VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Вечномерзлые грунты покрывают около 47% территории нашей страны, а сезонно-мерзлые грунты охватывают почти 90%. На значительной части территории верхний слой грунта промерзает в зимний период, который длится 5-6 месяцев, на глубину 1-2 метра. Высокая механическая прочность мерзлых грунтов не позволяет непосредственно разрабатывать мерзлые грунты обычными землеройными машинами, что и определяет сложность и высокую энергоемкость их разработки. В настоящее время промышленность выпускает в основном машины тяжелого типа (навесные рыхлители, роторные экскаваторы), предназначенных для выполнения больших сосредоточенных объемов земляных работ.

До настоящего времени остается нерешенным вопрос механизации так называемых «небольших» объемов работ в стесненных (труднодоступных) условиях строительства: устройство котлованов под здания и траншей для коммуникаций, поверхностное рыхление грунта при планировке в черте города. Анализ типовых проектов гражданского и промышленного строительства показывает, что из-за отсутствия малогабаритных и универсальных машин, в стесненных условиях строительства сейчас выполняют до 30% землеройных работ вручную.

Разрушение мерзлых грунтов резанием может быть осуществлено с помощью специальных машин непрерывного действия или обычными траншейными экскаваторами, оснащенными сменным оборудованием.

Разработка грунта менее энергоемка для баровых машин, чем клин - бабами, клин - молотами, прогревом и т.д., поскольку рыхлению подвергается не весь массив грунта, а только в объеме щелей, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Основным недостатком машин является быстрый износ резцов (один комплект обеспечивает нарезание щели длиной 800 - 1000 м), их малая надежность и долговечность, поскольку мерзлый грунт обладает высокой абразивностью. Рассмотрим некоторые патентные изобретения в сфере баровых машин.

Патент № 966170

Изобретение относится к землеройной технике для разработки мерзлых и скальных грунтов, в частности к баровым машинам для нарезки щелей. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения нарезания различных щелей. Цель достигается тем, что силовая рама снабжена направляющими, на которых установлены с возможностью перемещения рабочие органы, а редуктор каждого рабочего органа связан с приводом посредством карданного вала.

Баровая машина включает в себя базовую машину 1, рабочие органы, состоящие из редуктора 2, бара 3 и механизма поворота 4 бара, раздаточную коробку 5 и направляющие 6 (рис. 1).

Рис. 1 Баровая машина

Рабочие органы хомутами 7 закреплены на направляющих 6. Направляющие, в свою очередь закреплены в кронштейнах 8, связанных с рамой тележек базовой машины и ее силовой рамой. Таким образом, в связи с тем, что рабочие органы баровой машины установлены на направляющих, укрепленных на силовой раме базовой машины с возможностью перемещения по ним, а привод каждого рабочего органа выполнен, например, в виде карданного вала, стало возможным расширить ее эксплуатационные возможности путем увеличения диапазона нарезания щелей.

Патент № 998677

Данное изобретение является дополнением к патенту № 966170. Ранее предложенная машина имеет тот недостаток, что для образования траншей после нарезания двух щелей баровой машиной, дополнительно используются специальные землеройные машины, рис. 2.

Рис. 2.2 А.С. 998677

Целью изобретения является расширение области применения машины. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве рабочий орган снабжен режущими элементами, выполненными в виде скребков, установленных между барами. Баровая машина работает следующим образом. Бары 4 разрабатывают щели, а скребки 8 разрабатывают межщелевое пространство. Экскавация грунта из траншеи также производится скребками. Синхронизация вращения цепей 7 и баров 4, являющаяся обязательным условием работы машины, может быть достигнута, например, механической связью приводов обоих рабочих органов. Такое выполнение позволяет использовать баровую машину в качестве траншеекопателя, преимущественно в талых грунтах, что позволяет сделать машину более универсальной и использовать ее круглый год, т.е. значительно увеличить ее эффективность.

Проведя анализ патентов можно сделать вывод, что при усовершенствовании технических данных баровых машин, таких как увеличение производительности (за счет уменьшения износа резцов), возможность нарезания щелей под различными углами появляется тенденция к развитию баровых установок, упрощение работы с ними, а так же снижение затрат при разработке мерзлых грунтов.

Список использованных источников:

1. И. Г. Басов, Ф. Ф. Кириллов «Исследование резания мерзлого грунта щелевыми машинами» Бл II, вып. 3 - Красноярск 1970г.

2. Авторское свидетельство СССР № 966170, кл. Е 02 F 5/30, 1978 (прототип)

[Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.findpatent.ru/

Код для цитирования: Скопировать