Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 23
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
−−−−−−−−−−−
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
имени С.М. Кирова»
Кафедра промышленного транспорта
К О Н Т Р О Л Ь Н А Я Р А Б О Т А
по дисциплине «Дорожно-строительные материалы и машины»
Выполнил
Студент ИТМиТЛ, 3 курс
группа зТМб-ЛиД-20-1
Номер зачетной книжки 120122
______________ Косточкина А. П.
Проверил преподаватель:
____________ Силецкий В. В.
Санкт-Петербург
2023г.
Содержание
1. Введение…………………………………………………………………...1
2. Происхождение и описание грунтов……………………………………..2
3. Землеройные транспортные машины……………………………………4
4. Бульдозеры. Описание…………………………………………………....4
5. Бульдозеры на земляных работах………………………………………..6
6. Тяговый расчет……………………………………………………………9
7. Экскаватор. Описание…………………………………………………....13
8. Тяговый расчет…………………………………………………………...17
9. Машины для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов……………………………………………………………………....20
10. Вибрационные катки…………………………………………………....21
11. Расчет…………………………………………………………………….22
12. Заключение……………………………………………………………....25
13. Список литературы……………………………………………………...26
ВВЕДЕНИЕ
Дорожно-строительные машины – это часть технологического процесса по строительству, эксплуатации и содержанию лесных дорог, в котором дорожная техника занимает одно из важных мест.
Изучение раздела «Дорожно-строительные машины» по дисциплине «Дорожно-строительные машины и материалы» предусматривает выполнение контрольной работы. В пособии даются необходимые рекомендации по методике выполнения контрольной работы, приведены примеры расчета основных параметров рабочих органов дорожно-строительных машин, тягово-эксплуатационных расчетов в условиях производства.
Происхождение и описание грунтов.
Грунтами называют поверхностные горные породы, подвергающиеся воздействию внешних природных факторов, вызывающих физическое и химическое выветривание – водная эрозия, воздушное разрушение и температурное воздействие.
Самый верхний слой грунтов, подверженный также воздействию биологических факторов и содержащий гумус называется почвой.
В зависимости от степени разрушения горных пород и некоторых других свойств, важных в дорожном строительстве, грунты разделяют по ГОСТ 25100 – 95 на скальные и нескальные.
Скальные горные породы подразделяют по происхождению на изверженные, метаморфические и осадочные с жесткой связью между минералами или зернами, залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя. Изверженные горные породы вулканического происхождения подразделяют на глубинные (граниты, сиениты) и излившиеся (базальт, диабаз, порфиры), обладающие высокой прочностью и плотностью. Метаморфические горные породы – это породы, подвергшиеся вторичному воздействию температуры и высокого давления (кварциты, мрамор, гнейс), обладающие достаточно высокой прочностью. Осадочные горные породы образовались в результате осаждения из водных взвесей и растворов с последующим цементированием в монолит (песчаники, мергели), химического осаждения (мел, доломит, гипс) и органогенных процессов (известняк, торф). Осадочные грунты по условиям образования классифицируют на морские, речные (аллювиальные), эоловые (образовавшиеся под воздействием ветра), моренные и водно-ледниковые (сформировавшиеся под воздействием ледника и талых вод) и др.
Нескальные горные породы подразделяют по степени дисперсности (раздробленности) на крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты.
Крупнообломочные грунты представляют собой смеси несцементированных частиц размером более 2 мм каждая, в которых содержится более 50% таких частиц по массе.
Крупнообломочные грунты разделяют на следующие виды:
- щебенистый (при окатанности зерен – галечниковый), у которого масса зерен крупнее 10 мм составляет более 50%;
- дресвяный (при окатанности зерен – гравийный), у которого масса зерен крупнее 2 мм составляет более 50%;
Песчаные грунты – это смеси сыпучих в сухом состоянии частиц размером менее 2 мм каждая, содержащие более 50% таких частиц по массе и не обладающие свойствами пластичности.
Песчаные грунты разделяют на следующие виды:
- гравелистые – содержание зерен крупнее 2 мм от 25 до 50%;
- крупные – зерен крупнее 0,5 мм более 50%;
- средней крупности – зерен крупнее 0,25 мм более 50%;
- мелкие – зерен крупнее 0,1 мм более 75%;
- пылеватые – зерен крупнее 0,1 мм менее 75%.
В песчаных грунтах глинистых частиц содержится менее 3% и пылеватых менее 15%.
