Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и трудоемкостью. Так, например, в промышленном строительстве стоимость составляет около 15%, а трудоёмкость 18…20% от общего объёма работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства. Минимальная стоимость и трудоёмкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых, при минимальном проектном объёме разрабатываемого грунта и, во-вторых, при такой последовательности выполняемых работ, когда каждый объём грунта, разрабатываемый, в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи что исключает многократную переработку одного и того же объекта грунта, в третьих, при применении наиболее эффективных по стоимости и трудоёмкости методов производства работ и их механизации. Что подразумевает наличие высококвалифицированных инженеров со знаниями принципов организации эффективной эксплуатации средств механизации земляных работ, создания, внедрения и совершенствования перспективных образцов такой техники и методов ее эксплуатации.
1. Машины для земляных работ
Машины для земляных работ в гражданском строительстве используют при рыхлении плотных, скальных и мерзлых грунтов, планировании строительных площадок, подготовке оснований под дороги и проезды, разработке котлованов под фундаменты зданий и сооружений, рытье траншей открытым способом при прокладке городских коммуникаций и строительстве подземных сооружений, копании ям и приямков, зачистке дна и откосов земляных сооружений, обратной засыпке котлованов и траншей после возведения фундаментов и укладки коммуникаций, уплотнении грунтов и т. п.
- механическим, при котором грунт отделяется от массива пассивными и приводными (активными) режущими органами — ножами, зубьями, скребками, клиньями, резцами, фрезами и т. п. ;
- гидромеханическим, при котором грунт разрушается в открытом забое направленной с помощью гидромонитора струей воды под давлением до 6 МПа или всасыванием предварительно разрушенного (гидромонитором или фрезой) грунта со дна реки или водоема грунтовым насосом-землесосом;
- взрывным, при котором разрушение грунта (породы) происходит под давлением расширяющихся продуктов сгорания (газов), взрывчатых веществ.
Иногда применяют комбинированные способы разработки грунтов, например взрывной (предварительное рыхление) в сочетании с механическим (последующая разработка землеройной машиной с ножевым или ковшовым рабочим органом).
Геодезические работы при проектировании и строительстве городов
... каркасной сети и спутниковой городской геодезической сети I класса и исходные ... которых был выбран участок под строительство города. Данный участок разделили на ... на нём отдельным архитектурным сооружением, так и территория целого ... залегающих вдоль Финского залива. 2.3 Грунты и почвы На территории ... физико-географические особенности района предстоящих работ (расположение лесных массивов, водоемов, рельеф ...
1.1 Взаимодействие рабочих органов машин с грунтом
На процесс взаимодействия рабочего органа землеройной машины с грунтом существенное влияние оказывают физико-механические свойства грунта, конструкция, геометрические параметры и режимы работы рабочего органа.
Рисунок 1. Рабочие органы землеройных машин:
- а — зуб рыхлителя;
- б-ж — экскаваторные ковши прямой и обратной лопат, драглайна, погрузчика, планировщика;
- з — ковш скрепера;
- и — отвал бульдозера
землеройный бульдозер экскаватор привод
Рабочий процесс землеройных машин с ковшовыми и ножевыми рабочими органами состоит из последовательно выполняемых операций отделения грунта от массива, его перемещения (транспортирования) и отсыпки. Рабочие органы отделяют грунт от массива резанием и копанием. Резание — процесс отделения грунта от массива режущей частью рабочего органа.
Копание — это совокупность процессов, включающих резание грунта, перемещение срезанного грунта по рабочему органу и впереди его в виде призмы волочения, а у некоторых машин и перемещение грунта внутри рабочего органа. Сопротивление грунта копанию в 1,5…2,8 раза больше, чем сопротивление грунта резанию.
При отделении грунта от массива механическим способом рабочему органу землеройной машины сообщаются обычно два движения — вдоль (главное движение) и поперек (движение подачи) срезаемой стружки грунта (рис. 4.2).
которые могут выполняться раздельно или одновременно.
