротным. Поворотная часть палноповоротного экскаватора может вращаться вокруг своей оси на 360°. У этих машин на поворотной платформе смонтированы все силовые агрегаты, пульт управления, рабочие механизмы и крепится рабочее оборудование. Рабочее оборудование включает комплекс узлов экскаватора со сменным рабочим органом (ковш, крюк, грейфер и др.).

В зависимости от вида сменного оборудования при­меняют жесткую или гибкую подвеску рабочего органа. Характер работы опре­деляет рабочее оборудование: прямую лопату, обратную лопату, драглайн, кран или грейфер.

Прямая лопата

Рис. 8.19. Прямая лопата: 1 — канат подъема стрелы; 2 — подъемный канат; 3

При копании грунта ковшу надо пройти положения i—iv, изобра­женные на рис. 8.19. Ковш подни­мается подъемным канатом, огибающим головные блоки. Ковш прямой лопаты состоит из корпуса, откидного днища с засовом и сменных зубьев. Прямые ло­паты в последнее время оснащают ковшами с полукруглой передней стенкой и козырьком в виде ковша без зубьев. Ковш такой конструкции значительно легче и имеет минимальном сопротивление при копании грунта, что, естественно, по­вышает производительность экскаватора.

Обратная лопата —

Ковш закреплен жестко к рукояти, шарнирно присоединенной к верхнему концу стрелы. При протягивании каната рукоять поворачивается против часовой стрелки, ковш врезается в грунт и при подъеме самонагружается (положение i, ii и iii соответствуют соответственно транспор­тному положению и выгрузке грунта из ковша).

Рабочий цикл обратной лопаты включает те же операции, что имеют место при работе прямой лопатой. Различием является то, что при копании ковш снизу вверх подтягивается к стреле, а толщина стружки регулируется подъемом и опусканием стрелы.

Драглайн-оборудование

Рис. 8.20. Обратная лопата: 1

На рис. 8.21, a показана схема разработки выемки драглайном с перемещением грунта в отвал и дальнейшего его транспортирования бульдозером в кавальер. Предпочтительнее, когда драглайн может вести проходки с торцевым забоем или боковым забоем, т.е., когда экскаватор находится за пределами разрабатываемой зоны. На рис. 8.21, б представлена схема работы драглайна при строительстве насыпи земляного по­лотна из резерва. Экскавация грунта ведется на двух захватах; на одном из них оче­редной слой грунта отсыпается и разравнивается бульдозером, а на другом — свежеотсыпанный грунт, уплотняемый трунтоуплотняющими машинами. Грейфер­ное оборудование служит для выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

Рис. 8.21. Схемы разработки грунта драглайном: а — разборка выемки в отвал ; б

Многоковшовые экскаваторы.

Рис. 8.22. Траншейный многоковшовый экскаватор: 1 — боковые шнеки; 2 — цепь с ковшами; 3

На малых площадях сложной конфигурации функции землеройных и землеройно-транспортных машин достаточно эффективно выполняют малогабаритные силовые агрегаты с соответствующим оборудованием. В качестве таких агрегатов сегодня успешно используются отечественные и зарубежные малогабаритные погрузчики. В табл. 8.6 представлены основные характеристики погрузчиков. Для земляных работ погрузчик бобкет (рис. 8.23) оснащен грейдерным и бульдозерным оборудованием, двухчелюстным ковшом, рыхлителем. Миниэкскаваторы бобкет с емкостью ковша от 0,06 до 0,3 м ³ широко используются для рытья котлованов, траншей, посадочных ям, выполнения погрузочно- разгру­зочных работ. Сменное оборудование включает прямую и обратную лопаты, гидромолот, гидробур, ковш для отрытия кюветов и траншей, бульдозерный отвал. Конструктивная особенность навесного устройства (возможность перемещения экскаваторного оборудования в горизонтальной плоскости) позволяет успешно работать в стесненных условиях. Аналогичным оборудованием оснащен погрузчик пум-1000. Масса экскаватора 600 кг, вместимость ковша составляет 0,062 м³ . Погрузочными ковшами с зубьями оснащены погрузчики пум-500,600,1000; мксм-500, 800,1000 и др.

Катки. Грунты, отсыпаемые в насыпь и другие сооружения, и материалы дорожных одежд могут уплотняться естественным путем и искусственно при по­мощи машин и орудий. Естественное уплотнение грунтов — длительный процесс, поэтому при выполнении работ в течение одного сезона приходится прибегать к искусственному уплотнению.