Машины для подготовительных работ (земляных)

Содержание
Введение…………………………………………………………………. 3
1. Общие сведения о земляных работах и машинах…………………… 4
2. Кусторезы………………………………………………………………. .6
2.1 Общая характеристика, классификация кусторезов……....................... 6
2.2 Конструктивные особенности и принцип работы кусторезов……….. 7
3. Корчеватели……………………………………………………………… 11
3.1 Общая характеристика, классификация корчевателей……………....... 11
3.2 Конструктивные особенности и принцип работы корчевателей……………………………………………………………... 12
4. Рыхлители………………………………………………………………... 18
4.1 Общая характеристика, классификация рыхлителей………................. 18
4.2 Конструктивные особенности и принцип работы рыхлителей………………………………………………………………. 19
5. Скреперы…………………………………………………………………. 24
5.1 Общая характеристика, классификация скреперов………………….... 24
5.2 Конструктивные особенности и принцип работы скреперов…………………………………………………………………. 25
6. Оборудование для откачки воды. Назначение, виды, конструктивные особенности и принцип работы…………………....... 29
Заключение………………………………………………………………. 33
Библиографический список…………………………………………….. 34
Введение
Подъем строительства на качественно новый уровень возможен за счет последовательного проведения курса на дальнейшую его индустриализацию, существенного сокращения ручного труда, совершенствования структуры и организации строительного производства. Одним из ведущих факторов в решении задач сокращения себестоимости и сроков строительства, повышения производительности труда и общей эффективности строительного производства является комплексная механизация строительно-монтажных работ. Широкому внедрению комплексной механизации и автоматизации в строительное производство способствует насыщение строительства необходимым количеством высокопроизводительных машин, освоение производства ряда новых типов машин, расширение технологических возможностей средств механизации и совершенствование организации их эффективного использования.
Процесс строительства инженерных сооружений любого масштаба включает в себя ответственный этап земляных работ. Большая трудоемкость этих работ предопределяет необходимость максимальной их механизации, а массовость и разнообразие — применение машин многих типов. В целях механизации трудоемкого этапа применяются специальные машины для земляных работ. Оснащение строительных организаций машинами для подготовительных земляных работ позволяет увеличить производительность и снизить затраты ручного труда, уменьшить себестоимость земляных работ.
Цель и задачи данной работы: изучить назначение, классификацию, конструктивные особенности и принцип работы машин для подготовительных работ (земляных); приобретение навыков исследовательской работы в учебной деятельности, формирования профессиональных компетенций в рамках изучаемой темы по своей специальности, использование полученных знаний в практической деятельности.
1. Общие сведения о земляных работах и машинах
Основная цель земляных работ — строительство земляных сооружений и добычи полезных ископаемых. Земляные сооружения создаются вырезыванием их в грунтовом массиве или отсыпанием из грунта, который добывается в карьерах ли в специальных разрезах. Разновидности, формы и размеры земляных сооружений определяются их назначением.
Земляные работы выполняются не только в строительном производстве, но и в других областях — сельском хозяйстве, мелиоративном строительстве, в случае прокладывания разнообразных линий коммуникаций.
Земляные работы делятся:
•подготовительные и вспомогательные — очищение территории от кустов, пней, снос разных сооружений, срезание растительного покрова, снижение уровня вод, закрепление грунтов, предварительное рыхление;
•основные — копание траншей, котлованов, насыпка дамб, насыпей;
•специальные — прокладывание кабелей, бурение скважин, безтраншейное прокладывание трубопроводов, мелиоративные роботы, забивание в грунт разнообразных свай, камнерезательные роботы др.
Всю многочисленную номенклатуру выпускаемых промышленностью машин для земляных работ по назначению подразделяют на отдельные группы машин.
Большое разнообразие машин, представленных в классификации, обусловлено прежде всего, многообразием земляных работ и различными условиями их выполнения. Следует отметить, однако, что на сегодняшний день в строительстве некоторые специфические виды земляных работ по-прежнему связаны с большими затратами ручного труда (устройство водоотводов, планировочные работы, укрепление откосов, устройство переходов при прокладке кабеля и т.д.).
Классификаций машин для земляных работ представлено на рисунке 1.
Рисунок 1. Классификация машин для земляных работ
По назначению — для подготовительных и вспомогательных работ, землеройно-транспортные, землеройные, для уплотнения грунтов, для специальных земляных работ и средства гидромеханизации земляных работ;
По типу привода — с приводом внутреннего сгорания, электрическим, гидравлическим и комбинированным;
По количеству двигателей — одно- и много- двигательные;
По   мощности — малой, средней и большой мощности;
По  типу ходовой части — гусеничные, пневмоколесные, шагающие, рельсовые;
По   климатическому  исполнению — в северном, тропическом и обычном выполнении.
