Двигатели машин для земляных работ

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой агрегат, предназначенный для выработки энергии и активации привода посредством воспламенения топливовоздушной смеси.

Возгорание воздуха и горючего приводит к выработке энергии, которая впоследствии преобразуется в механическую.

Такие моторы широко используются в строительной технике, без них работа оборудования становится невозможной.

Конструктивные особенности двигателей

Устройство основных элементов мотора:

• коромысло;
• пружинный элемент клапана;
• цилиндр (их количество зависит от типа ДВС);
• впускной и выпускной клапаны;
• поршни;
• штанга;
• распределительный вал и шестерни;
• свечи зажигания;
• шатун;
• стартерный механизм;
• маховик;
• коленчатый вал.

Основная особенность моторов внутреннего сгорания заключается в их высокой мощности и возможности автономной работы. В результате этого строительная техника широко используется за пределами крупных городов, населенных пунктов и может применяться для осуществления трудоемких работ.

По типу топлива такие аппараты могут быть карбюраторными и дизельными, в первом случае двигатель питается бензином, во втором — соляркой. Дизельные устройства для строительного оборудования используются чаще в силу своей экономичности.

На технике также могут применяться вторичные агрегаты (асинхронные электрические двигатели), для функционирования которых необходим переменный трехфазный ток.

При необходимости замены мотора необходимо брать во внимание:

• компоновку и конструкцию устройства;
• крутящий момент;
• расход горючего;
• мощность;
• габариты и прочие параметры.

В случае если моторы обладают похожей конструкцией и оснащаются одинаковым числом цилиндров, они могут иметь отличное количество клапанов на 1 ц. В результате этого для получения объективной оценки работоспособности ДВС следует осуществлять замеры, применяя специализированный динамометрический стенд. Если проверка покажет хороший итог, на технику допускается ставить не родной двигатель.

Популярные производители ДВС

Наиболее популярные производители устройств для спецтехники и строительного оборудования в мире:

1. Cummins. Компания со штаб-квартирой в США занимается производством дизельных ДВС. Концерн преимущественно производит аппараты для грузовых машин и автобусов. Ежегодно на рынке появляются новые модели с различными мощностями, но всех их объединяет стремление производителя сделать ДВС более экономичными при увеличенном КПД, не проиграв в надежности. Поэтому новинки пользуются такой огромной популярностью в России. А если наладить работу с поставщиком, сотрудничающим с производителем напрямую (к примеру, компания «Снабавто»), при закупке оборудования можно неплохо сэкономить.
2. Detroit Diesel. Компания из США, производящая дизельные ДВС с 1938 г. Ее продукция может использоваться на погрузчиках, автокранах, тягачах, тракторах и прочих типах строительного оборудования. На сегодняшний день данный концерн работает под брендом DaimlerChrysler.
3. Deutz. Немецкая компания, первые двигатели которой вышли на рынок еще в 1864 году. В каталоге производителя можно встретить силовые агрегаты, предназначенные для установки как на тяжелую, так и на более легкую строительную технику. Сегодня компания владеет филиалами, расположенными в более чем 130 государствах. Прямым поставщиком продукции бренда в России с наиболее демократичными ценами является «Снабавто».
4. Komatsu Cummins. Первая продукция бренда стала производиться на японских заводах в 1993 году, тогда же и после слияния двух концернов появилась совместная компания. Силовые агрегаты Komatsu Cummins могут применяться как на спецтехнике, так и на автобусах и других транспортных средствах.
5. Yanmar. Один из мировых лидеров по производству ДВС со штаб-квартирой в Японии. В каталоге, помимо двигателей, можно встретить генераторные установки, узлы и механизмы для морских судов, сельскохозяйственных машин, прогулочных яхт и т. д.

В каталоге Yanmar есть линейка, разработанная для установки на строительные авто — 3TNV70. Они оптимально подходят для применения на сельхозмашинах, кранах, экскаваторах, погрузчиках и т. д. Модель 3TNV70 оснащается тремя цилиндрами и работает на дизельном топливе.

Четырехтактные ДВС оборудуются жидкостной охладительной системой, работающей на антифризе, а общая конструкция дополнена топливными форсунками класса ML.

Этот компонент обеспечивает точную подачу горючего, что при правильной работе всех составляющих узлов делает функционирование агрегата более экономным при увеличенной производительности.

Особенности выбора ДВС для экскаватора

Использование экскаватора позволяет осуществлять различные земляные, строительные, сельскохозяйственные, промышленные и коммунальные работы, поскольку у данного типа техники есть возможность поменять рабочие узлы и агрегаты, включая:

• обратную лопату — для копания котлованов, окопов;
• крановое устройство — для работ с железобетонными панельными конструкциями либо модулями, подачи бетона, установки трубных магистралей;
• прямую лопату — для выгрузки и загрузки сыпучих материалов.

