Интенсификация рабочих процессов ДСМ

Повышают эффективность  рыхлительного оборудования винтового типа за счет использования энергии сжатого газа: рабочий орган внедряется в грунт завинчиванием, одновременно разрушая его (рис. 1.1, п, р). Производительность рыхлителя газодинамического действия увеличивается в 2...3 раза.

В условиях промышленного, гражданского и дорожного строительства  для разработки траншей большой  протяженности применяют роторные многоковшовые экскаваторы. Нарезание щелей в мерзлом грунте для подготовки его к экскавации дискофрезерными и баровыми машинами целесообразно при ограниченных объемах работы.

Дискофрезерные машины предназначены для проходки узких  траншей (шириной до 150 мм и глубиной до 1,2 м) и нарезания блоков в мерзлых  грунтах с целью разработки их другими землеройными машинами. В тресте «Мосинжстрой механизация» № 2 Главмосинжстроя создана и внедрена землеройная дискофрезерная машина ДФМ-230 на базе трактора Т-100 МГП, предназначенная для нарезания щелей в мерзлых грунтах перед последующей разработкой их экскаваторами. Рабочий орган представляет собой дисковую фрезу с расположенными по ее окружностям режущими зубьями и двумя рейками, воспринимающими вращение от приводных звездочек. При диаметре фрезы 2600 мм машина обеспечивает прорезание щели глубиной до 1500 мм.

Машина послойного фрезерования ДП-31 АХЛ предназначена для механизации планировочных работ, отрывки корыт под внутриквартальные дороги и крановые пути в мерзлом грунте, для разрушения асфальтобетонных покрытий и уборки разрушенного материала. Состоит из базового трактора Т-130.1.Г-1 с бульдозерным оборудованием, рабочего органа фрезерного типа, силовой передачи для привода, навесного устройства, гидропривода подъема и опускания рабочего органа, гидромеханического ходоуменьшителя, системы управления и противовеса. Навесное устройство выполнено по схеме четырехзвенного шарнирного механизма. Эффективная работа машины обеспечивается при температуре грунта до —10 °С прочностью по плотномеру ДорНИИ до 250 ударов и крупности каменистых включений до 50 мм (при их содержании до 20 %.).

В тресте «Мосстроймеханизация»  № 5 на основе многолетнего опыта разработан комплекс мероприятий по использованию в зимний период машин в зависимости от вида земляных работ и затрат на их производство. Одно из звеньев этой технологической цепочки — буровзрывной метод рыхления. Создание буровзрывных участков в Главновосибирскстрое, Минстрое Эстонской ССР, Главволговятскстрое, Главульяновскстрое, Главалтайстрое, Главвладивостокстрое и других строительных организациях позволило улучшить организацию разработки мерзлых грунтов взрывом и обеспечить своевременную подготовку и организацию фронта работ. В Главбамстрое увеличение выработки машин в значительной степени достигается главным образом за счет высокой доли мощных машин в парке. Годовая выработка одного бульдозера мощностью 75 кВт не превышает 14 тыс. м³, в то время как бульдозеры мощностью 275 кВт обеспечивают годовую производительность до 48... 55 тыс. м³. При этом машины мощностью до 75 кВт работают на планировочных работах и зачистных операциях на легких грунтах, а мощные бульдозеры рыхлят и перемещают скальные породы. Сочетание мощных бульдозеров с рыхлительным оборудованием и экскаваторами с ковшами вместимостью 1,5...2,5 м³ позволяет вести земляные работы в условиях вечной мерзлоты севера.

3.3.Экскаваторные работы.

 При выполнении  земляных работ в строительстве широкое применение нашли одноковшовые гидравлические экскаваторы, что объясняется их высокой универсальностью. Целесообразность использования соответствующей модели при выполнении земляных работ различных объемов определяется технико-экономическим расчетом. Эффективность использования экскаваторного оборудования зависит от объемов работ. При годовом объеме на один экскаватор менее 50 тыс. м³ целесообразно применять машины второй, 50.. 80 тыс. м³ — третьей и 80... 300 тыс. м³—четвертой размерных групп [12).

