Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Строительные машины для земляных работ

..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
14.5 Mб
Скачать

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный технический университет»

С. И. ВАХРУШЕВ

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Издательство Пермского государственного технического университета

2007

1

УДК 69.002.5 ББК 38.6-5

В22

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор А.Б. Пономарёв (Пермский государственный технический университет); кандидат технических наук, доцент С.Ю. Ермолаев (Пермский военный институт внутренних войск)

Вахрушев, С.И.

В22 Строительные машины для земляных работ: учеб. пособие / С.И. Вахрушев. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 236 с.

ISBN 978-5-88151-744-1

Изложены конструктивные исполнения и устройство строительных машин для земляных работ. Рассмотрены описания устройства и рабочие процессы каждого вида машин, рациональные области их применения, основные сведения о сборочных единицах, составных частях, устройствах и приборах безопасности машин. Приведены основные эксплутационные характеристики машин.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство». Соответствует учебной программе по дисциплине «Строительные машины».

УДК 69.002.5 ББК 38.6-5

ISBN 978-5-88151-744-1

© ГОУ ВПО

 

«Пермский государственный

 

технический университет», 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ

 

ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ..................................................................

5

1.1. Назначение, классификация, индексация, основные

 

параметры и технические характеристики.....................................

5

1.1.1. Бульдозеры.........................................................................

7

1.1.2. Скреперы............................................................................

12

1.1.3. Самоходные катки.............................................................

17

1.1.4. Полуприцепные катки.......................................................

23

1.1.5. Уплотняющие и планировочно-уплотняющие

 

машины.........................................................................................

23

1.1.6. Передвижные компрессоры..............................................

27

2. УСТРОЙСТВО БУЛЬДОЗЕРОВ...................................................

32

2.1. Составные части и сборочные единицы ..................................

32

2.2. Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом..........

37

2.3. Бульдозерное оборудование с поворотным отвалом..............

44

2.4. Бульдозерно-погрузочное оборудование.................................

49

2.5. Рыхлительное оборудование.....................................................

52

2.6. Съемные дополнительные рабочие органы.............................

57

3. УСТРОЙСТВО СКРЕПЕРОВ........................................................

63

3.1. Составные части и сборочные единицы, принцип

 

работы скреперов..............................................................................

63

3.2. Скреперное оборудование прицепных скреперов...................

65

4. УСТРОЙСТВО САМОХОДНЫХ КАТКОВ

 

С ГЛАДКИМИ ВАЛЬЦАМИ .............................................................

68

4.1. Принцип действия и общее устройство самоходных катков

 

с гладкими вальцами.........................................................................

68

4.2. Общая характеристика конструкций катков............................

72

4.3. Устройство катков с гидравлическим приводом хода...........

73

4.4. Общая характеристика конструкций вибрационных

 

катков.................................................................................................

74

5. УСТРОЙСТВО УПЛОТНЯЮЩИХ И ПЛАНИРОВОЧНО-

 

УПЛОТНЯЮЩИХ МАШИН ............................................................

77

5.1. Общая характеристика исполнений плотняющих машин......

77

5.2. Устройство уплотняющих трамбовочных машин...................

78

5.3. Устройство уплотняющих вибрационных машин..................

80

- 3 -

 

6. УСТРОЙСТВО ПЕРЕДВИЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

 

С ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ..........................

82

6.1. Принцип действия и общее устройство компрессоров...........

82

6.2. Привод, ходовое устройство и приборы управления

 

компрессорной станции....................................................................

83

6.3. Комплекты ручных пневматических инструментов

 

к передвижным компрессорным станциям.....................................

86

7. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

 

МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ................................................

89

7.1. Основные понятия по качеству эксплуатации строительных

 

машин для земляных работ..............................................................

89

7.2. Подготовка машин к эксплуатации. Использование по

 

назначению. Учет работы машин....................................................

92

7.3. Транспортирование и хранение машин....................................

96

8. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ

 

МАШИН.................................................................................................

101

8.1. Организация системы технического обслуживания

 

и ремонта строительных машин......................................................

101

8.2. Технология технического обслуживания и ремонта машин..

102

8.3. Возможные неисправности и способы их устранения.

 

Техническая диагностика машин ....................................................

107

9. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА

 

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ..................................................................

110

9.1. Обязанности обслуживающего персонала по безопасной

 

эксплуатации машин.........................................................................

110

9.2. Охрана окружающей среды и экология...................................

114

10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

 

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ............