Современное оборудование является универсальным, при этом, будучи мобильным, обладает необходимой маневренностью. Эти особенности важны для техники на пневмоколесном ходу.

Если машина оборудуется гусеницами, она может применяться в сложных условиях, к примеру, при наличии ослабленной почвы или слишком жидкой грязи на участке. В зависимости от модели, для управления спецтехникой применяются пневматические или гидравлические установки, позволяющие водителю или оператору меньше уставать.

Подбор мотора для экскаваторной техники осуществляется с учетом эксплуатационных особенностей.

При использовании оборудования в карьерах предпочтение следует отдать электрическим установкам, поскольку машина будет мало передвигаться.

Если экскаватор применяется в коммунальной, дорожной или строительной сферах, лучше выбрать дизельный агрегат. Хотя имеются и модели машин, оснащенные несколькими типами ДВС.

Выбор ДВС для вилочного погрузчика

Вилочные машины могут оборудоваться дизельным, бензиновым, газовым или электромотором, поэтому для замены необходимо знать, на каком топливе он используется:

1. Если машина применяется на улице, она должна быть оснащена ДВС, поскольку такие аппараты характеризуются повышенной мощностью, но их эксплуатация в закрытых объектах и помещениях с некачественной вентиляцией не допускается. Выхлопные газы могут нанести серьезный вред здоровью человека.
2. Техника, оснащенная газобензиновым мотором, проигрывает в плане мощности дизельным системам, но может применяться в закрытых условиях, на складских помещениях. Ее эксплуатация возможна круглые сутки, что недоступно для электромоторов. Погрузчики, функционирующие на газе, не нуждаются в подзарядке на протяжении смены, а стоимость горючего значительно ниже по сравнению с дизельным топливом или бензином.
3. Электрокары могут передвигаться по участку или объекту без зарядки на протяжении не более чем восьми часов, это время рассчитано на одну смену. Электрические двигатели не выделяют выхлопных газов и, соответственно, вредных элементов в атмосферу. Они функционируют более тихо и характеризуются долговечностью, а в плане технического обслуживания неприхотливы и требуют менее значительных затрат.

В основном данный тип техники используется на складах, в супер- и гипермаркетах, крупных магазинах. Погрузчики предназначены для подъема, опускания и транспортировки тяжелых грузов с помощью фронтальных вил.

Высота подъема зависит от длины последних и модели вилочного оборудования.

Как правило, все погрузчики относятся к категории переднеприводных машин, но некоторые производители выпускают и полноприводные вариации, которые могут передвигаться боком.

Ковшовые погрузчики

Этот тип спецтехники относится к категории многофункциональных, оборудованных ковшом. Машины с колесным приводом позволяют выполнять погрузку и выгрузку сыпучих материалов, кускового или штабелированного груза. Такая техника может применяться для транспортировки песка на небольшие расстояния.

Современные модели оборудуются модернизированной конструкцией оси, усовершенствованным механизмом подъема ковша. Объем последнего зависит от конкретного погрузчика и цели, для которой он будет применяться.

Особенности выбора двигателя для ковшового погрузчика:

1. Основным критерием являются условия использования техники.
2. Мощность мотора, которая зависит от задач, возложенных на технику. При выборе этого параметра следует обратить внимание на крутящий момент, который важен в любом рабочем цикле.
3. Размеры оборудования. Если силовой агрегат слишком объемный, его вряд ли получится установить в моторном отсеке колесного погрузчика с небольшой грузоподъемностью.

На некоторых ковшовых погрузчиках ставятся ДВС, которые могут работать с разной мощностью. Снижение этого параметра во время работы позволяет сократить расход горючего.

Промышленная тракторная техника

Гусеничный трактор относится к категории машин, оборудованных дополнительными системами и устройствами, включая погрузчики, ковши и т. д. Поэтому из этого типа техники без проблем можно сделать бульдозер либо экскаватор. Промышленное оборудование может применяться для создания агрегатов под определенные задачи.

Но нужно учитывать, что скорость передвижения будет довольно низкой и составит не более 30 км/ч, но при этом проходимость спецтехники останется высокой за счет использования гусениц. Выбор мотора осуществляется в зависимости от условий использования и целей, ставящихся перед машиной.

Это позволяет определиться с мощностью и габаритами силовой установки.

