Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Специальные гусеничные звенья для движения по рельсам

Для движения по рельсам гусеницы тракторов оборудуются звеньями специального профиля. Это позволяет использовать тракторы для рыхления, разравнивания или срезки балласта на обочинах и заправки откосов балластной призмы. Эти звенья имеют реборды для удержания трактора на рельсах при скорости от 8 до 13 км/ч. Гусеничные тракторы, оборудованные гусеницами такого типа, позволяют быстро убрать их с пути для пропуска поездов; они могут работать также при движении по грунту.

Колесные тракторы. Колесные тракторы на резиновом ходу обладают значительно большей скоростью передвижения, чем гусеничные. Для движения вперед они имеют от 4 до 10 скоростей, позволяющих двигаться со скоростями от 2 до 55 км/ч и от 1 до 4 скоростей для движения назад со скоростью от 4,2 до 46 км/ч. Некоторые образцы оборудованы дисковыми редукторами вместо коробок передач с зубчатыми шестеренками.

Колесные тракторы снабжены бензиновыми или дизельными моторами мощностью от 27 до 225 л. с.; они имеют от двух до шести колес с резиновыми шинами низкого давления, из которых одна пара обычно снабжена шинами с глубокой насечкой для лучшего сцепления с грунтом, особенно при работе на слабых грунтах.

Двухколесные тракторы применяются для работы с двухколесными скреперами, опрокидывающимися прицепами и передвижными кранами и рассчитаны таким образом, что часть неуравновешенного веса их двигателя балансируется весом прицепного агрегата. Крюк для прицепа изогнут в виде дуги и имеет шкворневое соединение, что допускает поворот трактора под прямым углом в обе стороны, обеспечивая возможность поворотов в стесненных условиях (рис. 9).

Конструкция четырехколесных тракторов весьма разнообразна по передаче тяговых усилий и рулевого управления. Задние колеса могут быть ведущими, а передние — направляющими и наоборот. Могут быть ведущими также все четыре колеса с передачей управления только на два или также на все четыре колеса. Обычно трактор, имеющий большие ведущие задние колеса и маленькие передние направляющие, известен как трактор промышленного типа. Шестиколесные тракторы обычно имеют два двойных задних ведущих колеса и два передних направляющих.

Бульдозеры с неповоротным и поворотным отвалами.

Бульдозер представляет собой рабочий орган, состоящий из рамы и отвального щита с ножом, изготовленным из легированной стали, и механизма управления отвалом. Рама с отвалом помещается впереди трактора и при помощи боковых навесов прикрепляется к тракторной раме около его заднего колеса.

Отвал поднимается и опускается бульдозеристом. Обычно отвал закреплен в фиксированном положении перпендикулярно оси трактора, однако на некоторых моделях закрепление допускает наклон отвала под углом для боковой срезки грунта. На бульдозерах с поворотным отвалом (trailbulders) последний может поворачиваться в обе стороны по отношению к горизонтальной оси. Эти бульдозеры предназначаются главным образом для отделочных работ. Оба этих механизма незаменимы при земляных работах любого объема (рис. 10), а работники пути, кроме того, широко применяют их для уборки снега, очистки полосы отчуждения (рис. 11), ремонта насыпей, а также при наводнениях и ликвидации крушений.

Бульдозеры с поворотным отвалом эффективно применяются для подрезки и подъема грунта из резерва с укладкой его в насыпи высотой до 0,90 м. Бульдозеры с неповоротным отвалом успешно применяются при сооружении насыпей высотой до 2,40 м или для перемещения грунта на расстояние до 75 м. Эти механизмы выгодно применять также для расчистки кустарников, срытия мелких построек и в помощь скреперам для подачи им грунта.

Размеры отвалов бульдозеров с неповоротным отвалом изменяются от 1,45 до 4,06 м в длину и от 0,61 до 1,27 м в высоту. Они имеют слегка вогнутую форму и часто снабжены боковыми щеками для удержания грунта, который отвал перемещает перед собой. Отвалы имеют гидравлическое или тросовое управление. Гидравлическое управление допускает подъем отвала на высоту до 1,45 м и опускание его на 0,61 м ниже поверхности земли при вырезке грунта. При управлении тросами отвал можно поднимать на такую же высоту, что и при гидравлическом управлении, опускать же его можно в вертикальном положении, насколько позволяет длина троса.



Бульдозеры с поворотным отвалом также имеют гидравлическое или тросовое управление, которое допускает подъем и опускание отвалов примерно на такую же величину. Длина отвалов у бульдозеров этого типа колеблется от 2,24 до 4,06 м, а высота — от 0,64 до 1,40 м. Эти отвалы также имеют слегка вогнутую форму, но по бокам открыты так, что грунт может скользить по отвалу, перемещаясь в одну сторону. Обычно отвалы у бульдозеров (с поворотным отвалом) закрепляются в повернутом вправо или влево положении под углом от 25 до 27° по отношению к горизонтальной оси и, подобно отвалам некоторых типов бульдозеров, могут изменять наклон в вертикальной плоскости.

