Землеройно-транспортные машины



А. М. ХОЛОЛОВ В В. НИЧКЕ А В НАЗАРОВ зшк&^тт- транспортные машины СПРАВОЧНИК ХАРЬКОВ ИЗДАТЕЛЬСТВО ПРИ ХАРЬКОВСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ «ВИЩА ШКОЛА» 1983 Землеройно-транспортные машины. Холодов А. М., Инчке В. В., Has а» ров Л. В,— Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1982,— 192 с. В справочнике описаны технические характеристики землеройно-транспортных машин (ЗТМ), их тягачей и приводов управления, методы оценки свойств грунтов, необходимые для расчета режимов работы и производительности ЗТМ, методики этих расчетов, рациональные схемы работ, способы повышения производительности. Приведены сведения по технической эксплуатации ЗТМ, данные об отказах машин п способах их устранения, отражены вопросы охраны труда. Для широкого круга механизаторов, инженерно-технического персонала строительных и проектных организаций, заводов строительно-дорожного машиностроения. Табл. 74. Ил. 34. Библиогр.: 30 назв. Рецензент д-р техн. наук, проф. В. И. Баловнев (Московский автомобнльно-дорож аы и институт) Редакция научно-технической литературы Зав, редакцией J1. А. Гаврилова Издательское объединение «Вища школа» 5982 Возрастающие масштабы промышленного, транспортного» гидротехнического строительства вызвали непрерывный рост объемов земляных работ— наиболее тяжелых и трудоемких. Однако уже невозможно наращивать производственные мощности только за счет увеличения количества пыпускаемых машин для земляных работ. XXVI съезд КПСС определил как важную задачу текущего пятилетия освоение производства высокопроизво-лительного оборудования для этих работ на базе мощных, энергонасыщенных тягачей промышленного назначения. В соответствии с решением съезда и промышленности налажен выпуск новых, более совершенных и сложных типов машин, в частности землеройно-транспортных (ЗТМ), которые при известных условиях эффективнее и экономичнее более дорогого и тяжелого экскаваторного оборудования. Вместе с тем необходимый эффект от внедрения в строительное производство новой техники может быть достигнут только при правильном использовании всех ее технических возможностей в разнообразных условиях эксплуатации. Это, в свою очередь, требует расширения технической информации, в настоящее время разрозненной, ограниченной отрывочными и нередко разноречивыми данными о производственных качествах выпускаемых машин. Авторы надеются, что их попытка систематизировать и обобщить в предлагаемом справочнике сведения, знание которых необходимо инженерам, техникам и механизаторам для освоения и правильного использования современных ЗТМ, будет способствовать решению этой задачи. Приведенные в книге данные помогут также при проектировании и организации механизированных работ правильно подойти к выбору типов машин для разработки н перемещения грунтов и дать сравнительную оценку их эффективности. 1-J написании разд. 1.3, 2.1, 4.2 принимал участие инж. В. В. Ермак* 5.2 — ассист. 10. В. Дехнич. Авторы с благодарностью примут все замечания, касающиеся построения книги и содержащихся в ней сведений и рекомендаций. Просим направлять их по адресу: 310078, Харьков-78, ул. Петровского, 25, Харьковский авто-мобилыю-дорожный институт, кафедра строительных и дорожных машин. Глава 1 РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН (ЗТМ) 1.1. Основные свойства грунтов и сыпучих материалов и их оценка полевыми методами Грунты классифицируются по гранулометрическому составу, который упрощенно характеризуется содержанием частиц размером менее 0,005 мм (табл. 1). При эксплуатации землеройно-транспортных машин .(ЗТМ) для объективной характеристики условий работы необходимо оценить свойства грунта I it Л л и ii <i I. Упрощенная классификация грунтов по гранулометрическому составу
11роцен ги<х содержание массы глинистых части (размером менее 0,005 мм)
Диаметр грунтового шнура при достижении предела раскатыпания, мы
Грунт*
Песок Супесь Суглинок Глина
До 3 3—10 10—30 Более 30
Не раскатывается Более 3 1—3 Менее 1
* Если в грунте пылеватых частиц, больше, чем песчаных, к его названию добавляется слово «пылеватый».
и удельное сцепление С0 грунтов Грунт и его состояние Т т/мя С0 кге/см* Глина: твердая полутвердая мягкая Суглинок: твердый 1,75—1,9 полутвердый мягкий 0,15—0,23 Супесь: твердая полутвердая мягкая 0,1—0,05 Песок: с включениями гравия, щебня Сцепление крупный незначи средний тельное или мелкий отсутствует Растительный грунт сухой влажный мокрый
шение массы грунта G к его объему V (т/мя): у — G/V (1.1). Объемная масса скелета б — масса минеральных частиц грунта, заключенного в единице объема (т/м3). Весовая влажность грунта со % — отношение массы воды GB, содержа-щейся в грунте, к массе твердых сухих частиц грунта <?г: со — (?„ 100/Gr (1.2). Указанные характеристики грунта в полевых условиях могут быть получены с помощью прибора Ковалева. Сопротивление сдвигу т — способность грунтов сопротивляться смещению по поверхностям сдвига — оценивается удельными силами Таблица 2. Объемная масса у сцепления и трением частиц грунта друг о друга. Между сопротивлением сдвигу т, удельным сцеплением Сп и силами трения существует связь, приближенно описываемая уравнением т = С0 Ч- о tg р (1.3), где о— нормальное напряжение по плоскости сдвига; р — угол внутреннего трения (табл. 3), тангенс которого численно равен коэффициенту внутреннего трения ц,, = « tg'p (1.4). Удельное сцепление С© и угол внутреннего трения определяются на сдвиговом приборе ПЛЛ-9*. Ориентировочные данные приведены в табл. 2. Угол естественного откоса ср—наибольшее значение угла, заключенного между горизонтальной плоскостью и образующей поверхности свободно отсыпанного на эту плоскость грунта. Для разрыхленного
непосредственно на месте производства работ. К числу физико-механических характеристик, дающих представление о свойствах грунтов, относятся объемная масса, влажность, объемная масса скелета грунта, удельное сцепление, углы внутреннего трения и естественного откоса, коэффициент внешнего трения, а также ряд показателей, используемых для вычисления сопротивлений, которые возникают в процессе работы машин. Объемная масса (табл. 2) представляет собой отно-
* ЛЛЛ-9 — полевая лаборатория системы Литвинова,

или несвязного грунта угол естественного откоса определяют прибором из комплекта ПЛЛ-9. Для ориентировочных расчетов можно полагать угол естественного откоса несвязных и малосвязных грунтов примерно рапным углу внутреннего трения />: (р « р (1.5). Экспериментальные данные для некоторых грунтов приведены в табл. 3. Коэффициенг трения грунта о твердые поверхности (коэффициент внешнего трения) ц2 зависит от типа грунта, его состояния (главным образом влажности), материала и состояния поверхности трения. Различают коэффи-циентвнешнеготрения в покое ц', и в движении }ц. Их определяют с помощью прибора, схема которого приведена на рис. 1. Прибор состоит из горизонтальной плиты 1, на которой крепится лист испытуемого материала. В передней части плиты на кронштейне закреплен блок 3, через который перекинут шпур 4 для подвески к нему чаши с гирями. Другой конец шнура прикреплен к корпусу коробки. В коробку прибора у кладьгвается исследуемы й грунт. Сверху он пригружается с таким расчетом, чтобы нормальное давление на поверхность испытуемого материала примерно соответствовало давлению, которое имеет место в реальных условиях. С помощью описанного прибора вначале определяют необходимую силу для передвижения пустой коробки по направляющим. Для этой цели на чашку добавляют гири до тех пор, пока коробка не начнет перемещаться. Сила тяжести гирь Г?0 соответствует сопротивлению передвижения коробки, в которую укладывают испытуемый грунт, затем пригружа-ют его и снова добавляют гири на чашку до момента начала движения коробки. Если полная масса гирь на чаше коэффициент внешнего трения покоя определяется равенством Рис. 1. Схема прибора для определения коэффициента внешнего трения грунта
Рис. 2. Ударив» ДорНИИ
\h = (0ДВ — Gft)/(Gr + Спр),    (1.6) где Сг, 0пр—соответственно масса грунта и лригрузки. Коэффициент трения движения грунта но поверхности исследуемого материала можно ориентировочно вычислить, пользуясь соотношением р2= 0,75 и.^ (1.7). Число ударов ударника ДорНИИ С — косвенная характеристика прочности грунта по работе, затрачиваемой для погружения в грунт па глубину JOcm наконечника с площадью основания, равной 1 см2. Работа одного удара (падения груза) составляет 1 кгм. Основные параметры ударника показаны на рис. 2. При определении числа ударов С ударник устанавливается ка горизонтальную поверхность грунта так, чтобы его ось располагалась вертикально. Груз поднимается в крайнее верхнее положение и отпускается без толчков. При ударе по нижней опоре наконечник внедряется в грунт. Эту операцию повторяют до тех пор, пока наконечник погрузится на глубину 10 см. Число ударов уточняет классификацию грунтов по трудности разработки (табл. 4). Между числом ударов С и удельным сцеплением Сп имеется корреляционная связь, полученная И. Л. Недорезовым: Со = 0,0й С кгс/см2 (1.8). По его же данным предел прочности грунта при одноосном сжатии а0 определяется равенством о0 = С кгс/см2 (1.9), Таблица 4, Примерное распределение грунтов по группам (категориям) трудности их разработки ЗТМ Грунт Усредненное значение объемной ыпссы :рунта у в естественном состоянии, тс/м5 Группа грунта Количество ударов ударрнком ДорНИИ * Торф без каких-либо включе ний и с незначительными вклю чениями корней диаметром до Растительный грунт без ка ких-либо включений Слабые черноземы и каштано вые грунты Песок без каких-либо включе Лесс чистый в рыхлом состо Мягкий солончаковый и слан цевый грунт Супесь Легкий лессовидный суглинок с включениями гальки по объ ему до 10 % Торф с включениями корней диаметром более 30 мм Растительный грунт с вклю чен и нм и корней кустарников н незначительным" содержа нием щебня, гравия Песок с включениями щебня, 1равия Гравий и галька размером до Легкий сугдщшк_ с _ включе ниями щебня, гальки, гравия по объему до 10 % Лесс с включениями гравия и гальки 1,75—1,8 Супесь с включениями щебня, Iнльки, гравия 1,65—1,85 Тяжелый суглинок без каких- либо пключепий Каштановые и черноземные 1 рунты в отвердевшем состоя Лесс плотный Солончаковый и слапцевын грунты Суглинок тяжелый без вклю чений и с включениями щебня, гравия, гальки по объему бо лее 10 % 1,75—1,95 ■■■■ Окончание табл. 4 Щебень, гравий, галька размером более 80 мм Мягкая глина Тяжелый суглинок без включений и с включениями щебня, гравия, гальки по объему более 10 96 1,75—1,95 Лесс в отвердевшем состоянии Тяжелая ломовая, сланцевая глина 1,95—2,15 * Ориентировочно группу грунта определяют по количеству ударов ударником ДорНИИ. Разрыхляемость грунта — свойство увеличиваться в объеме при разру-шении рабочими органами землеройных машин. Разрыхляемость оценивается коэффициентом разрыхления /Ср, представляющим собой отношение объема разрыхленного грунта Vp к объему того же грунта, но паходящегося в естественном ненарушенном состоянии V". /Ср = V?!V (1.10), Их средние значения следующие: Песок    1,1—1,15 Супесь    1,12—1,17 Гравийно-галечные грунты    1,16—1,2 Мягкий лесс, лессовидный и легкий суглинок    1,18—1,24 Растительный, мягкий солончак    1,2—1,26 Чернозем и каштановый грунт    1,22—1,28 Мягкая глина, тяжелый суглинок, отвердевший лесс    1,24—1,3 Ломовая и сланцевая глина, отвердевший солончак    1,28—1,32 Таблица 5. Значения удельных сопротивлений грунтов резанию острыми ножами К и копанию Группа грунта Удельное сопротивление резанию К. кгс/см1 Удельное сопротивление Кх, кгс/смг копанию АатогреЛ-деры, грейдеры* Бульдо ■ зеры Скреперы Грейдеры- элеваторы Погруз Рыхли 0,15—0,4 Удельное сопротивление резанию грунта Д' (табл. 5) — отношение силы 1'гэания Рр, прикладываемой к ножу рабочего органа ЗТМ в направлении его движения для осуществления процесса отделения грунта от массива к площади поперечного сечения грунтовой стружки F: К — PJF кгс/см2.    (1.11) Удельное сопротивление копанию грунта Ki рабочим органом (табл. 5) - отношение сопротивления копанию WK к площади поперечного сечения стружки F. Сопротивление копанию включает в себя сопротивление резанию, сопротивление движению грунта относительно рабочего органа ЗТМ и сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед рабочим органе si: Л'( = WK/F кгс/см2 (1.12). Коэффициент сопротивления нередзнженню машины f (табл. 6,7) па горизонтальной поверхности представляет собой отношение сопротивления передвижению машины Wr к ее силе тяжести G: f — Wj/G(l. 13). На поверхности, наклоненной под углом а к горизонту, коэффициент сопротивления передвижению f — WyG cos я. Коэффициент- сцепления движителей с грунтом фс (табл. 6) — отношение предельной касательной силы, реализация которой возможна по условию сцепления движителей с грунтом Р?, к нормальной нагрузке на движители «Уд фс = P.JNд (1.14). Последняя на горизонтальной поверхности равна сцепному весу Gen, т. е. вертикальной нагрузке на грунт, передаваемой через ведущие элементы ходового устройства — движители. Таблица 6. Коэффициенты сопротивления передвижению/ и сцепления фс гусеничного и пневмоколесного хода ЗТМ Характеристика трацепортного пути Гусеничный ход Пяевмоколесное ходовое оборудование Сухое асфальтобетонное по крытие Наезженная грунтовая дорога, свежеобнаженная поверхность плотного грунта 0,06—0,07 0,03—0,05 Слежавшийся рыхлый грунт С.вежеразрыхленный или на сыпной грунт 0,1—0,12 Песок: влажный сухой Заболоченная поверхность грунта Удельное сопротивление резанию грунта ножом ЗТМ в палевых условиях мчжгг быть получено путем динамометрнроваимя процесса резания с нсполь-к'м.шием, например, эталонного ножа Ветрова (рис. 3). Устройство включает в себя тележку 1, перемещающуюся по направляю-ни п рамке 5. На тележке закреплен нож 2. При неподвижно фиксированной *1111»м нтельно поверхности грунта рамке тележку приводят в движение ручниц I обед кой 3, развивающей усилие на ноже до 500 кгс. Усилие измеряется ......момстрбы, включаемым в тяговый канат 4. Стойка ножа предусматривает н iMi ш ине глубины резания до 200 мм и угла резания от 30 до 70°. Макси-' i.'ii.nufl путь перемещения тележки составляет 0,7 м. Экспериментальное определение удельного сопротивления резанию К, производится в следующем порядке. Выбирается горизонтальная площадка для испытаний размером 2 X 0,5 м. С ее поверхности удаляется растительный слой. На достаточно ровном и характерном участке отрывается приямок для погружения ножа ня требуемую глубину. Рамка неподвижно фиксируется относительно площадки. Первым проходом ножа при весьма незначительной толщине стружки достигается требуемая ровность дневной поверхности грунта. Далее стойку с ножом опускают в приямок на требуемую глубину А. Закрепив стойку относительно тележки, медленным вращением рукоятки лебедки производят резание грунта с одновременной записью показании динамометра в десяти точках. По окончании рсза прибор снимают, из полученной борозды осторожно удаляют разрушенный грунт и в десяти точках замеряют размеры поперечного сечения стружки: глубина среза А, глубина расширяющейся части ЛЛ, ширина борозды в верхней части Вп (рис. 4). По данным замеров определяют средние значения A, Alf В8 и рассчитывают удельное сопротивление резанию, кгс/см2: .....г и
Рис. 4. Схема к определению размеров поперечного сечения стружки
А =
где Рр — сопротивление резанию грунта, измеренное динамометром, кгс; В — ширина ножа, см. Удельное сопротивление копанию грунта Д'л< коэффициенты сопротивления передвижению / и сцепные качества движителей оцениваются динамо- mi i рированием ЗТМ в естественных условиях по методике работы [I]. Если по каким-либо причинам нельзя экспериментально определить описанные р.тнее свойства грунта в эксплуатационных условиях, для ориентировочных расчетов сопротивлении движению ЗТМ используются данные табл. I—7. Соответствие свойств разрабатываемого ЗТМ грунта табличным данным можно проверить путем постановки простейших опытов с ударником Дор НИИ I! прибором Ковалева. По числу ударов оценивается группа грунта (табл. 4), .1 по последней судят об удельном сопротивлении резанию или копанию (габл. 5). Предельную несущую способность грунтов Vo (кгс/см2) для групп I —IV можно принимать следующей: I — 3,2; II — 5; III — 8; IV — 12. Таблица 7. Характеристика поверхностей, на которых обычно происходит т-редвижение ЗТМ в рабочем процессе Характеристика поверхности Вид операций рабочего процесса
Машина
Резаиие грунта Автогрейдер, грейдер
и перемещение разравни-
Перемещение и вание груита Планировка и профилирование земляного полотна Ремонт грунтовых дорог Копание грунта, подталкивание скрепера Перемещение и разравнивание грунта Холостой ход бульдозер Г рейдер-е.чеватор Погрузчик Рыхлитель Vкрепер
Копание грунта Наполнение ковша Транспортирование груза, холостой ход Рыхление грунта, холостой ход Копание грунта Транспортирование грунта Свежеобнаженная поверхность грунта То же, рыхлый насыпной грунт Насыпной грунт различной степени уплотнения Наезженная грунтовая дорога Свежеобнаженная поверхность грунта То же, рыхлый грунт То же, грунтовая дорога, рыхлый грунт То же и частично разрыхленный грунт То же, рыхлый грунт, сыпучий материал Грунтовая дорога, рыхлый грунт, сыпучий материал Свежеобнпженпая поверхность грунта, рыхлый грунт То же То же, грунтовая дорога, насыпной грунт различной степени уплотнения 1.2. Рабочий процесс рыхлителей Рыхлители предназначены для послойного рыхления тя-л ■ lux грунтов (включая мерзлоту) и слабых осадочных горных пород (слабые известняки, песчаники и др.). Применяются в транспортном, гидротехническом строительстве, в горнорудной промышленности. В транспортном гI|н>и 1ельстве рыхлители обеспечивают работу землеройно-транспортных м.шиш и грунтах групп III—IV. При этом существенно увеличивается про-н ню in гельность бульдозеров, скреперов и автогрейдеров (в отдельных слу-•1.1 н ч и 4—5 раз). С помощью рыхлителей также удаляются из грунтового M.m-iiiu корни растений и другие включения (валуны, пнл). При ремонте I in of............ дорог с их помощью взламывают старые покрытия. В дорожном строительстве чаще всего используются многостойковые рыхлители общего назначения к тягачам класса 3—15 тс. На объемных земляных работах хорошо зарекомендовали себя навесные рыхлители с задней навеской и гидравлическим управлением. Для очистки грунта от включений предпочтительны бульдозеры-рыхлители и корчеватели-собиратели с перед* ней навеской. Применение гидропривода способствует надежному и быстрому Рис. 5. Схемы движения рыхлителя; а — челночная, 0 — круговая, в — зигзагообразная vkxZ/
S
