Машины и оборудование для уплотнения грунтов
Дорожно-строительные машины
преподаватель: Солодкая Евгения Алекснадровна
Литература:
Раннев А В, Полосин М Д. "Устройствр и эксплуатация дорожно-строительных машин";
Максименко "Эксплуатация строитнльнх и дорожных машин";
Шестопалов КК "Строительные и дорожные машины".
Гост "Терминология в дорожном строительстве"
Введение в дисциплину дорожно-строительных машин.
Главными путями достижения высокой производительности труда являются автоматизация и механизация производственных процессов, внедрение новой техники и технологии, передовой организации труда, специализации производства и повышение квалификации рабочих.
Комплексная механизация - такой способ выполнения строительных и монтажных работ, при котором трудоёмкие основные и вспомогательные операции технологического процесса осуществляются при помощи машин, увязанных по параметрам. Машины должны быть подобраны и расставлены таким образом, чтобы достигалось наивысшая их выработка, производительность труда, обеспечивались заданныетемпы строительства при наименьшей стоимости строительных работ.
Средства автоматизации - основные элементы автоматических систем управления: измерительные преобразователи, усилительные элементы, исполнительные элементы, обеспечивающие требуемые мощность, точность и быстроту действия.
|
|
|
Средства механизации - совокупность строительных и дорожных машин, установок, транспортных средств, комплектов оборудования производственных предприятий, механизированных инструментов, применяемых на строительстве или эксплуатации автомобильных дорог, мостовых и других инженерных сооружений и комплексов линейных зданий.
Классификация строительных машин:
- все строит машины, в зависимости от их конструктивной сходности и назначения, относятся к различным подразделениям и уровням.
Их классификация предусматривает деление на:
1. Классы
(т е совокупность машин, имеющих сходное назначение при проведении строительных работ)
2. Подклассы
(т е машины, предназначенные для какого-то определенного вида работ)
3. Группы
(в них входят машины, работающие по одному принципу - методу физического возействия на обрабатываемый объект, принципиальной схемой устройства)
4. Виды
(включают разновидности подгрупп)
5. Подвиды
(объединяют машины вида по различным конструктивным особенностям)
6. Индекс
(означает заводскую маркировку данного образца строительной техники)
Все строительные машины делятся на 2 основных класса:
|
|
|
1) строительно-монтажная техника
2) дорожно-строительная техника (машины и мех-мы самых разных подклассов, групп и подгрупп, таких как асфальтоукладчики, профилеровщики, грунтосмесители, гудронаторы)
Класс -строит.-монт техника
Подкласс - машины для земл работ -машины грузоподъемные
Группа - экскаваторы - краны
Подгруппа - одноковшевые. -строповые самоходные
-полноповоротные с вмсет-ю4-250 т
ковшом вмест-ю 0,14-4 м3
Вид. -одноковшовые. - краны стреловые
вмест-ю 0,25 м3. Самоходные
вмет-ю 25 т
Подвид -одноковшовегусенечные. - пневмоколесные
Индекс. - ковшовый, гидравлический. - кран пневмоколесный
ЭО 4123. Электрический
КС-5363 А
Техника для устройства земляного полотна.
1) землеройно-транспортная техника (бульдозер, скреппер)
2) землеройная техника (экскаватор)
1.1: Назначение и классификазия бульдозеров.
|
|
|
Бульдозер - универсальная землеройно-транспортная машина, состоящая из гусеничного или пневмоколесного трактора, оснащенного навесным оборудованием и органами управления. Навесное бульдозерное оборудование состоит из отвала с ножами, толкающей рамы с подкосами, к которым крепится отвал, привода, обеспечивающегоподъем и опускание подвала во время работы. А в отдельных моделях бульдозера также изменение положения отвала в плане.
По назначению бульдозеры:
-общего назначения
-специального
Общего - для всех основных видов землеройно-транспортных и вспомогательных работ, преимущественно для разработки грунтов 1-ой, 2-ой и 3-ей категории.
Специального - в особых условиях. Т ке корчеватели, толкачи, подземнве бульдозеры и т д.