Режущая часть (кромка) рабочего органа, имеющая обычно форму клина, характеризуется следующими геометрическими параметрами:
- Длиной режущей кромки (l)
- Углом заострения (в)
- Задним углом (б)
- Передним углом (г)
- Углом резания (д=в+б)
- Толщиной стружки (c)
Рисунок 2. Геометрия режущих элементов рабочих органов землеройных машин.
2. Землеройно-транспортные машины
Землеройно-транспортными называют машины с ножевым рабочим органом, выполняющие одновременно послойное отделение от массива и перемещение грунта к месту укладки при своем поступательном движении. К этой группе машин относятся: бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдеры. Первые два типа машин, особенно бульдозеры, широко используются в промышленном и гражданском строительстве.
2.1 Бульдозеры
Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор (двухосный колесный тягач), включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом.
Рисунок 3. Основные типы бульдозерных отвалов.
1 — прямой поворотный; 2 — прямой неповоротный; 3 — полусферический; 4 — сферический; 5 — сферический для сыпучих материалов; 6 — с толкающей плитой
Бульдозеры классифицируют:
по назначению — общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых или технологических условиях (бульдозеры-толкачи, подземные и подводные бульдозеры);
Обзор существующих конструкций бульдозеров
... разработке прочных и скальных грунтов. Рабочий цикл бульдозера включает следующие операции: опускание отвала в требуемое положение, резание и набор грунта, перемещение грунта, укладка грунта, передвижение бульдозера в исходное положение. ... т. д. ); в зависимости от тягового класса (номинальному тяговому усилию) базовых машин малогабаритные (класс до 0,9), легкие (класс 1,4…4), средние (класс 6 ...
- в зависимости от тягового класса (номинальному тяговому усилию) базовых машин — малогабаритные (класс до 0,9).
легкие (классов 1,4…4), средние (классов 6…15), тяжелые (классов 25…35) и сверхтяжелые (класса свыше 35);
- по типу ходового устройства — гусеничные и пневмоколесные;
по конструкции рабочего органа — с неповоротным в плане отвалом, постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины, и с поворотным отвалом, который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 53 е в обе стороны к продольной оси машины;
- по типу системы управления отвалом — с гидравлическим и механическим (канатно-блочным) управлением.
2.2 Скреперы
Скрепер является самоходной или прицепной землеройно-транспортной машиной, рабочим органом которой служит ковш на пневмоколесах, снабженный в нижней части ножами для срезания слоя грунта. Скреперы предназначены для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотнения грунтов I… IV категорий при инженерной подготовке территории под застройку, планировке кварталов, возведении насыпей, разработке широких траншей и выемок под различные сооружения и искусственные водоемы и др. Наиболее эффективно скреперы работают на непереувлажненных средних грунтах (супесях, суглинках, черноземах), не содержащих крупных каменистых включений. При разработке скреперами тяжелых грунтов их предварительно рыхлят на толщину срезаемой стружки. Главным параметром скреперов является геометрическая вместимость ковша (м 3 ), которая лежит в основе типоразмерного ряда этих машин.
* по вместимости ковша — машины малой (до 5 м 3 ).
средней (5.Л 5 м3 ) и большой (свыше 15 м3 ) вместимости;
- по способу загрузки ковша — с пассивной загрузкой движущим усилием срезаемого слоя грунта, с принудительной загрузкой с помощью скребкового элеватора;
- по способу разгрузки ковша — с принудительной разгрузкой при выдвижении стенки ковша вперед (основной способ), со свободной (самосвальной) разгрузкой опрокидыванием ковша вперед по ходу машины;
- по способу агрегатирования с тяговыми средствами — прицепные к гусеничным тракторам и двухосным колесным тягачам;
- самоходные, агрегатируемые с одноосными и двухосными колесными тягачами;
- по способу управления рабочим — с канатно-блочным (механическим), гидравлическим и электрогидравлическим управлением.