заглублению рабочего органа в грунт. Послойно грунт рыхлится на низших рабочих скоростях. Проходы выполняются обычно параллельно друг другу. В отдельных случаях, если это необходимо, работа выполняется продольными и поперечными либо диагональными проходами (рис. 5). Глубина рыхления назначается не более чем на 20—30 % больше толщины слоя, снимаемого в дальнейшем землеройно-транспортной машиной за один проход, так как Рис. 6. Схема установки наконечников рыхлителя движение по толстым слоям рыхлого грунта сопровождается значительным буксованием. Работа рыхлителя осуществляется тремя способами: челночным, круговым и зигзагообразным (см. рис. 5). Первый из них применяется лишь тогда, когда невозможно выполнить разворот рыхлителя в конце хода или когда длина пути рыхления мала. Энергоемкость процесса рыхления, а следовательно, и сопротивление рыхлению грунта, зависят от угла рыхления б, шага зубьев /м и их смещения относительно друг друга в продольном направлении /вын (рис. 6). Рекомендуемые значения основных параметров процесса рыхления приведены ниже. В тех случаях, когда разрыхленный грунт в последующем разрабатывается бульдозерами, скреперами или авто-грейдерами и используется для возведения насыпей, большое значение для качества уплотнения имеют размеры кусков грунта. Таблица 8. Рекомендуемые параметры процесса рыхления грунта многостойковыми рыхлителями Ширина наконечника Высота наконечника рыхления Зад внв угол Тз зубьев Продольное смещение зубьев относительно ДРУГ Друга ‘вьгн /1/(3,о-М,5) (1 -Ы,2)5 ЗО-т-450 (2-7-2,5) h (0,4-М),7) Л Крупность отдельных кусков зависит от свойств грунта, способа и глубины рыхления, а также от шага зубьев. В первом приближении для грунтов групп III—IV наибольший размер кусков Dmax (см) может бытьТнайден по следующим зависимостям: для центрального зуба Dmax == (0,75 -f- 0,85) h + 8;    (1-16) для боковых зубьев £>тах = 0,185Л + 0,363/м + 9,    (1.17) где h, /м — глубина рыхления и шаг установки зубьев, см. Задавшись максимально допустимыми размерами кусков грунта, используемого для возведения насыпей, по приведенным равенствам нетрудно найти приемлемые значения глубины рыхления и шага зубьев. Гягоный расчгт и пр:жюогительноегь рыхлителей. В условиях эксплуатации при известных свойствах грунта тяговый расчет производится с целью определения режимов рыхления грунта и производительности машины. Суммарное сопротивление перемещению рыхлителя 2 W = Wf -Ь №р (1.18), где Wf — сопротивление передвижению рыхлителя, кге: 1Гр — сопротивление рыхлению грунта, кге, Wf = Gp (f ± i) (1,19). Здесь Gp — масса рыхлителя, кг; / — коэффициент сопротивления передвижению (см. табл. 6); i — уклон'местности, Н7р = nKcKihs (1.20), где п — число зубьев, участвующих в рыхлении; — коэффициент, учитывающий совместную работу зубьев рыхлителя (Ка = 1 при п = I; К0 — 0,75 0,8 при п > 1); К\ —■ удельное сопротивление рыхлению, кгс/см2 (табл. 5); h — глубина рыхления, см; s — ширина наконечника зуба, см. Рекомендуемые значения ширины используемых наконечников в (см) в зависимости от тягового усилия тягача Т от 3 до 25 тс следующие: Т— 3; 4; 10; 15; 25; s — 5; 6; 8; 9,5; 11. Суммарное сопротивление перемещению рыхлителя должно быть не более тягового усилия, развиваемого тягачом Гн: 2 W < Гн. При достаточной мощности двигателя для колесных тягачей Тп = (0,7 ~ -Ь 0,73) фс<Зсц (1.21); для гусеничных тягачей Та — ф0Осц (1.22). В приведенных равенствах — коэффициент сцепления движителя с грунтом (см. табл. 6); <?сц — сцепной вес тягача. Если мощности двигателя недостаточно для реализации тягового усилия по сцеплению, значение Тн принимают из технической характеристики тягача на одной из низших передач. Число зубьев п, участвующих в рыхлении, определяют из соотношения ти~сь (/±0 Эксплуатационная часовая производительность рыхлителя П (м3/ч) зависит от способа работы, свойств грунта: при круговом способе работы ПЛ" Blh Кг. -Ми* !    (1-24’ 1 v гпр при челночном [0’“ 1(v »oJ + (d“]'‘”P где В — ширина рыхления за один проход, м, В = s -(п — 1) + 2Лср tg s — ширина наконечника, м (табл. 8); /м— шаг зубьев, м; п — число рыхлящих зубьев; hcp — средняя глубина рыхления, м; уп — угол, заключенный между вертикалью и боковой поверхностью борозды, полученной в результате рыхления (для грунтов групп III—IV уп = 45 ~ 60°); I — длина рабочего участка, м; Ка — 0,75 — коэффициент перекрытия; Кв — коэффициент использования машины по времени (для средних условий == 0,85); р х — средняя скорость рабочего хода, км/ч, е>р х — (0,6 — 0,7) он, ан — номинальная скорость тягача на рабочей передаче КПП; vQ х —скорость обратного хода, км/ч (для гусеничных тягачей с полужестким ходовым оборудованием у0 х принимают не более 7 км/ч, для колесных тягачей и тягачей с эластичным гусеничным ходом она не должна превышать 15 км/ч); tnon =» 0,004-^-0,008— время одного поворота рыхлителя с учетом выглубления рабочего органа, ч; *л п = 0,003 0,004 — время, затрачиваемое на переключение передач и заглубление рабочего органа при челночном способе работы, ч; ппр — количество проходов рыхлителя по одному месту. Производительность рыхлителя в значительной мере зависит от квалификации оператора, трудности разработки грунта и организации работ. Там, где это возможно, работу необходимо выполнять с использованием круговой схемы (см. рис. 5). При разворотах рыхлителя не следует переходить на высшие передачи, так как выигрыш времени от повышения скорости обычно не покрывает затрат, связанных с остановкой и переключением передач. На очень тяжелых грунтах целесообразно использовать рыхлители с толкачами. Это увеличивает ширину или глубину рыхления и отчасти скорости движения. Объем разрыхляемого за один проход грунта увеличивается в 1,5—2,5 раза при использовании специальных наконечников с открылками или трехгранной формы [2]. Для сплошного рыхления грунта по всей ширине захвата применяют двухстойковый рабочий орган, между стойками которого устанавливают горизонтальный нож с прикрепленными к нему наконечниками (2]. 1.3. Рабочий процесс бульдозеров Бульдозеры предназначены для разработки и перемещения грунта на небольшие расстояния, его укладки, разравнивания и планирования. Используются бульдозеры для устройства насыпей и разработки выемок с перемещением грунта на расстояние до 100 м, для копания и.перемещения грунта при планировке строительных площадок, в случае удаления растительного слоя с полосы отвода на строительстве дорог и в основаниях различных земляных сооружений, при производстве подготовительных работ, на вскрыше карьеров строительных материалов, разработке песчаных и гра-нийпых карьеров, засыпке траншей и котлованов, подсыпке грунта к искусственным сооружениям, разравнивании грунта, подаваемого другими машинами, планировке стройматериалов па строительных площадках и штабелировании их на складах, зачистке откосов дамб, насыпей, каналов. Бульдозеры применяются также в качестве толкачей в скреперных отрядах и для других вспомогательных работ, таких, как расчистка и планировка транспортных путей для скреперов и самосвалов, зачистные работы в комплекте с экскаваторами, очистка дорог от снега, валка деревьев, корчевание пней. Особо эффективна работа бульдозеров при малой дальности транспортировки грунта, иапример при возведении насыпей из боковых резервов, при устройстве каналов, когда разработанный грунт укладывается в дамбы или ковальеры. К подготовительным работам относятся следующие: снятие растительного слоя, расчистка полосы от леса, кустарника, камней. Растительный покров на полосе отвода при строительстве дорог снимается поперечными проходами от оси дороги в стороны. Толщина удаляемого слоя грунта обычно составляет 10—12 см. Если при большой ширине полосы весь слой не может быть удален за один поперечный проход, сначала удаляют грунте краев, а затем со средней части полосы отвода. Валку деревьев можно производить на стену леса и от стены леса. В первом случае лес спиливается в крайних полосах просеки и деревья валят под углом 40—45° на расчищенную полосу. Этот способ применяется в густом лесу. В редких насаждениях валка деревьев производится по второму способу, вдоль просеки с последующей трелевкой и разделкой. При валке деревьев бульдозерист наклоняет ствол поднятым отвалом от себя, затем вторым подходом подрезает корни и транспортирует дерево за пределы расчищаемой полосы. При больших диаметрах деревьев (40—50 см) для увеличения высоты упора отвала в дерево осуществляется подсыпка призмы высотой до 1 —1,5 м, а при крепкой разветвленной корневой системе приходится увеличивать число подходов для подрезки корней. Корчевание пней и уборка камней при малых их размерах идет одновременно со снятием растительного слоя. Крупные пни требуют предварительной подрезки корней, а камни — окапываются. При различной крупности камней и’пней сначала удаляются более крупные, а затем все остальные вместе с растительным слоем. На косогорах и склонах пин, камни, растительный покров удаляются вниз по склону. . При выполнении объемных земляных работ рабочий цикл бульдозера состоит из зарезания и набора грунта, перемещения призмы волочения, разгрузки грунта и холостого хода. Возможны следующие схемы разработки грунта. 1.    Прямая разработка, при которой бульдозер в течение ряда рабочих циклов двигается челночным способом до получения заданного уровня поверхности. Применяется при разработке траншей, шириной, равной ширине отвала, засыпке оврагов, срезке холмов. 2.    Боковая разработка, при которой бульдозер после транспортирования призмы грунта поворачивает влево или вправо, производит отсыпку и задний ходом возвращается в исходное положение. Применяется при срезке бугров, засыпке ям и траншей, при планировочных работах и т. д. 3.    Разработка грунта ступенями, когда каждый последующий проход выполняется со смещением в сторону по отношению к предыдущему на ширину отвала. Применяется при возведении насыпей из боковых резервов. 4.    Срезка бугров, холмов и отдельных неровностей, а также засыпка ям. траншей, оврагов перемещением срезанного грунта под углом. 5.    Срезка откосов, глубоких выемок движением под уклон в вьтемку с последующим перемещением срезанного грунта в насыпь. 6.    Возведение земляного полотна перемещением грунта из боковых резервов в насыпь, сооружение полунасыпей и полувыемок, перемещение грун-га ич выемок э кавальеры. 7.    Разработка каналов поперечными челночными ходами. Применяется при глубине каналов до 2 м и крутизне откосов до 20°. 8. Планировочные работы на горизонтальных или наклонных площадках и участках земляного полотна за счет перераспределения грунта из выступов во впадины. Точность планировки обеспечивается при ручном управлении до 10 см. Хорошее качество планировки достигается при перекрытии прохо-дов на 30—40 см. После окончания планировки выполняется чистовое заглаживание поверхности задним ходом со свободно опущенным отвалом. Тяговый расчет и производительность бульдозера. Для правильного использования мощности базового тягача в течение рабочего цикла бульдозера, а следовательно, и получения максимальной производительности, необходимо, чтобы сумма сопротивлений на каждом этапе работы равнялась наибольшему тяговому усилию, которое тягач может развить па данной передаче без существенного буксования. Тяговый расчет определяет параметры рабочего процесса, позволяющие приблизиться к выполнению этого условия. В случае лобового резания и транспортирования грунта отвалом бу ль до-вера по горизонтальной поверхности возникает сумма сопротивлений SVF = 11?' + й^пр "г №0т W} + ^пл (1*26). Здесь №р —сопротивление резанию; II7пр _ сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом; №ог— сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу; Wm — сопротивление, возникающее на площадке затупления йот трения ножа бульдозера о грунт; Wf— сопротивление перемещению бульдозера, Wp=KF (1.27), где К — удельное сопротивление резанию, кгс/см* (см. табл. 5); F — площадь поперечного сечения вырезаемой стружки грунта, определяется как произведение ширины отвала L на глубину резания h. При транспортировании грунта F — 1/гХ) /гг — глубина резания при перемещении грунта, находится из условия восполнения потерь грунта в боковые валики, значение которых оценивается коэффициентом потерь (для связных грунтов /<п — 0,025—0,032, для несвязных 0,06—0,07), hx = KnVup/L, где К1ф—объем призмы волочения, образующейся перед отвалом при полном его заполнении. Сопротивления перемещению призмы волочения и перемещению грунта вверх по отвалу определяются при углах резания Ь = 45 -f- 60° по следующим зависимостям:    у ' ’‘’’up = °npMl = I'np ^ (‘li Ll    (1.28) Wo,= Vnp^(i*c°s*6,    (1.29) где Упр — объем призмы волочения, зависящий от характера грунта (связности, коэффициента разрыхления), соотношения высоты Н и ширины L отвала, Vnp — LlP/2Knp (1.30), угр — объемная масса грунта в плотном теле, кгс/см3 (см. табл. 4); /<р — коэффициент разрыхления грунта; щ — коэффициент трения грунта о грунт (см. табл. 3), |Аа — коэффициент трения грунта о поверхность отвала (там же). Значения коэффициента К в зависимости от отношения И/L и вида грунта приведены в табл. 9. Сопротивление перемещению бульдозера Wf =* Gf (G — масса бульдо-8ера; f — коэффициент сопротивления перемещению движителей (табл. 6)), При работе бульдозера на подъемах и уклонах в тяговом расчете необходимо учесть составляющую силы тяжести бульдозера ± Gi. Тогда Wf =* = G {f ± /), где i — уклон местности, доли ед. При угла уклона ЧЕГ, боль* шем 10°, Wf~G{f cos Y ± sin ¥). Сопротивление, возникающее на площадке затупления при угле, резания 45—60°, №7ПЛ — PypL (1.31), где Руд—удельное сопротивление от затупления, зависящее от ширины площадки затупления и вида грунта (табл. 10)* Вид грунта Значение /Спр при отношении -jr- < иязные грунты категории I—11 Несвязные грунты 0,80 , 1,20 Т п б лиц а 10. Значения удельного сопротивления />уд От затупления, кгс/м Ширина площадки затупления, мм Категория грунта 800—1000 1000—1200 800—1000 1100—1300 1200—1500 При тяговом расчете бульдозера с поворотным отвалом необходимо дополнительно учитывать сопротивление от движения грунта вдоль по отвалу, кге: Сопротивления lFnp, W0T с учетом угла захвата W'»P =    (1.33) 570,= Уп1> ^2 cos’8 sin а. (1.34) АР    АР Площадь поперечного сечения стружки F = Lftsin я. Полученное значение суммарного сопротивления сравнивается с номи* г Iльным значением силы тяги по двигателю на соответствующей передаче I £ \V<g Тн и с силой тяги, обеспечиваемой сцеплением движителей с грун-Iом, 1W < Г9< По найденному значению тяговбго усилия находится возможная ско-1‘ И, движения машины на соответствующей передаче. С учетом буксования тн кителей рабочая скорость движения для гусеничных тягачей в среднем ипляет 85—90 % номинального значения, для колесных 70—75 %, жеплуатационная часовая производительность бульдозера, соответ-мнующая производственным нормам, м3/ч:
■    (1.35, э- 4 *ц*р г*****»*—-. -    - — I и /\ — коэффициент, учит&вающйй влияние уклона на производитель- Дальность перемещения грунта, м Значение Хукл при уклоне i * Злак минус соответствует копанию и перемещению грунта под уклон, знак плюс — на подъем. ность (табл. 11); Кя—коэффициент использования бульдозера по времена (0,75—0,8); /ц — время рабочего цикла бульдозера, = 3,6 {— + —
\ ир rt> где I , /гр, /х — длина пути реэвиия, перемещения грунта и обратного хода, м; ор, огр, vK — скорости движения бульдозера при резании грунта, перемещении и при обратном ходе, км/ч; tn, /ПОИ, *0 — время на переключение передач, поворот бульдозера, опускание отвала, с (/п4+-5; tnoa *= 10-f-12; /0-1ч-2). Приведенные в таблице данные соответствуют перемещению грунта бульдозером без подрезания при возможности схода грунта в боковые валики. Если бульдозер работает с подрезанием грунта по пути перемещения или в траншее, следует пользоваться данными первой строчки таблицы при любой дальности перемещения грунта. При перемещении грунта на подъем с уклоном от 10 до 20 % длина пути перемещения умножается на коэффициент 1,2, при уклонах более 20% — на 1,4. Для средних грунтовых условий расчетная длина пути резания составляет 5—7 м. Эксплуатационная среднечасовая производительность бульдозера, соответ ствующая сметным нормам (м3/ч), |~[ П,.«с». 0.37). где КС}Л не-
•э. ср ч
реходной коэффициент от производственнных норм к сметным, равный 0,75. Производительность бульдозера при планировочных работах, м'3/ч: 3600/ (L sin а — h) Кн п
(1.38)
где /3 — длина захватки (планируемого участка), м; а — угол поворота отвала в плане (для бульдозеров с поворотным отвалом), град; Ь — ширина перекрытия проходов (Ь — 0,4 ~~ 0,5 м); v — скорость движения при планировочных работах; п — число проходов по одному следу. На рис. 7 представлены производительность в функции дальности перемещения грунта и зоны рационального применения бульдозеров в зависимости от объема работ и дальности транспортировки. Для повышения производительности бульдозера необходимо принять такую схему работы, которая в полной мере позволит использовать рельеф местности, т. е чтобы резание и транспортирование грунта производились под уклон, дальность траиспер- тировки была кратчайшей, количество поворотов — минимальным. Набор грунта под уклон повышает производительность бульдозера в результате увеличения силы тяги, снижения сопротивлений перемещению призмьт волочения и самого бульдозера, что позволяет вести резание с большей скоростью, а также в результате увеличения объема грунта в призме волочения. Увеличение производительности при работе на уклонах различной величины составляет (%) при уклоне 2 % — 5—7; 3 % — 10—12; 5 % — 15—20; 10 % — 25—30; 15 % — 40—50; 20 % — 60—70. Набор грунта в зависимости от его категории и уклона местности производится прямым послойным резанием, по клиповой и гребенчатой схемам. Прямое послойное резание с глубиной резания, близкой к постоянной, применяется обычно при наличии достаточно большого уклона. На ровной поверх-
Рис. 7. Технико-экономические показатели работы бульдозеров: а ~ зависимость производительности от дальности перемещения грунт» (грунт категории II, уклоны отсутствуют, производительность техническая); о — кривые равных принеден-ных удельных затрат в зависимости от объема работ из объекте Q и дальности перемещения грунта I. устанавливающие зоны рационального применения бульдозерои ности такой способ набора наименее производителен. В этом случае следует применять клиновую схему с резким заглублением отвала на максимально возможную глубину резания и постепенным его выглублением по мере увеличения объема призмы волочения. Однако такая схема неприемлема при разработке тяжелых грунтов, особенно для бульдозеров с канатно-блочной системой управления. Здесь следует применять гребенчатую схему набора с частым выглублением и последующим заглублением отвала. Изменять положение отвала приходится таюке из-за неоднородности грунта и наличия неровностей рельефа забоя. В табл. 12 приведены данные, характеризующие различные способы набора грунта. Как следует из таблицы, на расстоянии 6—9 м набирается максимально возможный объем призмы волочения. При работе бульдозера в грунтах категорий 111—IV путь набора может превышать 10—12 м. В таких случаях необходимо предварительное рыхление грунта. Рыхление может производиться рыхлителями и рыхлящими зубьями, устанавливаемыми на тыльной поверхности отвала бульдозера. Зубья крепятся шарнирно, чтобы при резании ножом (движением вперед) они не врезались в грунт. При холостом ходе (движении назад) зубья поворачиваются до упора в коробку жесткости отвала и рыхлят грунт. Глубина рыхления устанавливается механизмом управления отвалом. Скиристь движения бульдозера при наборе грунта составляет 2,5—4 км/ч. Увеличение скорости ведет к быстрой утомляемости оператора вследствие Таблица 12. Влияние схемы резания на эффективность бульдозера класса 10 тс Схема резания Объем пыре-залного грунта за I цикл. м!’ Путь набора, м Время резания, с Удельная производи* тгльность по резанию,
Использование мощности трактора, %
Прямая послойная
0,134—0,1
Г ребенчатая
Клиновая
0,2—0,134
Резание под уклон 15 %
0,335—0,25
значительного увеличения количества включений системы управлении отвалом. Наиболее частым управляющим воздействием явлются подъем отвала, происходящий в связи с самопроизвольным заглублением его под действием сил сопротивления копанию. Самозаглубление в процессе копания происходит обычно при работе острым ножом. Затупленный нож, особенно при работе на тяжелых грунтах, заглубляется плохо, так как давление, развиваемое на площадке затупления, недостаточно для преодоления несущей способности грунта. Ниже приведены рекомендуемые значения удельных вертикальных давлений на режущей кромке по которым можно определить допустимую для данных*грунтовых условий ширину площадки затупления 5 — PjqBL, где Рг — наибольшее возможное вертикальное усилие на режущей кромке ножа, возникающее при подъеме базового тягача относительно задних опорных катков гусениц или оси задних колес; L — длина ножа бульдозера, см; дв — удельное вертикальное давление (кгс/см2); для категории грунта I дв = 10—12; II — 18—20; III - 30—35; IV — более 40.