Особенности электродвигателей

Особенности подбора электрического двигателя для строительных машин:

1. В технике, эксплуатирующейся в непрерывном режиме (промышленные конвейеры, строительные дробилки и бетоносмесители), целесообразно использовать общепромышленные электромоторы.
2. Оборудованию, для которого характерен кратковременно-повторный режим функционирования, подойдут специализированные крановые агрегаты, разработанные для использования при регулярных остановках и стартах. Желательно, чтобы мотор имел возможность изменения скорости вращения и высокую перегрузочную способность. Крановые двигатели обладают переменной мощностью, которая выбирается с учетом режима эксплуатации.

Электропривод нашел применение благодаря повышенной экономичности и возможности установки индивидуальных приводных узлов. В строительной технике в основном используются системы, функционирующие на переменном трехфазном токе.

Землеройная техника для строительных и дорожных работ — виды

• Возведение зданий и сооружений;
• Строительство автодорог;
• Устройство коммуникаций и инженерных сетей;
• Разработка грунта;
• Добыча полезных ископаемых и многое другое.

Данная спецтехника выпускается как отечественными, так и зарубежными производителями. К качеству ее изготовления предъявляются особые требования, поскольку от надежности землеройной техники напрямую зависит скорость и качество выполняемых работ.

Высококачественная землеройная техника способна быстро и результативно выполнять операции по разработке абсолютно любых грунтов, включая заболоченные и мерзлые почвы.

Эти машины активно применяются при разработке полезных ископаемых, поскольку легко справляется как с тяжелыми грунтами, так и с горными породами.

Кроме этого, без землеройных машин не обходится ни одна стройплощадка – ее применяют для устройства котлованов, траншей и пр.

Механическая выемка грунта — это вспомогательный процесс при прокладке траншей, рытье котлованов, канав, и других строительных мероприятий.

Землеройная техника: основные виды

Классификация машин для земляных работ осуществляется по таким параметрам:

• назначение;
• тип привода;
• количество двигателей;
• мощность;
• разновидность ходовой части;
• климатическое исполнение.

Землеройная техника представлена в широком ассортименте. К основным и наиболее востребованным необходимо отнести:

• грейферы;
• драглайны;
• одноковшовые экскаваторы.

К вводным машинам принадлежат выкорчеватели, разрыхлители на основе гусеничных и колёсных модификаций тракторов, кусторезы и спецтехника для упрочнения и водопонижения.

Чтобы разрезка грунта, погрузка и его перемещение выполнялось при помощи одной единицы техники, рационально использовать землеройно-транспортные машины. Они комплектуются всем необходимым для обеспечения максимальной функциональности.  Могут состоять из состоят из скреперов, автогрейдеров и бульдозеров, в том числе техники с добавочным перевозочным инструментом.

Для бестраншейной прокладки трубопровода и для монтажа столбов линий связи применяются сваезабивные механизмы. Все представленные машины для земляных работ выполняют и другие функции.

Машины для разработки грунта могут быть вибрационными, ударными, статическими и комбинированными. Гидромониторы и земляные снаряды входят в число средств гидромеханизации.

Вот основные виды землеройной техники.

Грейдеры

Применяются при строительстве автомобильных дорог. Предназначаются для работы практически с любыми грунтами, что делает их универсальными и достаточно популярными среди потребителей.

Современные грейдеры способны заменить сразу несколько видов спецмашин, таких как бульдозер, снегоуборочная техника, экскаватор.

Экскаваторы

Выпускаются модели на колесном и гусеничном ходу. Бывают как одно-, так и многоковшовыми. Рабочее оборудование устанавливаются на платформы (полноповоротные либо неполноповоротные).

Данная техника нужна там, где существует необходимость в спецмашинах, обладающих отличной маневренностью и достаточной скоростью передвижения.

Также экскаваторы нашли широкое применение при разработке скальных пород.

Бульдозеры

Скреперная техника

Траншейный экскаватор

Траншейный экскаватор позволяет:

• создавать систематизированные канализации и теплофикации;
• обустраивать рвы под фундаментные основания ленточного типа для различных построек;
• прокладывать кабели для телефонной связи и подачи электричества;
• оконтуривать котлованные соединения.

Траншейные экскаваторы — это непрерывно функционирующие самодвижущиеся машины, снабженные многоковшовыми приборами или скребковыми механизмами.

Грунтоуплотняющие машины

Грунтоуплотняющие машины — это группа из трамбовочных и вибротрамбовочных машин, в которую входят виброкатки и виброплиты.

Со временем земля меняет плотность, провоцируя осадку строения. После отсыпки грунт уплотняют укаткой, трамбованием, вибрацией и виброукаткой. Обычно эти способы применяются в комплексе. Частички грунта смешиваются и кучно укладываются благодаря вытеснению воды и газов.

Представленное оборудование востребовано при заполнении пазух фундаментов, возведении тротуаров, обустройстве внутриквартальных подъездов и других работ.