По тяговым показателямбазовых машин:
- малогабаритные (25 кН)
- лёгкие (25-135 кН)
- средние 135-200 кН)
- тяжелые 200-350 кН)
- сверхтяжелые (более 350 кН)
По типу ходовой части:
- гусеничные
- пневмоколёсные
Рабочему органу: (отвал)
- с неповоротным отвалом
- с поворотным
Отвалы бульдозерные:
1) прямые
2) сферические
3) полусферические
4) специфические
|
|
|
Бульдозеры по виду управления рабочим органом:
- с механическим
- гидравлическим
- пневматическим
Рисунок 1 – Принципиальная схема бульдозера ДЗ-25
1 — ножи; 2 — козырек; 3 — отвал; 4 — гидроцилнндры подъема и опускания отвала; 5 — трактор; 6 — направляющие ползунов опорных пальцев; 7 — опорные шарниры; 8 — гидроцилиндры перекоса отвала; 9 — направляющие ползунов толкателей; 10 универсальная рама; 11— ползун толкателя; 12 — толкатели; 13 — гидроцилиндры поворота отвала в плане; 14 — наголовник; 15 — штырь; 16 и 17 «проушины».Основные виды отвалов.
Рисунок 2 –Основные типы бульдозерных отвалов
1 - прямой поворотный; 2 - прямой неповоротный; 3 - полусферический; 4 - сферический; 5 – сферический для сыпучих материалов; 6 - с толкающей плитой.
Классификация скреперов
Скреперы предназначены для послойного срезания грунта с поверхности разрабатываемых участков, транспортирования его к месту назначения, послойной отсыпки в возводимые сооружения, а также для разработки различного рода выемок и выполнения планировочных и других работ.
Скреперами разрабатывают самые разнообразные грунты от песчаных до тяжелых глинистых (включая мерзлые с предварительным их разрыхлением).
Скреперы классифицируются:
• по способу тяги и мощности
• вместимости ковша
• типу управления
• способу разгрузки
• количеству осей
По способу тяги:
- прицепные
- полуприцепные
- самоходные
Прицепные скреперы работают в агрегате с базовым гусеничным или пневмоколесными тракторами и используются для дальности возки грунта от 100 м до 1 км.
Полуприцепные и самоходные скреперы работают в агрегате с базовыми пневмоколесными тягочами и используются для дальности возки от 300 м до 3 км.
По ходовой части скреперы:
- машины с гусеничной тягой
- с колёсной
По вместимости ковша:
- малой вместимости ( 3,2 - 4 м3)
- средней вместимости (6,3-8 м3)
- большой вместимости (10-25 м3 и выше)
По мощности двигателя:
- малой мощности (до 114 кВ)
- средней (114-190 кВ)
- большой (свыше 190 кВ)
По типу управления:
- с механическим управлением
- с гидравлическим
По способу загрузки:
-с загрузкой от силы тяги базового трактора или тягача
-с загрузкой от элеваторного устройства, смонтированного на скрепере
По способу разгрузки грунта из ковша:
- со свободной разгрузкой
- с полупринудительной передней
- с полупринудительной донной
- с принудительной разгрузкой
По количеству осей:
- одноосные
- двуосные
Рис. 3 - Прицепной скрепер Д-458 с гидравлическим управлением
1 - рама; 2 - ось вращения ковша; 3 - ножи; 4 - боковые ножи; 5 - цепь транспортной подвески; 6 - транспортная сцепка; 7 - основная сцепка; 8 - передние колеса; 9 - дышло; 10 - трубопроводы; 11- гидравлический цилиндр; 12 - передняя заслонка; 13- шарнирно-рычажный механизм; 14 - ковш; 15 - задний буфер; 16 - задние колеса.
Рисунок 4 - Принципиальная схема полуприцепного скрепера
Экскаваторы
Классификация экскаваторов
Экскаватор - землеройная машина, предназначенная для копания грунта, разработки мягких горных пород и раздробленных скальных пород.
Рисунок 5 - принципиальная схема экскаватора-планировщика
1 - базовое шасси, 2 - поворотная платформа, 3 - наружная секция телескопической стрелы, 4 - выдвижная внутренняя секция телескопической стрелы, 5 - сменный рабочий орган
В зависимости от характера работы во времени они делятся на 2 группы действия:
1: непрерывного
2: циклического
Экскаватор непрерывного действия имеет несколько ковшей, что позволяет ему выполнять операции по капанию и перемещению одновременно.