Угол резания у большинства конструкций современных бульдозеров может изменяться в пределах 10—20°. Выбирают его с учетом следующих обстоятельств. Увеличение угла позволяет ускорить внедрение в тяжелых грунтах, но повышает энергоемкость копания, способствует залипапшо отвала, снижает рабочую скорость и повышает расход топлива. Уменьшение угла резания повышает эффект самозаглубления, ухудшает внедрение отвала в тяжелых грунтах, но при этом снижаются энергоемкость копания, залипание, расход топлива. Угол резания 55° может применяться во веем диапазоне грунтовых условий. Меньшие углы резания рекомендуются при работе на кусковых и сыпучих материалах, ббльшие — на легких связных грунтах. Применение на бульдозерах гидрофицированного механизма перекоса отвала позволяет ускорить процесс внедрения ножа в тяжелых грунтах.
Перемещение грунта к месту укладки следует выполнять на возможно более высокой скорости, принимая при этом меры для уменьшения потерь грунта: предварительное выравнивание поверхности разрабатываемого участка и пути транспортирования грунта. Перемещение грунта без дополнительного подрезания производится на второй (а при работе под уклон — на третьей) передаче с образованием траншеи или боковых валиков грунта, препятствующих потерям, при транспортировании по ровной поверхности без подъема с установкой отвала в плавающем положении. При отсутствии возможности транспортирования грунта в траншее перемещение производится на первой передаче с дополнительным подрезанием. Перемещение грунта в траншее глубиной 40—60 см при боковых валиках высотой 20—25 см позволяет повысить производительность машины на 10—15 % в результате увеличения объема призмы волочения. Аналогичный эффект достигается при транспортировании грунта по одному следу после образования валиков вы сотой 50—60 см.
Совместная работа двух-трех бульдозеров дает возможность повысить объем транспортируемого грунта на 10—15 %. Расстояние между щеками смежных отвалов при этом не должно превышать 0,25—0,30 м для грунтов групп I—II; 0,4—-0,5 м — для связных грунтов групп III—IV.
Значительный эффект можно получить наращиванием отвалов открыл* ками, удлинителями, ушнрителями. Обычно эти виды дополнительного оборудования бульдозеров применяются при работе на легких, сухих грунтах. Открылки повышают производительность на 5—15 %, уширители с жестким креплением к отвалу — на 25—30 %. Уширители с гидроуправлением, ко-торые можно устанавливать иод различными углами к отвалу, а также повернуть назад в нерабочее положение, повышают производительность во всех грунтовых условиях, за исключением работ, ведущихся на тяжелых разрыхленных скальных породах. Удлинители целесообразно использовать при перемещении по одному следу сыпучих материалов с низкой объемной массой, так как на грунтах, даже легких, большая длина отвала существенна ухудшает управляемость машины.
Повышение производительности достигается перемещением грунта двумя-тре.мя заходами на части длины транспортировки (перемещение с одним или двумя промежуточными валами). Объем грунта, набранный первым проходом, перемещается до середины (на три четверти) транспортного пути, затем набирается второй объем и по пути к месту укладки подбирается первый. При работе с двумя промежуточными валами последним третьим проходом подбираются валы, оставленные после двух предыдущих. Разновидность этого способа — перемещение грунта в два этапа, когда разрабатываемый грунт перемещается на половину транспортного пути и собирается в штабель. После накопления 100—200 м3 грунта бульдозерист производит дальнейшую транспортировку к месту укладки. Такой способ увеличивает производительность на 5—10 %. Применение открылков при работе описанными способами с промежуточными валами или с штабелевкой увеличивает объем призмы на втором этапе до двухкратного.
Укладка перемещаемого грунта в зависимости от характера искусственного сооружения обычно производится одним из трех способов.
Первый способ — послойная отсыпка с разравниванием передним или задним ходом применяется при возведении насыпей бульдозерами, при разравнивании грунта, отсыпанного другими машинами с последующим уплотнением. Отвал при этом поднимается на высоту 15—20 см при движении бульдозера с грунтом, что позволяет получить ровный слой отсыпанного грунта (укладка слоем от себя), уплотняемого в процессе отсыпки бульдозером, а затем окончательно укатываемого катком. Разновидность способа— быстрый подъем отвала после доставки грунта к месту укладки, продвижение вперед на 1 —1,5 м, опускание и последующее разравнивание грунта тыльной стороной отвала при движении бульдозера задним ходом (укладка слоем на себя).
Второй способ — местная отсыпка без разравнивания — применяется в случае укладки грунта слоем большой толщины (засыпка котлованов, устройство оградительных валов, кавальеров). При этом различают укладку отдельными кучами (свободная укладка), вполуприжим, вприжим. При укладке отдельными кучами отсыпки грунта в заданном месте осуществляются последовательно таким образом, чтобы подошвы их откосов соприкасались. Укладка вполуприжим производится с надвиганием последующих отсыпок на ранее уложенные, чтобы расстояние между вершинами куч примерно было равно высоте кучи. При укладке вприжим расстояние между вершинами соответствует 0,5—0,75 высоты кучи. Высота грунта в кучах при свободной укладке достигает примерно 0,6—0,7 м, что после планировки дает толщину слоя в 25—30 см. При укладке вполуприжим и вприжим высота соответственно равна 0,7—0,9 и 1 —1,2 м, что после разравнивания дает слой толщиной 60—80 см. При такой толщине слоя для хорошего уплотнения грунта требуются тяжелые уплотняющие машины. Поэтому в обычных условиях для возведения насыпей способ местной отсыпки без разравнивания применяться не должен.
Третий способ — местная отсыпка с разравниванием — приме-няется при засыпке траншей, подсыпке грунта к искусственным сооружениям.
Возвращение бульдозера в забой (холостой ход) совершается с максимальной скоростью, допустимой условиями безопасности движения и приемлемой для бульдозериста. При транспортировке на расстояние более 50 м движение производится передним ходом с разворотом машины, при меньшем расстоянии — задним ходом. В случае движеиия передним ходом холостой ход выполняется в стороне, рядом с грузовым направлением. При транспортировании грунта в траншее холостой ход производится как в стороне, так и при движении задним ходом.
Остановки, связанные с переключением передач, используются для временной установки отвала в рабочее или транспортное положение. При механической трансмиссии переключение делают за 3—4 с, при гидромеханической или электрической — за 1—2 с, с учетом времени на управление отвалом соответственно 4—6 с в первом и 2—3 с во втором случае.
Скорости по операциям рабочего цикла составляют 2,5—4 км/ч при резании, 2,5—5 при транспортировке грунта, 5—8 при холостом ходе. Агрегатирование бульдозерного оборудования с энергонасыщенными скоростными тракторами может повысить названные характеристики в 1,5—2 раза.
1.4. Рабочий процесс скреперов
Скреперы предназначены для разработки, транспортирования и укладки грунта в искусственные сооружения или в отвал с последующим разравниванием, планированием и частичным уплотнением. Возможность выполнения законченного цикла работ позволяет широко использовать скреперы па строительстве автомобильных и железных дорог, разработке карьеров, при устройстве гидротехнических и ирригационных сооружений, в промышленном и гражданском строительстве, на открытых разработках в горнорудной промышленности. В дорожном строительстве скреперами срезают растительный слой с перемещением грунта в отвал, производят вскрышу карьеров, планируют площадки, выполняют такие работы но возведению земляного полотна, как устройство насыпей из односторонних и двусторонних боковых резервов (в комплексе с бульдозерами), а также чередующихся насыпей и выемок различной длины, высоты и глубины, устройство насыпей и отсыпка подходов к мостам, трубам с разработкой грунта в грунтовых карьерах и перемещением его прицепными скреперами на 100—300 м и самоходными на 500—2500 м. При строительстве гидротехнических и ирригационных сооружений скреперами разрабатываются каналы, отсыпаются дамбы и плотины, производится планировка нолей и т. д. В грунтах групп III —IV скреперы обычно работают в комплексе с бульдозерами, которые используются как толкачи и для содержания землевозных путей, а также с рыхлителями. Скреперы не рекомендуется применять на заболоченных, несвязных и связных переувлажненных грунтах (при влажности более 25 %), при разработке сыпучих песков, па грунтах с крупными каменистыми включениями, на участках, не очищенных от кустарника, пней, валунов, при разработке грунтов высоких категорий без предварительного рыхления.
Скрепер — машина цикличного действия. Его рабочий цикл включает резание грунта с наполнением ковша, транспортирование, выгрузку, холостой ход. Набор и выгрузка грунта происходят только при движении скрепера по прямой. Набор осуществляется па низших передачах с максимально возможной толщиной стружки. Груженый скрепер транспортируется на высоких передачах с учетом состояния транспортных путей. Возможные скорости движения и требуемые тяговые усилия устанавливаются на основа тягового расчета.
Тяюпый расчет и производительность скрепера. Возникающие сопротивления определяются по элементам цикла. В процессе наполнения ковша суммарное сопротивление
у; W = wv wa + w„ н- Wf + wa,    (1.39)
где as j(F — сопротивление грунта резанию; К — удельное сопротивление резанию, кгс/сма (см. табл. 5); F — площадь поперечного сечения вырезаемой стружки. Для прямого ножа F = Lh, для ступенчатого F — Lh0 —
— (£, — 1Щ) I sin б; L, h — ширина ножа и глубина резания, см; h0 — глубина резания средним ножом, см; £0 — ширина среднего ножа, см; б — угол резания; / — длина выступающей части среднего ножа, см. Принимая для ступенчатого ножа выражение F = Lh вместо h, следует подставлять
h — h — / L~ Lo sin 6,
°    L
\7n — сопротивление наполнению ковша, зависящее от вида грунта и определяемое по двум расчетным схемам. Первая относится к связным грунтам, когда стружка движется пластами, а направление движения пласта по мере наполнения ковша приближается к вертикальному. Тогда в конце наполнения сопротивление равно сумме силы тяжести и сил трения на его поверхности (схема Петерса).
Вторая схема соответствует копанию малосвязных или несвязных грунтов, когда входящая в ковш стружка образует над ножом грунтовую воронку, а сопротивление складывается из силы тяжести воронки и сил трения па ее боковой поверхности, имеющей форму усеченной пирамиды.
Независимо от вида процесса заполнения стружка после схода с ножа меняет направление движения, изгибается по некоторой кривой, которую в
расчетах принимают окружностью. Угол поворота составляет — 6 град. Тогда усилие наполнения определяется зависимостью, полученной на основании урав-
ц (— — б)
нения Эйлера: Wn — pRe ’ '2 ^ cos 6 (1-40), где б—угол резания ножа
скрепера; р, —коэффициент трения грунта по грунту; е — основание натуральною логарифма (для ориентировочных расчетов можно принимать зиаче-
нне с * . ' для песка равным 1,45—1,85, супеси 1,3—1,5, суглинка 1,2— 1,4, (липы 1,15—1,25, причем меньшие значения соответствуют работе в пластичных грунтах с большими глубинами раданяя, большие — в непластичных грунтах, с малыми глубинами резания в копие наполнения; Як — сопротивление, преодолеваемое стружкой после поворота в ковше, равное сумме силы тяжести поднимаемого грунта и сил трения о грунт, ранее поступивший в ковш, и о боковые стенки последнего.
11 о первой расчетной схеме
Рк = (1НЧ -f hHL) £ (1 + Кер2),    (1.41)
где Я— высота грунта в ковше, м; 7 —объемная масса i рунта в плотном теле, кге/м* (см. табл. 2); Кр — коэффициент разрыхления грунта; коэффициент,
зависящий от внутреннего трения грунта (х~ I*1 а; и равный для глины
Вид грунта
Емкость
Суглинок
ковша, мя
Песок
Супесь
Глине
сухой
пляжный
Свыше 15
0,32—0,30
бокового давления грунта на стенку ковша, ориентировочно /С£ = _ 2~
(1 -j- 2].Ц)
(1.42); (и2 — коэффициент трения грунта по стенке ковша (см. табл. 3).
П о второй расчетной схеме
PH=(LHh+LH4t9)^-{ Й1*Ц(1 + *4(1,),    (1.43)
где 0 — угол наклона передней и задней плоскостей вороики к вертикали, равный для песка 24—25°, супеси и суглинка 20—22°, глины 14—15°. Сопротивление призмы волочения перед заслонкой скрепера
Wn= уLHplh    (1. 44)
(у— коэффициент объема призмы волочения, определяемый гго данным табл. 13). Wf — сопротивленце скрепера перекатыванию, Wf — Gc rf (1.45), где Сс г — сила
тяжести скрепера с грунтом; f — коэффициент сопротивления перекатыванию колес скрепера (см. табл. 6); W3 — сопротивление от затупления ножей скрепера, W3 = PynL (t. 46) (РуД—удел ное сопротивление затуплению, определяется по табл. 10).
Производительность скрепера (м8/ч)
3600 VK..K.
П =--пг-*’    (1-47)
где V — емкость ковша, м8; — коэффициент наполнения ковша (см. ниже); /Св — коэффициент использования скрепера по времени внутри смены, принимаемый в среднем 0,8; — коэффициент разрыхления грунта; — время рабочего цикла, с.
Значения коэффициента наполнения Кн ковшей скреперов: сухой песчаный грунт 0,6—0,7; влажный песчаный грунт (<о = 12 -ь 15 %) 0,7— —0,9; сухая глина 1,0—1,1; супесь, суглинок (со = 4 -г- 6 %) 1,1—1,2; чернозем (<о = 12 ч- 15 %) 1,1 —1,25.
Время цикла складывается из слагаемых, соответствующих отдельным операциям:
К U L I■
где /„, /гр, /р, /х — соответствен и о длины пути наполнения ковша, транспортировки грунта, разгрузки, холостого хода, м; иа, t»rp. vpi vx х — соответствующие скорости движения, км/ч; г1ЮВ, пг — время одного поворота и число поворотов за цикл.
Длина пути наполнения lR — = l,25WCn/0,6L/itfp (1.49). Здесь 1,25 — коэффициент, учитывающий потери грунта в боковые валики и в призму волочения; 0,6 — учитывает соотношение средней и максимальной глубин резания; h — максимальная глубина резания, м; L — ширина резания, м. Путь разгрузки зависит от емкости ковша скрепера (табл. 14).