Машины для подготовительных работ предназначены для расчистки территории строительства от кустарника и леса, удаления пней, корней, разрыхления плотных грунтов для последующей разработки их землеройными машинами.
К машинам для подготовительных работ относятся разрыхлители на базе гусеничных и колесных тракторов, кусторезы, выкорчевыватели, оснащение для вырезания пней из грунта и т.п., а также специальное оснащение для водопонижения и укрепления грунтов. [1,2]
2. Кусторезы
2. 1 Общая характеристика, классификация кусторезов
Кусторез, машина для срезания кустарника и мелких деревьев диаметром до 15-18 см. Наряду с устранением надземной части кустарников и мелколесья кусторезы могут срезать гнилые пни и маленькие неровности почвы. Для срезания кустарника и мелколесья (отдельных стволов) применяют кусторезы двух типов — с рабочим органом пассивного действия и с рабочим органом активного действия. На производстве применяют кусторезы активного действия косилочного типа. Режущий (косилочный) аппарат производит возвратно-поступательное движение и срезает мелкий кустарник. Принудительное движение ножей осуществляется от вала отбора мощности трактора или других средств привода. Для расчистки мелкого кустарника на почвах, не засоренных камнями, применяют кусторезы КАР-1,2 и КАР-2,1 с активным рабочим органом пильного типа. Кусторез КАР-1,2 навешивают на трактор ДТ-55А (ДТ-75Б), кусторез КАР-2,1 — на Т-74, ДТ-75 или ДТ-55А. На рабочем органе кустореза КАР-1,2, выполненном в виде диска диаметром 1,2 м, закреплены болтами и сегментами режущие (правые и левые) и скалывающие ножи.
Кусторез КАР-2,1 отличается от кустореза КАР-1,2 тем, что его рабочий орган состоит из трех дисков, установленных на раме и с боков, закрытых кожухом. Оба кустореза имеют гидравлическое управление и привод иа рабочие органы от вала отбора мощности трактора. Кусторезы подразделяются на два вида: с канатно-блочным и гидравлическим управлением.
Классификация кусторезов.
По типу режущих ножей: с гладкими режущими ножами; с пилообразными режущими ножами;
По типу привода рабочего органа: гидравлический; механический;
По типу ходового оборудования: гусеничные; колесные;По месту расположения отвала: с передним расположением отвала;
с задним расположением отвала.
Наиболее широкое применение получили кусторезы с бездейственными рабочими органами ДП-24, Д-514А, КБ-4А. Они состоят из кусторезного оборудования и базового трактора.
2.2.Конструктивные особенности и принцип работы кусторезов
В качестве примера рассмотрим распространённую конструкцию кустореза Д-514А с рабочим органом пассивного действия, с гидравлическим управлением. Он представляет собой навесное оборудование, монтируемое на тракторе Т-ЮОМГП. Ширина захвата кустореза 3,6 м; производительность до 0,6 га/ч. Кусторез срезает кустарник и мелколесье диаметром от 50 до 300 мм. Работает К. с трактором Т-100МГП на 2-й передаче. На рисунке 2 представлена конструкция кустореза Д-514А.
Рисунок 2. Конструкция кустореза: 1 — отвал; 2 — толкающая рама;
3 — ограждение; 4 — трактор; 5 — гидроцилиндры; 6 — бугель; 7 — лыжи;
8 — пружинная подвеска; 9 — нож; 10 — шаровая головка; 11 — шаровая пята
Основными частями кустореза являются: толкающая рама, ограждение трактора и рабочий орган в виде двустороннего клинообразного отвала, вдоль нижних кромок, которого установлены горизонтальные взаимозаменяемые режущие ножи.
Отвал в основании имеет А-образную раму, к поперечной балке которой приварено гнездо для соединения с шаровой головкой толкающей рамы. В передней части отвала размещен носовой клин из стального листа (нож) с боковыми плоскостями, раскалывающий пни и раздвигающий срезанные деревья. Сверху рама закрыта каркасом из уголков, обшитых листовой сталью. Толкающая рама коробчатого сечения соединяется шарнирно цапфами с гусеничными тележками трактора. Подъем и опускание толкающей рамы с рабочим органом осуществляются гидроцилиндрами навесного устройства трактора.
При движении агрегата гидроцилиндры находятся в "плавающем" положении, ножи срезают деревья диаметром до 10 см, а отвал сдвигает их в стороны. Если необходимо срезать более крупное дерево, то его сначала подрезают ножом одной стороны отвала, потом отъезжают назад, а затем срезают ножом другой стороны отвала. В таблице 1 представлены технические характеристики данного кустореза.