120

КРАТКИЙ ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

 

УСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИН............................

128

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................

144

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 .................................................................................

145

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 .................................................................................

188

- 4 -

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

1.1.Назначение, классификация, индексация, основные параметры и технические характеристики

Машины для земляных работ классифицируются по различным признакам (рис. 1).

Кроме того, в составе машин для земляных работ используются бурильно-крановые машины и машины для уплотнения грунтов, дорожных оснований и покрытий. Широко распространены экскаваторы как на колесном, так и на гусеничном ходу, а также неполноповоротные экскаваторы со сменным рабочим оборудованием, малогабаритные экскаваторы, мини- и микроэкскаваторы.

Для выполнения подготовительных работ применяют кусторезы, корчеватели-собиратели и рыхлители, оборудование для понижения уровня грунтовых вод и открытого водоотлива.

Кусторезы предназначены для расчистки заросших кустарником и мелколесьем площадей под застройку и представляют собой навесное оборудование с гидравлическим управлением на гусеничных тракторах. Основным рабочим органом кустореза служит клинообразный отвал, снабженный в нижней части сменными гладкими или пилообразными ножами. Впереди отвала, имеющего в плане вид треугольника, установлен носовой лист для раскалывания пней и раздвигания сваленных деревьев. Производительность кусторезов с пассивным рабочим органом 11 000– 14 000 м2/ч при средней скорости движения машины 3–4 км/ч.

Корчеватели-собиратели применяют для извлечения (корчевания) из грунта камней массой до 3 т, пней диаметром до 0,45 м, корневых систем, сплошной корчевки кустарника и мелколесья, транспортирования на близкое расстояние толканием пней, камней, кустарника и поваленных деревьев, а также погрузки камней и крупных пней на транспортные средства. Кор- чеватели-собиратели навешивают на гусеничные тракторы

- 5 -

мощностью 50–390 кВт. Часовая производительность при корчевании пней составляет до 45–55 шт. срезанных деревьев, выкорчеванных пней и кустарника – до 2500–4000 м2.

Машины для подготовительных работ

 

Кусторезы

 

Корчеватели-

 

 

Рыхлители

 

Оборудование

 

 

 

 

 

собиратели

 

 

 

 

 

для понижения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня грунтовых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вод и водоотлива

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Землеройно-транспортные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

машины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бульдозеры

 

 

 

Скреперы

 

 

Самоходные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грейдеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машины для разработки мерзлых и прочных грунтов

Машины

 

Оборудование

 

Землерезные

 

Землеройно-

 

Диско-

ударного

 

захватно-

 

машины

 

фрезерные

 

фрезерные

действия

 

клещевого типа

 

 

 

машины

 

машины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машины для бестраншейной прокладки коммуникаций

Установки гори-

 

Вибропроколы

 

Раскатчики

 

Проходческие

зонтального

 

и пневмопробойники

 

грунта

 

щиты

бурения

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Классификация машин для земляных работ по различным признакам

- 6 -

Рыхлители оснащаются одно- и трехзубовым навесным рыхлительным оборудованием заднего расположения с гидравлическим управлением.

Землеройно-транспортными называют машины с ножевым рабочим органом, выполняющие одновременно послойное отделение от массива и перемещение грунта к месту укладки при своем поступательном движении. К этой группе машин относятся бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдеры.

1.1.1. Бульдозеры. Бульдозер – самоходная гусеничная или колесная машина с регулируемым фронтально расположенным отвалом, который режет, перемещает и распределяет материал при движении вперед.

Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовом гусеничном или колесном тракторе, включающее в себя отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и систему управления отвалом.

Бульдозеры относятся к группе землеройно-транспортных и планировочных машин и предназначены для разработки и перемещения грунтов и строительных материалов при рытье котлованов, устройстве дорожных оснований, засыпке траншей и пазух, возведении земляных сооружений.

Основное отличие бульдозеров от исполнений других строительных машин заключается в наличии отвала, с помощью которого разрабатывается грунт, и после образования призмы земля перемещается волоком к месту отсыпки или планирования. При установке рыхлительного оборудования на бульдозер с тыльной части базового трактора получают исполнение буль- дозера-рыхлителя.

Главный параметр бульдозеров – тяговый класс базового трактора (тягача). Бульдозеры применяют для послойной разработки и перемещения грунтов I–IV категорий, а также предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов.

Бульдозеры классифицируют по назначению, типу ходового устройства, конструкции рабочего оборудования, тяговому классу базового трактора.