Таблица 14. Длина пути разгрузки скреперов, м
Категория
грунта
Емкость
ковша скрепера, м'1
свыше

Время поворотов определяется по табл. 15. Рис. 8 иллюстрирует зависимости производительности и приведенных удельных затрат на разработку грунта скрепером от дальности транспортировки, позволяющие оценить условия рационального применения скреперов различных типов. Таблица 15. Время, затрачиваемое на два поворота скрепера, с Емкость ковша скрепера, мг Скрепер свыше Прицепной Самоходный
При производстве земляных работ скреперами необходимо выполнить цикл подготовительных работ по расчистке участка (забоя) от леса, кустарника, пней, камней, по выравниванию транспортных путей. Затем следует в соответствии с рельефом местности и категорией грунта наметить схему работы скрепера, обеспечивающую для данных условий наибольшую производительность машины. В соответствии с формулой (1.47) производи* Рис. 8. Технико-экономические показатели работы скреперов: а — зависимость производительности от дальности транспортирования гранта (грунт категории II, уклоны отсутствуют, производительность техническая); б — зависимость приведенных удельных затрат Упр руб/к-1 от дальности транспортирования грунта — скреперы 1 - Д-569; 2 -Д-498 (Д-374Б); 3-Д-213Л; 4 — Д-511; 5 - Д-357М с толкачом; 6 — Д-392 с толкачом тельность может быть увеличена за счет повышения коэффициента наполнения ковша, снижения времени цикла применением высоких скоростей и рациональных схем движения, повышения коэффициента использования времени в течение смены. Коэффициент наполнения ковша зависит от вида, состояния грунта, принятой схемы набора, квалификации оператора. Наибольшего значения коэффициент наполнения достигает во время работы скрепера в супесчаных и легких суглинистых грунтах оптимальной влажности при резании под уклон 8—12 % (не более 15 %). В случае снижения влажности в 1,5—2 раза ниже оптимальной наполнение ковша уменьшается в песчаных грунтах на 12— 15%, супесчаных и суглинистых — на 7%, глинистых— на 26%. При повышении влажности в 1,2—1,5 раза выше оптимальной наполнение ковша, уменьшается в песчаных грунтах на 10 %, супесчаных — на 22 %, суглинистых — на 10 %, глинистых — на 29 %. Толщина стружки при наборе грунта зависит от тягового усилия трактора тягача на первой передаче. В пределах тяговых возможностей скреперного агрегата чем больше толщина стружки, тем легче и быстрее наполняется ковш. В табл. 16 приведены рекомендуемые значения максимальной толщины стружки для различных условий раГюты скрепероо. Таблица 16. Значения максимальной толщины стружки при заполнении ковшей скреперов, см Емкость КОВШ8 скрепера, м3 Мощность трактора, Вид грунта Тмг&ч Толкав 11есок Супесь Суглинок Г лила Примечян и е, В числителе — максимальная толщина стружки при работе без толкача, в знаменателе — с толкачом. По мере заполнения ковша увеличивается сопротивление наполнен и Если при этом отсутствует резерв тяговой силы, тяговый баланс может бы восстановлен только за счет уменьшения сопротивления резанию, т. е. вы-глубления- ножа. Такой способ набора_грунта, когда резание производится на режиме полного использования тяговых возможностей трактора с постепенным уменьшением толщины стружки до минимально допустимой величины, называется набором по клиновой схеме. Применение клиновой схемы позволяет уменьшить время набора и повысить коэффициент наполнения ковша. Если ковш не наполняется за один цикл набора но клиновой схеме —производится второе, а иногда и третье заглубление. Такой способ заполнения ковша называется набором по гребенчатой схеме. В этом случае копит врезается в грунт на максимально возможную глубину, а затем по мере снижения числа оборотов двигателя производится выглубление ковша примерно на 70 % с последующим заглублением после восстановления номинального числа оборотов. Каждое последующее заглубление меньше предыдущего по глубине и длине проходимого пути. Для получения более ровной поверхности чабоя повторный набор следует производить с перекрытием гребней, образовавшихся во время предыдущего, т. е. начинать его на расстоянии 3—5 м от места набора в предыдущем проходе. Применение гребенчатой схемы позволяет повысить коэффициент наполнения до 1,1—1,15 при длине набора 15—25 м в легких грунтах (при двух заглублениях) и до 1,05—1,1 при пути набора 25— 30 м (с тремя заглублениями) в тяжелых грунтах. В табл. 17 приведены сравнительные данные о наполнении ковша с применением различных схем набора. Таблица 17. Данные о наполнении ковшей скреперов, % Схемы резании Объем грунта в ковше Время набора Использование мощности тягача Удельная пронзподн- тельность Vдельная энергоемкость на 1 м* грунта в начале набора в конце набора Прямая послойная Гребенчатая Клиновая Эффективность заполнения ковша зависит также от положения заслонки в различные моменты набора. В первый период набора, когда наполнение происходит путем свободного перемещения грунта по днищу от ножа до задней стенки, заслонку необходимо поднять на высоту 60—80 см. Во втором периоде грунт заполняет ковш в передней части у заслонки, при этом необходимо опустить заслонку так, чтобы ширина щели между ней и ножом не превышала 20—25 см при работе в несвязных н рыхлых грунтах и 40 см — в связных грунтах. В третьем периоде, когда наполняется верхняя часть ковша с фонтанированием стружки через слой грунта в ковше, заслонка поднимается дополнительно на высоту 10—15 см. Повышение наполнения ковша достигается также использованием трактора толкача, что позволяет на последнем этапе наполнения вести набор при большой толщине стружки, т. е. увеличить прочность, устойчивость стружки при ее прохождении через массу грунта в копте. Повышенная прочность стружки получается также в результате применения ступенчатых ножей. Вылет среднего ножа по высоте должен быть не менее 180—200 м. Сокращение времени цикла достигается за счет экономии времени на отдельных операциях, а также совмещения операций. Например, совмещение подъема заслонки и опускания ковша или опускания заслонки и подъема ковша с движением скреперного агрегата перед разгрузкой и после окончания набора грунта дает экономию времени в 15—20 с на цикл. На среднюю продолжительность набора грунта существенно влияет порядок чередования проходов. Рекомендуется производить набор по ребристо-шахматной схеме (рис. 9, а), предусматривающей разработку грунта последовательными рядами проходок. Между проходками первого ряда оставляются полосы неразработанного грунта шириной, равной половине ширины ковша. Второй ряд проходок начинается на расстоянии половины пути набора от начала первой проходки. При этом срезаются оставленные гребенки. Последующие проходки также выполняются со смещением вперед в в стороны. Таким образом. первую половину пути наполнения скрепер копает всей шириной ножа, во второй — срезается толстая и узкая стружка, легче проникающая внутрь ковша. При этом коэффициент наполнения ковша достигает 1,1 —1,15, а путь и время набора сокращаются па 10—15 %. Применение при ребристо-шахмаг-ной схеме чередования проходок гребенчатой схемы набора дает коэффициент наполнения ковша до 1,2, при этом несколько увеличивается путь наполнения (на 10—15 %). Такая схема наполнения рекомендуется в первую очередь в тяжелых грунтах. Существенное повышение производительности может быть достигнуто применением толкачей. При этом коэффициент наполнения ковша скрепера увеличивается до 1,3, а время заполнения сокращается на 15—20%. Трактор-толкач, оборудованный толкающим устрой- 3(1Щ;злд    бхгдузка Загруш
1---- 1 у Г t t=£d
/быщз/id"    Ъ 'а-------EZZ2-......
Освгярка Рис. 9. Схемы работы скреперов. « — ребристо-шахматная схема разработки груша; О •— схема движения скрепера по эллипсу; в—сквозная эллиптическая схема движения; s — продольно-челночная; д — поперечно-челночная; е~ попереч-но-диа! опальная, ж —схема движения по спирали; з~■ дзижении вось-ы ркой; и — движения зигзагами ством, обслуживав! до 5—6 скреперов в зависимости от дальности транспортировки грунта (табл. 18). При работе с толкачом скреперы производят набор грунта цепочкой с промежутками, соответствующими длине пути набора грунта. После набора грунта скрепер направляется к месту разгрузки, а толкач, продолжая движение, помогает набирать грунт очередной машине. Такой метод позволяет сократить холостые пробеги толкача и ликвидировать простои скрепера в ожидании толкача. В качестве толкачей для скреперов ёмкостью до 6 м8 применяются тракторы ДТ-75, Т-74 с навесным оборудованием бульдозера или специальным толкающим устройством, при емкости 8—10 ма — трактор Т-100, при емкости ю—15 м3 — Т-180 с аналогичными видами навесного оборудования. При использовании в качестве толкачей бульдозеров к отвалу прикрепляются деревянные брусья, старые покрышки, смягчающие удары и предотвра-щаюшие повреждения отвала. Таблица 18. Количество скреперов, обслуживаемых одним толкачом Расстояние перемещения грунта, м Количество скреперов при емкости коиша, м* прицепных самоходных
Время, затрачиваемое на транспортные операции скрепера, даже при малой дальности транспортировки составляет большую часть цикла. Сокращение этой составляющей времени цикла открывает широкие возможности для повышения производительности. Сокращение может быть достигнуто и результате использования рациональных схем движения по кратчайшему пути, с наименьшим числом поворотов, с наибольшей скоростью, которая достигается главным образом поддержанием транспортных путей в хорошем состоянии. Планировка транспортных путей производится на холостом ходу скрепера при выполнении первых ходок, а при необходимости — бульдозерами или автогрейдерами. В результате выравнивания и уплотнения транспортных путей скорость движения возрастает на 50—100 %. Схема движения скрепера должна быть разработана так, чтобы повороты выполнялись с пустым ковшом. При этом желательно в целях равномерного износа механизмов поворота чередовать правые и левые повороты. Наибольшее распространение получили схемы движения скрепера по «эллипсу», «восьмерке», «спирали», «зигзагами». Эллиптическая схема (рис. 9, б) применяется при возведении насыпей высотой до 4—5 м из боковых резервов и фронте работ 50—100 м, на разработке выемок с отсыпкой грунта в насыпи или ковальеры и фронтом работ 50—100 м. Этим же способом ведутся работы по устройству полувыемок и полунасыпей, планировочные работы. При разработке выемок с продольным перемещением грунта в насыпи по обе стороны выемки применяется сквозная эллиптическая схема (рис. 9, в), которая дает возможность сократить число поворотов. Видоизменениями эллиптической схемы являются продольно-челночная, поперечно-челночная, поперечно-диагональная схемы движения (рис.9,а-е). Продольно-челночная и поперечно-диагональная схемы применяются при разработке двух боковых резервов в насыпь, поперечно-челночная—при разработке выемки в два кавальера. Схема «спираль» (рис. 9, ж)—также разновидность эллиптической схемы. Она используется при возведении невысоких насыпей из боковых резервов (разность отметок насыпи и резерва не более 2—2,5 м), Грунт выгружается полосами, перпендикулярными к оси возводимой насыпи. При работе по эллиптическим схемам для равномерного износа механизмов поворота следует периодически (через 1,5—2 ч) менять направление движения. Схема движения «восьмеркой;» (рис. 9, з) применяется при отсыпке насыпей высотой до 4—6 м из боковых резервов, разработке коротких выемок в две насыпж при планировочных работах, разработке выемок в кавальеры. В этих случаях экономится время на один поворот в каждом цикле, попеременными поворотами влево и вправо достигается равномерный износ механизмов поворота. Разновидность «восьмерки» — схема «двухсторонняя петля», когда средний участок пути вытянут и по нему скрепер перемещается как в груженом, так и в порожнем состоянии. Приме» няется такая схема при дальностях транспортировки грунта до 200 м. Преимуществом ее является удобство планировки груитовозных дорог, так как груженый и холостой ход производятся на одном участке. Зигзагообразная схема (рис. 9, и) применяется при возведении насыпей высотой 2,5—бм из боковых резервов, при чередующихся коротких насыпях и выемках, на косогорах. Преимущество зигзагообразной схемы заключается в сокращении числа крутых поворотов скрепера в каждом цикле, что уменьшает время цикла на 5—6 %. Для уменьшения времени на операции подъема, опускания ковша и разгрузку необходимо в первую очередь правильно отрегулировать механизмы управления рабочими органами скрепера. При подъеме ковша в транспортное положение глубина резания в конце набора должна допускать выглубление и подъем котла па ходу. В эго же время во избежание потерь грунта следует опустить заслонку. Разгрузка ковша производится па тон же передаче, что и транспортировка груженого скрепера. Интенсивность разгрузки от 0,75 до 0,5 м3/с. При работе на грунтах повышенной влажности интенсивность разгрузки снижается до 0,5—0,3 м3/с. Толщина отсыпаемого слоя регулируется высотой установки ножа скрепера во время разгрузки. Разгрузка производится слоями так, что каждая последующая отсыпка располагается рядом с предыдущей, а проходы скрепера по отсыпанному грунту используются для предварительного уплотнения последнего. В зависимости от емкости ковша и скорости транспортировки грунта изменяется рациональная дальность возки, составляющая для прицепных скреперов емкостью ковша до 3 м8 — 250; б—8 — 350; 8—10 — 550; 12—15— 700, для самоходных скреперов емкостью ковша 8—10 м3 — 1500, 12—15 — 2500; 16—20 — 3500; 25 — 5000. При использовании в качестве тягачей быстроходных тракторов типа Т-150 рекомендуемая дальность транспортировки для прицепных скреперов может быть повышена на 25—30 %, а при агрегатировании колесных тракторов типа Т-150К, К-700 с полуприцепными скреперами — на 35—40 %. На производительность существенно влияют уклоны транспортных путей — продольные (подъемы и спуски) и поперечные. При наличии продоль- Таблица 19. Допустимые уклоны при работе скреперов При цод ьеме спуске Поперечны!: Агрегат Скрепер прицепной: груженый порожний Скрепер самоходный: груженый порожний ных уклонов средняя скорость движения снижается. Поперечные уклоны опасны в связи с возможностью потери устойчивости. Соответствующие рекомендации приведены в табл. 19. 1.5. Рабочий процесс автогрейдеров (грейдероп) Автогрейдеры (грейдеры) предназначены для резания грунта, его перемещения, укладки и разравнивания при строительстве автомобильных и железных дорог, аэродромов, площадей и т. п. Они используются для профилирования грунтовых дорог, возведения земляного полотна, срезки и планирования откосов выемок и насыпей, для вырезания корыта и боковых канав, разравнивания и перемешивания строительных материалов, а также для летнего и зимнего содержания дорог, улиц, проездов и т. д. Основные операции, выполняемые автогрейдерами,— зарезание, перемещение, разравнивание и планировка грунта. Возведение насыпей. Как правило высота возводимых автогрейдерами насыпей не превышает 0,6 м (возможна ббльшая высота — до 1 м, но при этом существенно уменьшается производительность). Основными и наиболее трудоемкими операциями при возведении насыпей являются резание грунта, его перемещение, укладка и разравнивание. При этом из 100 рабочих проходов на резание приходится примерно 20—30, 1 г 5 Ч 5 Рис. 10. Схемы разработки боковых резервов (а — лучевая, б — послойная) и укладки валиков в насыпь, в—вразбежку, г — вполуприжим, д — вприжим (цифрами указана очередность зарезания и укладки валиков) на перемещение 60—75 и на отделку 5—10. Строящаяся дорога разбивается на участки (захватки) длиной не менее 400—500 м. Однако выбор длины захватки связан с необходимостью учета рельефа местности, расположения водоотводных труб, мостов и т. д. Рабочие операции по резанию, перемещению, укладке и разравниванию грунта выполняются в определенной последовательности (рис, 10). Зарезание производится в резерве отвалом, установленным под острым углом в плане (угол захвата). Передний конец отвала погружается в грунт на требуемую глубину. При движении автогрейдера вырезаемый грунт смещается вдоль отвала в сторону возводимого земляного полотна и образует валик. Нормальная работа обеспечивается при условии достаточно точного выполнения первого прохода, существенно влияющего на формирование рациональной схемы последовательности вырезания грунта. Поэтому его выпол* няют по разметке колышками или по вешкам. Все последующие проходы ориентируют по первому.
Рис. 11. Схема устройства корыта в земляном полотне; 1, 3, 5—7—зарезание; 2, 4 — перемещение; S — разравнивание дна корыта; 9 — сечение готового корыта
Поперечное перемещение грунта автогрейдерами ведется поочередно с зарезаниями. Валик грунта, образованный в результате зареза-ния, перемещается последовательными проходами к месту его укладки. Обычно на один проход по зарезанию в зависимости от ширины земляного полотна требуется до пяти проходов по перемещению. В результате перемещения осуществляется укладка валиков грунта тремя способами (рис. 10) вразбежку, вполуприжим и вприжим. Укладка валиков вразбежку и вполуприжим используется чаще всего в тех случаях, когда требуется послойное уплотнение грунта в насыпи. Первый слой создается проходами от края насыпи к ее оси с размещением валиков вразбежку и с последующим их разравниванием. Второй слой создается валиками, расположенными вполуприжим. Валики формируют от оси дороги к краю насыпи. Укладка вприжим способствует частичному уплотнению грунта и используется при возведении насыпей, не требующих послойного уплотнения, а уплотняющихся за счет естественной осадки. При послойном уплотнении каждый слой требует разравнивания. Разравнивание ведут от края насыпи к оси дороги. Все описанные выше операции выполняются автогрейдерами (грейдерами) при их движении параллельно оси дороги. В конце захватки при наличии необходимого пространства производится полукольцевой разворот машины. В стесненных условиях выполняют разворот с использованием более сложных маневров. На относительно коротких захватках работа автогрейдера ведется челночным способом с разворотом отвала в конце прохода. Если длина захватки менее 150 м, работу автогрейдера также целесообразно вести без разворотов, причем обратный ход является нерабочим и выполняется на повышенной скорости, допустимой условиями безопасности. Последовательность вырезания корыта показана на рис. 11. При этом обычно достаточно восьми двойных проходов. Первым проходом вырезается грунт у оси дороги со смещеинем в сторону обочины, вторым — полученный валик грунта перемещается на обочину, третьим проходом производится зарезание, но уже на расстоянии около 1 м от оси дороги. Четвертый проход разравнивает"вырезанный грунт на обочине и придает ему необходимый поперечный уклон. Пятый и шестой проходы ведутся с зарезан нем и перемещением грунта, а седьмым и восьмым достигается окончательная отделка корыта. Планировка поверхностей, срезка откосов насыпей и выемок, вырезание боковых капав выполняются по схемам соответствующих операций, описанных ранее. Качество работы и производительность автогрейдера зависят от соответствия положения отвала характеру выполняемой операции. Ориентировочные значения параметров, характеризующих режим работы автогрейде-ров при выполнении различных операций, приведены в табл. 20, 21. Тяговый расчет и производительность автогрейдера. Максимальная производительность автогрейдера достигается при полной реализации тяговой мощности, что имеет место при соответствии возникающих сопротивлений тяговым возможностям машины на данной передаче. В общем случае сумма сопротивлений 1' W. действующих на автогрейдер, определяется равенством V W=Wj -f- -f- №пр + №'т - h W^T (1.50), где Wf — сопротивление перекатыванию автогрейдера с учетом уклона местности; lFp — — сопротивление резанию грунта; Wnp — сопротивление треншо грунтовой призмы о грунт;    W”n — сопротивления, возникающие от перемещения грунта вверх и вдоль по отвалу. Составляющие суммарного сопротивления (W кге; V м8) рассчитываются по формулам lf; = O(/'±0; WV = KF; «% = У„р jL ц, sin а; Гот =    ц2 cosa6sin af ^=^[.^№«>8 а;    (1‘51' Таблица 20. Рекомендуемые углы установки отвала, глубины резания и скорости ивижения автогрейдера при выполнении основных операций Углы устаионкн отпала, град. Iлубинй оезания, Аср. см П ере дача КПП йвто-грепдера Операция резааин зарезан ия захвата Зарезание грунта без предварительного рыхления Зарезание с предварительным рыхлением рыхлителем 30—35 ЗГ)—4^ 10— I ; 10—15 I—11 1—П Зарезание с предварительным рыхлением плугом Перемещение влажного зо_з, - грунта Перемещение сухого грунта Разравнивание грунта с уплотнением В соответ Разравнивание грунта без уплотнения ствии с проектным уклоном Планировка поверхностей Срезка откосов Таблица 21. Расстояние поперечного перемещения и объем грунта перед отвалом автогрейдеров среднего и тяжелого типов Угол захвата а, град Объем грунта перед отвалом, м8 Расстояние поперечного перемещения грунта без удлинителя с одним удлинителем е двумя удлинителями Здесь G — масса автогрейдера, кг; / — коэффициент сопротивления передвижению автогрейдера (см. табл. 6); i — преодолеваемый автогрейдером уклон; К — удельное сопротивление резанию грунта, кгс/см2, принимаемое с учетом угла резания (см. табл. 5); F — площадь поперечного сечения срезаемой стружки, см2; КПр — объем призмы грунта перед отвалом (м3), принимаемый в зависимости от выполняемой операции по данным табл. 21, или рассчитываемый по формуле (1.52); 7 — объемная масса грунта в плотном теле, кг/м3 (см. табл. 4); Кр — коэффициент разрыхления грунта; — коэффициент трения грунта о грунт (см. табл. 3); ц2 — коэффициент трения грунта о поверхность отвала (см табл. 3); а —угол захвата (см. табл. 20); 5 — угол резания (там же);-И — высота отвала, м; L — длина отвала, м; /г0р — средняя толщина стружки, м (см. табл. 20); <р — угол естественного откоса грунта (см. табл. 3); — коэффиецинт заполнения отвала. LW-Kv? «Р~ 2tgq> Дз*
Характеристики грунта и процесса, необходимые для расчета, можно принимать как ориентировочные по приводимым в тексте таблицам. Более чочные их значения следует брать на основании опытных данных, получаемых в соответствии с методикой, изложенной в разд, 1 настоящей главы. Для нормального протекания процессов резания, перемещения грунта или планирования поверхностей необходимыми являются условия 2W *£ Тн; 2 W < Ту, где Та — номинальное значение силы тяги автогрейдера на используемой передаче; Т? — предельное значение тягового усилия по сцеплению с грунтом, =    т„= (0.7 -j-0,73) <PC|G. |    (1.53) Здесь фс — коэффициент сцепления движителя с грунтом (см. табл. 6); | — коэффициент сцепного веса автогрейдера. Для машины со всеми ведущими колесами |= 1. Если ведущими являются колеса только заднего моста, £ — 0,7 -г- 0,75; N — мощность двигателя автогрейдера, л. с.; ч — к.п.д. трансмиссии, 11 = 0,75-f-0,85; v—теоретическая номинальная скорость движения авгогрейдера, м/с. С учетом частичного буксования движителя действительную скорость движения можно принимать равной 75—85 % ее номинальное значение, если соблюдается условие > Тп, Эксплуатационная часовая производительность автогрейдера при стоои-гельстве земляного полотна дороги (м*/ч) п =    F“K" 0,001/ -1- 2»++ „„+„„)    о -54) 4 з п o' или в линейном измерении производительность    м/ч. Здесь I — длина захватки, м; Fn — площадь поперечного сечения насыпи, м2; Кй — коэффициент использования машины по времени (0,8 ~~ 0,9); л3, пп, п0 — количество проходов автогрейдера в одном направлении соответственно при зарезании, перемещении и отделке пасьгпи; vs,v п, с0—рабочие скорости движения авто- грейдера при зарезании, перемещении грунта и отделке насыпи, км/ч (см. табл. 20); /п — время, затрачиваемое на разворот автогрейдера в конце захватки (0,008 — 0,01 ч). Значения п3, «п, п0 находим из следующих условий: F К    I '?3=-VI2; йг,яТ^п; по — (0,25 -г~0,35)/г3, сящий от способа разработки резервов и квалификации автогрейдериста ( табл. 22). f — площадь поперечного сечения стружки, ми, TH -<rf-f Brnp+FpT
Рис. 12. Влияние на производительность грейдеров и автогрейдеров прочности грунта С и дальности перемещения L при возведении насыпей дорог: 1 — аитогрейдсры; 2 — грейдеры: S—автотрейдеры и грейдеры
270Л'»| а" Е W
(1.56)
1000/C    (Lo5) Из опыта эксплуатации автогрейдеров известно, что для легких магния F =* 0,1 -г- 0,14 м2, для тяжелых до 0,2 м2; /ц— расстояние между центрами тяжести поперечного сечения резерва и половины насыпи, м; /п — рнестоящи перемещения грунта за один проход автогрейдера (см. табл, 21); Д'п п — коэффициент перекрытия проходов при перемещении валиков грунта (1,1 —1,15),
Примечание. Меньшие значения !<т получены автогрейдеристами высокой квалификации. При выполнении операции по перемещению грунта обычно суммарное сопротивление X W значительно меньше тягового усилия Тн на первой передаче. Поэтому целесообразно работать на повышенных скоростях (до 6 км/ч). Возможную скорость определяют по мощности силовой установки с учетом частичного буксования
Таблица 22. Значения коэффициента перекрытия проходов Схема разработки резерва Разрыхленный грунт Грунт ненарушенной структуры Лучевидна Послойная 1,15—1,3 1,45—1,7 1,25—1,6 До 2
и- = (0,75 -S- 0,85) о.