Режущие кромки ножей обоих механизмов изготовляются из высокоуглеродистой закаленной стали и допускают их замену или перестановку при износе.

Погрузчики. Другим видом оборудования для тракторов являются приспособления, применяемые для вырезки грунта, транспортировки его к месту разгрузки и выгрузки или погрузки непосредственно в вагоны или автомашины. Эти приспособления навешиваются как на гусеничные, так и на колесные тракторы, но чаще ими снабжают последние вследствие более высокой скорости, с которой они могут курсировать между местом погрузки и выгрузки.

Фронтальный погрузчик, иногда называемый тракторной лопатой, оборудован ковшом, которым он копает и грузит грунт. Погрузчик с опрокидывающимся ковшом обычно захватывает грунт спереди и затем перебрасывает его через себя для разгрузки сзади (рис. 12), хотя имеются приспособления, допускающие захват грунта с любого конца трактора и разгрузку спереди. Обе машины работают быстро, в относительно стесненных условиях обладают хорошей маневренностью и обеспечивают дешевую доставку материалов на довольно значительные расстояния, когда почему-либо нельзя в соединении с ними применять для доставки грунта автомашины или другие транспортирующие механизмы. Они успешно применяются для выполнения разнообразных работ, таких, как уборка снега, особенно в стесненных условиях, погрузка шлака или угля на угольных складах, подвозка инертных материалов для бетонных работ или очистка загонов для скота на станциях. Некоторые образцы этих машин снабжены также отвалами, как бульдозеры, для разравнивания или планировки грунта и оборудованы специальными вилами для захвата мусора.


Экскаваторы. Экскаваторы на гусеничном ходу предназначены в первую очередь для разработки и погрузки землистых грунтов, гравия или дробленой скалы, они применяются также для разборки, мощения и разработки мерзлого грунта. Экскаваторы применяются главным образом для работы в карьерах, где они могут забирать грунт несколько ниже уровня своей установки и на высоту, ограничиваемую только длиной стрелы.

Экскаваторы приводятся в действие бензиновым или дизельным двигателем. Главнейшими деталями экскаватора являются: тяжелая нижняя поворотная платформа, поворотный механизм, двигатель, подъемно-тяговая и стрело-подъемная лебедки, стреловой полиспаст, стрела, ковшовая рукоять и ковш. Нижний поворотный механизм состоит из опорной пяты и круглой шестерни, которая служит не только для вращения поворотной платформы экскаватора, но является, кроме того, опорой для роликов, на которые опирается поворотная платформа, и допускает полный круговой поворот экскаватора вокруг вертикальной оси.


Длины стрел экскаваторов изменяются в пределах от 4,11 до 13,72 ж, однако они обычно короче крановых. Стрела несет на себе рукоять ковша и ее управление. Рукоять ковша имеет длину от 3,32 до 10,36 ж, на конце ее укреплен ковш емкостью от 0,28 до 4,0 ж3. Стрела поднимается и опускается при помощи полиспаста и стрелоподъемной лебедки, а рукоять ковша приводится в движение подъемной лебедкой, которая поднимает ковш и одновременно, при помощи особых тросов, заставляет его врезаться в грунт. Это последнее движение имеет характер поступательного, и так как таким образом ковш скорее наполняется рыхлым материалом, то тем самым увеличивается работоспособность экскаватора.

На железнодорожных работах чаще всего применяют экскаваторы с ковшами емкостью от 0,28 до 1,50 ж3. Режущая кромка ковша изготовлена из твердой легированной стали, пригодной для резания тяжелого грунта, и делается съемной для возможности замены. Для усиления эффекта резания на режущей кромке ковша установлены четыре режущих зуба из легированной стали. Во время работы опорожнение ковша от груза производится через откидное днище, подвешенное на шарнирах. Рывком троса запорный болт освобождает запор и днище ковша открывается, поворачиваясь на специально устроенной шарнирной подвеске. При быстром опускании рукояти ковша днище резко прижимается к ковшу и затвор автоматически запирается.

Экскаваторы применяются как на гусеничном, так и на колесном ходу, в последнем случае емкость ковша ограничена от 0,28 до 0,56 ж3. Многие типы экскаваторов посредством замены стрелы допускают быстрое переоборудование для других целей, превращаясь в обычные или грейферные краны, драглайны, обратные лопаты и копры.

Обратные лопаты. Обратная лопата смонтирована так же, как одноковшовый экскаватор с прямой лопатой, но отличается от него по своему действию. Это отличие заключается в том, что ковш обратной лопаты забирает грунт, двигаясь вниз и по направлению к машинисту. Обратная лопата применяется для рытья траншей или котлованов под фундаменты; ее работа отличается большой точностью при отделке дна и стенок котлованов.