Купить землеройную технику любой сложности от отечественных и зарубежных производителей можно в нашей компании. Дилерский центр «Гангут» предлагает лучшие цены на спецтехнику в Крыму! Доставка продукции осуществляется силами компании в кратчайшие сроки.

• В настоящее время около 95% земляных работ в строительстве осуществляется механическим способом.
• При выполнении земляных работ используют широкую номенклатуру различных по назначению, конструкции и принципу действия машин, которые разделяются на: – машины для подготовительных работ; – землеройно-транспортные; – экскаваторы; – бурильные; – для бестраншейной прокладки коммуникаций; – для гидромеханической разработки грунта; – для уплотнения грунтов.
• —-
• Различают землеройные машины — одноковшовые и многоковшовые экскаваторы, землеройно-транспортные машины — бульдозеры, скреперы, грейдеры, грейдер-элеваторы; машины для уплотнения грунта, работающие по принципу укатывания, трамбования и вибрационного действия, — катки, трамбовки, вибрационные машины.
• Землеройные машины

Одноковшовые экскаваторы копают грунт и перемещают его движением ковша. Усилие к ковшу передается от двигателя через трансмиссию. Сам экскаватор при этом остается на месте (одноковшовый экскаватор) или медленно передвигается (многоковшовый экскаватор-канавокопатель).

Экскаваторы перемещают грунт на небольшие расстояния (только на длину рабочего органа). Их используют для копания грунта и отгрузки его тут же в отвал или для копания и погрузки грунта в транспортные средства при перевозке на большие расстояния.

Многоковшовые экскаваторы (рис. 10) разделяются на траншейные экскаваторы с цепным и роторным рабочим органом. Имеются также экскаваторы поперечного копания с цепным рабочие органом и роторные экскаваторы, предназначенные для вскрышных и добычных работ при открытой разработке полезных ископаемых и для выполнения других видов земляных работ.

Одноковшовый экскаватор — наиболее распространенная и универсальная землеройная машина. Она состоит из ходового оборудования, поворотной платформы, рабочего оборудования. На поворотной платформе устанавливают один или несколько двигателей.

Ходовое оборудование одноковшового экскаватора предназначено для перемещения экскаватора в забое по мере выработки грунта и на небольшие расстояния в пределах строительной площадки. Ходовое оборудование одноковшовых экскаваторов бывает гусеничное, пневмоколесное, шагающее. Для специальных работ применяют плавающие экскаваторы, устанавливаемые на понтонах.

Гусеничное ходовое оборудование одноковшовых экскаваторов не предназначено для длительного передвижения на большие расстояния, так как при этом быстро изнашивается и преходит в негодность. Поэтому на расстояние более 15 км гусеничные экскаваторы перевозят специальным транспортом на трейлерах, по железной дороге или водным путям.

Рис. 10. Траншейный многоковшовый экскаватор: а — с цепным рабочим органом, б — с роторным рабочим органом

Пневмоколесные одноковшовые экскаваторы с ковшом емкостью 0,2—0,4 м3 могут своим ходом перемещаться с большой скоростью на значительные расстояния и широко применяются для выполнения небольших объемов работ.

Шагающие экскаваторы для передвижения имеют выдвигающиеся лыжи. Шагающий ход применяют на экскаваторах большой -мощности, предназначенных для работы в слабых грунтах.

На раме ходового оборудования устанавливают поворотное устройство с поворотной рамой экскаватора.

Поворотное устройство состоит из роликов или шариков, находящихся между двумя кольцевыми дорожками, и работает как шариковый или роликовый подшипник.

На верхнем кольце устанавливают поворотную платформу, которая вращается при помощи двух зубчатых колес. Малое зубчатое колесо вращается в подшипниках, установленных в платформе. Большое зубчатое колесо закреплено на раме ходового устройства.

На поворотной платформе размещается двигатель, трансмиссия, кабина машиниста и рабочее оборудование.

В зависимости от выполняемой работы на одноковшовые экскаваторы устанавливают различное рабочее оборудование, показанное на рис. 11.

Прямая лопата — основной вид рабочего оборудования, наиболее часто применяемый для разработки грунта и погрузки его в автосамосвалы или землевозные тележки, на железнодорожные платформы или в отвал. Обратная лопата может быть установлена взамен прямой лопаты, причем у большинства универсальных экскаваторов для монтажа обратной лопаты используют ковш, рукоять, стрелу, блоки прямой лопаты.

Обратную лопату применяют при рытье котлованов и траншей для укладки труб.

Драглайн применяют для разработки грунта и погрузки его в отвал.