Рисунок 4. Самоходный и прицепной скрепер
3. Экскаваторы
Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Различают одноковшовые экскаваторы периодического (цикличного) действия с основным рабочим органом в виде ковша определенной вместимости и экскаваторы непрерывного действия с многоковшовыми, скребковыми и фрезерными (бесковшовыми) рабочими органами. Одноковшовые экскаваторы осуществляют работу отдельными многократно повторяющимися циклами, в течение которых операции копания и перемещения грунта выполняются раздельно и последовательно.
Рабочее оборудование роторного экскаватора
... ротора на конвейер роторной стрелы. Рисунок 4. Ротор: 1-колесо; 2 - обечайка; 3 - ковш; 4 - привод Основное рабочее оборудование экскаватора включает в себя рабочий орган - ротор с ковшами (рис.4), приё ... состоянии Установка откидной части ленточного конвейера в наклонное рабочее положение и опускание ее при транспортировке машины производятся гидроцилиндром (19) через полиспаст (17) с траверсой ...
По назначению одноковшовые экскаваторы делят на строительные универсальные для земляных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве, карьерные для разработки карьеров строительных материалов, рудных и угольных месторождений и вскрышные для разработки полезных ископаемых открытым способом. Экскаваторы непрерывного действия по назначению делят на машины продольного копания для рытья протяженных выемок прямоугольного и трапецеидального профиля — траншей под трубопроводы и коммуникации различного назначения (траншейные экскаваторы), каналов и водоводов (каналокопатели), поперечного копания для карьерных, планировочных и мелиоративных работ, радиального копания для вскрышных и карьерных работ большого объема.
3.1 Одноковшовые строительные экскаваторы
Строительными называют одноковшовые универсальные экскаваторы с основными ковшами вместимостью 0,25…2,5 м 3 , оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования. Строительные экскаваторы предназначены для земляных работ в грунтах I… IV категории. С помощью унифицированного сменного рабочего оборудования (до 40 видов) они могут выполнять также погрузочно-разгрузочные, монтажные, сваебойные, планировочные, зачистные и другие работы.
Основными частями строительных экскаваторов являются гусеничное или пневмоколесное ходовое устройство, поворотная платформа (с размещенными на ней силовой установкой, механизмами, системой управления и кабиной машиниста) и сменное рабочее оборудование. Поворотная платформа опирается на ходовое устройство через унифицированный роликовый опорно-поворотный круг и может поворачиваться относительно него в горизонтальной плоскости.
Рабочий цикл одноковшового экскаватора при разработке грунтов состоит из следующих последовательно выполняемых операций: копание грунта (заполнение ковша грунтом), подъем ковша с грунтом из забоя, поворот ковша к месту разгрузки, разгрузка грунта из ковша в отвал или в транспортные средства, поворот порожнего ковша к забою и опускание его в исходное положение для следующей операции копания (https:// , 27).
Классификация. Одноковшовые строительные экскаваторы классифицируют по следующим признакам:
- по типу ходового устройства — на гусеничные с нормальной и увеличенной опорной поверхностью гусениц, пневмоколесные, на специальном шасси автомобильного типа, на шасси грузового автомобиля или трактора;
- по типу привода — с одномоторным (механическим и гидромеханическим) и многомоторным (гидравлическим и электрическим) приводом;
- по исполнению опорно-поворотного устройства — на полноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане не ограничен) и неполноповоротные (угол поворота рабочего оборудования в плане ограничен 270°);
- по способу подвески рабочего оборудования — с гибкой подвеской на канатных полиспастах и с жесткой подвеской с помощью гидроцилиндров;
- по виду исполнения рабочего оборудования — с шарнирно-рычажным и телескопическим рабочим оборудованием.
Кроме перечисленных признаков строительные экскаваторы различаются между собой размерами, массой, мощностью и вместимостью ковшей.