Таблица 1.Технические характеристики
Показатель Д- 514А
Ширина захвата, м3,6
Угол установки ножей в плане, град 64
Максимальный диаметр срезаемых деревьев за один проход, см25
Производительность в смену, га0,4-0,6
Вес кусторезного оборудования, кг2420
Для срезки растительности при подготовительных работах используются машины с активными рабочими органами, такими как горизонтальные дисковые и цепные пилы, фрезерные измельчители и ножевые косилки.
На рисунке 3 представлен кусторез с фрезерным рабочим органом.[3,4]
Рисунок 3.Кусторез с фрезерным рабочим органом:
1 - ротор-измельчитель в кожухе; 2 - толкающие брусья;3 - гидроцилиндры подъема опускания ротора; 4 - защитная конструкция FOPS; 5 - базовая машина; 6 - гидросистема; 7 - насос; 8 – ходоуменьшитель
Усредненные технические характеристики кусторезов приведены в таблице 2.
Таблица.2 Усредненные технические характеристики кусторезов
Параметр Значение
Тип рабочего органа двухсторонний отвал двухсторонний отвал двухсторонний отвал
Ширина захвата, м. 2,8 м 3,6 м 3,6 м
Диаметр срезаемых деревьев, м0,08 0,1 0,12
Общая масса кустореза, кгдо 7600 до 15200 до 17000
Рабочий орган кустореза, отвал выполняется в виде клина. На рисунке 4 представлен рабочий орган кустореза, отвал в виде клина.
1 – рама; 2 – режущие ножи; 3 – лист; 4 – колун
Рисунок 4.Схема отвала кустореза
Для соединения отвала с базовой машиной используют универсальную толкающую раму. На рисунке 5 представлена схема толкающей рамы.
Рисунок 5. Схема толкающей рамы:
1 – шаровой шарнир; 2 – полурама; 3 – упряжной шарнир; 4 - плита; 5, 6 – проушины
Она представляет собой сварную конструкцию коробочного сечения, с одной стороны имеется шаровой шарнир 1, для крепления к отвалу, а с другой стороны упряжные шарниры 3,для крепления её к раме трактора.
В конструкции также предусмотрены проушины 5 и 6 , для крепления гидроцилиндров и амортизаторов. Рама состоит из двух полурам 2.
3. Корчеватели
3. 1 Общая характеристика, классификация корчевателей
Корчеватели предназначены для очистки участков, отведенных под земляные работы, от оставшихся после кусторезов корней и пней, а также для извлечения из грунта крупных камней. Они подразделяются на корчеватели и корчеватели-собиратели, различающиеся рабочим оборудованием и технологией работы. В обоих случаях в качестве базовой машины используется промышленный гусеничный трактор.
Процесс корчевки пней машинами зависит от типа машины, принципа действия ее рабочего органа, способа механизированной корчевки пней.
Корчевальные машины с рабочим органом, навешенным впереди трактора, корчуют пни, заглубляя корчевальные зубья (клыки) отвала под пень и сдвигая его толкающим усилием трактора (корчеватели-собиратели). При втором способе после заглубления зубьев (клыков) отвала под пень сдвигают его и одновременно поднимают раму корчевального устройства для извлечения пня из почвы (корчевальные машины К-2А и др.). При третьем способе тракторист, поднимая отвал и подводя его к пню, не заглубляет зубьев (клыков) под пень, а создает момент усилия на клыках (корчевальные машины К-2А, КМ-1 и МРП-2).
Классификация корчевателей.
По назначению: корчеватели (предназначенные только для корчевки мощных пней диаметром до 50 см), корчеватели – собиратели (корчуют и собирают менее мощные пни), корчеватели - собиратели - погрузчики, имеют механизм погрузки пней в транспортное средство;
По месту расположения отвала: с передним и задним расположением;
По типу ходового оборудования: гусеничные, колесные;По типу привода: гидравлические, механические.
К корчевальным машинам с навеской рабочего органа впереди трактора относятся корчеватели-собиратели Д-496А, Д-608А (ДП-8А),
Д-513А (ДП-25), Д-695А (МП-2А), корчеватель-собиратель от универсальной рамы МК-Н, корчевальный агрегат К-15, древовал-корчеватель ДК-1 , корчевальная машина КМ-1, машина для расчистки полос МРП-2 и др.
3.2.Конструктивные особенности и принцип работы корчевателей
Широкое распространение получила корчевальная машина КМ-1,предназначается для полосной расчистки вырубок от пней,камней, валежа и крупных порубочных остатков. Используется наплощадях, где состояние грунта обеспечивает проходимость трактораЛХТ-55 или ТДТ-55 А для создания условий работы почвообрабатывающих и других машин и орудий, применяемых при лесовосстановлении. Она обеспечивает корчевание пней хвойных и мягколиственных пород с диаметрами до 60 см. На рисунке 6 представлена корчевальная машина КМ-1.