Погрузка грунта драглайном в-транспортные средства производится редко, так как ковш подвешен на канатах, которые при разгрузке покачиваются и выгрузка в точно назначенное место (например, кузов автомашины) затруднена. При помощи драглайна отрывают котлованы, каналы, отсыпают из резерва железнодорожные насыпи, добывают полезные ископаемые.

1. Экскаватор-кран со стрелой драглайна используют на строительстве для монтажа сооружений.
2. Кроме названных видов сменного рабочего оборудования, экскаваторы используют со следующим оборудованием:
3. грейфер для погрузочно-разгрузочных работ и для разработки колодцев; корчеватель для удаления пней; струг для планировки; скребок и засыпатель для котлованов.
4. Кроме того, к стреле экскаватора может быть подвешена трамбующая плита для уплотнения грунта, металлический шар, или клин-молот для разрушения мерзлых грунтов, старых дорожных покрытий и зданий, подлежащих сносу.

Рис. 11. Сменное рабочее оборудование универсального одноковшового экскаватора

Универсальные строительные экскаваторы изготовляют различных размеров с ковшами емкостью от 0,15 до 2,5 м3 и применяют в зависимости от объема выполняемых работ.

Карьерные и вскрышные одноковшовые экскаваторы на уширенном гусеничном и шагающем ходу выпускают с ковшами емкостью от 2 до 25 мъ и более. Например, экскаватор ЭШ 25/100 имеет ковш емкостью 25 м3 при длине стрелы 100 м. Новокраматорский завод осваивает экскаватор значительно большей мощности и производительности.

Эти машины предназначены главным образом для открытой разработки полезных ископаемых и в этом учебнике не рассматриваются.

Большая маневренность ковша одноковшового экскаватора и значительные усилия, разиваемые на зубьях, позволяют использовать одноковшовые экскаваторы для разработки неоднородных грунтов с твердыми включениями. Многоковшовые экскаваторы с большим успехом применяют для разработки однородных грунтов.

Для бесперебойной работы экскаваторов обоих типов размер твердых включений в грунтах не должен превышать 0,20—0,25 ширины ковша. При больших размерах включений многоковшовые экскаваторы работать не могут, а у одноковшовых экскаваторов снижается производительность.

При благоприятных условиях (однородный грунт, однотипная работа и пр.) целесообразно использовать многоковшовые экскаваторы.

Кроме того, управление одноковшовым экскаватором требует постоянного участия машиниста, управление же многоковшовым экскаватором почти автоматизировано, так как требует только периодического вмешательства для регулирования, направления, пуска, остановки и постоянного наблюдения за работой машины.

Землеройно-транспортные машины

К землеройно-транспортным машинам относятся бульдозеры, скреперы, грейдеры, плужные канавокопатели и некоторые другие машины.

Землеройно-транспортные машины состоят из колесного или гусеничного тягача и прицепного или навесного рабочего оборудования. Эти машины режут грунт, перемещают и укладывают его, а также производят планировочные работы.

Землеройно-транспортные машины отличаются от землеройных машин тем, что резание и перемещение грунта осуществляются только при перемещении машин и неизменном или почти неизменном положении рабочего органа относительно трактора, а также тем, что для резания и перемещения грунта используют тяговое усилие тягача.

Перечисленные машины отличаются простой конструкцией, высокой производительностью, благодаря чему стоимость земляных работ получается низкой. Поэтому такие машины получают с каждым годом все большее применение в народном хозяйстве страны.

Землеройно-транспортные машины — универсальные машины, так как они могут выполнять разные земляные работы и перемещать грунт на различные расстояния. Однако в условиях распутицы, дождей и сыпучих песков применять их нельзя.

Машины для уплотнения грунтов

Уплотнение грунтов производится следующим образом: – статическим давлением — вальцами гладких, ребристых, кулачковых катков или катков с пневматическими шинами; – ударами трамбующих рабочих органов — трамбовками; – при помощи вибрации — вибрационными машинами.

Прицепные катки состоят из рамы, сварного или литого полого барабана и сцепных устройств. Барабан снабжен люками для загрузки в него балласта, который увеличивает вес катка и дает возможность уплотнять грунт на большую глубину (рис. 12).

Барабан вращается в подшипниках скольжения, закрепленных на раме. Гладкий барабан прицепного катка может быть оборудован кулачками, прикрепленными к стальным ободам, надетым на барабан.

На раме катка крепят скребок для очистки барабана, два сцепных устройства — переднее и заднее — и съемные косынки по углам для прицепки дополнительных катков.

Часто работают двумя катками, соединенными один с другим, иногда тремя и реже работают сцепкой из пяти катков.

Кулачковые катки уплотняют грунт на глубину 0,25—0,3 м, однако небольшой верхний слой грунта в 4—6 см остается неуплотненным.