F =
u
Определяя 2 F, в качестве ориентировочных следует использовать данные табл. 20, 21, полагая, что в процессе перемещения возможно срезание стружки незначительной толщины (до 3 см). Выбор максимальной скорости движения нвтогрейдера в процессе перемещения грунта ограничивается условиями безопасности работы и возможностями оператора своевременно корректировать протекание процесса. На рис. 12 показано изменение производительности грейдеров и автогрейдеров в зависимости от прочности грунта С и дальности перемещения валиков L при возведении земляного полотна. Расчет производительности с применением данных рис. 12 сводится к использованию формулы П = —    (1 57), где П — искомая производительность; П10— известная (или расчетная) производительность при средней дальности перемещения грунта группы I на расстояние в 10 м. Разрабатываемый грунт ориентировочно может быть отнесен к той или иной группе по числу ударов (С) ударника ДорНИИ (табл. 4). Часовая эксплуатационная производительность автогрейдера (м2/ч) при выполнении профилировочно-планировочных работ
IL sin *КПК, (1. 58)
П„ =
(0,0.01/ , . --- ~Г I . Здесь Кп — коэффициент перекрытия смежных проходов (0908); ппп~ — число проходов по одному месту при планировке (до 10); упл — скорость движения автогрейдера', км/ч (табл. 27). Наиболее высокой производительности можно добиться применением на сооружении земляного полотна комплектов машин, включающих бульдозеры, автогрейдеры и скреперы. Каждый тип машин используется на тех операциях технологического процесса, где применение его более эффективно. В передовых дорожно-строительных организациях применяется технология, в соответствии е которой нижнгою часть насыпи возводят автогрейдерами или бульдозерами, верхнюю — скреперами. Выработка такого комплекта возрастает до 185 % против получаемой при использовании однотипных машин. В строительстве невысоких насыпей определенную выгоду дает бригадный метод работы. Бригада состоит из 3-4 автогрейдеров. Один автогрейдер вырезает грунт, а 2-3 остальные машины его перемещают, укладывают и разравнивают. Рабочий орган каждой машины устанавливается в положение, соответствующее выполнению данной операции. При необходимости отвалы автогрейдеров, занятых на перемещении, наращивают удлинителями и снабжают козырьками. Это исключает непроизводительные затраты времени на переналадку рабочего оборудования. Описанный бригадный метод увеличь» вает производительность на 20—25 %. Существенному повышению производительности автогрейдеров способствует предварительное рыхление грунта в боковых резервах тракторными плугами и многостойковыми рыхлителями, что резко снижает удельное сопротивление резанию грунта отвалом и соответственно увеличивает поперечное сечение стружки, вырезаемой автогрейдерами за один проход. В результате этого на 10—60 % сокращается общее число проходов. При применении прицепных грейдеров целесообразно с одним тягачом мощностью 100— 130 л. с. агрегатнровать плуг и два — три грейдера. Плуг рыхлит грунт на заданную глубину, а грейдеры его лишь перемещают. Однако следует иметь в виду, что объединение нескольких машин в один агрегат затрудняет их маневрирование. Поэтому описанный способ используется при большой длине захватки там, где это позволяет рельеф местности. Рост производительности обеспечивают также рациональные приемы выполнения отдельных операций, использование активных рабочих органов и повышенных скоростей. Например, резание грунта стружками четырехугольного поперечного сечения уменьшает число проходов на 25—35 %. При этом порядок разработки резерва должен быть примерно таким, как показано на рис. 10. Исследования, выполненные в Харьковском автомобильно-дорожиом институте, показали, что целесообразно в ряде случаев использовать газовую смазку рабочей поверхности отвала. Производительность при этом увеличивается па 40—50 % Г25]. 1.6. Рабочий процесс грейдеров элеваторов Грейдеры-элеваторы относятся к группе землеройных машин непрерывного действия и предназначены для послойной разработки грунтов в равнинной и слабохолмистой местностях при устройстве канав, выемок, при отсыпке насыпей из боковых резервов и из карьеров с подвозкой грунта транспортными средствами. Грейдеры-элеваторы чаще всего используются в транспортном строительстве, на возведении насыпей высотой до 1,5 м, а также на строительстве гидромелиоративных сооружений. Выполняемый ими процесс включает в себя полусвободное резание грунта и его поперечное перемещение на расстояние до 20 м. Отделение грунта от массива ведется при продольном ходе машины плужным рабочим органом дискового или совкового типа. С поверхности рабочего органа грунт поступает на отвальный транспортер, который обеспечивает его перемещение к месту укладки. Наиболее производительная работа грейдера-элеватора достигается в связных грунтах групп !—II. Возможна работа и па грунтах группы III Но во всех случаях разрабатываемый грунтовый массив не должен содержать крупных каменистых включений, пней и т. п. Длину захватки (участка) еле-дует назначать не менее 500 м. Наилучшие результаты получаются при ее протяженности более I км. Возведение насыпей производится из одностороннего или двухсторонних резервоп путем послойной отсыпки грунта. Перед началом работа грейдера-элеватора автогрейдером планируется поверхность грунта Желательно первую борозду подготовить также автогрейдером, так как иначе потребуется несколько предварительных проходов грейдера-элеватора по разметке с постепенным наращиванием толщины стружки па 15—20 см. На участках длиной более 500 м копание грунта осуществляется, если это возможно, при движении в обе стороны. В конце хода выполняется пол у кольцевой разворот. Переход грейдера-элеватора с одной стороны насыпи на другую производится по оставляемым в насыпях разрывам шириной не менее 10 м. Чем Рис. 13. Последовательность разработки грейдером-элеватором боковых резервов и отсыпки насыпи (1—4 и т. д. — номера проходов) больше длина захватки, тем выше эксплуатационная производительность грейдера. Однако при этом увеличивается время отсыпки каждого слоя и происходит чрезмерное высыхание рыхлого грунта, в результате чего плохо уплотняется. Последовательность снятия стружек в боковых резервах показана па рис. 13. Каждый слой срезается параллельными проходами грейдера-элеватора. Отсыпанный в насыпь грунт разравнивается автогрейдерами. Технологические режимы рабочего процесса — углы установки рабочего органа, параметры срезаемой стружки и скорость движения — назначаются в соответствии с тяговыми возможностями тягача и свойствами разрабатываемого грунта. Если по каким-либо причинам невозможна непосредственная отсыпка грунта в насыпь, его доставка к месту укладки производится транспортными средствами. В качестве транспортирующих машин служат автосамосвалы, тракторные саморзагружающиеся прицепы, землевозные тележки и т. д. При погрузке грунта в транспорт водители обеих машин должны обеспечить их синхронное параллельное движение. В качестве ориентира для водителя транспортной единицы, находящейся под погрузкой, служит сигнальный флажок, устанавливаемый на кронштейне у оголовка отвального транспортера так, чтобы в процессе параллельного движения машин он находился перед кабиной звт«самосвала. Для сокращения непроизводительных потерь времени и грунта желательно применять транспортные средства возможно большей грузоподъемности. Грейдерами-элеваторами разрабатывают выемки большой протяженности, глубиной до 1,5 и шириной поверху до 20 м. В конце разрабатываемого участка делается разворот. Отсыпка грунта ведется в боковые двухсторонние кавальеры или в транспортные средства. Тяговый расчет и производительность грейдера-элеватора. Наибольшая производительность грейдеров-элеваторов достигается при правильно выбранных установках диска и полной реализации тягового усилия тягача. Для обеспечения этого условия необходимо назначить углы установки рабочего органа и площадь поперечного сечения стружки (табл. 23), а также скорость рабочего хода. Таблица 23. Углы установки дискового рабочего органа и параметры стружки Углы установки диска Параметры стружки
Толщина ,
Грунт
Площадь сечен ни, м*
Угол захвата а
Угол резания 6
Ширина, м
0,22-Ю, 29 0,27—0,39 0,29-г-0,39
40—50
0,09—0,12 0,1—0,15 0,085—0,12
55
0,35
Глина Суглинок Супссь и рыхлый грунт
Угол заострения диска в интервале 10—15° поддерживается своевременной заточкой. Площадь поперечного сечения стружки и скорость резания назначают, основываясь на данных тягового расчета, Суммарное сопротивление (кге) передвижению грейдера-элеватора определяется равенством 2 1^ = WK + Wf (1.59), где №к — сопротивление копанию грунта; Wt — сопротивление передвижению машины, WK — K^F (1.60), где Кх — удельное сопротивление копанию, кгс/сма (табл. 5); F — площадь поперечного сечения срезаемой стружки, см8. В свою очередь F — bhKp (1,61), где b, h — ширина и толщина поперечного сечения стружки, см,; — коэффициент, учитывающий форму стружки (табл. 23, 24). Таблица 24. Данные, характеризующие рабочие органы грейдеров-элеваторов Тип рабочего органа Предельные значении поперечного сечения стружки* Максимальная ширина Максимальная толщина Максимальная площадь Дисковый Совковый 0,85—0,95 0,9—0,98 0,9—0,95 0,9—0,95 0,7D sin а 0,55 0,45£)2 В4 20Я8 * О—диаметр диска; В, Н — ширима и высота совкового рабочего органа; а—угол захвата. У рабочих органов совкового типа минимальное сопротивление копанию обеспечивается при ^ = 0,8. Сопротивление передвижению грейдера-элеватора (кге) рассчитывается по формуле ;ь+фу*4 (1.62)
Здесь G — суммарная сила тяжести грейдера-элеватора с грунтом на отвальном транспортере, кге. Сила тяжести грунта (кге) может быть найдена из соотношения LFi\„K'у = —ь ■    (1.63) ^р:’тр где L — длина транспортера, м; F — площадь поперечного сечения срезаемой стружки, м2; t'px, t>Tp—соответственно скорость рабочего хода машины и транспортерной ленты, м/с. Для колесного движителя арх = (0,75 -f- 0,85) г>„; для гусеничного урх = 0,93 t?B, где o{t— номинальное значение скорости на рабочей передаче тягача; Кп — коэффициент потерь грунта при перегрузке с рабочего органа па транспортер (табл. 24); — коэффициент разрыхления грунта; 7—объемная масса грунта в плотном теле, кг/м3 (см. табл. 4); т = *= 0,3 0,4 — коэффициент, учитывающий вертикальную составляющую сопротивления копанию; — сопротивление копанию, кге; f —коэффициент сопротивления перекатыванию пневматнков по свежесрезанной поверхности грунта табл. 6, 7); i—уклон местности. * р
Для нормального протекания рабочего процесса грейдера-элеватора необходимым является условие S W < Т (Т — сила тяги тягача). Для колесных тягачей значение Т находим из условия частичного буксования движителя относительно грунтовой поверхности: Т = (0,7 ~~ 0,73) фс/?и (1.64), где Фс — коэффициент сцепления (см. табл. 6); /?в — реакция со стороны грунта на ведущие колеса тягача, кге. Тяговое усилие проверяют по мощности двигателя тягача: Т_Я№М--У 1ЧТ где Л7ДЯ — мощность двигателя, л.с.; Np — мощность, потребляемая электро-двигателями транспортера, очистительного устройства и насоса гидропри-пода (у грейдеров-элеваторов, снабженных собственным двигателем внутреннего сгорания для привода транспортера и управления рабочими органами, в формуле (1.65) jVp — 0); г] = 0,75 0,85 — к.п.д. трансмиссии тягача; f]T — к.п.д. тягача с учетом потерь энергии на его передвижение (0,7 — для гусеничных; 0,8 — для колесных тягачей); ин — номинальное значение скорости движения, м/с. Значение тягового усилия тягача грейдеров-элеваторов можно принимать но его технической характеристике для низших передач. При известном тяговом усилии площадь поперечного сечения срезаемой стружки, см2: Т — О {f ± i) f==--пгчк--0М) (f ± 0 • (бгэ — сила тяжести грейдера-элеватора без грунта). Если в результате расчета оказывается, что площадь поперечного сечения стружки больше ее рекомендуемого (табл._23) или предельного (табл. 24) значений для заданных условий, следует рассмотреть возможность назначения более высокой рабочей скорости, но не более 7—10 км/ч. Эксплуатационная часовая производительность (ма/ч) по данным тягового расчета определяется такими соотношениями: копание грунта прямым и обратным ходами с разгрузкой в отвал П=0.0(Ш    ;    (1-в7) копание движением в одну сторону с обратным холостым ходом и отсыпкой грунта в отвал п =----;    (1.68) 1 ' ' 2/„„„ 0,001 (—f- ———) 4- 2 Х^р.х ух.х/ копание грунта с погрузкой его в транспортные средства П =
-Ия — '1'
0,001
р.х
где irp, ly. х — длина пути движения груженого и порожнего транспорта, км; Угр, vXx— скорости движения груженого и порожнего транспорта, км/ч; /р, ^,ов — соответственно время разгрузки и поворота транспортной единицы, ч (?р = 0,005 На рис, 14 показано изменение производительности в зависимости от видя разрабатываемого грунта.
принимается потерь грунта при его перегрузках с рабочего органа на транспортера в автосамосвал (табл. 24); грх— g скорость рабочего хода грейдера-элеватора, км/ч; /7/ х — скорость холостого хода грейдера-элеватора; ifn0B — время, затрачиваемое на один разворот грейдера-элеватора в конце захватки, ч (0,015 —0.025):/с —время смены транспортной единицы ч (0,003 — 0,0042); п — количество транспортных единиц, загружаемых за один цикл,
ранее величин единицы, м®. Общее количество однотипных траиспорт]1ЫХ единиц, обслуживающих грейдер-элеватор, находим из равенства riQ — 1 -f (Шц/(р/УсКв) (1.71) Здесь П— эксплуатационная часовая производительность грейдера-элеватора при погрузке грунта в транспорт, м8/ч; А’р — коэффициент разрыхления грунта; Vc— емкость кузова самосвала, ы3; Кв — коэффициент использования по времени транспортных средств, (0,85 — 0,9); — время цикла транспортной единицы (ч) за вычетом времени погрузки,
Здесь F— площадь поперечного сечения стружки, м2 (определяется расчетом или принимается но табл. 23); / —длина захватки, м; Лп, — коэффициенты транспортер и о
Vc — объем
FLKnK„Kr
(1.72)
гр
1.7. Рабочий процесс одноковшовых погрузчиков Одноковшовые погрузчики предназначены для разработки и погрузки сыпучих материалов, планировки площадок, копания и перемещения грунтов групп I—III с погрузкой в'отвал или транспортные средства. Возможно применение одноковшовых погрузчиков йа складах для перемещения строительных материалов и грунта на небольшие расстояния. В соответствии с назначением одноковшовые погрузчики широко применяются в транспортном, жилищном и гидротехническом строительстве, в горнорудной промышленности, на железнодорожном транспорте и т. п. В дорожном строительстве погрузчики чаще всего используются d карьерах строительных материалов, на складах песка, щебня, гравия.
(!■ 69)
кузова транспортной

(1. 70), где помимо названных
Рис. 14. Изменение про* изводит ельности грейдо-ров-элеваторов в зависимости от прочности грунта С. За единицу принята производительность при разработке грунта группы I движением в обе стороны с отсыпкой в отвал: 1 — работа в обе стороиы с отсыпкой грунта в отвал: 2— работа в одну сторону с холостым обратным ходом н отсыпкой грунт» и отвал и работа в обе стороны с погрузкой грунта в транспортные средства
'гр
0,2; /гтов 0,009 -V- 0,013).