Рисунок 6. Корчевальная машина КМ-1:а – схема (1 – рама; 2 – клыки корчеватели; 3 – отвал; 4, 5 – гидравлическаясистема поворота и подъема рабочего органа);
б – общий вид
Машина состоит из рамы 1, на которую крепятся рабочий орган в виде трех поворотных клыков корчевателей 2, два отвала 3 и гидравлическая система подъема 5 и поворота 4 рабочего органа.
Масса корчевального оборудования составляет 1050 кг. Ширина захвата по клыкам 0,69 м. Производительность при корчевке пней колеблется от 32 до 58 шт. за 1 час чистого времени, при полосной расчистке вырубок – 0,15–0,30 га/ч.
Для корчевки пней диаметром менее 25 см заглубляют клыки подпень и сдвигают его толкающим усилием трактора, одновременно извлекая его из грунта. При корчевке крупных пней диаметром более 25 см машина с корчевальным оборудованием, поднятым в транспортное положение, подъезжает к пню на расстояние 1–5 м, опускается корчевальное устройство и в движении клыки заглубляются подпень. Поворотом двуплечих рычагов (клыков) с помощью гидроцилиндров извлекают пень из грунта и опрокидывают. При работе машины на полосной расчистке вырубок пни, выкорчеванные одним из вышеуказанных способов, сдвигают за пределы полосы отвалами.
Корчеватели-собиратели оснащаются рабочим оборудованием отвального типа, установленным перед тягачом и использующим его тягу. Оборудование состоит из сменных корчующих зубьев, закрепленных на рабочей балке, отвальной поверхности, боковых косынок, защитной решетки и толкающей рамы. В качестве примера рассмотрим распространённую конструкцию корчеватель - собирателя МП-2Б.
Предназначен для корчевки пней диаметром до 55 см и извлечения из грунта крупных валунов и камней, а также для сплошного корчевания кустарников, мелколесья и для расчистки вырубок от порубочных остатков и валежника. Масса навесного оборудования –1500 кг, ширина захвата – 1,3 м, производительность при поштучной корчевке – 25–29 пней/ч, при сплошной корчевке кустарника – 0,11–0,17 га/ч.
Расстояние между клыками – 0,4 м, наибольший подъем зубьев над поверхностью земли – 0,8 м, заглубление в почву – 0,4 м.
На рисунке 7 представлена конструктивная схема корчевателя-собирателя.
Рисунок 7. Конструктивная схема корчевателя-собирателя
МП-2Б:1 – корчевальные зубья; 2, 5 – уширители; 3 – отвал; 4 – балка;
6, 8 – гидроцилиндры; 7 – рама
Корчеватель-собиратель МП-2Б представляет собой навесное оборудование к трактору Т-130.1.Г-1, монтируемое впереди трактора. Универсальная толкающая рама 7 корчевателя шарнирно соединена с цапфами ходовых тележек трактора. На толкающей раме установлен поворотный отвал 3 с пятью корчевальными зубьями 1. Поворот отвала с корчевальными зубьями осуществляется двумя гидроцилиндрами 6.
Средняя часть отвала изготовлена из листового железа и служит для защиты радиатора трактора. Толкающая рама 7 вместе с отвалом поднимается и опускается гидроцилиндрами 8.
 При корчевке кустарников, мелколесья, расчистке вырубок от валежника и порубочных остатков к отвалу с обеих боковых сторон присоединяют уширители 2 и 5 с двумя зубьями каждый и скрепляют их балкой 4.
Корчеватель-собиратель может выполнять сплошную корчевку мелких и средних пней толкающим усилием трактора без остановки движения.
Корчевка крупных пней осуществляется упорно-рычажным методом – поворотом отвала с корчевальными зубьями снизу-вверх с помощью гидроцилиндров 6.
Рабочее оборудование корчевателей представляет собой шарнирно-рычажную систему, установленную в задней части тягача. Рабочие рычаги оканчиваются зубьями, заводимыми под корчуемый объект и извлекающими его на поверхность при повороте рычагов. На рисунке 8 представлена схема решётчатого отвала с зубьями.
Рисунок 8.Схема решетчатого отвала:
1 – рама отвала; 2 – установочное гнездо; 3 – зуб
Для соединения решетчатого отвала с машиной используют толкающие брусья или толкающую раму, представленную на рисунке 9.
