Обзор и анализ состояния проблемы (1194506), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Механический способ предполагает применениеразличного рода машин.Попринципудействияэтимашиныразделяютнастатические,разрабатывающие грунт за счет использования тягового усилия базового тягача, идинамические, разрушающие грунт ударом или сколом. К этой группе машинотносят также машины, разрушающие грунт отрывом и предназначенные длянарезания щелей в вечномерзлом грунте для уменьшения его прочности иобеспечения выемки с помощью одноковшовых экскаваторов.Для разработки сезонно-мерзлого грунта применяют однозубые рыхлителина гусеничных тягачах с тяговым усилием 100...200 кН. Для разработкивечномерзлых грунтов требуются более мощные рыхлители на базовой машине стяговым усилием 200...300 кН для грунтов V...
VI категорий трудности и стяговым усилием более 300 кН для грунтов VII и более высокой категорийтрудности.ЛистДП 23.05.01 00 00 02 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата20а - ДП-11С; б – ДП -9С; в – Д-671 ; г – ДП-22С; 1 – опорные кронштейны; 2 –верхняя тяга; 3 – балка; 4 – стойка; 5 – гидроцилиндры; 6,7 – соответственноверхняя и нижняя рама; 8 – П – образная стойкаРисунок 2.1 РыхлителиК рыхлителям динамического действия относятся машины, разрушающиемерзлыйгрунтударнойнагрузкой,вибрационным,виброударнымичастоударным рабочими органами (рисунок 2.2).а – падающий; б – забиваемый; в – вибрационный; г – частоударный;д – виброударный; 1 – клин; 2 – ударная масса; 3 – боек; 4 – наковальня;5 – вибратор; 6 – пружиныРисунок 2.2 Рабочие органы машин динамического действияЛистДП 23.05.01 00 00 02 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата212.2.3 Машины разрушающие грунт отрывомПредназначены для рыхления вечномерзлого грунта V — IV категориитрудности в труднодоступных местах строительных площадок. Рабочий органэтих машин выполнен винтоклиновым (рисунок 2.3). Винтоклиновые рыхлителивыполнены в виде ручного инструмента или навешиваемого на базовый тракторили рукоять экскаватора.а – общий вид; б – схема к расчету; 1 – штанга; 2 – упорный подшипник;3 – клин; 4 – винтовой рабочий органРисунок 2.3 Винтоклиновой рыхлительДля разрушения корки сезонно-мерзлого грунта толщиной до 0.6...0.8 мприменяют клиновое рабочее оборудование, закрепляемое на базовом гусеничномтракторе вместо бульдозера.
Клин вдавливается в слой сезонно-мерзлого грунтапод действием тягового усилия базового тягача при движении вперед, авзламывание грунта осуществляется поднимаемым вверх клином с помощьюгидроцилиндров.При погружении в грунт рабочего органа в виде винта (рисунок 2.3) иприложении крутящего момента Мкр и осевого усилия Ро на винтовых лопастяхвозникает усилие, затягивающее клин в мерзлый грунт, в результате чегопроисходит отрыв от массива конусообразного элемента грунта. При наличииоткрытого забоя винтовой рабочий орган заглубляет клин, вдавливаемыйнапорным усилием винтовых лопастей, до скола элемента грунта в сторону,ЛистДП 23.05.01 00 00 02 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата22открытой поверхности. Винтоклиновой рабочий орган диаметром 100 мм сприводом вращения мощностью 15 кВт создает усилие отрыва грунта100...120 кН. Особенностямивинтоклиновыхрабочихорганов являютсябезударная разрушающая нагрузка, уменьшающая динамические нагрузки набазовую машину, кроме того, разрушающая нагрузка приложена к массиву грунтав направлении, при котором обеспечивается наименее энергоемкое егоразрушение благодаря деформациям растяжения.2.2.4 Машины для нарезания щелейЩелерезные машины относят к машинам непрерывного действия. Этимашины представляют навесное оборудование к гусеничным тягачам в видебаровойцепиилироторноготраншейногоэкскаватора,оснащенноеспециальными режущими зубьями.
Основной недостаток щелерезных машин —невозможность работы на высокопрочных и завалуненных вечномерзлых грунтах.Применение этого метода дает возможность разрабатывать котлованы вмерзлых грунтах без применения экскаваторов, что очень важно при работе нанебольших рассредоточенных объектах. С энергетической точки зрения и с точкизрения технологической универсальности резание мерзлого грунта являетсядостаточно совершенным процессом. Основным недостатком машин с режущемрабочим органом является быстрый износ резцов из-за высокой абразивностимерзлых грунтов.Для нарезания щелей в мерзлом грунте применяют баровые машины ироторные траншейные экскаваторы с зубьями или дисковыми шарошками.