3.2 Одноковшовые полноповоротные экскаваторы с механическим приводом
Экскаваторы с гибкой подвеской рабочего оборудования представляют собой полноповоротные машины с одномоторным и многомоторным (дизель-электрическим) приводом. На поворотной платформе таких машин смонтирована двуногая опорная стойка, несущая стрелоподъемный полиспаст. Промышленность выпускает строительные экскаваторы с одномоторным приводом 3…5 размерных групп, с многомоторным приводом — 6-й размерной группы.
Применение износостойких сплавов для повышения долговечности ...
... ковшей экскаваторов и т.п. Химический состав (в процентах) наплавленного металла ... существенного влияния на износостойкости - отсутствие трещин ... металла с заданным физическим свойствам Наиболее широкое распространение получило наплавку при ремонте изношенных деталей металлургического оборудования, сельскохозяйственной технике, дорожных и строительных машин, ... механизации наплавочных работ, а также ...
Основными видами сменного рабочего оборудования таких экскаваторов являются прямая и обратная лопаты, драглайн, грейфер и кран. Кроме указанных видов экскаваторы оснащаются также оборудованием для погружения свай и шпунта, планировки и зачистки площадок и откосов, засыпки траншей, корчевания пней, рыхления мерзлых и скальных грунтов, взламывания дорожных покрытий, разрушения старых фундаментов зданий и стен и т. п.
4
Экскаватор с оборудованием драглайна (рис. 5, в) разрабатывает грунт ниже уровня своей стоянки и применяется для рытья котлованов, водоемов и траншей, а также для разработки различных выемок под водой. Сменное рабочее оборудование драглайна включает удлиненную решетчатую стрелу 10, специальный ковш совкового типа 12 с подъемными и тяговыми цепями, стрелоподъемный полиспаст L подъемный 11, тяговый 14 и разгрузочный (опрокидной) 13 канаты и механизм наводки (систему направляющих блоков 15) тягового каната. Наполнение ковша, прижимаемого к забою собственным весом, происходит при подтягивании его к экскаватору тяговым канатом 14. Выгрузка поднятого на необходимую высоту ковша осуществляется путем его поворота при ослаблении натяжения тягового и опрокидного канатов.
Экскаватор с крановым оборудованием — экскаватор-кран (рис. 5, г) используют на различных монтажных и погрузочно-разгрузочных работах. В комплект кранового оборудования входят удлиненная решетчатая стрела 10, стрелоподъемный 1 и грузовой 2 полиспасты, крюковая подвеска или специальные устройства для захвата грузов.
Экскаватор с грейферным оборудованием (рис. 5, д) применяют при погрузке и выгрузке сыпучих и мелкокусковых материалов, очистке траншей и котлованов от обрушившегося грунта и снега, для рытья колодцев и узких глубоких котлованов в легких грунтах, а также для рытья траншей под водой. Грейферное оборудование включает удлиненную решетчатую стрелу 10, двухчелюстной грейферный ковш 17, подъемный 11 и замыкающий 16 канаты. Наполнение ковша происходит в результате смыкания его челюстей при натяжении замыкающего и ослаблении подъемного канатов. Разгрузка ковша осуществляется при ослаблении замыкающего каната.
Рисунок 5. Основные виды сменного рабочего оборудования строительных экскаваторов с механическим приводом
3.3 Экскаваторы с гидравлическим приводом
Одноковшовые экскаваторы с гидравлическим приводом представляют собой многомоторные полнои неполноповоротные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод. По сравнению с механическими гидравлические экскаваторы имеют более широкую номенклатуру сменных рабочих органов, число которых постоянно растет, большее количество основных и вспомогательных движений рабочего оборудования, что значительно расширяет их технологические возможности и обеспечивает высокий уровень механизации земляных работ, особенно в стесненных условиях городской застройки.
Технологическое оборудование ресторанов: классификация машин ...
... является подтверждением актуальности данной темы. Цель курсовой работы – изучить технологическое оборудование ресторанов. Данная цель конкретизируется в ... столах. Столы, столы-тумбы, столы с моечной ванной. Рабочее место повара - производственный стол, предназначенный для ... одного из московских ресторанов, исследуя нейтральное оборудование, провел рукой по нижней кромке внешне вполне аккуратного стола ...