Наибольшее распространение  получили конструкции, в которых  совершенствуются режущие элементы в виде зубьев. Это наиболее простые системы, которые обеспечивают легкое внедрение ковша в грунт и отделение грунта от массива (рис. 1.5, а).

В ковшах конструкции  ЦНИИС режущая кромка имеет выпуклую форму в плане и полукруглую  в поперечном сечении. При взаимодействии кромки с разрабатываемой средой обеспечивается концентрация усилий в средней ее части (см. рис. 1.5, 6).

Однако на грунтах  с каменистыми включениями эффективность таких ковшей снижается. Повышение эффективности разработки прочных грунтов достигается за счет образования бокового разрушения ковшом конструкции КИСИ, имеющим режущую кромку треугольной формы с режущим зубом в вершине (рис. 1.5, в).

Рис. 1.5. Основные конструкции  ковшей одноковшовых экскаваторов.

а — с зубьями; б — конструкции ЦНИИС; в — конструкции КИСИ; е — с прямолинейной режущей кромкой; д —с управляемым зачистным устройством; е — с использованием обратного хода; ж — с регулируемой шириной; з — активного действия с певмомолотами; и — с газовоздушной смазкой; к, л, м —с двухножевой и многоножевой системами

Поверхности дна траншей  и котлованов, отрытые ковшами с полукруглой и треугольной режущей кромкой, имеют волнообразный профиль с высотой неровностей до 30 см, что требует, по данным ЦНИИЭПсельстроя, доработки вручную до 15 % общего объема работ. Поэтому для завершающих операций рекомендуется устанавливать на ковше режущую кромку прямолинейной конфигурации (рис.1,5 г). Для этой же цели применяют специальное приспособление с откидным зачистным ножом (см. рис. 1,5, д), который управляется двумя пневмоцилиндрами, смонтированными по бокам ковша. Данное зачистное устройство разработано конструкторско-экспериментальным отделом НИИпромстроя (Уфа) совместно с трестом «Строймеханизация-2» Главбашстроя и внедрено на экскаваторах ЭО- 3322А (Э-302Б); ЭО-4121 (Э-652).

С целью эффективного использования обратного хода ДИСИ предложен ковш, срезающий ножом  двухстороннего действия грунт, вынимаемый из забоя (рис. 1.5, е).

Для различных по ширине траншей разработаны ковши с  регулируемой шириной без замены оборудования (рис.

5. ж).

Совершенствование ковшового  оборудования в направлении, основанном на использовании новых физических эффектов, предусматривает передачу части энергии непосредственно к ковшу. Это ковши, оснащенные, например, пневматическими молотами и предназначенные для разработки прочных, скальных, а также мерзлых и вечномерзлых грунтов (рис. 1.5, з).

Эффективным способом снижения сопротивления грунта копанию устранением  сил внешнего и внутреннего трения действующих внутри и на стенках  ковша является применение газовой смазки поверхностей ковша экскаватора сжатым газом (рис. 1.5, и).

Ряд недостатков конструкций  ковшей, таких, как большое сопротивление грунтов копанию, плохая внедряемость, например, при прямолинейной режущей кромке, плохая зачистка дна траншей ковшами с полукруглой кромкой и другие, устранены в ковшах с двух- и многоножевой системами копания (рис.-1.5, к, л, м).

Помимо конструктивных мероприятий повышению эффективности экскаваторных работ способствует совершенствование технологии: повышение коэффициента наполнения ковшей, снижение налипаемости и улучшение их разгрузки, сокращение длительности цикла, организация и правильный выбор забоя и т. п.