Впоследнее время разработана щелерезная машина с дисковыми шарошками(рисунок 2.4), предназначенная для вечномерзлого грунта V...VII категориитрудности.Баровоерабочеегидрофицированногооборудование,гусеничногонавешенноетрактора,включаетназаднейчастигидромеханическийуменьшитель хода 1, гидросистему 2, гидроцилиндры механизма подъемаЛистДП 23.05.01 00 00 02 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата23опускания бара 3, привод движения баровой цепи 4, бар б и раму рабочего органа6 (рисунок 2.5).Рисунок 2.4 Баровая машинаБаровый рабочий орган представляет бесконечную цепь со сменнымирезцами, установленную в верхней части рамы паровой машины и огибающуюведомые звездочки. Звездочки закреплены на концах рамы, по длине котороймонтируют поддерживающие ролики. Механизм подъема-опускания бара имеетвозможность принудительного прижатая рамы барового рабочего органа к забоюпод действием усилия, создаваемого гидроцилиндрами.Дискофрезерные машины по сравнению с баровыми обладают рядомпреимуществ:-значительно надежнее, так как происходит износ только резцов;-выше коэффициент полезного действия рабочего органа.Все это приводит к тому, что дискофрезерные машины в последнее времяполучают все большее применение в строительстве.ЛистДП 23.05.01 00 00 02 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата243 Конструкции дискофрезерных машин для разработки мерзлыхгрунтов. Особенности конструкций дискофрезерных машин и ихклассификацияВ практике строительства для проходки в мерзлом грунте и прочных породахузких траншей-щелей, при прокладке электросиловых кабелей и линий связи,трубопроводов и других инженерных коммуникаций, а также для рыхления приразработке котлованов и планировке большое применение нашли щелевыемашины, нарезающие узкие траншеи-щели шириной от 0.06 до 0.30 м и глубинойдо 2.0 м.По сравнению с баровыми машинами они обладают следующимипреимуществами:1 Значительно надежнее в работе, так как изнашиваются только резцы,которые можно изготовить и заменить в условиях мастерских.2 Выше коэффициент полезного действия рабочего органа.3 Конструкция их позволяет создать рабочий орган с необходимойрасстановкой резцов любой конструкции.Но вместе с тем необходимо отметить и ряд недостатков существующихдискофрезерных машин:1 Малоэффективное использование рабочего органа по диаметру, особенно вслучае привода фрезы через центральный вал.
Так, при проходке щели глубиной1-1.2 м необходимо иметь фрезу диаметром 2.5 —3.0 м, т. е. глубина Разработкисоставляет примерно 0.4 диаметра фрезы. Вследствие этого машины получаютсядовольно громоздкими и металлоемкими.2 При отсутствии плавной подачи на заглубление могут возникатьзначительные динамические нагрузки, вызывающие поломку резцов и элементовтрансмиссии.3 Минимально допустимый радиус поворота дискофрезерной машины призаглубленном рабочем органе значительно больше, чем для баровых машин, такЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата25как при крутом повороте фреза перекашивается в щели и происходит еезащемление. Это может привести к деформации или даже поломке фрезы.Все эти недостатки характерны для существующих дискофрезерных машин,которые конструктивно еще несовершенны и требуют доработки. Но даже имеявышеперечисленные недостатки, они при испытаниях в одинаковых условиях сбаровыми машинами показывают достаточно высокую работоспособность.3.1 Конструкции дискофрезерных машинМашины с прицепным рабочим оборудованием. К данной группе машин восновном относятся экспериментальные установки для исследования процессарезания мерзлых грунтов и первые образцы дискофрезерных машин прицепноготипа с отдельным двигателем для привода рабочего органа и ручнымзаглублением.Таблица 3.1 Конструкции дискофрезерных машинИзготовитеКонструкцияльРабочий органНедостаткиЛенинградскийфилиалВНИИСтройдормашD = 800 мм;Zк = 24;48;Vр= 16.7-33.5м/сH = 0.3 м1.
Большаяскорость резания2. Большой износрезцов3. Зажатие фрезы вгоризонтальномположенииЗападносибирскийфилиал АНРФD = 800 мм;z = 12;Vp=3.35м/с;в =30-40 ммz =2 = 7кг1. Перемещениелебедкой2. Высокаяэнергоемкость3. Конструктивноне совершеннаЛистДП 23.05.01 00 00 02 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата26D=900 ммVp=33.573.5м/сН = 0.4мв=6–8 ммЗИО – 11.
Большаяскорость резания2. Быстрый износрезцов3. ПеремещениевручнуюТаблица 3.2 Модернизированные конструкции дискофрезерных машинТип машинКонструкция12ПрицепнаяДФМВНИМОСТехническаяхарактеристика3D = 2.5м ;В = 40 мм ;Z = 20 ;Vp=3.5 -22 м/с.НавеснаяДФМВНИМОСНедостатки41.Плохаяманевренность2.Отдельныйдвигатель для приводарабочего органа3. Ручное заглубление4. Отсутствиеходоуменьшителя5. Большаяскорость резания1. Большая скоростьрезания2. Большие скоростиподачиD = 1,42 м ;В = 45 мм ;Vp= 9-11 м/с;Vп= 210 –435м/чДФМГПИ 11.Большаярезания2.БольшиеподачискоростьскоростиЛистДП 23.05.01 00 00 02 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата271. Малая жесткостькольцевой фрезы2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