Различают гидравлические экскаваторы с шарнирно-рычажным (рис. 6 , а, б) и телескопическим (рис. 6 , в) рабочим оборудованием, для удержания и приведения, в действие которого используют жесткие связи — гидравлические цилиндры. Основными рабочими движениями шарнирно-рычажного оборудования являются изменение угла наклона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы и поворот ковша относительно рукояти, телескопического — выдвижение и втягивание телескопической стрелы.
Рисунок 6. Одноковшовые гидравлические полноповоротные экскаваторы с жесткой подвеской рабочего оборудования
А, б — шарнирно-рычажного. в-телескопического. 1 — опорно-поворотное устройство; 2 — пневмоколесное ходовое устройство; 3 — выносная опора. 4 — поворотная платформа; 5 — силовая установка; 6, 8, 9 — гидроцилиндры стрелы; 7 — стрела. 10 — рукоять. 11 — ковш обратной лопаты. 12 — бульдозерный отвал; 13 — кабина машиниста; 14 — гусеничное ходовое устройство; 15 — ковш прямой лопаты. 16 — телескопическая стрела.
Рисунок 7. Сменные рабочие органы гидравлических экскаваторов
В качестве сменных рабочих органов гидравлических экскаваторов при выполнении обычных земляных работ используют ковши 1 … 3 обратных (рис. 5) и прямых 4 лопат различной вместимости, ковши для дренажных работ 5 и рытья узких траншей б, ковши с зубьями и со сплошной режущей кромкой для планировочных 7 и зачистных 8 работ, двухчелюстные грейферы для рытья траншей и котлованов 9 и погрузки крупнокусковых материалов и камней 10, погрузочные ковши большой вместимости для погрузочных работ II … 13, бульдозерные отвалы 14 для засыпки ям, траншей и небольших котлованов, захваты для погрузки труб и бревен 15. крановую подвеску 16 для различных грузоподъемных и монтажных работ, многозубые 17 и однозубые 18 рыхлители для рыхления мерзлых и плотных грунтов и взламывания асфальтовых покрытий, пневматические, гидравлические 19 и гидропневматические 20 молоты многоцелевого назначения со сменными рабочими инструментами для разрушения скальных и мерзлых грунтов, железобетонных конструкций, кирпичной кладки и фундаментов, дорожных покрытий, дробления негабаритов горных пород, трамбования грунтов, погружения свай и шпунта, бурами для бурения шпуров и скважин и т. п.
3.4 Экскаваторы-планировщики
Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием широко применяют на рассредоточенных объектах малого объема как универсальные землеройные машины. Наиболее эффективно они используются при планировании наклонных поверхностей каналов, насыпей и выемок земляного полотна, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора. Поэтому их обычно называют экскаваторами-планировщиками.
Реферат оборудования машин
... и оргтехники, средства отображения и хранения информации и т.п. К технологическому оборудованию, входящему в класс рабочих машин, относятся устройства, преобразующие материалы. Эти устройства предназначены для механического, термического ...
* планирование и зачистка наклонных поверхностей, расположенных ниже уровня стоянки машины — втягиванием телескопической стрелы с коррекцией толщины срезаемой стружки небольшим поворотом ковша;
- зачистка и планирование горизонтальных поверхностей на уровне и ниже уровня стоянки экскаватора — совмещением опускания и втягивания стрелы с периодической коррекцией положения ковша;
— * зачистка и доводка боковых (наклонных и вертикальных) поверхностей земляных сооружений при расположении экскаватора вдоль оси сооружения (например, в траншеях) — втягиванием телескопической стрелы и поворотом рабочего органа относительно продольной оси стрелы на некоторый угол.