Рисунок 9. Схема толкающего бруса:
1 – балка; 2 – проушина отвала; 3 – проушина раскоса; 4 – упряжной шарнир
Во время корчевания рама прижимается к земле, ее клыки погружаются в грунт вместе с зубьями рабочих рычагов и усилия корчевания не передаются на конструкцию базовой машины. На рисунке 10 представлена схема работы корчевателя.
Рисунок 10. Корчеватель - собиратель: а - общий вид, б - схема работы
Корчевальная борона предназначена для корчевания кустарника и пней диаметром до 15...20 см. Борона, имеет треугольную раму сварной конструкции с тремя – девятью зубьями и навесное устройство. На рисунке 11представлена конструкция корчевальной бороны.
Рисунок 11. Корчевальная борона:
1 - зуб; 2 - боковые брусья; 3 - задний брус; 4 - верхние полосы оковки; 5 - нижние полосы оковки; 6 - скобы и 7 - накладки, скрепляющие переднюю часть рамы; 8 - прицеп; 9 - транспортные полозки
Высоту зуба относительно рамы регулируют с помощью отверстий. Чтобы уменьшить забивание бороны, зубья устанавливают на разную глубину хода: передние — на меньшую, задние на большую.Корчевание с помощью канатной тяги может осуществляться путем вытягивания одиночных пней или попарно, с помощью систем отклоняющих блоков и полиспастов.[3,5]
Специальные корчевальные лесные машины КМ-1А, МРП-2,КРП-2,5А, ОРВ-1,5 и другие предназначены, в основном, для полосной расчистки вырубок с одновременной корчевкой небольших пней.
Они снабжены не прямыми (как корчеватели-собиратели), а клинообразными отвалами с двумя-тремя корчевальными зубьями впереди. Агрегатируются машины с лесохозяйственными тракторами ЛХТ-55, ЛХТ-100, ЛХ. Усредненные технические характеристики корчевателей приведены в таблице 3.
Таблица 3. Усредненные технические характеристики корчевателей
Параметр Значение
Тип рабочего  органа поворотный поворотный неповоротный поворотный неповоротный
Ширина захвата, м2,28 3,38 1,38 3,14 1,38
Число зубьев 6 9 4 6 4
Диаметр корчуемых пней, м0,30 0,45 0,45 0,45 0,50
Величина заглубления зубьев, м0,55 0,40 0,35 0,56 0,40
Общая масса корчевателя, кг8890 17440 12125 15800 18700
4. Рыхлители
4. 1 Общая характеристика, классификация рыхлителей
Рыхлитель  — строительная машина, предназначенная для предварительного рыхления тяжёлых, каменистых и мёрзлых грунтов. Иногда на одну и ту же базовую машину трактор навешивают как бульдозерный отвал, так и рыхлительное оборудование. Тогда такая машина называется бульдозер-рыхлитель.
Серийно выпускаются следующие рыхлительные навески:
ДП-5С (Д-515С), агрегатируемая с бульдозерами ДЗ-18 (Д-493А) и ДЗ-54 (Д-687) в бульдозерно-рыхлительные агрегаты ДП-14 (Д-705) и ДП-15 (Д-706) на тракторе Т-ЮОМЗГП класса 10 то;
ДП-22С, агрегатируемая с бульдозером ДЭ-35С (Д-575С) в бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП-22С на тракторе Т-180КС класса 15 тс;
ДП-9в (Д-652АС), агрегатируемая с бульдозером ДЭ-34С (Д-572) в бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП-9С на тракторе ДЭТ-250М. класса 25 тс.
Классификация рыхлителей.
По назначению: - общего назначения рыхлители (максимальная глубина рыхления до 1 м); - специальные рыхлители (максимальная глубина рыхления до 2 м);
По числу рыхлительных зубьев: - однозубые; - многозубые;
По типу ходового оборудования: - гусеничные; - колесные;По типу навески: -  с трехзвенной; - с четырехзвенной;
По типу управления навеской: - гидравлические; - механические;
- по мощности тягача и соответствующему тяговому усилию.
4.2.Конструктивные особенности и принцип работы рыхлителей
Основными узлами рыхлителя являются навесное устройство, с помощью которого рабочий орган присоединяется к базовому тягачу и фиксируется в нужном положении, рабочий орган и гидросистема. Конструктивно рыхлители выпускают с трех- и четырехзвенной навеской с жестким или шарнирным закреплением зубьев.
Трехзвенное навесное устройство применяют в рыхлителях ДП-5С. На рисунке 12 представлена конструкция рыхлителя ДП-5С с трехзвенной подвеской рабочего оборудования.
