При планировке и отделке корыта

Производительность автогрейдера на профилировании земляного полотна определяется по формуле

П = 3600 L F/ Т_ц, м³/ч, (7.1)

где L – длина рабочего участка, L = 400÷500 м; F – площадь поперечного сечения, вырезанного и уложенного в насыпь грунта, м²; Т_ц – время цикла работы, с. Т_ц определяется следующим образом:

, (7.2)

где ... ‑ число проходов, выполняемых соответственно при зарезании, перемещении и отделке; V₁ V₂ ... V_i ‑ скорость соответственно при зарезании, перемещении и отделке, м/мин; t_пов ‑ время вспомогательных операций, мин, необходимое для поворота автогрейдера или его отвала на 90⁰ (1÷ 2,5 мин ) на концах рабочего участка.

7.3. Порядок проведения работы

1. Используя методические указания, плакаты, модели и кинофильмы, изучить общее устройство и назначение рабочего оборудования автогрейдера.

2. В грунтовом канале на модели исследовать процесс профилирования и планировочных работ при работе автогрейдера и определить производительность автогрейдера по заданию преподавателя.

7.4. Содержание отчета

1. Дать краткое описание общего устройства и назначения автогрейдера.

2. Описать технологическую схему производства работ автогрейдером и определить производительность при заданных условиях работы.

3. Выводы.

Лабораторная работа № 8 Изучение процесса копания грунта скрепером и определение его производительности

8.1. Цель работы – изучение конструкции, принципа работы, способов производства работ, области рационального использования и определение производительности скрепера.

8.2. Общие сведения. При выполнении работы необходимо иметь в виду, что скрепер предназначен для послойной разработки, перемещения и отсыпки грунта слоем заданной толщины. Скрепер обладает хорошей планирующей способностью, а также эффективно уплотняет пневматическими шинами свежеотсыпанный грунт при движении. Скреперами разрабатывают различные грунты ‑ от песчаного до глинистого. Очень прочные III, IV категории и мерзлые грунты предварительно разрыхляют. Современные скреперы выпускаются с ковшом вместимостью до 25÷30 м³, имеют мощность двигателей до 810 кВт (1100 л.с.) и транспортную скорость с груженым ковшом до 50 км/ч. Рабочее оборудование предназначено для набора, перевозки и выгрузки грунта. Оно состоит из ковша и механизмов управления. Современные скреперы по способу загрузки ковша делятся на два типа: заполняемые силой тяги, развиваемой колесным или гусеничным тягачом, и с помощью элеваторного устройства. По типу соединения рабочего и тягового оборудования скреперы делятся на прицепные, полуприцепные и самоходные.

Прицепные скреперы с гусеничными тракторами обладают высокой проходимостью и могут успешно работать во время дождей и распутицы. Недостатком таких машин является низкая транспортная скорость. Поэтому прицепные скреперы выгодно применять при небольшой дальности перемещения грунта: от 100 м до 500 м. Полуприцепные скреперы на базе двухосных колесных тракторов типа T-150K и К-702 сочетают в себе качества прицепных и самоходных скреперов, имеют высокую проходимость и значительную транспортную скорость. Их эффективно применять при перемещении грунта на расстояние от 500 м до 1000 м. Самоходные одномоторные скреперы с одноосными колесными тягачами менее проходимы и требуют для работы более благоприятных дорожных условий. Благодаря высокой транспортной скорости самоходные скреперы эффективно использовать при дальности транспортирования грунта от 1000 до 5000 м. Выбор типа скрепера зависит в основном от степени проходимости поверхности движения и дальности транспортирования грунта. При этом следует учитывать, что выгоднее с увеличением дальности перемещения грунта применять скреперы с большой вместимостью ковша. В нашей стране серийно выпускаются прицепные скреперы. ДЗ-33А с ковшом 3 м³ к трактору ДТ-75р, ДЗ-111А с ковшом 4,5 м³ к трактору Т-4АП2, ДЗ-77А с ковшом 8 м³ к трактору T-130 Г-1. Благодаря высоким тяговым свойствам базовых тракторов прицепные скреперы обеспечивают самостоятельный набор грунта. Однако при разработке особо тяжелых грунтов работают одновременно по 3-5 скреперов с одним трактором-толкачом. Рабочее оборудование скрепера показано на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Общий вид самоходного скрепера ДЗ-13

Сила тяги тягача 9 через стойку 8, опорно-сцепное устройство 10 и арку-хобот 7 передается тяговой раме 13 скрепера. Шарнирное соединение тяговой рамы и тягача позволяет им взаимно поворачиваться при поворотах и наклонах машины за счет гидроцилиндров 6. Тяговая рама пальцами 14 шарнирно соединена с ковшом 15, благодаря чему он может опускаться или подниматься в различное рабочее положение при движении штоков гидроцилиндров 5. Ковш скрепера служит емкостью для разрабатываемого грунта и одновременно является несущей конструкцией, заменяющей раму для восприятия нагрузок от веса набранного грунта и силы тяги тягача. В задней части ковша размещается буферная рама, предназначенная для крепления задних колес 16, размещения направляющих и гидроцилиндра выдвижения задней стенки 1, а также для передачи усилия трактора-толкача к режущим ножам скрепера 11, 12. В передней части ковша имеется заслонка 4 на рычагах, которая с помощью пальцев шарнирно крепится к боковым стенкам ковша. Подъем и опускание заслонки производится гидроцилиндрами 3. Для предотвращения перекоса при движении на задней стенке установлены боковые ролики. Задняя стенка 2 для разгрузки ковша выдвигается вперед с помощью гидроцилиндра.

Гидравлическая система скрепера включает в себя бак, насос и гидрораспределитель, устанавливаемые на базовом тракторе, а также гидроцилиндры и трубопроводы. Вся система заполнена рабочей жидкостью ‑ маслом. Для управления положением ковша, заслонки и задней стенки гидрораспределитель имеет три самостоятельные секции, объединенные общим питанием от одного насоса и общим сливом в бак.

В нашей стране серийно выпускаются самоходные скреперы с ковшом вместимостью 8 м³ (ДЗ-111), 15 м³ (ДЗ-13 и ДЗ - 115) и 25 м³ (ДЗ-107). Самоходный скрепер представляет собой шарнирно-сочлененную машину и состоит из одноосного тягача и рабочего оборудования, соединенных между собой седельно-сцепным устройством и тяговой рамой.

Конструкция седельно-сцепного устройства позволяет поворачивать тягач относительно ковша до 90° в каждую сторону и таким образом управлять поворотом скрепера. В конструкции седельно-сцепного устройства предусмотрен продольный шарнир, допускающий взаимный поперечный наклон тягача и ковша до 15° для сохранения контакта колес с неровной дорогой. Производительность работы скрепера пропорциональна объему грунта, перемещаемому за один цикл. Процесс заполнения ковша скрепера зависит от типа грунта. Связные и оптимально влажные грунты после заглубления ножа в начале резания дают устойчивый слой стружки, который движется по днищу ковша и упирается в заднюю стенку. После этого стружка ломается в зоне ножа, а срезаемый грунт образует последующие слои в ковше. При разработке малосвязанных грунтов, близких к песчаному, стружка ломается практически сразу над ножом и проталкивается через толщу ранее набранного в ковш грунта в виде воронки. При одинаковой силе тяги, приложенной к ковшу, больший объем набираемого в ковш грунта наблюдается на связных средней прочности грунтах. При разработке малосвязных грунтов значительная его часть скапливается перед ковшом, образуя призму волочения.