//////////, /У//////
//_//////

Рис. 15. Схемы погрузки материалов в транспорт фронтальным погрузчиком: fl—с разворотом погрузчика на 180°: б — с разворотом погрузчика на 90°; в—с разво-рогом погрузчика на 45°; г ~ челночным способом Отечественная промышленность серийно выпускает одноковшовые погрузчики с фронтальным, перекидным и полуповоротным рабочими органами. Рабочий процесс погрузчиков определяется видом выполняемой работы и способом разгрузки ковша. У фронтальных погрузчиков при погрузке сыпучих материалов в транспорт он заключается в следующем. На первой передаче, соответствующей скорости движения погрузчика до 4 км/ч, ковш внедряется снизу в штабель сыпучего материала на глубину 0,3—0,5 м. Днище ковша при этом необходимо наклонять к опорной поверх* Рис. Hi. Погрузка материалов в транспорт погрузчиком с иолуповорогным рабочим органом: а — челночным способом; б — с разворотом на 90°; в — с разворотом на '15е ности под углом 5—7°. Ковш погрузчика па гусеничном ходу внедряется в результате напорного усилия, развиваемого базовым тягачом. Колесные фронтальные погрузчики внедряют ковш в штабель за счет напорного усилия и запаса кинетической энергии, приобретенной в процессе разгона. Ввиду этого длина пути разгона должна составлять 3—4 м. В момент внедрения либо после него производится черпание сыпучего материала. Далее задним ходом, обычно на низшей передаче, погрузчик отходит от штабеля и маневрирует е целью наиболее быстрого подхода к транспортному средству (рис. 15). При наличии достаточной площадки целесообразно погрузчиком совершать только прямолинейные движения. Но при этом транспорт также маневрирует (рис. 15). Ковш фронтального погрузчика разгружается опрокидыванием вперед. Холостой ход выполняется со скоростью, на 25—40 % нрепышающей скорость рабочего хода. Погрузчики с полуповоротным и перекидным ковшами рабочие движения выполняют так же, как и фронтальные. Подача к ним транспортных средств и разгрузка ковшей осуществляется в соответствии со схемами рис. 16, 17. Тяговый расчет и производительность погрузчиков. Тяговый расчет выполняется для процесса копания грунта и черпания материала из штабеля поступательным движением погрузчика. В первом случае суммарное сопротивление перемещению (кге) I. W ~Wf + WK (1.73), где Wf — сопротивление движению, кге; U7K —сопротивление копанию грунта, кге; На конечном этапе заполнения ковша Wf = Gu+r(f ±i) (1.74); WK » KJh (1.75). Здесь Gn+r — сила тяжести погрузчика с грунтом, кге; / — коэффициент сопротивления передвижению (см. табл. 6); I — уклон местности (работа погрузчика допускается при уклонах не более 5 %); — удельное сопротивление копанию, кгс/см2 (см. табл. 5); b — ширина режущей кромки ковша, см; h — толщина стружки, см. Во втором случае суммарное сопротивление рассчитывается по формуле £\F я (Gn+r + WK sill Ф) {/ ± i) + Ws cos ф. (1.76)
В приведенном равенстве WK — сопротивление черпанию материала, определяемое по приведенному выше равенству и направленное параллельно поверхности откоса штабеля; ф — угол естественного откоса сыпучего материала в штабеле (см. табл, 3). j Суммарное сопротивление не должно быть более тягового усилия определяемого либо сцепными качествами движителя, либо мощностью двигателя. По условию сцепления для колесных погрузчиков со всеми ведущими осями

Рис. 17. Погрузка материала в транспорт погрузчиком с перекидным ковшом а—челночным способом; б—с разворотом на 90® Т — (0,7 — 0,73) фс<Зп (1. 77); для гусеничных погрузчиков Т — фс^п 0-78), где фс — коэффициент сцепления движителя с опорной поверхностью (табл. 6); Gn — сила тяжести погрузчика, кге. Исходя из реализации полной мощности двигателя, получаем, кге: Т,~27Ут—QntfibO.    (1.79) Здесь .V в — мощность двигателя, л. с.; г)т— к. п. д. трансмиссии (механической t]T = 0,85— 0,9; гидромеханической щт = 0,6 — 0,75); vn — номинальная скорость движения погрузчика на рабочей передаче, км/ч (vH до 4 км/ч). При известных характеристике погрузчика и коэффициенте Ki среднюю толщину срезаемой стружки йср (см) можно найти по следующим соотношениям: при резании грунта стружкой постоянной толщины при черпании материала из штабеля наклонной стружкой тн —(Од о,вог)(/±о (1.81)
ср Кib [cos ф -- (f ± t) sin ф] ‘ В приведенных формулах Gp — сила тяжести грунта в ковше, Gr = = VlKjKр, где V — емкость ковша, м8; 7 — объемная масса разрабатываемого материала (табл. 4), кгс/м8; /(„ — коэффициент наполнения ковша-j( — коэффициент разрыхления черпаемого материала. Коэффициент наполнения ковша погрузчиков для разрыхленного грунта — 0,8—0,9; влажного песка — 0,9—1; щебня с размером фракций до 40 мм — 0,6—0,75; травля _0,9—1; плохо дробленной скалы — 0,4—0,5, Эксплуатационная часовая производительность одноковшовых погрузчиков (т/ч) в общем случае определяется равенством 3600 VfKHKrK} н 'т -В р
п =
где V — геометрическая емкость ковша, м8; 7 — объемный вес погружаемого материала, т/м8 (табл. 4); /(„—коэффициент наполнения ковша; Кт — коэффициент, зависящий от условий работы /Ст — 0,8—1; Кп — коэффициент использования погрузчика по времени; /Ср — коэффициент разрыхления материала; 1Н — глубина ковша, м; Sj, s2 — длина пути движения погрузчика при подходе к штабелю и при движении к транспортной единице, м; ур х, fx x — скорости внедрения погрузчика в штабель или грунт и холостою хода, км/ч; t0 — время маневрирования транспорта (/0 — 5-f-6 с при работе по рис. 1, г и /о = 0 при неподвижном транспорте); tn п — время переключения передач, с {tn п = 5—10 с); ?пр — время поворота рабочего оборудования в горизонтально!"! плоскости на выгрузку (для фронтальных и перекидных рабочих органов *пр~0; для полуповоротных fnp = 6-r-l0 с); /п к—время поворота ковша на выгрузку или в положение набора материала в вертикальной плоскости, с: где DK — виутрений диаметр цилиндра поворота ковша, см; Пт—теоретическая производительность насосов, л/мин; % — объемный к. п. д. гидропривода; /С3 = 1,5-т-2—коэффициент замедления поворота ковша; Ня— перемещение поршня гидроцилиндра поворота ковша из положения внедрения до запрокинутого, см. В случаях копания грунта или черпания материала из штабеля при совмещении напорного движения погрузчика и подъема ковша стрелой в приведенную выше формулу производительности вместо 1К необходимо ввести длину пути заполнения ковша /3 (м): при копании грунта (1.84)
l* [TH-{Gn + 0,5Gr)(/± /)|/Ср’ при черпании материала из штабеля (см. рис. 18 Ь) VKjKa cos ф [cos ф -j- (/ ± i) sin ф] (1.85)
'3~ lTH-(Gn + 0,5Gr)(/±/)]Kp Эксплуатационная производительность одноковшовых погрузчиков за-висит от степени заполнения ковша, условий работы, длины участка пути прохода погрузчика к штабелю и т. д, Черпание материала погрузчиком ведут двумя способами (рис. 18). Первый способ (рис. 18, а) заключа* ется в том, что под действием напорного усилия тягача ковш внедряется в штабель на полную глубину днища или даже несколько больше и лишь после этого его поворачивают на себя цилиндром поворота ковша. Сыпучий материал, лежащий над днищем, попадает в ковш. Коэффициент заполнения ковша при черпаьии описанным способом обычно не превышает 0,6, Второй способ черпания материала (рис. 18, б) заключается в совмещении операций поворота ковша, подъема страды с ковшом и напорного движения погрузчика. При этом способе kobiu в штабель внедряется вначале примерно на 1/3 глубины. После этогс^ ковш’поворачивается вокруг Рис, 18, Схемы черпания материала ковшом погрузчика: а — раздельным способом; б — совмещенным способом горизонтальной оси на угол, несколько меньший угла естественного откоса сыпучего материала. Далее напорным движением погрузчика и подъемом ковша стрелой осуществляется движение режущей кромки ковша параллельно поверхности откоса. Желательно толщину черпаемого слоя материала соблюдать постоянной. Второй способ черпания сыпучего материала обеспечивает заполнение ковша в 1,5—2 раза большее, чем первый. Однако для его использования требуется высокая квалификация машиниста, высота штабеля не менее 2 м, ширина — не менее 6 м. Эффективное использование погрузчиков в значительной мере зависит от организации их совместной работы с транспортными средствами. К рабо* тающему погрузчику транспорт необходимо подавать бесперебойно. Грузоподъемность транспортной единицы должна быть в целое число раз больше веса материала, заключенного в ковше: псг= qK^/VК= 1; 2; 3 и т. д.    (1.86) где пс— целое число ссыпок сыпучего материала в кузов транспортного средства; д—грузоподъемность транспортной единицы, т; Кр — коэффициент разрыхления материала; V — геометрическая емкость ковша, м3; Кп— коэффициент заполнения ковша, зависящий от способа черпания; у — объемный вес сыпучего материала, т/м3 (см. табл. 4). Количество транспортных единиц, обслуживающих погрузчик, определяется равенством д0 = <Шп/?/Г')-И,    (1.87) где П—эксплуатационная часовая производительность погрузчика, т/с; — время цикла транспортной единицы без учета времени простоя под погрузкой + 'пов-    (1.88)
i — гр 1 ** ■ f
У,.,
Гр
-длина пути движения груженого и порожнего транспорта, средние скорости движения груженого и порожнего транспорта, р> *пов соответственно время разгрузки и поворота транспорта, ч (/р = 0,005 -г- 0,02; 1П0В = 0,009 -f-0,013): q — грузоподъемность транспортной единицы, т; /<^ = 0,85-7-0,9— коэффициент использования транспорта по времени. Как следует из формулы производитель- J7 носги, выработка погрузчика существенно/L падает с увеличением пути перемещения гру- up зов (рис. 19). Наибольшая эффективность ис- о,8 пользования погрузчиков достигается при длине пути их движения не более 10 м. Путь движения погрузчика в свою очередь определяется взаимным расположением транспорта и погрузчика при заборе груза, зависит от мастерства механика-водителя и способа разгрузки ковша. Для фронтальных погрузчиков и погрузчиков с перекидным ковшом наибольшая производительность достигается при их челночной работе. К числу организационных мероприятий, способствующих повышению эффективности использования погрузчиков, обычно относят увеличение сменного грузопотока. Например, увеличение его с 300 до 600 т/смену при механизированной погрузке равносильно дополнительному высвобождению 13 погрузчиков. Важную роль в повышении производительности погрузчиков играет состояние погрузочной площадки и подъездных путей. Своевременное обеспечение достаточной ровности поверхности погрузочной площадки повышает скорость движения погрузчика и транспорта, что ведет к сокращению цикла работы как погрузчика, так и транспортных средств.
Управление рабочими органами землеройно-транспортных машин осуществляется с помощью приводов управления — гидравлических, канатно-блочных, карданно-редукторных. В навесных и прицепных машинах применяются главным образом гидравлический и канагно-блочный приводы, в самоходных — гидравлические и карданно-редукторные. Основные характеристики привода управления: усилие на исполнительном органе, скорость движения исполнительного органа, число включений в единицу времени ч длительность пребывания под нагрузкой, время включения и к.п.д. привода.
2.1. Гидравлический привод Гидравлические системы управления получили наибольшее распространение благодаря ряду преимуществ по сравнению с другими гидами приводов. К числу этих преимуществ относятся: обеспечение ревер-
Глава 2 ПРИВОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
Здесь I км; о
L
гр’ "Х.Х v.
'гр* км/ч; t
50
Q5
401.Ц
го
Рис. 19. Изменение производительности погрузчика в зависимости от пути перемещения
Таблица 25. Технические характеристики раздельно-агрегатной гидравлической системы гусеничных тракторов Марка трактора Показатель
ДТ-75 Д Т-75 Б
(Т-4П)
Т-50АП
Д Т-34 А
Д Т-55 А
Т-74
Т-100
Т-130
Г-180Г
ДЗТ-250 Масло Масло мотор веретен ное А У Летом. Масло дизель летом
Т-220
Т.330
Т-500
Тип гидравлической системы Рабочая жидкость Рабочее давление, кг/см2 Тип насоса Марка насоса Количество часов Направление вращения
'    III Унифицированная раздельно-агрегатная Дизельное масло по ГОСТ 17479—72 летом М-10Б»; зимой М-8Б2 I    >    I
Раздельно-агрегатная с основной и вспомогательной системой Летом М-ЮГ СТУ38—I—211— 68), зимой М8Г (ТУ38— I—01— Заменители: летом М-10Б2 с присадкой ИХП-1, зимой М-8Б, 140 I 140 I 160
•    I    I До 100 на всех моделях тракторов Шестеренчатый нерегулируемый
Аксиально плунжерный УРС-10
Основной и вспомогательный шестеренные Основной НШ-250, Вспомогательный НШ-32 Основной I, вспомогательный 3 НШ-250 правое. НШ-32 левое
НШ-601
НЩ-32 1
НШ-60В
НШ-46 J
аШ)-46Д|
Левое
i ИЛ-461 Левое 1
НШ-46 2
НШ-98! I
1
Левое
Правое
Привод насоса
Перед муфтой валика привода вентилятора
Через муфту от шестерни распределительного вала
От переднего конца коленчатого вала через редуктор
Через муфту от раздаточного редуктора
От шестеренного редуктора на дизе-
ле — НШ-250. от шестерен механизма газораспределения — НШ-32 (вспомогательный постоянно (вклю* чен) При неработающем двигателе с помощью муфты, включаемой рукояткой с фиксацией Двух положений
Включение, выключение насоса Число оборотов вала насоса при номинальном числе оборотов двигателя, об/мин Производительность насоса при номинальном числе оборотов двигателя, л/мин Тип распределителя
1675
1300
1300
1300
1480
1394
1625
1500
1300 I 1700 | 1900
1560
1430
Б90
52
60
60
70
60
75
153
375
(150)
410
СО
86
425
475
Кл ап ан но-зо ло тн иков ы й, мои об лочн ый
электрогидравлически й золотниковый, четырехпозиционный
Марка распределителя
Р75-ВЗ
ВЗА
Р40/45
Р75-ВЗА
Р-150-ВЗ
ВЗ
Р75-ВЗА
Окончание табл. 25
Наибольшее давление при перепуске через предохранительный клапан Емкость бака гидросистемы, л сируемого силового воздействия, независимость относительного расположения агрегатов системы, компактность конструкции, легкость .управления, возможность создания при малых габаритах значительных усилий на гидро-цилиидрах и простота предохранения системы от перегруза, удобство автоматизации управления, долговечность элементов системы, работающих в условиях обильной смазки. Для землеройно-транспортных машин, агрегатирусмых с гусеничными и колесными тягачами, которые имеют собственный встроенный гидравлический привод, используются элементы раздельно-агрегатной системы тягача. При отсутствии такой системы или невозможности обеспечить требуемые характеристики устанавливаются дополнительные агрегаты. В состав унифицированной раздельно-агрегатной системы входят шестеренчатый насос, распределитель, гидроцилиндры управления рабочим органом, масляный бак с фильтром, стальные маслопроводы и рукава высокого давления (шланги). В состав гидравлических систем могут также входить разрывные и запорные устройства (разрывные муфты и гндрозамки цилиндров), предохранительные, перепускные, обратные и другие клапаны, гидро-, аккумуляторы. В табл. 25—31 приведены основные данные технической характеристики элементов гидросистем, в табл. 32 — сведения о заправочных емкостях гидросистем вемлеройно-транспортных машин и рекомендуемых рабочих жидкостях. ' Таблица 26. Технические характеристики парораспределителей раздельно-агрегатных систем тракторов Марка распределителя Показатель Р7Б-ВЗА Р150-ВЗ Номинальное давление, кгс/см* Максимальное давление (давление срабатывания предохранительного клапана), кгс/см2 Давление срабатывания клапана возврата золотников в нейтральное положение, кгс/см3 ПО—125 Максимальная пропускная способность, л/мин Число золотников Число положений золотника Усилие для перемещения золотника на рукоятке управления, кге Габаритные размеры, мм: длина высота ширина Масса, кг Функциональная схема гидропривода с одним исполнительным гидро* цилиндром двойного действия, шестеренчатым насосом и золотниковым трехпозиционным распределителем дана на рис. 20. Марка гидронасосе НШ-10Е
НШ-32
НШ-46
ПШ-98 (ПЕГ-100-2)
НШ-50-2
ПШ-67-2
УРС-10 (748.99-сб. 230)
НШ-250-2
НГТА-64
10
Тип
насоса
Шестеренчатый Правое или левое
Аксиально-плунжерный Левое или I Правое правое
Направление вращения
Рабочее давление, кгс/см2
100
100
100
140
140
100/140)
140
70
75
Максимальное дазленне, кгс/см2
140
140
140
160
160
135(160)
160
100
Объем масла, подаваемого за оди н оборот, см8
10
31,7
45,7
48,8
69
98,8
245,8
64
680
Число оборотов, об/мин
1200—1920
960—2000
960—2000
960—2000
960-1920
1500
500
Производительность, л/мин Потребляемая мощность, кВт Габариты: длина ширина высота Масса, кг Присоединение к машине
17,5
70
262 • 205 200 17,4
19,2
375
На лапах 33
112,4
23,8
37,9
7,4
Фланцевое
Количество и диаметр отверстий в фланце (на лапах) Диаметр труба-проводов, мм Рабочая жнд-g кость
4x9
XII
4X13
4x16
20—25
36
20—25
Дизельное масло М-10Б2, ВГМЗ
АГИ, веретенное АУ
Таблица 28. Спецификация уплотняющих деталей раздельно-агрегатных гидросистем Д* детали Наименование агрегата а размеры уплотнительных деталей, мм Количество деталей b;j машине Материал НШ-10-0101031 Гидронасос НШ-10 Кольцо 0 24,5, d — 3 Резина HIU-10-0101034 0 17, d ^ 2.5 То же. НШ-10-0101035Д 0 68, d = 3 НШ-32-0303030Д Гидронасосы НШ-32, НШ-46 Кольцо 0 46, d = 3 НШ-32-0303032Д 0 89, d — 3,5 НШ-46-0505037 0 27, d = 3 НШ-46-0505038 0 18, d = 3 НШ-46-0505039 0 34,5, d = 3 НШ-60-0505039 Гидронасос ШИ-60 Кольцо 0 34,5, d = 3 НШ-60-0505040В 0 33, d = 3 Н8-770-110 Гидронасос HПА-64 Кольцо 0 20, d = 2 Резина Н8-770-111 0 116, d = 3 3825 ТУ МХП ] 166-51Р То же Н8-770-113 0 98, d = 3 Н8-770-112 Н5-988-047 Манжета 0 62,5, d ~ = 33 ИШ-10 0101031 Г идрораспределителн P75 Кольцо 0 24,5, d — 3 Резина' НШ-10 0101034 0 17, d = 2,5 ТУ 1116-58 То же НШ-46 0505046 0 21, d = 3 Р40/75 0808038А Прокладка верхняя, Резина ИРП 1260 P40/7S 0808039А Прокладка нижняя, Я = 0,6 ТУ 204-54 То же Р40/75 080805А Прокладка А = 2 Примечание, d — диаметр поперечного сечения; б — ширина манжеты; h — толщина прокладки. Таблица 29. Технические характеристики секционных гидрораспределителей Показатель Марка распределителя Условный проход, мм Номинальное давление, кгс/см2 Максимальное давление, кгс/см2 Номинальная пропускная способность, л/мин Потерн давления (кгс/см2) при нейтральной позиции золотника и числе секций Потери давления при рабочей позиции золотника кгс/см2 Наибольшее усилие для перемещения золотника, кге Наибольшее усилие для перемещения золотника на рукоятке управления, кге Таблица 30. Технические характеристики гидрораспределителей с электрогндравлическим управлением (РЭГ), предназначенных для давлений до 160 кгс/см2, напряжение питания 12—24В, потребляемая мощность 10,3 Вт 12/24 В Показатель Марка распределителя (РЭГ) Условный проход, мм Номинальная пропускная способность, л/мин Потери давления (кгс/см2) при нейтральной позиции золотника и числе секций Потери давления (кгс/см2) при рабочей позиции золотника Давление управления, кгс/см8 Потребный" поток в магистрали управления, Время включения основного золотника, с Габаритные размеры трехзолотникового распределителя, мм: 0,2— 0,8 длина ширина высота Масса, кг Таблица 31. Техническая характеристика электроуправляемых парораспределителей реверсивных золотников для давлении до 100 кгс/см2, напряжения питания — 12/24 В Показатель Марка распределителя Номинальный расход, л/мин Потери давления в золотнике при наибольшем расходе, кгс/см2 Время включения, с Тип электромагнита ЭМ-1,5 1 Сила тока, А Ход якоря, мм Тяговое усилие, кге Габаритные размеры мм: высота ширина длина Масса, кг Таблица 32. Рабочие жидкости, емкости и давление в гидросистемах ЗТМ Марка машины Система Рабочая ЖИДКОСТЬ Емкость, л Давление летом зимой (рабочее), кгс/см2 Трактор Т-74 Гидросистема рабочего оборудования Тракторы ДТ-75, ДТ-75М, ДТ-75Р Бульдозер ДЗ-29 (Д-535) Бульдозеры ДЗ-42 (Д-606), Д3-43 (Д-607) Скреперы ДЗ-ЗО Ш-541А), ДЗ-ЗЗ (Д-569) ДЗ-119 Трактор Т-4 Рыхлитель ДГИ8 (Д-723) Бульдозеры ДЗ-52 (Д-685), ДЗ-55 (Д-689), ДЗ-101 Скрепер ДЗ-111 (Д-697) Тракторы Т-100, Т-100М, Т-ЮОМГП, Т-ЮОМГБ Гидроуси литель механизма поворота П радо лжение табл. 32 Тракторы Т-100МГП, Т-ЮОМГБ Гидросистеме! рабочего оборудования Трактор Т-130Г. Рыхлитель ДП-5С (Д-525С) Бульдозеры ДЗ-54С (Д-687С) ДЗ-18 (Д-493), ДЗ-19 (Д-494) ДЗ-27С (Д-532С), ДЗ-28, ДЗ-109, ДЗ-110 Скреперы ДЗ-20 (Д-498) Гидросистема рабочего оборудования ДЗ-77С, ДЗ-46 (Д-612) Тракторы Т-180Г Рыхлители ДП-16С (Д-711C) 2; 14 14; 4
Бульдозеры ДЗ-24 (Д-521)
Г и д росист е-ма рабочего оборудования
ДЗ-25 (Д-522)
Д3-35 (Д-575А)
Скрепер ДЗ-26 (Д-523)
Тракторы ДЭТ-250 и ДЭТ-250М
Рыхлитель ДП-9С (Д-652АС)
Бульдозер ДЗ-34С (Д-572С) ДЗ-118
Скрепер Д3-23 (Д-511)
Скреперы ДЗ-11 (Д-357)
Общая
гидро
система
ДЗ-13 (Д-392)
Гидросистема прицепного оборудования
Общая
гидросисте
Тракторы К-700, К-702
Г идросисте-ма поворота трактора
Окончание табл. 32
Бульдозер ДЗ-48 (Д-661)
Гидросистема рабочего оборудования
Скрепер ДЗ-74
Грейдер ДЗ-58 (Д-700)
Аитогрейдеры: ДЗ-40 (Д-598),
Общая
гидро
система
ДЗ-40Б (Д-598Б), ДЗ-40 А (Д-598А)
Гидросистема усилителя руля
ДЗ-99 (Д-710А)
Общая
гидро
система
Гидросистема усилителя руля
Д3-31 (Д-557),
Общая
гидро
система
ДЗ-31С (Д-557£)
Г идро-система усилителя руля
ДЗ-98, ДЗ-105
Общая
гидро
система
Грейдеры-элеваторы: ДЗ-501 (Д-437А)
Г идро-слстема рабочего оборудования
ДЗ-502 (Д-616)
Д3-503 (Д-633)
П р и м е ч а н и е. Цифры — рабочие жидкости в соответствии с приведен-ними ниже данными.