Рисунок 7. Сменные рабочие органы экскаваторов-планировщиков
В комплект рабочего оборудования экскаваторов-планировщиков (рис. 7) входят: экскавационные ковши 1, 2, 3 с зубьями вместимостью 0,63; 0,4; 0,18 м 3 , шириной 1,0; 0,73; 0,4 м соответственно; экскавационный ковш 4 облегченный объемом 0,8 м3 , шириной 1,35 м; планировочный ковш 5 вместимостью 0,4 м3 и шириной 2,5 м; профильный ковш 6; траншейный ковш 7; планировочный отвал 8; доска планировочная 9, зуб-рыхлитель 10, клещевой захват 11; кирковщик 12; удлинитель стрелы 13; каток 14.
3.5 Траншейные экскаваторы
Траншейные экскаваторы применяют на строительстве линейных подземных коммуникаций открытым способом для рытья гран-шей прямоугольного и трапецеидального-профиля под газо-, нефте-, водои продуктопроводы, канализационные и теплофикационные системы, кабельные линии связи и электроснабжения, а также рытья траншей под протяженные ленточные фундаменты зданий и сооружений и оконтуривания котлованов и выемок. Они представляют собой самоходные землеройные машины непрерывного действия с многоковшовым или бесковшовым (скребковым) рабочим органом, которые при своем поступательном перемещении разрабатывает сзади себя за один проход траншею определенной глубины, ширины и профиля с одновременной транспортировкой грунта в сторону от траншеи.
Классификация и индексация.
* по типу рабочего органа — цепные (ЭТЦ) и роторные (ЭТР):
- по способу соединения рабочего оборудования с базовым тягачом — с навесным и полуприцепным рабочим оборудованием;
- по типу ходового устройства базового тягача — на гусеничные и пневмоколесные;
- по типу привода — с механическим, гидравлическим, электрическим и комбинированным приводом.
Рисунок 7. Общий вид скребкового одноцепного экскаватора
4. Бурильно-крановые машины
Самоходные бурильно-крановые машины широко применяют в городском строительстве при устройстве свайных оснований здании и сооружений, опор мостов, трубопроводов, линий электроснабжения и связи, колодцев, ограждений, а также при обустройстве дорог, посадке деревьев и кустарников. Они представляют собой совместно действующее бурильное и специальное крановое оборудование, смонтированное на шасси серийных автомобилей и тракторов, привод которого осуществляется от двигателя базовой машины или самостоятельной силовой установки. Бурильным оборудованием проходят способом механического вращательного бурения вертикальные и наклонные скважины в талых и сезонно промерзающих грунтах, а специальным крановым — устанавливают в пробуренные скважины сваи, столбы, железобетонные опоры, блоки колодезных облицовок и другие элементы.
Оценка машин, оборудования и транспортных средств
... признаку. К машинам и оборудованию относятся устройства, преобразующие энергию, материалы и информацию. В зависимости от основного (преобладающего) назначения машины и оборудование делятся на энергетические (силовые), рабочие и информационные. Методика оценки машин, оборудования и транспортных средств имеет много общего ...
Бурильно-крановые машины классифицируют по следующим основным признакам:
- по типу базовой машины — на автомобильные и тракторные;
- по принципу действия бурильного оборудования — цикличного и непрерывного действия;
- по типу привода бурильного и кранового оборудования — с механическим, гидравлическим и смешанным (гидромеханическим) приводом;
- по виду исполнения бурильно-кранового оборудования — совмещенное (бурильное и крановое оборудование смонтированы на одной мачте) и раздельное (бурильное оборудование смонтировано на мачте, крановое — на стреле);
- по возможности поворота рабочего оборудования в плане — неповоротные и поворотные;
— по расположению рабочего оборудования на базовом шасси — с задним и боковым расположением у неповоротных машин, на поворотной платформе — у поворотных Рисунок 8. Неповоротная и поворотная бурильно-крановая машина.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/ustroystvo-zemleroynoy-tehniki/
С. В. Репин
Добронравов С. С.
3) http://www.baurum.ru/