- 7 -

По назначению различают бульдозеры общестроительного назначения и специальные. Бульдозеры общестроительного назначения применяют на сосредоточенных и линейно-протя- женных строительных площадках для разработки, срезания и перемещения грунтов. Специальные бульдозеры предназначены для выполнения уникальных земляных работ при прокладке дорог в тоннелях, перемещения сыпучих материалов в трюмах теплоходов, строительстве трубопроводов под водой.

По типу ходового устройства бульдозеры бывают гусе-

ничные (рис. 2, 3) и пневмоколесные (рис. 4) в зависимости от исполнения тракторов, применяемых в качестве базовых машин. Гусеничные бульдозеры получили наиболее широкое применение благодаря высокой проходимости в различных грунтовых условиях. Пневмоколесные бульдозеры реализуют свои мобильные качества при частых перебазировках, выполняя малообъемные земляные работы на строительных площадках с прочным основанием.

По конструкции рабочего оборудования различают бульдо-

зеры с неповоротным отвалом (см. рис. 2), поворотным отвалом в плане (рис. 3), бульдозеры-погрузчики (см. рис. 4, б), бульдо- зеры-рыхлители (рис. 5). Бульдозерный неповоротный отвал 1 (см. рис. 2) установлен перпендикулярно продольной оси симметрии базового трактора неподвижно или с небольшим угловым качанием в поперечной плоскости.

Поворотный отвал 1 (см. рис. 3) можно поворачивать на определенный угол в обе стороны от основного положения. У бульдозеров-погрузчиков (см. рис. 4, б) на подъемной стреле 2 шарнирно установлен отвал 4. При технологической необходимости вместо отвала 4 может быть закреплен погрузочный ковш 7 или другое дополнительное рабочее оборудование. Рыхлитель (рис. 5) с одним или несколькими зубьями 3 навешивается с тыльной стороны базового трактора, оборудованного спереди бульдозерным оборудованием 9.

- 8 -

По тяговому классу, который означает номинальную силу тяги базового трактора, различают бульдозеры малогабаритные (сила тяги до 0,9 т, мощность 18,5–37 кВт), легкие (сила тяги 1,4–4 т,

Рис. 2. Гусеничный бульдозер с неповоротным отвалом: 1 – отвал; 2 – несущая рамка; 3 – гидроцилиндр подъема-опускания отвала; 4 – гидравлические трубопроводы; 5 – подрамник; 6 – поперечная балка; 7 – толкающий брус; 8 – базовый трактор; 9 – нож

мощность 37–96 кВт), тяжелые (сила тяги 6–15 т, мощность 103–154 кВт), сверхтяжелые (сила тяги 50–100 т, мощность

510–880 кВт).

Бульдозерам всех исполнений присваивается индекс, состоящий из букв ДЗ (машина дорожная землеройная) и двухтрех цифр, которые обозначают порядковый номер заводской модели. Буквы и цифры в индексе, стоящие после цифр номера модели, обозначают очередную модернизацию или северное исполнение (ХЛ). Например, индекс ДЗ-162.3 расшифровывается следующим образом: ДЗ – дорожная землеройная машина, 162 – номер заводской модели, 3 – третья модернизация заводской модели на базовом тракторе ДТ-75. В ряде моделей буль-

- 9 -

дозеров стала применяться отличительная маркировка, состоящая из буквы Б и цифр, которые обозначают марку базового трактора. Например, Б170.01.Е – бульдозер на базе трактора Т-170.01 без рыхлителя; Б170.01.ЕР – бульдозер-рыхлитель на базе трактора Т-170.01.

Бульдозеры характеризуются рядом основных параметров, к которым относятся: тяговый класс, мощность двигателя базового трактора, масса машины, скорость движения, удельное давление на грунт, габаритные размеры. У бульдозера-пог- рузчика к основным параметрам, в дополнение к перечисленным, относят угол запрокидывания и разгрузки ковша, а также высоту выгрузки материала.

5

2 3 4

1

6

8

7

Рис. 3. Гусеничный бульдозер с поворотным отвалом: 1 – отвал; 2 – толкатель с откосом; 3 – рама; 4 – гидроцилиндр; 5 – базовый трактор; 6 – шарнир; 7, 8 – ножи

Основными параметрами рыхлителя являются количество рыхлительных зубьев, заглубление в грунт зуба, напорное

ивертикальное усилия на наконечнике зуба. Тяговый класс ба-

-10 -