Подготовительные работы включают очистку строительной площадки от леса и кустарника, камней, строительного мусора, корчевку пней, рыхление горных пород и мерзлых грунтов. К вспомогательным работам относятся бурение шпуров и скважин, в том числе скважин для изготовления буронабивных свай.
Рыхлители служат для рыхления мерзлых грунтов и пород, которые не могут разрабатываться обычными машинами для земляных работ, экскаваторами, бульдозерами, скреперами.
Одноковшовые строительные экскаваторы могут разрабатывать грунты с удельным сопротивлением копанию k1=0,5МПа, а многоковшовые с k1=0,8МПа. Бульдозеры и скреперы могут разрабатывать только грунты, у которых k1 не превышает 0,3 МПа. Более крепкие грунты, а также мерзлые породы средней прочности разрабатывают чаще всего после предварительного рыхления.
рис
Рыхлитель представляет собой навесное или прицепное оборудование к гусеничным тракторам или базовым тягачам различной мощности и с разным тяговым усилием.
Прицепное оборудование менее эффективно, чем навесное, так как имеет меньшие маневренность и устойчивость, а для заглубления зубьев нельзя использовать массу тягача, поэтому его следует применять только для сравнительно малых объемов работ и при отсутствии рыхлителей с навесным оборудованием. Применение рыхлителей экономически выгодно для использования в строительстве.
Кусторезы – это машины, предназначенные для срезания кустарников и деревьев с максимальным диаметром стволов 20…40 см. Различают кусторезы ножевые и фрезерные. Широко применяют ножевые кусторезы с прямыми и пилообразными ножами.
Работает кусторез следующим образом. Отвал (нож) опускается на поверхность земли и при движении машины вперед срезает кусты.
Корчеватели – собиратели – это такие машины, которые применяют для извлечения из почвы крупных камней и пней, корчевания кустарников и уборки деревьев, срезанных кусторезами или поваленных древовалами. Рабочим органом служит решетчатый отвал с зубьями. Отвал крепится к толкающей раме трактора. Извлекать камень можно толкающим усилием или подклинить его, а затем поднять. Вторым способом можно извлекать камни большого веса, находящиеся на большой глубине. Для извлечения этим способом требуется больше времени.
Производительность корчевателя – собирателя на тракторе 750 кН на тяжелом суглинке с тяговым усилием 100 кН составляет 80…90 пней диаметром 0,35…0,75 или 18 м3 камней объемом по 0,75….2 м3. Увеличение мощности в n раз дает повышение производительности в n 1,5 раз.
Буровые машины применяют на карьерах нерудных материалов, где приходится бурить шпуры для закладки взрывчатых веществ; для бурения шпуров в мерзлых грунтов, а также для размещения зарядов; бурение шпуров небольшого диаметра; крепления технологического оборудования. С этой целью бурят отверстия диаметром до 45 мм в несущих конструкциях, в бетоне, железобетоне и кирпиче. Кроме того, требуется бурить котлованы значительного диаметра для установки мачт линий электропередач, для сооружения буронабивных свай, укрепление фундаментов в скальных породах при сооружении гидроэлектростанций.
Существуют различные способы бурения:
1. ударное бурение
2. вращательное
3. ударно – поворотное
4. ударно – вращательное
5. шарошечное
6. термическое
Выбор способа бурения зависит от физико – механических свойств пород, а также от условий работы.
Одноковшовые экскаваторы с гибкой подвеской рабочего оборудования
В народном хозяйстве широкое применение для разработки, погрузки и укладки получили одноковшовые экскаваторы. Их выполняют в большом диапазоне мощности производительности и универсальности. Экскаватор состоит из рабочего и силового оборудования, системы управления, трансмиссий, поворотной платформы для размещений механизмов, различных приборов, аппаратов и ходового устройства. Рабочее оборудование экскаваторов с прямой и обратной лопатой состоит из рабочего органа, стрелы и рукояти. Рабочее оборудование экскаваторов с драглайном не имеет рукояти, а ковш подвешивается к стреле на канате с помощью упряжки. К рабочему оборудованию относятся также блоки, направляющие устройства и канаты, которые передают движения различным элементам рабочего оборудования.
Для выполнения земляных работ различного характера в разных условиях строительные экскаваторы снабжаются ковшами и другим сменным рабочим оборудованием.
Экскаваторы малой мощности используются для незначительных объемов земляных работ, а также при различных вспомогательных и подготовительных строительных работах – валке и корчевке леса, забивке свай, уплотнении дорожных покрытий, монтажных и погрузо – разгрузочных работах. Если на экскаваторе может быть установлен хотя бы 3 вида сменного оборудования – прямая лопата, обратная лопата и драглайн, то такие экскаваторы можно снабжать и другими видами рабочего оборудования и их называют универсальными. Однако, чаще в комплект сменного оборудования входят оборудование лопаты, обратной лопаты, драглайна, грейфера и крана.
Рабочие механизмы грузоподъемных кранов обеспечивают перемещение грузов в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Подъем груза осуществляется механизмом подъема.
На кранах может быть установлено до трех механизмов подъема различной грузоподъемности.
Перемещение груза по горизонтали на мостовых и козловых кранах осуществляется с помощью грузовой тележки и самого крана, а на стреловых кранах – с помощью механизмов поворота, изменения вылета стрелы или грузовой тележкой стрелы. Всеми механизмами кранов управляют из одного места – кабины или поста управления.
Конструкции башенных кранов постоянно усовершенствуют, что позволяет расширить область их применения. Например, первые краны имели грузоподъемность 0.5…1.5 т., грузовой момент до 30 т*м., высоту подъема 20…30 м., сейчас работают краны грузоподъемностью до 50 т., грузовым моментом до 1000 т*м., высотой подъема до 150 м.
Для повышения производительности кранов на новых машинах увеличены скорости рабочих движений, а также повышена мобильность кранов.
На кранах применяют главным образом трехфазные асинхронные двигатели переменного тока.
По способу выполнения обмотки ротора эти двигатели разделяют на электродвигатели с короткозамкнутым и с фазным роторами.
Двигатели с короткозамкнутым ротором применяются в электроприводе, где не требуется регулировать частоту вращения, или в качестве второго (вспомогательного) двигателя для получения пониженных скоростей механизмов крана. Недостатком электродвигателей с короткозамкнутым ротором является большой пусковой ток, в 5…7 раз превышающий ток двигателя при работе с номинальной нагрузкой.
Двигатели с фазным ротором используются в приводе, где требуется регулировать частоту вращения. Включение в цепь ротора пускорегулирующего реостата позволяет уменьшить пусковой ток, увеличить пусковой момент и изменить механическую характеристику двигателя.
Они имеют значительные преимущества перед двигателями других типов: возможности выбора мощности в широком диапазоне, получения значительного диапазона частот вращения с плавным регулированием и осуществления автоматизации производственного процесса простыми средствами; быстрота пуска и остановки; большой срок службы; простота ремонта и эксплуатации; легкость подвода энергии.