Экскаватор циклического действия оснащен 1-им ковшом. Поэтому операцию по копанию и перемещению он производит последовательно.
В независимости от цикличности эксаваторы подразделяются на :
- сухопутные
- плавучие.
По типу механизма, приводящего системусухопутных экскаватору в движение:
• гусеничные
• пневмоколёсные
По типу двигателя:
- дизельные
- электрические
Одноковшовые экскаваторы по назначению:
1) строительные универсальные (объем ковша до 3 м3)
2) карьерные (от 2 до 8 м3)
3) вскрышные (с ковшами более 6-ти м3)
По характеру рабочего оборудования (одноковшовые):
- экскаваторы с прямой лопатой
- с обратной лопатой
- драглайн
- ковш грейферны
Обратная лопата является самым распространенным видом рабочего оборудования гидравлических экскаваторов и предназначена для копания выемок, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора.
Прямая лопата с поворотным ковшом широко применяется на экскаватора: 4-6-й размерных групп и предназначена для разработки грунта как выше (преимущественно), так и ниже уровня стоянки машины, а также для погрузочных работ.
Погрузочное оборудование применяют для погрузки сыпучих и мелкокусковых материалов выше стоянки экскаватора, разработки и погрузки в транспортные средства (или отсыпки в отвал) грунтов I и II категорий, а также для планировочных работ на уровне стоянки машины. Вместимость ковша погрузчика в 1,5...2 раза больше вместимости ковша обратной лопаты, что значительно повышает производительность экскаватора при использовании его на погрузочных работах.
Грейфер применяют для рытья котлованов, траншей, колодцев и при погрузочно-разгрузочных работах. Особенно эффективно использование такого оборудования при копании глубоких выемок, а также в стесненных условиях.
На гидравлических экскаваторах устанавливают жестко подвешенные грейферы, у которых необходимое давление на грунт при врезании создается принудительно с помощью гидроцилиндров рабочего оборудования. Это позволяет эффективно разрабатывать плотные грунты независимо от массы грейфера. Грейфер шарнирно крепят к рукояти обратной лопаты вместо ковша таким образом, чтобы было возможно его продольное и поперечное раскачивание.
Машины и оборудование для уплотнения грунтов
Машины и оборудование для уплотнения грунтов предназначены для восстановления плотности и прочности грунтов, придания им необходимой устойчивости, несущей способности и водонепроницаемости.
Грунты уплотняются укаткой, тромбованием, вибрацией, виброукаткой, вибротромбованием. Которые вызывают упругую деформацию грунта.
Суть уплотнения состоит в сближении частиц грунта до состояния, когда они соприкасаются между собой большей частью поверхности и дальнейшей деформацией грунта в уплотненной области не происходит.
При укатке сближение частиц происходит под действием циклически повторяющейся нагрузки с медленным темпом нарастания и убывания.
При тромбовании частицы грунта сближаются под действием кинетической энергии, падающей массы.
При виброуплотнении частицы сближаются, скользя друг относительно другаи заполняя пустотыпод действием высокочастотных колебаний, передаваемых вибратором.
При вибротромбовании результат вибрации суммируется с положительным эффектом тромбования.
А при виброукатке суммируются эффекты укатки, вибрации и тромбования.
Виброукаткаэффективна только на несвязных грунтах, на глинистых - бесполезна.
Прибольших объемах работ по укладке грунта применяют прицепные и самоходные катки, рабочий орган которых - металлические вальцы и резиновые пневмоколёса.
Катки по типу вальцев бывают:
1. Решетчатые
2. Прицепные пневмоколесные
3. Кулачковые катки
Наиболее простыми и наименее эффективными при уплотнении считаются статические катки с гладкими вальцами. Максимальная толщина уплотняемыми ими слоя не превышает 15-20 см. А необходимая степень уплотнения достигается после 4-6-ти проходов по одному следу на несвязных грунтах и 10-12 - на связных.
