Диплом (1219842), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Они применяются при производстве строительных работ, когда появляется необходимость в земляных работах, требующих механизации. К ним относятся, например, послойное копание грунта, его перемещение на расстояние от 60 до180 метров, а также укладка и планировка.
Современное земледелие также нуждается в различных рабочих органах и орудиях, как для основной, так и для поверхностной обработки почвы.
В сельском строительстве разработку грунтов ведут в основном одноковшовыми экскаваторами, бульдозерами, скреперами и автогрейдерами.
По целевому назначению различают общие, специальные и многоцелевые бульдозеры.
Бульдозеры общего назначения используются тогда, когда в производстве строительных работ в различных грунтовых условиях требуются различные землеройные, транспортные и планировочные работы при температуре окружающего воздуха от - 40 до +40 C.
Бульдозеры специального назначения применяют в том случае, если имеется потребность в определенных специализированных работах, таких как, например, чистка снега, разработка сыпучих материалов, сгребание торфа, проведение подземных и подводных работ, толкание скреперов при загрузке и т.п. Для работы в экстремальных условиях повышенной радиации, загазованности, на «слабых» грунтах, в условиях чрезмерно низких или высоких температур используют другие типы специальных бульдозеров-рыхлителей.
Для разработки и засыпки землей и песком траншей, каналов, скважин, отрывки корыт и проведения земляных работ на мерзлых грунтах, различных погрузочно-разгрузочных работ, а также при выполнении и обычных землеройно-транспортных работ используют бульдозеры многоцелевого назначения. В таких случаях бульдозерное оборудование объединяют с задним оборудованием другой землеройной техники: экскаватора, рыхлителя, канавокопателя, бурильно-крановой машины и т. п.
1.3.2 Бульдозеры-рыхлители
Их также разделяют на бульдозеры общего и специального назначения.
Бульдозер-рыхлитель общего назначения используются для работы с мерзлыми и разборно-скальными грунтами. Специальные бульдозеры-рыхлители имеют рыхлительное оборудование в однозубом и многозубом исполнении. В однозубом варианте они используются для глубокого, более 1,5 метров, рыхления грунта, а в многозубом - для рыхления горных пород.
Бульдозер-рыхлитель по типу ходовой части можно разделить на гусеничные и пневмо-колесные. Гусеничный бульдозер-рыхлитель получил большее распространение благодаря присущему им незначительному влиянию на грунт, а также высоким сцепным свойствам и значительному тяговому усилию. Колесные бульдозеры-рыхлители отличаются высокой скоростью и мобильностью.
В зависимости от того, какой способ используется для установки рабочего органа, строители различают бульдозеры с неповоротным и поворотным отвалом. В свою очередь, существующий тип отвала служит основанием для деления бульдозеров на типы с прямым, сферическим, полусферическим и специальным (например, для угольных или сыпучих материалов) отвалом.
Привод рабочего оборудования является основанием для классификации бульдозеров по типу гидравлического или канатно-блочного управления. Гидрофицированным управлением подъемо-опускания отвала оснащают все современные бульдозеры, а к тяжелым бульдозерам добавляют еще и гидроперекос вала.
По виду навесного оборудования строители различают рыхлители трехзвенного, четырехзвенного (иначе - параллелограммные) и многозвенного типа, а также с изменяемым шагом зубьев, с регулируемым и нерегулируемым углом рыхления. Для работы с особо прочными материалами и иных специальных работ используют однозубые рыхлители.
В комплекте многозубых рыхлителей используется, как правило, три зуба.
Рыхлительное оборудование по способу крепления подразделяют на жесткое или шарнирное крепление зубьев. Жесткое крепление полностью исключает поворот зуба. Что касается шарнирного крепления, то оно обеспечивает поворот зуба и, тем самым, снижает воздействие различного рода боковых нагрузок на рабочий орган и базовый тягач бульдозера-рыхлителя.
Наиболее распространенный вид бульдозера – рыхлителя представлен на рисунке 3.1.
1 – бульдозерное оборудование (полусферический отвал); 2 - трактор; 3 - опорный кронштейн; 4 - гидроцилиндр регулировки угла рыхления; 5 - рабочая балка; 6 - буферное устройство; 7- зуб; 8 - гидроцилиндр подъема-опускания рыхлителя; 9 - нижняя тяга.
Рисунок 3.1 Бульдозер-рыхлитель на базе трактора Т-35.01
1.4 Интенсификация бульдозеров
Научно-технический прогресс в строительстве осуществляется на основе внедрения в производство принципиально новой техники и материалов, прогрессивной технологии, выпуска машин и агрегатов большой единичной мощности и производительности, а также малых машин для механизации работ, выполняемых вручную.
Тенденции развития землеройной техники.
Первое – повышение качества, показателей надежности, конкурентоспособности и экономических ресурсов в народном хозяйстве.
Главная задача заключается в повышении безотказности, долговечности, ремонтопригодности, которые решаются наиболее экономично и в полном объеме на этапе проектирования и производства.
Второе – автоматизация, компьютеризация и роботизация землеройных машин на основе электронизации. Проблемы этого направления охватывают создание автоматизированной техники, обеспечивающей интенсификацию процессов копания и транспортировки и облегчающей труд оператора по управлению агрегатами за счет адаптирующихся режимов работы, использования методов и средств дистанционного управления машинами.
Третье – совершенствование систем и комплексов машин. Это направление определяется решением проблем, связанных с интенсификацией строительства, на основе дальнейшего развития систем машин различного назначения, унификации, широкого использования методов модульного проектирования, ресурсосберегающих технологий и создания системы механизированного инструмента.