Хотя стрела обратной лопаты имеет приблизительно ту же длину, что и у экскаватора с прямой лопатой, однако рукоять ковша у нее в два раза короче. Кроме того, у обратной лопаты рукоять ковша закреплена на конце стрелы, увеличивая тем самым радиус действия стрелы. Как правило, стрела обратной лопаты изогнута в виде гусиной шеи. Это облегчает работы по рытью глубоких траншей, так как стрела в этом случае может вращаться выше стенок траншеи.

Ковш обратной лопаты имеет округлое дно, а режущая кромка его снабжена зубьями как снизу, так и по бокам. Разгрузка ковша производится установкой его в такое положение, что грунт ссыпается через передний край. При разработке липнущих к ковшу глин его очищают сильным встряхиванием. Ковши обычно имеют емкость у обратных лопат на гусеницах от 0,28 до 1,90 ж3, а у лопат на колесах — от 0,28 до 0,56 ж3.

Универсальные машины. Некоторые виды землеройных машин трудно отнести к какой-либо одной категории, так как они могут осуществлять разнообразные операции. Одна из таких машин снабжена телескопической стрелой, на которой можно укреплять различные рабочие органы, в зависимости от чего машина может работать как экскаватор, трубоукладчик, канавокопатель, траншеекопатель, грейдер, рыхлитель или снегоочиститель. Она имеет полноповоротную платформу, стрелу с гидравлическим управлением, двигатель, насосы и будку машиниста; все это смонтировано на шестиколесном или гусеничном тракторе. Важнейшей особенностью машины является наличие телескопической стрелы, имитирующей движение человеческой руки. Все сменные рабочие органы работают с приложением тягового, а не толкающего, усилия, чем обеспечивается более точная их работа.

Две другие машины смонтированы на колесных тракторах; они снабжены шарнирными стрелами и могут также работать в качестве экскаваторов, кранов, канавокопателей, трубоукладчиков, перфораторов, снегоочистителей, обратных лопат и траншеекопателей. Стрелы их имеют гидравлическое управление с углом поворота от 120 до 180° и обратное движение на расстояние до 3,60 м.

Драглайны. Драглайны применяются в легких грунтах и в тех случаях, когда работы ведутся с отвалом грунта в кавальеры, или при работах на местности, залитой водой, или, наконец, при разработке выемок в слабых, неустойчивых грунтах. Эти машины соединяют в себе особенности экскаватора и крана. Драглайн также имеет базу, несущую рабочий механизм и двигатель, которые смонтированы на полноповоротной платформе, длинную стрелу с удерживающим ее тросом и ковш в виде скрепера. Большие драглайны имеют стрелу длиной до 76 ж и ковш емкостью до 9,10 ж3. Однако обычно на железнодорожном строительстве применяются драглайны более легкого типа со стрелами длиной от 13,7 до 18,3 ж и с ковшами емкостью от 0,37 до 1,90 ж3. Драглайны обычно монтируются на гусеничном или колесном ходу.


На железных дорогах при земляных работах широко применяется полноповоротный драглайн на гусеницах с ковшом емкостью 0,76 м3 и со стрелой длиной 13,7 м.

Рыхлители-корчеватели. Рыхлитель-корчеватель представляет собой прочную машину, предназначенную для рыхления мерзлого грунта, сцементированного гравия, глинистого сланца, слабых песчаников, а также для взламывания мостовой и корчевания мелких пней и кустов перед проходом бульдозера или перед разработкой грунта экскаватором. Рыхлитель имеет простую конструкцию и оборудован стальным сошником со сменным наконечником, который опускается ниже поверхности грунта и, двигаясь за трактором, вскрывает борозду глубиной до 0,90 ж.

Обычный рыхлитель имеет довольно длинную раму, установленную на двух колесах барабанного типа. На заднем конце рамы закреплено от одного до трех режущих зубьев, которые могут подниматься и опускаться на тросах. Зубья съемные, так что одновременно могут работать один, два или три зуба — по потребности.

Кроме описанного, применяются и другие рыхлители, обычно с гидравлическим управлением, укрепленные на задней раме трактора. Еще один тип рыхлителя укрепляется на отвале бульдозера.

Скарификаторы (рыхлители). Для очистки территории строительства от кустов, корней и неглубокого рыхления грунта применяются скарификаторы. Эта машина имеет несколько наконечников для рыхления грунта длиной от 12,5 до 33 см, укрепленных на поперечной раме. Глубина захвата их меньше, чем глубина захвата сошника рыхлителя. Наконечники скарификатора чаще всего устанавливаются впереди ножа грейдера или на передней раме трактора.