Рис. 12. Рыхлитель ДП-5С с трехзвенным навесным устройством:1 — стойка; 2 — гидросистема; 3 рабочий орган
Основным узлом такого устройства является стойка, состоящая, в свою очередь, из двух вертикальных стоек коробчатого сечения, соединенных между собой горизонтальными балками. Для подсоединения рабочего органа в нижней части вертикальных стоек предусмотрены отверстия и пальцы, крепящиеся гайкой.
Бульдозер-рыхлитель. Рыхлительное оборудование навешивают на гусеничные бульдозеры с тягачами класса 10, 25, 35, 50 и 75 мощностью 118...636 кВт. Главным параметром бульдозеров-рыхлителей является тяговый класс базового трактора.
Бульдозеры-рыхлители тягового класса 10 базируются на тракторах ТО10М, Т-10С и предназначены для рыхления с последующим перемещением к месту укладки мерзлых грунтов сезонного промерзания, разборных скальных грунтов, грунтов повышенной прочности, а также взламывания асфальтовых покрытий дорог и улиц.
Бульдозерно-рыхлительные агрегаты тяговых классов 15 и 20 базируются ее ответственно на тракторах Т-15.01 и Т-20.01 и предназначены для разработки мерзлых грунтов и трещиноватых скальных пород. Агрегаты оснащаются сферическими (U), полусферическими (SU), прямыми (S) отвалами с гидроперекосом и трезубыми рыхлителями с регулируемым углом рыхления.
Бульдозеры-рыхлители тягового класса 25 агрегатируются с гусеничными тракторами ДЭТ-250М2 и Т-25.01 и предназначены для разработки мерзлых грунтов с большим количеством каменистых включений и трещиноватых скальных грунтов.
На рисунке 13 представлены конструкции бульдозера-рыхлителя.
Рис. 13. Бульдозеры-рыхлители:
а – ДЗ-116АХЛ; б – ДЗ-94С
Бульдозер-рыхлитель ДЗ-116АХЛ на базе трактора класса 10 (рис. 13, а) имеет четырехзвенную подвеску рыхлителя с неповоротным зубом. Подвеска составлена из опорной рамы 3, жестко прикрепленной к базовому трактору 2, тяги 4, рабочей балки 6 и нижней рамы 9. Балка имеет сменный зуб 7 с наконечником 8. Опускание, принудительное заглубление и фиксирование рыхлителя в определенном рабочем положении, а также подъем его при переводе в транспортное положение производятся двумя гидроцилиндрами 5, работающими от гидросистемы базового трактора.
Разрыхленный грунт перемещается бульдозерным оборудованием 1 с неповоротным отвалом.
У бульдозера-рыхлителя ДЗ-94С на базе трактора класса 35 (рис. 13, б) рыхлитель с четырехзвенной подвеской может быть оснащен одним, двумя и тремя сменными поворотными зубьями, установленными в поворотном устройстве 10. Рыхление может производиться одним средним зубом, двумя симметрично поставленными (или всеми тремя) в зависимости от физико-механических свойств грунта и заданных ширины и глубины рыхления. На средний зуб устанавливается буферное устройство 11 при работе рыхлителя с трактором-толкачом того же класса, что и базовый трактор.
Разрушение грунтов и пород происходит при поступательном движении машины и одновременном принудительном заглублении зубьев рабочего органа до заданной отметки. В процессе рыхления массив грунта разделяется на куски (глыбы) таких размеров, которые удобны для последующей их эффективной разработки, погрузки и транспортирования другими машинами.
Для послойного разрушения, мерзлого грунта применяют навесные рыхлители статического и динамического действия и землеройно-фрезерные машины. Они хорошо зарекомендовали себя при рыхлении грунтов с глубиной промерзания до 1 м и температуре до -15 °С.[3,5,6] Основные параметры существующих рыхлителей представлены в таблице 4.
Таблица 4. Марки и характеристика рыхлителей
Марки рыхлителей ДЗ-116 ДЗ-35 ДЗ-126 ДЗ-94 ДЗ-141
Базовый трактор Т-130 Т-180 ДЭТ-250 Т-330 Т-500
Класс тяги 10 15 25 25 35
Мощность, кВт 118 133 220 243 368
Тип управления Г и д р а в л и ч е с к о е
Число зубьев 1 1;3 1;3 3 1
Наибольшая глуби-
на рыхления, м0,75 0,5;0,7 1,2;0,7 0,7 1,5
Общая масса рыхлителя, кг17700 22600 42000 52000 61000
Рабочим органом статического рыхлителя является зуб. Конструкция зуба представлена на рисунке 14.
Рисунок 14. - Схема зуба
1 – стойка; 2 – накладка; 3 – наконечник
Зуб состоит: из стойки, которая является основным несущим элементом, защитной накладки и наконечника, предназначенных для предотвращения износа зуба и изготавливаемых из износостойких материалов.
