X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

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. Современное строительство основано на использовании обширного комплекса средств механизации и автоматизации технологических процессов, обеспечивающего интенсификацию строительного производства и являющегося важным фактором повышения производительности труда. Механизация строительных работ способствует сокращению продолжительности строительства, экономии трудовых затрат, улучшению условий труда, придают строительному производству динамический характер [1,2,3,4].

Землеройно-транспортные машины осуществляют копание грунта и его транспортирование, при этом сама машина перемещается вместе с рабочим органом. К таким машинам относятся автогрейдеры, бульдозеры и скреперы. В зависимости от вида рабочего оборудования отделенный грунт накапливается перед отвалом или поступает в ковш, в котором он транспортируется к месту отсыпки. Основными преимуществами землеройно-транспортных машин являются возможность совмещения в одном рабочем цикле всего комплекса операций по копанию, перемещению и отсыпанию грунта с предварительным разравниванием и частичным уплотнением, а также простота конструкции и высокая производительность.

Автогрейдеры представляют собой самоходные землеройно-транспортные машины, предназначенные главным образом для ведения планировочных и профилировочных работ на грунтах 1….3 категорий. Их используют также для формирования и очистки кюветов, перемешивания грунта или гравия с вяжущими материалами, для разрушения дорожных покрытий при ремонте, уборке площадей и дорог от снега.

В отличие от бульдозера, основной отвал автогрейдера расположен не впереди, а между передними и задними колесами машины, что обеспечивает большую точность планировки, поскольку продольная база автогрейдера в несколько раз больше, чем у бульдозера, и, следовательно, при работе автогрейдера неровности грунта сказываются меньше.

Современные автогрейдеры изготовляют по единой принципиальной схеме в виде самоходных трехосных машин с полноповоротным отвалом и гидравлической системой управления рабочими органами.

Все виды работ выполняют последовательными и параллельными проходами при отвале, установленном в положение, соответствующее характеру выполняемой работы. Срезанный ножом грунт перемещается в сторону при угле захвата меньше 90° и впереди отвала – при угле захвата 90°.

Технологический процесс работы автогрейдера состоит из следующих операций: вырезание грунта отвалом, перемещение грунта, разравнивание и планировка площадки и откосов земляного сооружения [5,6,7].

Повышение производительности автогрейдеров связано, прежде всего, с положением рабочих скоростей машины, а также уменьшением количества проходов по одному следу, что в свою очередь, зависит от мощности двигателя и тягово-эксплуатационных характеристик автогрейдера.

Успешное проектирование строительных машин возможно с учетом правильного выбора параметров машины, обеспечивающих высокую производительность и экономичность.

В связи с этим, нами предлагается для расширения эксплуатационных возможностей автогрейдера установить на поворотном круге водило, которое связано с поворотным кругом управляемыми фиксаторами.

Рабочее оборудование автогрейдера (рисунок 1, рисунок 2) содержит тяговую раму 1, поворотный круг 2 с отвалом 3 и гидроцилиндр управления положением поворотного круга 4, который установлен на раме. На поворотном круге смонтировано с возможностью поворота в горизонтальной плоскости водило 5, которое связано с поворотным кругом управляемыми фиксаторами 6.

Рабочее оборудование автогрейдера работает следующим образом. Фиксаторы 6 соединяют поворотный круг 2 с водилом 5 гидроцилиндрами 4, машинист поворачивает поворотный круг 2 в необходимое положение в пределах 60⁰ в любую сторону. При необходимости поворота отвала 3 на угол больше 60⁰ или развернуть отвал для работы задним ходом машинист освобождает фиксаторы, включив подачу масла в его полости Б, при этом шток-поршень 7 каждого фиксатора поднимается, сжимая пружину 8, и выходит из отверстия 9 поворотного круга 2. Повернув водило 5 в сторону, противоположную

1 – тяговая рама, 2 – поворотный круг, 3 – отвал, 4 – гидроцилиндр управления поворотным кругом, 5 – водило, 6 – управляемый фиксатор, 7 – шток-поршень, 8 – пружина, 9 – отверстие, 10 - наконечник

Рисунок 1 – Рабочее оборудование автогрейдера

Рисунок 2 – Рабочее оборудование автогрейдера

направлению поворота отвала, машинист снимает давление в полости Б фиксаторов и поршни 7 своими наконечниками 10 заскакивают в отверстия 9. Водило с поворотным кругом зафиксировано, и, при движении водила в рабочую сторону, отвал с кругом поворачивается на увеличенный угол. При последовательном управлении фиксаторами 6 и гидроцилиндрами 4 поворотный круг может быть повернут на любой угол или развернут полностью на 360⁰.

Таким образом, предлагаемое рабочее оборудование автогрейдера, которое содержит тяговую раму, поворотный круг с отвалом и установленные на тяговой раме гидроцилиндры управления положением поворотного круга, отличается от существующего тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей автогрейдера, нами предлагается дополнительно установить на поворотном круге водило, которое, с помощью управляемых фиксаторов, связано с поворотным кругом, что дает возможность поворота поворотного круга в горизонтальной плоскости.

Технико-экономический расчет показал, что при внедрении в производство предлагаемого оборудования годовой экономический эффект составит около 2 млн. рублей, а срок окупаемости дополнительных капитальных вложений составит менее трёх месяцев.

Список литературы

1. Евдокимов, В.А. Механизация и автоматизация строительного производства: учебное пособие для вузов/В.А. Евдокимов.-Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.-195с.

2. Кудрявцев, Е.М. Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства : учебник для вузов/Е.М. Кудрявцев. – М.: Стройиздат. 1989.- 246с.

3. Рогожкин,В.М. Эксплуатация машин в строительстве/В.М. Рогожкин, Н.Н. Гребенникова: учебное пособие. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005.-152с.

4. Пермяков, В.Б. Комплексная механизация строительства: учебник для вузов/ В.Б. Пермяков. – М.: Высш.шк. 2005. - 383с.

5. Ульянов Н.А., Самоходные колесные землеройно-транспортные машины/Н.А. Ульянов, Э.Г. Ронинсон, В.Г. Соловьев.- М.: «Машиностроение». 1976.- 359 с.

6. Серов, К.П., Автогрейдеры. Конструкции, теория, расчет/К.П.Серов,Б.В. Горячко, А.А. Покровский.- М.: « Машиностроение». 1970.- 192 с.

7. Доценко, А.И. Строительные машины: учебник для вузов/ А.И. Доценко. - М.: Стройиздат. 2003.- 416с.

Код для цитирования: Скопировать