Скреперы. Хотя конные скреперы и ковши-волокуши давно не применяются, однако на их основе развился тип современного колесного скрепера, который является незаменимой машиной на любом строительстве. Такой скрепер представляет собой прицепной агрегат к трактору и состоит из большого стального ковша, смонтированного на двух или четырех пневматических колесах с управлением для погрузки и разгрузки (см. рис. 9).

При опускании ковша, с помощью тросового, гидравлического или электрического управления передняя режущая кромка его врезается в грунт и срезает стружку грунта, которая постепенно наполняет ковш (рис. 13). После наполнения ковша машинист поднимает ковш в транспортное положение и отвозит грунт к месту разгрузки. Там машинист открывает передний щиток, а задний щиток, перемещаясь вдоль ковша на тросе, очищает его от грунта. Управление ковшом отрегулировано так, что скрепер может срезать грунт на любую глубину от легкой планировки до глубокой вырезки, укладывая грунт на месте выгрузки слоями от самых тонких до 66,0 см толщиной. Обычно грунт укладывается слоями толщиной от 20 до 30 см для обеспечения лучшего уплотнения его укаткой или лучшего перемешивания разных грунтов.


Емкость ковша двухколесных скреперов колеблется от 3,35 до 15,2 м3. При устройстве боковых щитков емкость ковша увеличивается. Емкость ковша четырехколесных скреперов колеблется от 2,5 до 21,0 м3. Режущая кромка ковшей имеет длину от 1,80 до 3,0 м; это обеспечивает вырезку траншеи достаточной ширины для прохода колес, чем достигается равномерная разработка грунта. В твердых грунтах, или, наоборот, в слишком слабых, где тягового усилия одного трактора для работы скрепера недостаточно, при вырезке грунта добавляют трактор- толкач (см. рис. 10).

Самоходные грейдеры. Самоходный грейдер, который иначе называют дорожностроительной машиной, представляет собой машину, предназначенную в первую очередь для строительства автомобильных дорог. Однако он с успехом применяется также и многими железными дорогами при больших строительных работах (рис. 14), где он, в частности, используется для выполнения общих планировочных работ, планировки откосов, отделочных работ, рытья водоотводов и устройства берм вдоль низких насыпей. Грейдер имеет изогнутую раму, к которой укреплен стальной отвал с ножом длиной от 3,0 до 4,2 м, повернутый под углом к направлению движения машины, с расчетом забора грунта одним концом и укладки его в виде валика с другого конца отвала, после чего отвал поднимают, а валик перемещается при следующем проходе машины. Грейдер смонтирован на четырех или шести колесах, причем мотор и сиденье машиниста расположены над задней осью.

Самоходный грейдер может работать при одном или нескольких последовательных рабочих заездах. Грейдер имеет при переднем ходе от 4 до 6 рабочих скоростей и может работать со скоростью от 1,75 до 30,0 км/ч в зависимости от характера выполняемой работы. Он приводится в движение мотором мощностью от 26 до 125 л. с.

Возможность контролируемого изменения положения отвала увеличивает оперативность машины. В зависимости от рода грунта, встреченного машиной во время рабочего рейса, можно изменять угол поворота отвала и глубину вырезки грунта, кроме того, для планировки откоса насыпи отвал может наклоняться в ту или другую сторону.

Для большей маневренности некоторые грейдеры снабжены устройством, позволяющим наклонять передние колеса под углом до 25° к вертикали. Такой наклон колес облегчает управление машиной при работе на откосах и препятствует их скольжению вниз. Применяются также приспособления, позволяющие переделывать самоходные грейдеры в грейдер-элеваторы, чем достигается возможность более дальней отброски грунта и погрузки его на автомашины.

Грейдер-элеваторы. Грейдер-элеватор представляет собой машину,прицепляемую к трактору, и является одним из наиболее продуктивных землеройных механизмов с производительностью при погрузке в вагоны или на автомашины от 122 до 910 м3/ч в зависимости от рода грунта. При работе в отвал производительность грейдер-элеватора увеличивается вдвое.

Грейдер-элеватор имеет тяжелую металлическую раму, установленную на четырех колесах, на которой закреплен дисковый плуг и установлен ленточный транспортер. Транспортер приводится в движение бензиновым или дизельным двигателем или же приводом от двигателя трактора. Вес грейдер-элеваторов колеблется от 6,8 до 9,24 т. Для работы грейдер-элеваторов требуются тракторы мощностью от 50 до 80 л. с. Транспортеры имеют длину от 4,9 до 7,6 м, вынос верхнего конца — от 0,60 до 0,90 м и скорость вращения ленты —• от 60 до 90 м/мин.

БАРЫКОВА Н.Г., ГЛУЗМАН И.С. АМЕРИКАНСКАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ — М.: ТРАНСЖЕЛДОРИЗДАТ, 1959.

Экспертиза

на главную