Четвертое – повышение эффективности и интенсификации рабочих органов землеройных машин. В целях существенного улучшения производственно-технологических качеств машин решаются задачи создания землеройных машин большой единичной мощности (400…1500 кВт) и малогабаритной техники как следствие возрастающих объемов разнообразных земляных работ по реконструкции.
Пятое – совершенствование систем привода и энергетических установок землеройных машин. Широкие возможности открывает применение гидростатического привода и, в частности, с приводом насосов от газотурбинного двигателя, использование гидромеханической трансмиссии с переключением передач под нагрузкой и частым реверсированием и высокоэффективных фильтров.
Шестое – повышение эффективности использования систем автоматизированного проектирования (САПР), исследования гибких автоматизированных производств (ГАП) на этапах создания и эксплуатации землеройных машин.
Седьмое - совершенствование системы подготовки и повышение квалификации кадров. В условиях перестройки народного хозяйства страны этой задаче уделяется особое внимание, так как от квалификации обслуживающего персонала зависит повышение производительности землеройных машин с традиционной, не автоматизированной системой управления (САУ). Использование САУ позволяет обеспечить более 90% потенциальной производительности машины независимо от уровня подготовки оператора.
Повышение эффективности рабочих органов машин для земляных работ достигается в основном методами, обеспечивающими снижение действующих сил сопротивления грунта, разработки конструкций, расширяющих область применения машин, увеличивающих производительность и снижающих затраты на единицу производимой продукции. Эффект по снижению сил сопротивления достигается в основном за счет использования приемов, облегчающих внедрение инструмента в грунт и последующее отделение грунта по транспортирующей поверхности рабочих органов, устраняющих залипание грунта на рабочих органах, методов снижения сил трения грунта о поверхность рабочих органов, контактирующих со средой, и др.
Бульдозерные работы. Эффективность бульдозерного оборудования повышается при использовании накопительных открылков, адаптируемого отвала, обеспечивающего изменение углов резания, опрокидывания, конфигурации режущего ножа и т.п. При обеспечении перекоса отвала в поперечной плоскости в среднем на 12… производительность бульдозеров, разрабатывающих грунты III и IV категорий, возрастает в 1,4…1,5 раза, что достигается на базе реализации принципа концентрации усилий на определенном участке длины режущей кромки отвала.
Ряд конструкций оборудуются управляемыми рыхлительными зубьями, которые располагают с лобовой или тыльной сторон отвала.
Целесообразно оснащать бульдозеры интенсификаторами, обеспечивающими газовоздушную смазку поверхности отвала, контактирующей с грунтом, - реализуется возможность копания грунта с большей толщиной стружки за счет уменьшения сил трения грунта по отвалу и разрушать грунт импульсным газовым потоком высокого давления – достигается разрушение и перемещение материала энергией сжатых газов.
Интенсифицируют бульдозерные работы также за счет выполнения более эффективной технологии земляных работ. Так, применение траншейной схемы разработки увеличивает производительность на 15…20 %, а агрегатирование бульдозеров, заключающееся в сдвоенной схеме копания и перемещения грунта при возведении насыпей, позволяет перемещать за один цикл до 8 грунта, а отдельно – не более 3,5.
Бульдозерные отвалы, оборудованные пепрекосом и выступающим средним ножом.
Бульдозерные отвалы устанавливают обычно на толкающих балках ширнирно, что позволяет наклонять их вперед и назад, изменяя угол резания и копания от 35…40 до 45… . Пространственную жесткость рабочему оборудованию придают раскосы, установленные в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Вместо раскосов применяют также гидроцилиндры, что обеспечивает возможность изменения положения отвала в процессе работы. При независимости регулирования длины каждого из раскосов и универсальности ширниров, связывающих продольные брусья с базовой машиной, угол наклона отвала может изменяться в продольной и поперечной вертикальных плоскостях. Изменение длины одного раскоса или обоих в разных направлениях вызывает перекос отвала в вертикальной плоскости на угол до
. Это позволяет повысить маневренность бульдозера, особенно при работе на каменистых грунтах.
Бульдозерное оборудование с челюстным захватом и выступающим ножом
Бульдозер, выполненный по традиционной конструктивной схеме, представляет наиболее распространенную землеройно- транспортную машину. Простой в изготовлении и надежный в эксплуатации рабочий орган в виде традиционного отвала, однако имеет ряд недостатков: с ростом прочности разрабатываемых грунтов уменьшается производительность (на грунтах III группы сменная выработка снижается на 20…40% и более по сравнению с разработкой грунта I группы). На прочных грунтах отвал плохо заглубляется в грунт; значительны потери грунта в боковые валики при транспортировании на большие расстояния. Недостаточная универсальность рабочего оборудования затрудняет выполнение работ по расчистке площадей от длинномерных грузов, связанных с уборкой камней, перемещением труб, столбов и различного вида проката, транспортированием и установкой бордюрного камня.
Отвал бульдозера с управляемым челюстным захватом, оснащенным выступающей ножевой системой, сохраняя простоту традиционной конструкции, обеспечивает возможность его широкой адаптации к различным грунтовым условиям и видам работ. Челюстной захват выполнен в виде двух изогнутых рычагов, на которых шарнирно закреплен прямоугольный периметр, состоящий из боковых щек. Челюсть смонтирована впереди в средней части или двумя гидравлическими цилиндрами (рисунок 4.1).
а – отвал в транспортном положении; б – разработка грунта традиционным отвалом; в – резание ножами челюсти (передний нож) и отвала; г – резание выступающей ножевой системой челюсти; д – захват длинномерного груза рычагами челюсти; 1 – выступающий нож; 2 – отвал; 3 – рычаг челюсти; 4 – гидроцилиндр управления челюстью.