Свеженасыпанный грунт достаточно хорошо уплотняется пневматическими шинами скреперов и самосвалов. При этом грунт надо отсыпать небольшими слоями.

Для равномерного уплотнения грунта некоторые катки изготовляют с раздельной подвеской пневматических колес, т. е. каждое колесо со своим грузом представляет собой как бы самостоятельный прицеп.

Рис. 12. Прицепной кулачковый каток:
1 — трактор. 2 — рама. 3 — барабан, 4 — кулачки, 5 — скребки, 6 — люк

Трамбующие машины уплотняют грунт на глубину 0,6—2,5 м и используются в тех случаях, когда нельзя применять метод укатывания, например в стесненных условиях.

Недостаток этого способа уплотнения — возможность повредить от сотрясения .грунта находящиеся вблизи сооружения, здания, канализационные и другие трубы, проложенные в земле и т. д.

Преимущество — возможность уплотнения грунта на большую глубину.

Рис. 13. Вибрационная машина для уплотнения грунта:
а — общий вид, б — схема работы; 1 — плита, 2 —двигатель, 3 — вал, 4 — дебалансы

Грунт можно уплотнять трамбованием при помощи экскаватора-крана, на котором вместо груза подвешивают специальную плиту весом 1,5—4 т, которую попеременно поднимают и бросают, делая по грунту 10—20 ударов в минуту.

Используется также навесное оборудование на тракторе Т-100. Рабочим органом этой машины являются две квадратные плиты, подвешенные на канатах сзади трактора. Попеременный подъем и сброс плит осуществляют кривошипно-полиспастными механизмами, смонтированными перед радиатором трактора. Эти механизмы приводятся в действие от коленчатого вала двигателя через редуктор.

Вибрационные машины применяют для уплотнения рыхлых свежеотсыпанных несвязных грунтов, а также для уплотнения супесей и суглинков.

Вибрацией называются колебания с малой амплитудой, производимые вибратором, который состоит из нескольких вращающихся неуравновешенных деталей-дебалансов. При вращении дебалансов происходит колебание корпуса, в котором они вращаются. Колебания корпуса передаются грунту и вызывают перемещение частиц грунта, вследствие чего грунт уплотняется.

Вибрационные машины бывают прицепные и самоходные. Вибрационная самопередвигающаяся машина состоит из виброплиты, одновального четырехбалансного вибратора, средние де-балансы которого вращаются в сторону, противоположную вращению двух крайних дебалансов (рис. 13).

Изменяя вручную при помощи специальной передачи положение одних дебалансов относительно других, машинист может регулировать величину и направление колебаний виброплиты и тем самым изменять направление движения машины.

Прицепной виброкаток состоит из рамы с дышлом, двигателя, установленного на раме, и барабана, внутри которого смонтирован вибратор. Двигатель соединен с вибратором клиноременной передачей.

—-

Основными земляными работами при строительстве автомобильных дорог являются: возведение насыпей, разработка грунта в выемках, резервах и канавах, отделочные работы, подготовка котлованов под опоры мостов, а также планировочные работы. Земляные работы делятся на сосредоточенные и линейные.

К сосредоточенным относятся работы по устройству больших выемок и насыпей с объемом более 15 000 м3 на 1 объект, в том числе устройство подходов к искусственным сооружениям, переходов через болота и т. д.

К линейным относятся работы по устройству мелких выемок и насыпей, профилированию земляного полотна, отделке обочин и откосов. Насыпи обычно сооружают из грунта боковых резервов. Сосредоточенные и линейные работы выполняют различными специализированными отрядами, оснащенными предназначенными для этих целей машинами.

Широко применяются три основных способа производства земляных работ — механический, гидравлический и взрывной.

Механический способ заключается в отделении части грунта рабочим органом — ковшом, ножом или резцом; при гидравлическом способе грунт размывают струей воды, подаваемой под давлением гидромонитором, или засасывают заборной трубой землесоса из-под воды, иногда с предварительным механическим рыхлением грунта специальным наконечником в виде фрезы; в основу взрывного способа положено рыхление грунта или в случае необходимости перемещение земляных масс в нужном направлении (взрыв на выброс) путем взрыва зарядов взрывчатых веществ.

Каждый из этих способов имеет свои области применения. Поэтому ни один из этих способов нельзя считать наилучшим во всех случаях. Все они взаимно дополняют друг друга, и в каждом отдельном случае необходимо правильно сочетать их в соответствии с конкретными условиями работы.

В зависимости от трудности разработки грунтов, под которой подразумевается главным образом их сопротивление копанию, выбирают способ разработки и необходимые машины.