    Одним из оптимальных технологических мероприятий, обеспечивающих уменьшение длительности цикла при экскавации грунта, является совмещение операций. Так, в тресте «Днепроспецэкскавация» Минстроя УССР, совмещая поворот платформы экскаватора на разгрузку с подъемом ковша и обратный поворот стрелы в забой с опусканием ковша, экскаваторщики добились экономии цикла на 15... 20 %. Работая на одноковшовом экскаваторе-драглайне, машинисты уменьшают время поворота стрелы при разгрузке и перемещении в забой за счет использования инерции ковша. Цикл сокращается в среднем на 10 %. Рабочий цикл экскаваторов может быть уменьшен в результате правильного выбора угла поворота от места набора до места выгрузки грунта, причем указанный угол должен быть по возможности минимальным. Экскаваторщики из управления механизации № 3 треста «Спецстроймеханизация» Чувашского территориального управления строительства применяют оптимальные варианты установки экскаватора в забое и подхода транспорта под погрузку (челночным методом или по кругу), а также совмещение операций на циклах экскавации. Предусмотренная нормами длительность цикла погрузки (27...29 с) сокращена экипажем до 21.,.22 с. Это достигается тем, что радиус поворота стрелы экскаватора не превышает 90°. Причем стрелу поворачивают одновременно с опусканием ковша. Грунт, особенно на легких почвах, экскаватор черпает сразу, экономя время на разбеге и торможении, а полный ковш поднимает одновременно с поворотом стрелы. Сменная выработка в экипаже составляет 700...800 м³ грунта при плане 381 м³. Приварка дополнительных боковых зубьев перед проушинами ковша способствовала уменьшению неровностей поверхности откосов в траншеях и котлованах. Экскаваторщики из управления механизации № 1 треста «Спецстроймеханизация» из года в год на 50...60 % перевыполняют производственные задания за счет: совмещения технологических процессов, составляющих цикл экскавации; выбора эффективной длины и глубины забоя; малого угла поворота (в пределах 50...60⁰), который достигается уменьшением ширины забоя; широкого применения разработки грунта в комплексе с автосамосвалами и работы по аккордно-премиальным нарядам; своевременного и качественного обслуживания экскаватора

4.Заключение

На основе исследований, выполненных в НПО ВНИИстройдормаш, НПО ВНИИземмаш, МАДИ, ДИСИ, СИбАДИ, ХАДИ, КИСИ, МИСИ и других организациях, разработаны рабочие органы землеройных машин, обеспечивающие высокую эффективность механизации земляных работ в строительстве. Созданы рабочие органы многоцелевого назначения манипуляторного типа для гидравлических экскаваторов, машины с траекторным смещением режущих элементов и разделением рабочих операций, такие как ковши экскаваторов-драглайнов и скреперов с двухножевой системой копания, скреперные ковши со шнековинтовыми загружателями, рыхлители с двумя последовательно расположенными рыхлящими зубьями на базе тракторов различного тягового класса, рабочие органы частоударного действия, отвалы бульдозеров с ВСН и газовой смазкой поверхностей скольжения, контактирующей с грунтом, рабочие органы бульдозеров и рыхлителей многоцелевого назначения манипуляторного типа, а также для устройства траншей и котлованов мелкого заложения без экскавации грунта.

Направления совершенствования  машин, создания рабочих органов традиционного исполнения, а также принципиально новых, использующих новейшие достижения смежных фундаментальных наук, развиваются и передовыми зарубежными фирмами США, Японии, ФРГ, Финляндии и других стран. В последние годы машиностроительная промышленность нашей страны работает в тесном сотрудничестве с зарубежными фирмами. На проходившей в Москве с 25 мая по 3 июня 1988 г. Международной выставке «Стройдормаш-88» среди машин с рабочими органами традиционного исполнения следует выделить погрузчик многоцелевой малогабаритный для традиционного строительства с комплектом сменных рабочих органов, выпускаемый по кооперации с фирмой «Ланц» (ФРГ), и малогабаритную землеройно-транспортную машину ТО-31 с полным набором легкосъемного рабочего оборудования, производимую по кооперации с ЧССР. Машиностроение должно освоить серийное производство машин такого типа на основе специализации производства, модульного принципа проектирования, широкой унификации и стандартизации.