Металлические вальцы кулачковых катков отличаются от гладковальцевых тем, что наизповерхности расположены выступы, называемые "кулачками".
Кулачки размещаются на пов-стивальцев по винтовой многозаходной линии или в шахматном порядке. Благодаря этому увеличивается площадь следа, уплотняемая за 1 заход.
Общая площадь контакта кулачков с грунтом в несколько раз меньше, чем у гладкого вальца. Поэтому напряжение в уплотняемой зоне больше.
Кроме того, кулачки, погружаясь в грунт, сминают его повышая эффективность уплотнения.
На несвязных грунтах этот эффект не проявляется из-за отсутствия сцепления между частицами.
Число проходов кулачкового катка можно рассчитать по формуле:
П 0,95= 1,3* Fв/Fк
П = n - число проходов, необходимое дя достижения коэф-та уплотнения 0,95;
1,3 - к-нт неравномерности перекрытия, уплотняемой поверхности кулачками;
Fв - площадь цилиндрической поверхности вальца;
Fк - общая площадь опорной поверхности всех кулачков.
Прицепные пневмоколесные катки применяются при уплотнении связных и несвязных грунтов.
В отличие от гладковальцевых они способны уплотнять более толстые слои грунта за меньшее число проходов, не разрушая при укатке щебень и гравий.
Пневмовальцы располагаются на столько близко друг у другу, на сколько допускает конструкция.
Для эффективности пневмоколесного катка кроме массы, большое значение имеет давление в шинах -> чем меньше давление, тем больше эффективность.
Увеличение диаметра пневмовальцев также ведет к повышению эффективности уплотнения и кроме того повышает проходимость.
Решетчатые катки наиболее эффективны при уплотнении крупнощебеночных, гравелистых, мерзлых и глинистых комковатых грунтов.
Контруктивно они сходны с гладковальцевыми, но цилиндрическаяпов-сть вальца изготовлена из решетки с размером ячеек 15*15 и 20*20 см.
В последнее время получили распространение комбинированные катки с шарнирно-сочлененной рамой. Одним жестким вальцем с вибровозбудителем и ведущей пневмоколесной осью.
Производительность катка может быть рассчитана по площади уплотняемой пов-сти или по объему уплотняемого грунта.
П= Lз* bвал*kв/(Lз/Vупл + t ман)*nпр*kпер
b вал - ширина жесткого вальца или ширина полосы уплотнения
kв - к-нт использования
tман - время маневрирования
Lз - длина захватки
n - кол-во проходов
kпер - к-нт перекрытия прохода
Рис. 7 - Пневмоколесный самоходный каток ДУ-31А:
Рама, 2 — двигатель, 3— повышающий редуктор, 4, 14, 16 — карданные валы, 5 — гидропривод, 6 — кабина, 7 — плафон освещения, 8 — рулевой привод, 9 — тормозной привод, 10 — капот, 11 — бак смачивающей системы, 12,17— передний и задний мосты, 13— коробка передач, 15 — раздаточный редуктор, 18 — ресивер пневмосистемы.
Кулачковые катки.Металлические вальцы кулачковых катков отличаются тем, что на их поверхности расположены выступы, называемые кулачками. Обычно это литые детали, закрепляемые на поверхности вальца сваркой.
Прицепные пневмоколесные. Катки применяются при уплотнении связных и несвязных грунтов. В отличие от жестковальцовых катков они способны уплотнять более толстые слои грунта за меньшее число проходов по одному следу, не разрушая при укатке щебень и гравий. Пневматические вальцы располагаются настолько близко друг к другу, насколько допускает конструкция катка. Это позволяет сузить полосы неуплотненного грунта, остающиеся между ними. Независимая подвеска каждого вальца обеспечивает равномерное уплотнение поверхности по всей ширине полосы уплотнения.
Решетчатые катки наиболее эффективны при уплотнении крупнощебеночных, гравелистых, мерзлых и глинистых комковатых грунтов. Конструктивно они сходны с гладковальцевыми катками, но цилиндрическая поверхность вальца изготовлена из решетки с размерами ячеек от 15x15 до 20x20 см.
Планировочная техника
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 930; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!