Машины для земляных работ. Общая характеристика

Земляные работы относятся к главнейшим и наиболее распространенным в современном строительном производстве. Большая трудоемкость этих работ предопределяет необходимость максимальной их механизации , а массовость и разнообразие — применение машин многих типов.

Классификация земляных работ

Основная цель земляных работ — строительство земляных сооружений и добычи полезных ископаемых.

Земляные сооружения создаются вырезыванием их в грунтовом массиве или отсыпанием из грунта, который добывается в карьерах ли в специальных разрезах. Разновидности, формы и размеры земляных сооружений определяются прежде всего их назначением.

К земляным сооружениям относятся спланированные площадки, котлованы, дамбы, траншеи, каналы, насыпи и т.п..

Из полезных ископаемых (глины, керамзита, песка и т.п.) изготовляются строительные материалы.

Земляные работы выполняются не только в строительном производстве, но и в других областях — сельском хозяйстве, мелиоративном строительстве, в случае прокладывания разнообразных линий коммуникаций и т.д.

Земляные работы делятся на:

• подготовительные и вспомогательные — очищение территории от кустов, пней, снос разных сооружений, срезание растительного покрова, снижение уровня вод, закрепление грунтов, предварительное рыхление;
• основные — копание траншей, котлованов, насыпка дамб, насыпей и т.п.;
• специальные — прокладывание кабелей, бурение скважин, безтраншейное прокладывание трубопроводов, мелиоративные роботы, забивание в грунт разнообразных свай, камнерезательные роботы др.
• Отдельный вид работ – связанных с разработкой, транспортированием и укладыванием грунта с помощью средств гидромеханизации.

Классификация и общая характеристика машин для земляных работ

Машины для земляных работ классифицируются таким образом:

• по назначению — для подготовительных и вспомогательных работ, землерийно-транспортные, землеройные, для уплотнения грунтов,.для специальных земляных работ и средства гидромеханизации земляных работ;
• по типу привода — с приводом внутреннего сгорания, электрическим, гидравлическим и комбинированным;
• по количеству двигателей — одно- и много- двигательные;
• по   мощности — малой, средней и большой мощности;
• по  типу ходовой части — гусеничные, пневмоколесные, шагающие, рельсовые;
• по   климатическому  исполнению — в северном, тропическом и обычном выполнении.

К машинам для подготовительных и вспомогательных работ относятся разрыхлители на базе гусеничных и колесных тракторов, кусторезы, выкорчевыватели, оснащение для вырезания пней из грунта и т.п., а также специальное оснащение для водопонижения и укрепления грунтов.

• Землеройно-транспортные машины делятся на ковшовые (скреперы), ножевые (бульдозеры и автогрейдеры) и машины с дополнительным транспортировочным органом (грейдеры-элеваторы).
• К землеройным машинам относятся одно- и многоковшовые экскаваторы, а также одноковшовые погрузчики грунта.
• Машины для уплотнения грунтов бывают статического действия (катки), ударные (трамбовочные), вибрационные и комбинированной.

К машинам для специальных земляных работ относятся буровые машины и оснащение, сваезабивные машины и оснащение, кабелеукладчики, оснащение для бестраншейного прокладывания трубопроводов, для копания ям под столбы линий связи и т.п.

К средствам гидромеханизации земляных работ относятся гидромониторы и земснаряды.

Различают машины статического и динамического действия.

В машинах статического действия (Рис. 1.

1, а) энергия от двигателя (М) передается рабочему органу (РО) через несколько промежуточных механизмов — тяговый (ТМ), передающий (ПМ), ходовой (ХМ), напорный (НМ).

Количество промежуточных механизмов может быть разной, но в любом случае не происходит непосредственная передача энергии на рабочий орган. Поэтому эти машины имеют сравнительно невысокие КПД и производительность и их работа сопровождается большими энергозатратами. И вдобавок повысить производительность таких машин можно лишь увеличением их размеров и мощности.

Большинство современных машин для земляных работ относятся к механизмам «статического» действия, то есть скорость взаимодействия их рабочего органа с грунтом не превышает 1 м/с. Это одноковшовые экскаваторы, погрузчики, скреперы, бульдозеры, автогрейдеры, разрыхлители.

Рис. 1.1. Схемы работы землеройных машин. а — статического действия; б, в – динамического действия

Большинства указанных недостатков лишены машины динамического действия, которые в последнее время применяются все более широко. Рабочие органы таких машин имеют отдельные приводы. Энергия от двигателя (ли нескольких двигателей) передается непосредственно на рабочий орган (Рис. 1.1, б, в). Это дает возможность уменьшить мощность основного двигателя и массу машины.