В таблице приведены данные о применяемых рабочих жидкостях по инструкциям заводов-йзготовителей. В настоящее время в соответствии с межведомственными техническими требованиями предусматривается переход на специально созданные для гидроприводов рабочие жидкости:
ВМГЗ — в качестве зимнего в районах умеренного климата и всесезон- ■ ного в северных и восточных районах;
МГ-30 — в качестве летнего в районах умеренного климата и всесезон-ного в южных районах страны.
Рабочие жидкости для гидросистем (масла)
1.    Дизельное М-10Б* (ГОСТ 17479—72)
2.    Дизельное М-8Бг (ГОСТ 17479-72)
3.    Дизельное М-10Б2 с присадкой ЦИ А ТИМ-339 (['ОСТ 17479—72)
4.    Дизельное М-8Бг с присадкой ЦИАТИМ-339 (ГОСТ 17479—72)
5.    Дизельное М-ЮВ» с присадкой ВНИИМП-360 (ГОСТ 8581—78)
6.    Дизельное М-8В., (ГОСТ 8581—78)
7.    Дизельное М-8Вг с присадкой ВНИИНП-360 (ГОСТ 8581—78)
8.    Автотракторное АК-15 (ТУ-38-0-01-280-76)
9.    Авютракторное АКп-10 (М-10Бх) по ТУ-38-0-01-280-76
10.    Автотракторное ЛКЗп-6 (М-6Б1) по ТУ-38-0-01-280-76
11.    Индустриальное 12А (веретенное 2) ГОСТ 20799—75
12.    Индустриальное 20А ГОСТ 20799—75
13.    Веретенное Л У (ГОСТ 1642—75)
14.    ЛМГ-Ю (ГОСТ 6794—75)
15.    Моторное М-10Г (ТУ 38-1-211-68)
16.    М-8 Г по ТУ 38-1-01-46-70
17.    МГ-30, МГ-20 по ТУ 38-1-01-50-70
18.    ВМГЗ (ТУ 38-101479-74)
I—бак; 2—насос; 3— предохранительный клапан; 4 — распределитель; 5—гндроцн-линдр    *
Рекомендации но эксплуатации гидросистемы
J. После запуска двигателя и включения механизма привода при нейтральном положении золотника в течение 2—3 мин прокачивать масло на малых оборотах двигателя, а затем 5—6 мин — на рабочих оборотах. Затем произвести 2-3 движения рабочего органа для подготовки системы к работе.
2.    Если гидросистема не используется, насос следует отключить.
3.    При резком повышении температуры масла запрещается дальнейшая эксплуатация насоса до выяснения причин нагрева.
4.    Соединения трубопроводов должны обеспечивать герметичность во избежание подсоса воздуха в систему и утечек жидкости.
5.    За исключением замены сальников и уплотнительных колец насосы в эксплуатации ремонту ие подлежат.
6.    Включение рукояток управления золотниками должно производиться плавно, без рывков. После установки золотника в рабочее положенно и его фиксации необходимо убирать руку с рукоятки для обеспечения возможности возврата золотника в нейтральное положение при перегрузке или окончании рабочего хода поршня.
7.    При длительной (более 30 мин) фиксации рабочего органа во время стоянки или транспортировки'машины необходимо разгружать гидросистему, устанавливая рабочий орган на упоры или подвески.
8.    При монтаже стальных маслопроводов сплющивание их в месте изгиба не допускается.
9.    При монтаже рукавов высокого давления не допускается скручивание рукава (определяется по маркировочной линии, нанесенной вдоль рукава), натяжение рукава, а также изгиб (по радиусу менее восьми наружных диаметров рукава). Положение рукава должно исключать возможность соприкосновения его с деталями машины.
10.    Перед монтажом маслопровод рекомендуется продуть сжатым воздухом для удаления посторонних частиц (грязи, стружки). В полевых условиях концы запасного маслопровода (шланга) должны быть плотно закрыты. Открывать их следует непосредственно перед установкой ня машину,
11.    Заправка системы должна производиться только чистым маслом с обеспечением мер, не допускающих загрязнения при заправке.Запрещается для ускорения заливки вынимать сетку грубой очистки масла из заливной горловины.
12.    Уровень масла в баке необходимо регулярно проверять,
13.    Фильтрующие элементы бака необходимо промывать и продувать сжатым воздухом, очищать магнит фильтра, не допуская при этом нарушения регулировки предохранительного клапана последнего.
Регулировка гидросистемы управления рабочим органом ЗТМ- Регулировка унифицированной раздельно-агрегатной гидросистемы базовых тракторов и тягачей ЗТМ заключается в установлении предельного давления в системе (регулировка предохранительного клапана) или в установлении давления срабатывания устройства автоматического возврата золотника.
^ Регулировка предохранительного клапана производится только при опачительиом изменении давления срабатывания (10 кг/см8). При этом необходимо убедиться, что изменение давления не произошло по причинам, не зависящим от регулировки клапана (наличие грязи на рабочей кромке гнезда клапана, снижение давления в насосе — см. табл. 40). Проверка давления осуществляется контрольным манометром, устанавливаемым в напорной магистрали, при температуре масла 40—60 °С и средних или максимальных оборотах двигателя.
Для регулировки клапана снимают пломбу, гайку-колпачок, ослабляют контргайку регулировочного винта и, ввинтив (или вывинтив) на 1/4 оборота регулировочный винт, проверяют давление по манометру. Регулировку производят таким образом до получения заданного давления, после чего надо ■собрать и опломбировать клапан.
При больших изменениях давления (более 10 кг/см8) причиной изменения регулировки предохранительного клапана может быть осадка его пружины или выработка поверхности, сопряженной с кромкой гнезда. В этом случае разбирается клапан и заменяются непригодные детали с последующей регулировкой регулировочным винтом.
Автоматические системы управления рабочими органами землеройнотранспортных машин. Системы автоматического управления (САУ) обеспечивают частичную автоматизацию рабочих процессов ЗТМ. Автоматизированы, как правило, операции управления, обеспечивающие заданное положение рабочего органа в пространстве, и только в отдельных системах предусмотрены дополнительные устройства для автоматического выглублеиия рабочего органа при перегрузке двигателя машины. При этом обычно САУ дублируется ручным .управлением.
САУ, которыми в настоящее время оснащаются ЗТМ, разработаны ВНИИстройдормашем на базе комплекта унифицированных приборов н средств управления (табл. 33).
САУ рассчитаны на работу при интенсивной вибрации, ударных нагрузках в широком диапазоне температур (от —40 до -(-50 °С), влажности (до 98% относительной влажности). В табл. 33 даны основные характеристики унифицированных приборов для автоматизации землеройно-транспортных машин.
В автономных САУ заданное угловое положение рабочего органа сохраняется но отношению к искусственной вертикали, воспроизводимой датчиком
Таблица 33. Технические характеристики унифицированных приборов для автоматизации ЗТМ
Наименование и схемы приборов и устройств
Параметры
Модификации
Датчики углового положения ДУП маятникового типа с потенциометрическим преобразователем угловых перемещении в аналоговый электрический сигнал
Универсальное монтажное устройство для датчиков ДУП
Датчик щуповый со щупом, связанным с двумя бесконтактными концевыми выключателями
Универсальное монтажное устройство с дистанционным управлением для датчиков. Коп ирный канат с натяжным устройством для работы с датчиком
Блок управления для копир-ных и комбинированных систем
Блок управления для автономных систем
Блок унифицированных ли гелей
уси-
Пульт дистанционного управления Пределы измерений, % уклона ±9    ±9 ±18 Разрешающая способность, % 0,3    0,18 0,3 уклона Сопротивление потегщиометра, 200    800 800 Собственная частота, Гц    1,44 Габаритные размеры, мм 230x230x150 Масса, кг    14 Пределы установки уклона, % ±84 Шаг перестановки уклона, % 14 Габаритные размеры, мм 232x282x170 Масса, кг    16 Пределы угловых перемещений осп щупа, град    0,3—9 Диапазон измерения зоны нечувствительности, мм 1—20 Габаритные размеры, мм 198Х 198 x 265 Масса, кг 5 Рабочий ход, мм    200 Габаритные размеры, мм 505x150x265 Масса, кг    15 Диаметр каната, мм    2 Усилие натяжения, кге    30 Масса в комплекте со стойками, кг    32 Число подключаемых датчиков    2—3 Число подключаемых гидро-золотнйков 2—3 Габаритные размеры, мм 230X 295-]-217 Масса, кг 3,2 Число подключаемых датчиков 1 Число подключаемых гидро-золотников    1 Габаритные размеры, мм 206x150x120 Масса, кг    2,5 Число каналов    2 или 4 Входной сигнал, А    0,06 Выходной сигнал, А    3 Напряжение, В    12 или 24 Габаритные размеры, мм    200X226x98 Масса, кг    1(з Габаритные размеры, мм 135x165x 120 Масса, кг    0,8 Таблица 34. Комплекты аппаратуры для автоматизации землерон но-транспорт»ых машин Наименование комплектов аппаратуры, назначение системы. Машины, на которых она устанавливается. Выполняемые работы и показатели точности Состав комплекта и схема размещения приборов на машине Профиль / Автономная система стабилизации заданного углового положения отвала в поперечной плоскости. Устанавливается на автогрейдерах легких, средних, тяжелых. Применяется при профилировании земляного полотна, вырезании кюветов, планировке откосов. Допускает отклонение поперечного профиля в пределах ± 1 % при рабочей скорости до 3.6    км/ч Профиль 2 Комбинированная система стабилизации заданного углового положения в поперечной плоскости и по высоте. Устанавливается на автогрейдерах легких, средних, тяжелых. Применяется при профилировании земляного полотна, вырезании кюветов, планировке откосов, распределении материалов на полотне дороги. Допускает отклонение поперечного профиля в пределах ±0,2% при скорости до 0,9 км/ч, +0,5% при скорости 3.6    км/ч и отклонение продольного профиля в пределах ±6 мм при скорости 0,9 км/ч, ± 10 мм при скорости 3,6 км/ч Автоплан 1 Автономная система стабилизации заданного углового положения толкающего бруса в продольной плоскости. Устанавливается на бульдозерах. Применяется при планировке дамб, котлованов, оснований дорог. Допускает отклонение поверхности от проектной отметки в пределах ±5 см при рабочей скорости до 3 км/ч Автоплан 2 То же, что в системе Автоплан 1 и, кроме того, защита двигателя от перегрузок при значительном увеличении усилия копания Стабилоплан 1 Автономная система стабилизации заданного углового положения ковша скрепера в продольной плоскости. Применяется при планировке дамб, котлованов, оснований дорог. Допускает отклонение поверхности от проектной отметки в пределах ±5 см при рабочей скорости до 3 км ч Датчик углового положения (ДУП). Универсальное монтажное устройство для датчиков ДУП, Блок управления для автономных систем. Электрогидрозолотники ЗСУ-5 или ЗСУ-1 (табл. 31) Датчик углового положения (ДУП). Универсальное монтажное устройство для ДУП. Датчик щуповый. Универсальное монтажное устройство' с дистанционным управлением. Копирное устройство. Блок управления для комбинированных систем Электрогидрозолотникн 3£У-5 Блок унифицированных усилителен Датчик углового положения .ТУП, Универсальное монтажное устройство для ДУП. Блок управления для автономных систем, Пульт дистанционного управления. Электро-гидрозолотник ЗСУ-5 Дополнительно к составу комплекта Автоплан 1. Блок уни-фи цированкых усилителен. Датчик тахогенератор. Блок сравнения сигналов Датчик углового положения ДУП. Универсальное монтажное устройство для ДУП Блок управления для автономных' систем. Пульт дистанционного управления. Электрозолотник ЗСУ-3 или ЗСУ-5 углового положения (ДУП), установленным на контролируемом органе (тяговая рама автогрейдера, толкающий брус бульдозера). Требуемый уклон устанавливается положением датчика в универсальном монтажном устройстве и регулируется в пределах ±9 % с помощью смонтированного в пульте задатчика, снабженного шкалой в процентах уклона. Датчик включается в мостовую схему, два плеча которой образованы потенциометром задатчика, два другие — потенциометром датчика, при этом движки потенциометров подключаются к пульт-оргаиу. При соответствии заданного и полученного углов установки рабочего органа пульт-орган находится в нейтральном положении, при разбалансе моста он через усилитель включает один из двух электромагнитов золотника, управляющего гидроцилиндром. В результате рабочий орган поднимается или опускается до установки в заданное датчиком ДУП положение. В комбинированных САУ дополнительно к автономной системе управления положением отпала автогрейдера в поперечной плоскости устанавливается аппаратура, работающая по копирному устройству, для обеспечения стабилизации заданного положения отвала по высоте. При отклонении отвала от уровня, заданного внешней направляющей, щуповый датчик включает один из двух бесконтактных концевых выключателей, управляющих соответствующим электромагнитом золотника. Гидроцилиндр подъема — опускания отвала устанавливает при этом один конец отвала на заданную высоту, а система стабилизации положения отвала в поперечной плоскости восстанавливает заданный угол поперечного наклона с помощью второго гидроцилиндра. В табл. 34 даны основные сведения о серийных комплектах и схемах размещения аппаратуры САУ на землеройно-транспортных машинах. Технические характеристики электроуправляемых парораспределителей, применяемые в САУ, сведены в табл, 30. Исполнительные механизмы гидравлического привода управления. В качестве исполнительных механизмов в гидроприводе землеройно-транспортных машин применяются силовые гидроцилиндры возвратно-поступательного движения и гидродвигатели вращательного движения. Основные параметры цилиндров выбираются в соответствии с ГОСТ 6540—68, их конструкция обусловлена ведомственными нормами. Традиционная схема установки гидроцилиндров .управления выполняется шарнирным креплением цилиндра на раме базовой машины, а штока — на рабочем органе. При этом штоковая полость цилиндра работает при подъеме рабочего органа, поршневая — при опускании. В ряде случаев, например при управлении отвалом бульдозера, более рациональна схема, в которой на выглубление отвала работает поршневая, а на заглубление — штоковая полость. Режим работы гидропривода при таком расположении гидроцилиндров становится менее напряженным, снижаются давления в гидросистеме, увеличивается долговечность элементов гидросистемы, уменьшается число включений, улучшаются условия труда. Аналогичная схема управления разработана для механизма подъема и опускания ковша скрепера, управления передней заслонкой. 2.2. Канатно-блочная система управления Данная система управления, обладая рядом преимуществ (простота устройства, надежность работы), имеет и существенные недостатки (возможность реверсирования при обычном исполнении только за счет массы опускаемых частей, быстрый износ канатов). В канатно-блочной системе управления ЗТМ в качестве приводного механизма используется тракторная лебедка. Усилие на рабочий орган передается с помощью полиспаста. Канат от барабана лебедки в блочную систему полиспаста направляется с помощью направляющих блоков на неподвижных осях или с флюгерной системой. Приводные лебедки канатно-блочных {систем управления (табл. 35) Таблица 35. Технические характеристики приводных лебедок Марка лебедки Показатель (Д-148В) (Д-269Б) (Д-323Л) (Д-49ЭВ) Тин лебедки Фрикшюнно-конусная с ленточным тормозом Число барабанов Продолы ?