В дорожном строительстве в основном используются три вида рыхлительных зубов. На рисунке 15 представлены виды рыхлительных зубьев.
Рисунок 15. Виды рыхлительных зубьев:
а – изогнутый зуб; б – прямой зуб; в – зуб с отогнутым наконечником;
1 – стойка; 2 – накладка; 3 – наконечник
Изогнутый зуб, применяется при разрушении очень прочных грунтов и скальных пород. Прямой зуб, применяется для рыхления грунтов средней прочности. Зуб с отогнутым наконечником, используется при рыхлении мерзлых грунтов. Рыхлительный зуб навешивается на базовый трактор при помощи металлической конструкции, называемой навеской. Различают два основных типа навесок. На рисунке 16 представлены виды навесок.
Рисунок 16. Виды навесок:
а - трехзвенная навеска; б - четырехзвенная навеска; 1 – стойка;
2 – гидроцилиндр; 3 – тяга; 4 – корпус
5.Скрепер
5.1 Общая характеристика, классификация скреперов
Скрепер — землеройно-транспортная машина, предназначенная для послойной разработки грунтов до IV категории включительно (для III и IV категорий после рыхления), перемещения грунта из забоя в отвал и отсыпки в отвале слоями заданной толщины, при этом скреперы частично уплотняют отсыпанный грунт. Дальность рационального перемещения грунта скреперами составляет 0,5…1 км для прицепных и 1,5...3 км для самоходных скреперов. Общим для всех типов скреперов является то, что они состоят из двух основных частей - скреперного оборудования и базовой машины. Скреперное оборудование включает в себя ковш и механизмы управления. В качестве базовых машин используют гусеничные и колесные тракторы, одноосные колесные тягачи.
Классификация скреперов.
По способу загрузки различают скреперы, загружаемые подпором грунта при реализации тягового усилия (скреперы с тяговой загрузкой) и заполняемые с помощью специального загрузочного устройства — элеватора или шнека, установленных в ковше (скреперы с элеваторной загрузкой).
По способу агрегатирования известны: самоходные, прицепные и полуприцепные.
По способу выгрузки грунта из ковша различают скреперы со свободной разгрузкой путем опрокидывания ковша и высыпания грунта под действием силы тяжести; с принудительной разгрузкой путем прямолинейного перемещения задней стенки при поднятой заслонке; с полупринудительной разгрузкой — путем опрокидывания вперед днища и задней стенки ковша, выполненных в виде единого сварного узла.
Главным параметром скрепера является вместимость ковша, который определяет типоразмер скрепера.
К основным параметрам относят: ширину резания; массу скрепера и грунта в ковше; максимальные скорости передвижения и работы.
5.2 Конструктивные особенности и принцип работы скреперов
Рассмотрим в качестве примера конструкции прицепного и полуприцепного скрепера.
Конструкция прицепных скреперов. Выпускаемые отечественной промышленностью прицепные скреперы выполнены однотипно и представляют собою конструктивно-подобный ряд с ковшом вместимостью 4,5...25 м3. На рисунке 17 представлена конструкция прицепного скрепера.
Рис. 17. Прицепной скрепер
Основным узлом скрепера является ковш 4, который несет на себе ножи 9, режущие грунт, служит емкостью для разрабатываемого грунта и, кроме того, является несущей рамой машины, воспринимающей весовые (вертикальные) и тяговые (горизонтальные) нагрузки при работе скрепера. Ковш соединен упряжными шарнирами 5 с тяговой рамой 2. Спереди ковш закрывается подъемной заслонкой 5, а сзади ограничен выдвижной разгружающей стенкой 6. Несущая конструкция завершается буфером 8, через который ковшу передается дополнительное движущее усилие от толкача.
К буферу прикреплены задние колеса 7 скрепера, а тяговая рама соединена с передней осью с дышлом 1, с помощью которого скрепер соединяется с базовым трактором.
Особенностью скрепера является рычажный механизм управления заслонкой. Кинематика механизма выбрана такой, что при опускании ковша 6 с закрытой заслонкой 5 в положение копания на расстоянии менее 200 мм от грунта заслонка остается на месте, автоматически открывая зев ковша для набора грунта. Регулирование величины зева производится с помощью гидроцилиндра 3 заслонки. При подъеме ковша, после его заполнения, происходит автоматическое закрытие заслонки. На рисунке 18 представлена схема рычажного механизма заслонки.
