Cтраница 4
При копании грунта прямым отвалом ( угол захвата ф 90) режущая кромка ножа подрезает пласт грунта, который в виде стружки продвигается вверх по отвалу. В верхней части отвала стружка разрушается и грунт, падая вниз, образует так называемую призму волочения. Величина подъема стружки определяется как ее прочностью, так и профилем отвала. При несвязных и малосвязных сухих грунтах разрушение стружки начинается сразу же после ее отделения от массива. [46]
В зависимости от структуры и категории грунта применяют многорядный, ступенчатый и шахматно-ступенчатый способы ( фиг. При первых траншейных проходах при многорядном способе наполнение ковша улучшается благодаря хорошему подпору ( от призмы волочения грунта), а при последующих проходах по срезке уступов ликвидируется сопротивление, оказываемое боковыми стенками ковша. При разработке ступенчатым способом при каждом заходе скрепера на первой половине рабочего пути грунт зарезается на всю ширину ковша, а на остальном пути - на половину его ширины. [47]
Параметры отвала оказывают значительное влияние на сопротивление грунта копанию и волочению. При неправильном профиле отвала могут иметь место случаи, когда грунт будет двигаться не по отвалу, а выпирать сквозь призму волочения, что значительно повысит необходимое тяговое усилие. [48]
Известно, что при копании и заполнении ковша скрепера действуют следующие отдельные слагающие суммарного сопротивления: сила резания Рр, сопротивление перемещению призмы волочения Рпр, сопротивление заполнению ковша - трению грунта, поступающего в ковш, о его днище, боковые стенки и о грунт, уже находящийся в ковше, сопротивление трению ковша о грунт, сопротивление качению колес скрепера. Определение всех этих сил, кроме сопротивления заполнению, не представляет особых трудностей, хотя большой разброс большинства составляющих вследствие быстрого их изменения под влиянием самых разнообразных факторов затрудняет, если не делает невозможным, достаточно обоснованное решение. [49]
Следует остановиться на некоторых физических явлениях, возникающих при движении клина в грунте. Разрушенная при резании часть стружки ( небольшая в связных грунтах) или вся стружка ( в малосвязных грунтах) образует перед клином так называемую призму волочения. Ее величина зависит и от траектории, уменьшаясь с увеличением ее наклона ( рис. 153) под влиянием силы тяжести, действующей на призму. При сильно наклоненной траектории она сползает в ковш, увеличивая его наполнение, образуя шапку А, при отрыве рабочего органа от забоя. [50]
![]() |
Схема заполнения новша грунтом. [51] |
На основании изучения процесса резания грунта улучшается конструкция скреперов. Так, современные ковши имеют низкие боковые стенки и короткое днище, значительную часть объема ковша занимает заслонка, более рациональные формы и точка подвески заслонки позволяют уменьшить призму волочения. Кроме того, изучение процесса резания помогло его усовершенствовать, предложить более рациональные приемы работы, о которых будет рассказано в соответствующих главах книги. [52]
![]() |
Схема расстановки резцов и клиньев рабочего органа на траншейном экскаваторе. [53] |
Нагрузка на рабочие органы землеройно-транспортных машин, а следовательно, и необходимая мощность меняются в зависимости от толщины срезаемого слоя грунта, и поэтому даже при однородных грунтах нагрузка является переменной. При работе таких машин, как скреперы, бульдозеры нагрузка меняется в процессе копания еще и потому, что возникают дополнительные силы сопротивления, связанные с наполнением ковша или призмы волочения. [54]
В первом случае выемка породы производится горизонтальными слоями, а в остальных - наклонными слоями. Использование забоя-площадки создает благоприятные условия для естественного оттаивания мерзлых пород в весенне-летний период, однако при выемке под уклон при продольном и торцовом забоях сокращается время загрузки ковша иа 20 - 30 %, так как наполнение его происходит быстрее благодаря увеличению толщины стружки и захвату части призмы волочения. Величина а3 не должна превышать 6 - 8 для песчано-глинпстых и 10 - 12 для плотных пород. Выемку на подъем до 5 % иногда применяют для увеличения Кн к при разработке сыпучих пород. [55]
Бульдозер состоит из рамы, на которой крепится отвальный щит ( отвал) с нижней кромкой, оборудованной ножом, и механизма управления отвалом. Отвал во время движения трактора опускается и ножом срезает стружку грунта. Срезанный грунт скапливается впереди отвала, образуя призму волочения, которая затем перемещается к месту разгрузки и там разравнивается отвалом или остается. [56]
В процессе работы отвалом производят различные операции, поэтому параметры отвала следует выбирать такими, чтобы суммарный эффект операций был бы наибольшим. Кюну: а - для заглубления; б - для резания; в, г, ж и з - для перемещения в разных условиях; d и е - для уменьшения вертикально вниз направленных реакций при перемещении. В этом случае затраты на трение в грунте, образующем призму волочения, минимальны. [57]
![]() |
Классификация бульдозеров нивание грунта.| Изменение мощности гусеничных бульдозеров по годам. [58] |
Рабочий процесс бульдозера состоит из операций копания, перемещения и разравнивания грунта. При копании режущая часть отвала заглубляется в грунт, одновременно бульдозер движется вперед. Вырезаемый со дна забоя грунт накапливается перед отвалом, образуя призму волочения. По достижении призмой грунта высоты отвала последний выглуб-ляется и бульдозер перемещает эту призму к месту разгрузки. Далее производится разравнивание этой призмы грунта. Для этого, не прекращая движения, отвал несколько приподнимается. Операция разравнивания может производиться и при движении бульдозера в обратном направлении. Для этого на месте разгрузки бульдозер несколько сдает назад, отвал приподнимается и затем движением всей машины вперед заводится за призму грунта, а затем опускается до нужного уровня. [59]
![]() |
Схема образования призмы волочения. [60] |