о-осевая Поперечь ю-вальная дольио* вальная Диаметр барабана, мм Рабочая длина барабана, мм Диаметр каната, мм Канатоемкость барабана, м Число слоев намотки Число оборотов барабана, об/мин Скорость наматывания каната, м/с: первого слоя последнего слоя Тяговое усилие, кге: первого слоя последнего слоя Наибольшая потребляемая мощность при работе одним барабаном, л. с. Тип привода лебедки вала отбора мощности трактора Число оборотов вала отбора мощности, об/мин Передаточное число редуктора Тип фрикциониой муфты Одноконусная Двухконусная Управление лебедкой Габаритные размеры, мм: длина ручное ручное, пневма тическое Рычажное Пневма тическое Пневма тическое Ручное, пневма тическое ширина высота Масса, кг бывают однобарабанные, продольно- и поперечно-вальные, с приводом от вала отбора мощности и от переднего конца коленчатого вала двигателя. По конструкции механизма передачи крутящего момента к барабану они бывают взльные и осевые. Крутящий момент к барабану лебедки подводится через фрикционную муфту. При отключении муфты барабан тормозится. Фрикционная муфта и тормоз управляются рычажным механизмом с ручным или пневмоуправле-нием. Регулировка канатно-блочной системы управления. В процессе эксплуа- тацни канатно-блочной системы управления лебедки требуют регулировки в связи с износом тормозных лент, фрикционов, подшипников. Регулировку обычно начинают с тормоза лебедки. При этом на продольно-осевых лебедках типа ДЗ-З, ДЗ-7 рычаг управления устанавливается в нейтральное положение, а кулак выключения тормоза располагается параллельно двуплечему рычагу. Болты крепления двуплечего рычага и кулака ослабляются, и между кулаком и этим рычагом устанавливается прокладка высотой 8—10 мм, после чего болт крепления кулака затягивается. Затем ключом за бобышку тормозного валика до отказа затягиваются тормозная лента и болт крепления двуплечего рычага. После этого вынимается прокладка и проверяется зазор между двуплечим рычагом и кулаком, которым должен составлять 3—5 мм. По окончании регулировки проверяется работа тормоза. В случае, если необходимо увеличить натяжение ленты, подтягивается тормозная пружина на 2—3 оборота гайки. Регулирование фрикциона должно обеспечить полное включение (без проскальзывания) при ходе рычага управления до 400 мм и полное выключение {зазор 2—3 мм между конусами) в нейтральном положении рычага. Возможны два случая. Первый, когда необходимо изменить только зазор между конусами, не изменяя положения ведомого зубчатого колес а в картере, Второй, когда зубчатое колесо, упираясь в крышку картера, препятствует сцеплению конусов, или, упираясь в переднюю стенку картера, препятствует вращению гайки и выключению тормоза. В первом случае рычаг управления устанавливается в нейтральное положение, ось барабана освобождается (ослабляются болты, снимается предохранительная шайба), конец оси захватывается ключом и поворачивается по часовой стрелке до соприкосновения конусов. После этого ось поворачивается в обратном направлении на 8—10° (до образования зазора), на ось надевают предохранительную шайбу (необходимо совпадение отверстий на шайбе и планке) и закрепляют ось болтами. Во втором случае проводят те же операции до соприкосновения конусов, после чего устанавливают зубчатое колесо в картере лебедки в центральное, положение. Для этого вставляют ломик между задней плитой и барабаном и до отказа подвигают узел барабана к картеру. Вставив ломик между крышкой картера и ведущим конусом, подвигают узел в обратном направлении на 3—4 мм. Затем"проводят рычаг управления из нейтрального положения в положение полного сцепления конусов (поворот рычага производится вместе с осыо барабана) и возвращают в нейтральное, удерживая ключом ось барабана, после чего ее закрепляют болтами и устанавливают предохранительную шайбу. Для регулирования подшипников ведомое колесо снимается вместе с втулкой, втулка зажимается в тиски и часть прокладок между ступицей и ведущим конусом вынимается. После этого проверяется затяжка подшипников (колесо должно проворачиваться при усилии на ободе 1,5—2 кге). При регулировании подшипников барабана последний снимается вместе с осью, ось устанавливается в тисках и вынимается часть прокладок между задней крышкой и барабаном, после чего проверяется затяжка. Регулирование продольно- и поперечйо-вальных лебедок типа ДЗ-10А, ДЗ-21А заключается в установке правильных sasopoB между ведущим 14 и ведомым 13 дисками муфты, между бугелем 5 и стаканом 6 (рис. 21), между Рис. 21. Лебедка ДЗ-10А (разрез): /— барабан; 2 — вал барабана: 3— ведомая цилиндрическая шестерня} 4-—ведущая- ап • линдрическая шестерня; 5 — бугель; 6, 9, 12 — стаканы; 7 — вал фрикционов; 8—ведомая коническая шестерня; Ю — «едущая коническая шестерня; 11—стопорная гаГжа: 13 —> ведомы Я диск муфты; 14 — ведущий диск муфты; 15 •— кольцо; 16 — регулирующее приспособление; 17 — кожух муфты; JS — фрикционные колодки Рис. Лебедка ДЗ-ЮА (вид сзади): /—рычаг управления; 2, 5 — рычаги; 3 — тяга;- 4 — цегулирсшочные тяги; 5 — водила 6 — копир; 7 — рычаг тормоза; 9, Ю — пружины роликом тормозного рычага 7 и копиром 6 (рис. 22). При этом рычаг управления лебедкой становится в нейтральное положение, муфту сцепления трактора выключают. Регулировочными тягами 4 поддерживается зазор между бугелем и стаканом (6—7 мм). Зазор между ведущим и ведомым дисками муфты обеспечивается с помощью регулировочного устройства 16 и кольца 15 (рис. 21). При этом отпускают на 5—6 оборотов три болта, крепящие кольцо 15, сближают ведущий и ведомый диски винтом регулировочного устройства до полного соприкосновения, поворачивают винт на 1,5—2 оборота п обратном направлении и затягивают болты, крепящие кольцо. Для регулирования тормоза ослабляют гайки на тяге 14 коромысла 17 тормоза (рис. 23), затем подтягиванием тяги пружины 13 устанавливают зазор между роликом тормозного рычага и копиром (2—3 мм), поворотом коромысла 17 затягивают лепту, проверяя работу тормоза. Все регулировки можно производить только при выключенной муфте сцепления трактора. Регулировка муфты сцепления лебедки ДЗ-21А производится регулировочным болтом 18 (рис. 24), которым после ослабления болтов фланца 17 сдвигают ведущий диск 19 до соприкосновения с ведомым, вывинчивают болт 18 па одии-полтора оборота и затягивают болты фланца 17. При регулировании тормоза ослабляют контргайку 25 (см. рис, 25), поворотом тяги Рис. 23. Лебедка ДЗ-ЮА (вид сбоку): 11 — тормозная леита; !2— тормозная пружина; 13 — тяга пружины; 14 — тяга тормоза 15 — поводок; 16— планка ленты; 17—коромысло; 1S — подшипник; 19 — подшипники рычага управления; 20 — крыло кабины трактора; 21— ось; 22 — опора; 23—сухарь (поз 1, 5—7 — см. рис. 24) 26 тормозная лента натягивается до зазора между роликом 10 и кулачком 11 в 0,5-1 мм. Если тормоз не удерживает барабан, увеличивают натяжение пружины 15 при сохранении зазора между роликом и кулачком. Равномерность зазора между тормозным барабаном и лентой при растормаживании обеспечивается упором 14 (при затянутой ленте зазор между упором 14 и бобышкой ленты должен составлять 0,5—1 мм). Лебедка ДЗ-21А регулируется при нейтральном положении рычага управления и выключенной муфте сцепления трактора. В табл. 36—39 приведены спецификации запасных частей лебедок. Рис. 24. Лебедка ДЗ-21А (разрез); 1, 5—недущие шестерни; 2 — стакан; 3— шпонка; 4 — пал фрикциона; С, 8 — ведомые шестерни; 7 — пал барабана; 9—передняя половила корпуса; 10 — крышка; 11— задняя половина корпуса; 12 — кожух барабана; 13 — барабан; 14 — крышка; 15 — ведомый диск; 16 — кожух муфты; 17 — фланец; 18 — регулировочный болт; 19— ведущий диск; 20 — фрикционные колодки; 21 — ступица диска; 22 — винт включення; 23—.стакан; 24 — регулировочные прокладки; 25, 26 — пробки 2.3. Карданно-редукторные системы управления Данная система используется на грейдерах ДЗ-1 и ДЗ-6, автогрейдерах ДЗ-14, ДЗ-14С. С помощью ее осуществляется жесткая кинематическая связь между приводом и рабочими органами практически при любом их количестве, достигается реверсирование движений. Работоспособность карданно-редукторной системы управления практически не зависит от 1, 19 — подшипники скольжения; 2 — рычаг управления; 3, в — валики; 4 — сферическая шайба: 5 — регулировочная тяга; 7—стопор; 3 — тормозной рычаг; 9, 22 — пальцы; 10 —* ролик; 11— кулачок; 12, 13, 18 рычаги; 14 — упор; 15 — пружина; 16, 20, 76 — тяги; 17 — тормозная лента; 21— серьга; 23— вал; 24, 27 — вилки; 25 — контргайка: 28 — опора Таблица 36. Быстроизнашивакшиеся детали лебедок ДЗ-З н ДЗ-7А Л'? детали Наименование детали Количество на лебедке Масса одной детали. Материал Л1-83БС Вал соединительный Сталь Ст. 5 Накладка фрикциона Асбобакелит Ось ведомого зубчатого Сталь Ст. 5 колеса, правая То же, левая Барабан тормозной Чугун Гайка включения фрик циона, правая в сборе То же, левая в сборе Л1-161БС Конус фрикциона в Чугун сборе СЧ 15-32 Барабан тормозной Ось правого барабана Сталь Ст. 5 » левого » Ось барабана Ведомое зубчатое ко Сталь 45 лесо, г — 116, т = — 4 мм Шестерня ведущая, г — Сталь 40Х = 16, т — 4 мм Подшипник передний Чугун СЧ 15-32 » задний Лета тормозная в сборе Накладка тормозная Вальцован ная лента ТХ МХГ1 Пружина Проволока Таблица 37. Быстроизнашивающиеся детали лебедок ДЗ-10А и ДЗ-21А Количество № детали Наименование детали брдке Масса одной детали, Материал Стакан Чугун СЧ 15-32 Вал-шестерня, z = 14, Сталь 45 т — 6 мм Колесо зубчатое, г ~
— 46, т — 6 мм
Вал фрикциона
Сталь 40Х
Винт включения в сборе
Стакан
Чугун
СЧ 15-32
Бугель
Чугун
СЧ 15-32
Шестерня коническая,
Сталь 45
г — 49, т — 6 мм
То же, г — 16, т *==
Стакан
Чугун
СЧ 15-32
Вал барабана
Сталь 45
Барабан тормозной
Чугун
СЧ К-32
Шестерня цилиндр и ч-е-
Сталь 45
ская ведомая, г — 74.
т ~ 7 мм
То же. г = ] 9, ш — =» 7 мм
Сталь 40Х
Вал фрикциона
Диск ведомый
Чугун СЧ 15-32
Диск ведущий
Накладка* тормозная в сборе
Подшипник
Чугун СЧ 15-32
ОЗ-ОЗА
Пружина
Проволока
Втулка
Чугун СЧ 15-32
Кб-02-10
Лента тормозная в сборе
Колодка двухконусная
Асбобакелит
Таблица 38. Подшипники качения приводных лебедок
Марка
лебедки
Обоз nail ели с подшипника
Наименование
ПОДШИПНИК?
Размеры, мм
честве
бедке
Л!есто установки
ДЗ-З, ДЗ-7А
Шариковый
радиальный
Механизм лебедки
Там же
Роликовый цилиндрический
Блоки стойки
ДЗ-З, ДЗ-7А
Роликовый
конический
65х140х X 36,5 _
Меха и изм лебедки
Блоки стойки
Шариковый
радиальный
Вал фрикционов
Ведущая коническая шестерня
Ведущие цилиндрические шестерни: правая — 1, левая—I, бугель—2
100x180x34
Ведущие цилиндрические шестерни: правая—1, левая—1
50Х1ЮХ27
Ведущая коническая шестерня
6оХ 140x33
Правый барабан — 2, левый — 2
Шариковый
упорный
Вал фрикционов
Шариковый
радиальный
55 x 90 x 20
Ведущая цилиндрическая шестерня
Шариковый
радиальный
80х140.ч 26
Механизм фрикциона
100x189x34
Ведущая цилиндрическая шестерня
Шариковы»
радиальный
65x140 x 33
Вал барабана
Роликовый
конический
Вал фрикциона
климатических условий.
Таблица 39. Спецификация тормозных лент приводных лебедок
Марка
лебедки
Размеры ленты, мм
Количество лент на лебедке
Тплпцша
Длин»

Вместе с тем она сложна по конструкции, имеет большую массу, требует во время эксплуатации выполнения значительного количества контрольно-регулировочных и смазочных операций. В связи с этим ее вытесняет г идр а вл и чески и привод управления, н на последних моделях автогрейдеров она уже не используется. . На грейдерах ДЗ-14 и ДЗ-6 установлено карданно-редукторнОе управ* ление с ручным приводом. Автогрейдеры ДЗ-14 и ДЗ-14С снабжены карданно-редукторной системой управления рабочими органами с приводом от двигателя. Глава 3 ТЯГАЧИ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН Тягачи гусеничные и колесные являются базовыми машинами, с которыми агрегатируются навесные, полупрнцешше и прицепные землеройио-транспортшле машины. Основные требования к тягачам — длительное обеспечение необходимого тягового усилия в режиме копания грунта на рабочих скоростях с возникновением на рабочем органе переменных горизонтальных и вертикальных нагрузок; достаточные транспортные скорости и высокая проходимость при транспортировке грунта, холостых ходах, переездах машины; низкое удельное давление на опорных поверхностях ходовых устройств; необходимая устойчивость машины; быстрое и удобное реверсирование; удобное переключение передач (желательпо переключение под нагрузкой); обеспечение отбора мощности для привода механизма управления рабочими органами машины; удобное управление одновременно базовым тягачом и агрегатируемым с ним оборудованием; высокая безотказность в работе и долговечность; возможность быстрого проведения технического обслуживания и ремонтов; обеспечение эргономических показателей, соответствующих нормативным; обеспечение безопасной работы оператора. Гусеничные тракторы используются в качестве Пазовых машин для бульдозеров, погрузчиков, прицепных скреперов, грейдеров-элеваторов и грейдеров (колесные, кроме этого, агрегятируютея с полупрнцепными скреперами). Самоходные скреперы и грейдеры-элеваторы выполняются на базе одноосных колесных тягачей, соединяющихся с агрегатируемой машиной при помощи седельно-сцепного устройства. Выбор типа ходового оборудования базовой машины определяется видом агрегатируемого с ней рабочего оборудования, характером выполняемых работ грунтовыми и природно-климатическими условиями. Гусеничные машины обеспечивают проходимость на грунтах сыпучих и переувлажненных, эффективно работают на скальных породах и тяжелых грунтах, преодолевают большие уклоны. Однако гусеничные машины имеют меньшие транспортные скорости. По этим причинам гусеничное ходовое оборудование рационально применять в тех случаях, когда машина большую часть времени цикла работает на режимах повышенной тяговой силы (бульдозеры, погрузчики, у кото* рых 70—75 % общего времени работы составляет время копания и перемещения грунта). Колесные .машины обладают преимуществами в скорости н мобильности, однако имеют значительно большие ограничения в реализации тяговых усилий. Так, колесное ходовое оборудование обеспечивает коэффициент сцеп* ления 0,4—0,6, а гусеничное 0,6—0,9. Таким образом, для обеспечения одного и того же тягового усилия колесная машина должна иметь сцепной вес в 1,5 раза выше общей массы гусеничной машины, что в свою очередь требует повышения запаса мощности двигателя. Более эффективно применение колесных машин в случаях, когда транспортная операция составляет значительную часть времени цикла (например, у скрепера), а также при необходимости выполнения рассредоточенных работ небольших объемов, разработке легких грунтов, когда не требуется больших тяговых усилий. Большинство конструкций гусеничных тракторов имеют рабочую скорость 2,5—3,5 км/ч и транспортную до 10—12 км/ч (новые модели — до 20 км/ч). Рабочие скорости колесных тракторов и тягачей находятся в пределах 3,5—7,5 км/ч, транспортные достигают 40 км/ч. При этом гусеничные тракторы обладают тяговым усилием, примерно равным силе тяжести машины, колесные — половине силы тяжести. Удельпое давление гусениц на грунт обычно находится в пределах 0,5—I кг/см3, у колесных машин оно достигает 2,5—3,5 кг/см3. 3.1. Гусеничные тракторы Гусеничные тракторы выпускаются в следующих тяговых классах: 2; 3; 4 (6); 6 (10); 9 (15); 15 (25); 35 т (без скобок указан класс согласно сельскохозяйственной классификации, в скобках — промышленной). К числу промышленных тракторов тяговых классов 35, 25, 15 т относятся соответственно Т-500; Т-330; ДЭТ-250; ДЭТ-250М; Т-180; Т-180Г; Д-804; Д-804ПГ (табл. 40, 41). Мощные промышленные тракторы Т-500, Т-330, ДЭТ-250 предназначены для агрегатирования с тяжелыми землеройно-транспортными машинами, погрузочным оборудованием, применяются в случае выполнения больших объемов земляных работ при тяжелых грунтовых условиях в различных отраслях строительства. Тракторы Т-330 и Т-500 (табл. 40) имеют гидромеханическую двухбортную трансмиссию с гидродинамическим трансформатором, эластичную торсионную подвеску с качающимися гусеничными тележками. Они снабжены универсальной раздельно-агрегатной гидравлической системой и пятью валами отбора мощности: независимым, независимым прогрессивным, тремя прогрессивными синхронными (спереди, сзади, сбоку). Пусковой двигатель оборудован электростартером. Трансмиссия трактора ДЭТ-250 (табл. 41) электромеханическая бесступенчатая в двух диапазонах — рабочем и транспортном. Подвеска эластичная независимая (индивидуальная) торсионная с большими упругими ходами опорных катков, что позволяет успешно работать в широком диапазоне грунтовых условий от тяжелых скальных грунтов до болотистых. Гусеница Таблица 40. Характеристики мощных промышленных гусеничвых тракторов Параметр Тяговый класс трактора Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Скорости движения, км/ч вперед на передаче: первая вторая третья назад на передаче: первая вторая третья База трактора, мм Колея, мм Шаг звена и ширина гусеницы, мм Просвет дорожный при погруженных грунтоза- цепах, мм Конструктивная масса трактора, кг Давление на грунт, кг/сма Номинальная мощность двигателя, л.с. Номинальное число оборотов, об/мин Рабочий объем цилиндров Масса двигателя, кг Топливо Дизельное по ГОСТ ЗУБ—73 летнее Л или зимнее 3; по ГОСТ 4749—73 летнее ДЛ или зимнее ДЗ Емкость топливного бака, л Таблица 41. Характеристики гусеничных тракторов класса 25-15 тс Параметр ДЭТ-250 Д-804ПГ ДЭТ-250М Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Скорости движения расчетные (км/ч): вперед и назад рабочий режим 2,3—12.5 транспортный режим 3,0— 19,0 вперед (км/ч) с установкой' ходо-уменыпптеля первая вторая третья четвертая пятая задний ход первая вторая Тяговые усилия расчетные (кге) вперед и назад: рабочий режим транспортный режим вперед с установкой ходоуменыии-теля первая вторая третья четвертая пятая задний ход первая вторая Баз-) трактора, мм Колея, мм Шя.г звена и ширина гусеницы, мм Просвет дорожный при непогруженных грун гозанепах, мм Масса трактора конструктивная, кг Удельное, давление на грунт (кгс/см2): на твердом грунте на мягком грунте Тип валя отбора мощности и его расположение: зависимый независимый Номинальная мощность двигателя, л.с. Номинальное число оборотов, об/мин 'Запас крутящего момента, % Удельный расход топлива двигателем на номинальном режиме, г/л.с.ч. 4440. 2450 218; 690 11960 4610 2319 2040 240; 620 2580 2500 240; 700 2580 2500 240; 550 0,56 ОД52 То же Сзади Сзади Спереди Сзади Спереди Сзади Спереди 1500 Не менее 16 1100 Не менее 8 1100 Не менее 8 Не менее 8 Диаметр цилиндра, мм Ход поршня, мм левый ряд 186,7 правый Р*Д Рабочий объем цилиндров, л Степень сжатия Масса двигателя, кг Топливо: основное (дизельное) ДЛ, ДЗ пусковое Емкость топливного бака, л Пусковое устройство Инерци онный Пусковой двигатель стар!ер с двига телем
<<< Предыдущая страница  1  2  3    Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я