Рис. 18. Схема рычажного механизма заслонки:
1 — тяговая рама; 2 — рычаг; 3 — гидроцилиндр; 4 — тяга; 5 — заслонка;
6 — ковш; 7 — проушина
Конструкция полуприцепных скреперов. Рассмотрим конструкцию полуприцепного скрепера на примере ДЗ-87-1, который эффективно может работать при температуре окружающей среды от -40 до +40 °С. На рисунке 19 представлена конструкция полуприцепного скрепера ДЗ-87-1.
Рис. 19. Схема полуприцепного скрепера ДЗ-87-1:
1 – седельно-сцепное устройство; 2 — тяговая рама; 3 — рычажный механизм заслонки; 4 — гидросистема; 5 — ковш с заслонкой и задней стенкой; 
6 — пневмосистема тормозов; 7 — колесо; 8 — электрооборудование; 
9 — трактор Т-150К.
Управление рабочими органами гидравлическое с принудительной разгрузкой ковша; заслонка ковша управляется с помощью рычажного механизма, аналогичного прицепному скреперу. В схеме гидросистемы скрепера имеется замедлительный клапан, позволяющий ковшу медленно опускаться для более точной планировки. На скрепере имеются колесные тормоза с пневматическим управлением и электрооборудование, подключенные к базовому трактору.
Особенностью скрепера ДЗ-87-1 является оригинальное рычажное седельно-сцепное устройство, предназначено для соединения с трактором Т-150К и допускает поворот полуприцепа в плане на 90°, а также взаимное качание скрепера в вертикальной плоскости на 15° в обе стороны. Седельно-сцепное устройство состоит из портала 2, закрепленного на раме 7 трактора, гребня 3 шарнирно подвешенного на поперечинах 8, опирающихся на передние 1 и задние 6 рычаги, верхние концы которых пальцами соединены с порталом 2. Гребень 3 седельно-сцепного устройства вертикальными пальцами 4 связан с тяговой рамой 5 скреперного оборудования и может прокачиваться на рычагах 1 и 6 в продольном направлении.
Так как передние 7 и задние 6 рычаги направлены один к другому под углом, то благодаря этому достигается более равномерное распределение нагрузок на ведущие мосты трактора. На рисунке 20 представлена конструкция седельно - сцепного устройства скрепера ДЗ-87-1.[7,8]
Рис. 20. Седельно-сцепное устройство скрепера ДЗ-87-1: 1,6 – рычаги; 2 — портал; 3 — гребень; 4 — палец; 5 — тяговая рама; 7 — рама трактора; 8 — поперечина
Технические характеристики скреперов представлены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5.Техническая характеристика самоходных скреперов
Показатель ДЗ-87-1 ДЗ-11П ДЗ-13Б ДЗ-115А ДЗ-155-1
Вместимость ковша, м3          
геометрическая 4,5 8 16 15 15
номинальная (с шапкой) 6 11 23 21 20
Грузоподъемность, т9 15 30 30 30
Наличие загрузочного устройства — —   — Да
Ширина резания, мм2430 2700 3430 3200 3430
Заглубление, мм135 150 200 200 200
Толщина слоя отсыпки, мм415 450 510 450 500
Тягач Т-150К МоАЗ-546П БелАЗ-7422 БелАЗ-531 БелАЗ-7422
Мощность двигателя, кВт 121 158 265 265+265 265
Транспортная скорость, км/ч 30,1 40 50 52,5 50
Эксплуатационная масса, т12,3 20 37 44 38,5
Таблица 6. Техническая характеристика прицепных скреперов.
Показатель ДЗ-111А ДЗ-77А ДЗ-79 ДЗ-137 ДЗ-149-5
Вместимость ковша, м3          
геометрическая 4,5 8,8 15,6 25 8,8
номинальная (с шапкой) 6 11 20,5 33,6 11
Грузоподъемность, т9 16 27 45 16,5
Ширина резания, мм2430 2754 3040 3550 2850
Заглубление, мм125 225 200 250 150
Толщина слоя отсыпки, мм400 400 500 550 400
Тягач Т-4АП2 Т-130М Т-330 Т-500 К-701
Мощность двигателя, кВт 96 121 272 368 221
Транспортная скорость, км/ч 9,5 10,1 13 12 33,8
Масса без трактора, т4,36 9,8 18,3 30 9,8
6. Оборудование для откачки воды. Назначение, виды, конструктивные особенности и принцип работы
Для откачки дождевых, талых и грунтовых вод из траншей, котлованов, колодцев, а также мелких водоемов на строительных площадках применяют открытый водоотлив, осуществляемый с помощью насосов и насосных установок. При открытом водоотливе наиболее часто применяют диафрагмовые и самовсасывающие центробежные насосы, реже используют погружные насосы, опускаемые непосредственно в выемку с водой.
Диафрагмовые насосы имеют сравнитель