Различают машины независимого динамического действия и зависимой (рис. 1.1, б и в соответственно). В машинах зависимого действия между рабочим органом и каким-то механизмом (напорный, ходовым или тяговым) устанавливается упругий элемент (УЭ), который аккумулирует энергию от сил сопротивления грунта разрушению, которая потом передается на рабочую среду.

Машины динамического действия имеют важные преимущества сравнительно со статическими. Например, производительность одноковшового экскаватора массой 14.

5 т с двигателем мощностью 59 квт и обычным рабочим оснащением на грунтах II группы составляет приблизительно 100 м3/ч, и такую самую производительность в одних и тех же грунтовых условиях имеет землеройный механизированный инструмент динамического действия массой 80 кг с двигателем мощностью 3,8 квт.

Удельная производительность (то есть производительность, отнесенная к установленной мощности двигателей) этого одноковшового экскаватора равняется 1,7 м3/ч на 1 квт, а для механизированного землеройного инструмента — 26,0 м3/ч на 1 квт.

К указанной категории машин относят роторные экскаваторы, одноковшовые экскаваторы с сменным оснащением динамического действия (роторным, дисковым, фрезерным и т.п.) ли с виброзубъями, скреперы с элеваторной загрузкой, разрыхлители активного действия, землеройный механизированный инструмент, другие машины и оснащение

Основные термины и определения

Трактор — самоходная гусеничная или колесная машина, используемая для реализации напорного или тягового уси­лия посредством смонтированного на ней оборудования.

Погрузчик — самоходная гусеничная или колесная машина со встроенной опорной конструкцией и рычажной системой с фронтально расположенным ковшом, которая черпает или копает материал за счет движения машины вперед, а также поднимает, транспортирует и выгружает материал.

Обратная лопата – погрузчик — Самоходная колесная машина с главной металлоконструкцией, предназначенной служить в качестве опоры как для смонтированного впереди погрузочного механизма с фронтальным ковшом, так и для смонтированного сзади оборудования обратной лопаты.

При использовании в режиме обратной лопаты машина обычно копает материал ниже уровня опорной площадки при движении ковша в направлении к машине. Обратная лопата поднимает, перемещает с поворотом и выгружает материал при стационарном положении ходового устройства.

При использовании в режиме погрузчика машина черпает или копает материал за счет движения машины вперед, а также поднимает, транспортирует и выгружает материал.

Экскаватор — самоходная гусеничная или колесная машина, цикличного действия с одним ковшом или другим рабочим органом, осуществляющая, кроме копания грунта (или иного материала) и его перемещения путем вращения поворотной части, погрузочные, сваебойные или другие работы при помощи одного из видов сменного рабочего оборудования.

Землевоз – самосвал — самоходная колесная машина с открытым кузовом, которая транспортирует и выгружает или распределяет материал. Загрузка землевоза осуществляется внешними средствами.

Самоходный скрепер — самоходная колесная машина, имеющая открытый ковш с режущей кромкой, расположенный между передними и задними колесами, которая режет, набирает, транспортирует и распределяет материал при движении вперед. Набору материала при движении машины вперед может способствовать снабженный приводом механизм элеваторной загрузки, установленный на ковше скрепера.

Автогрейдер — самоходная колесная машина с регулируемым отвалом, расположенным между передними и задними колесами, которая режет, перемещает и распределяет материал в целях профилирования.

Каток и уплотняющая машина — самоходная прицепная, перемещаемая вручную или выполненная в виде дополнительного оборудования машина, которая уплотняет материалы, в том числе каменные насыпи, грунты, асфальтобетонные покрытия и мусор, путем укатывания, трамбования или вибрационного воздействия.

Трубоукладчик — самоходная гусеничная машина, специально предназначенная для подъема и укладки труб и транспортирования оборудования для трубопроводов.

Данная машина, базой для которой служит гусеничный трактор, имеет специально сконструированные составные части, например ходовое устройство, главную раму, противовес, механизм подъема стрелы и груза и боковую стрелу, поворачивающуюся в вертикальной плоскости.

1. Бульдозер — Самоходная гусеничная или колесная машина с регулируемым фронтально-расположенным отвалом, которая режет, перемещает и распределяет материал при движении вперед.
2. Бульдозер-рыхлитель — самоходная гусеничная или колесная машина с регулируемым фронтально-расположенным отвалом и регулируемым рыхлителем заднего расположения, которая режет, перемещает и распределяет материал отвалом или рыхлит рыхлительным оборудованием при движении вперед.
3. Литература:

Конспект лекций по курсу «Машины для земляных работ» для студентов специальности 7.090214 “Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные машины и оборудование” (ПТМ) / Лавшонок А.В. – Донецк: ДонНТУ, 2004. – 100 с.