Глинистыми называют не дренирующие грунты, монолитные или комковатые в сухом состоянии, пластичные во влажном, содержащие более 3% по массе глинистых частиц. Свойства грунтов в основном зависят от происхождения горных пород, которые отличаются друг от друга минералогическим и химическим составом, жесткостью связей между частицами, их размером и формой
ЗЕМЛЕРОЙНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ
Землеройно-транспортными машинами называют строительные ма-шины, отделяющие грунт от массива тяговым усилием с последующим егоперемещением к месту отсыпки. Основными рабочими операциями машинэтого класса являются: послойная разработка грунта, его транспортирование и укладка в основание строительного объекта или отвал, а также планировка земляных поверхностей. В зависимости от вида рабочего органаразличают ковшовые (скреперы) и отвальные (бульдозеры, автогрейдер грейдер-элеваторы) землеройно-транспортные машины
1.Бульдозеры
Бульдозер – самоходная гусеничная или колесная машина с регули-руемым фронтально расположенным отвалом (рис. 2.1), которая режет, пе-ремещает и распределяет материал при движении вперед. Бульдозеры относятся к группе землеройно-транспортных и планировочных машин и предназначены для разработки и перемещения грунтови дорожно-строительных материалов, при рытье котлованов, устройстведорожных оснований, засыпке траншей и пазух, возведении земляного полотна лесных дорог, ремонте и содержании лесовозных дорог (рис. 2.2).
Основное назначение бульдозера - послойная разработка грунта с последующим его перемещением перед отвалом по поверхности земли на небольшие расстояния (до 150 м). Бульдозеры применяют для выполнения следующих работ: снятия плодородного поверхностного слоя грунта при подготовке строительных площадок; перемещения грунта в зону действия одноковшового экскаватора при погрузке его в транспортное средство или отвал; разработки неглубоких каналов с транспортированием грунта в отвалы; зачистки пологих откосов; сооружения насыпей из резервов и разработки выемок; планировочных работ при зачистке оснований под фундаменты зданий и сооружений и планировке площадей и трасс; по устройству и содержанию в исправности подъездных дорог, устройств въездов на насыпи и выездов из выемок; для разработки грунта на косогорах; по обратной засыпке траншей и пазух фундаментов, разравнивания грунта в отвалах; штабелирования и перемещения сыпучих материалов; подготовительных работ для валки отдельных деревьев, срезки кустарника, корчевки пней, удаления камней, расчистки поверхностей от мусора, снега; вскрышных работ, а также использования их в качестве толкачей скреперов и при погрузке в автосамосвалы песка и гравия в карьерах с помощью специальных эстакад. Эффективность работы бульдозера в значительной мере зависит от проходимости базового трактора и его тягово-сцепных свойств.
Бульдозеры на земляных работах
При копании бульдозер перемещается на рабочей скорости, обычно соответствующей первой передаче, с целью получить возможно большее тяговое усилие. Для сокращения продолжительности копания желательно предельно сокращать путь копания, для чего грунт следует разрабатывать с возможно большей толщиной стружки, которая в слабых грунтах обычно ограничена ходом поршня гидроцилиндра заглубления отвала, а в прочных грунтах буксованием движителя. Желательно иметь постоянную толщину стружки на всем пути копания, что обычно реализуется только при разработке слабых грунтов. С повышением прочности грунта тяговая способность бульдозера может быть исчерпана в середине пути копания или может быть недостаточной уже в начале копания. С учетом того, что по мере накопления грунта перед отвалом растут сопротивления формированию призмы волочения и ее передвижению волоком по ненарушенному грунту, грунт разрабатывают клиновым или гребенчатым способами.
При разработке весьма плотных грунтов, например, уплотненных транспортом или другими способами, внедрение ножа отвала в грунт оказывается практически невозможным. В этих случаях применяют отвалы с выступающим средним ножом, которым грунт предварительно разрыхляют. Весьма эффективно для таких условий применять навешенный в задней части базового трактора рыхлитель или специальные сменные отвалы. Отвал оборудован одним передним и двумя задними зубьями. При движении машины задним ходом задние зубья прорезают в грунте прорези, а при последующем движении передним ходом грунт дополнительно разрыхляют передним зубом и захватывают отвалом. Для взламывания асфальтовых покрытий при ремонте дорог применяют отвалы, оборудованные киркой в передней части. Мерзлые грунты разрабатывают отвалами с гребенчатыми ножами или с установленными на ножах зубьями.
По завершении операции копания отвал устанавливают ножами на уровень поверхности земли и в таком положении бульдозер перемещают передним ходом на возможно большей скорости к месту отсыпки грунта. Во время транспортирования грунта часть его теряется по пути, ссыпаясь по сторонам отвала. Доля потерь зависит от вида грунта (наибольшие потери у несвязных, например, песчаных грунтов) и от дальности транспортирования. Влияние потерь грунта при его транспортировании на производительность бульдозера ощутимо. Так, при транспортировании грунтов I-III категории (кроме сухого песка) на расстояние 40 м сменная производительность бульдозера примерно в 2,2 раза выше, чем при транспортировании тех же грунтов на расстояние 100 м. Эффективным средством снижения потерь грунта является сокращение дальности транспортировки. На большие расстояния грунт перемещают с устройством промежуточных валиков, траншейным способом или с применением нескольких бульдозеров. Способ транспортирования грунта с устройством промежуточных валиков заключается в том, что сначала грунт перемещают на 40...50 м, накапливая его в первом валике, из которого его перемещают во второй валик на такое же расстояние - к месту укладки. При транспортировании грунта траншейным способом на всех рабочих циклах бульдозер перемещают по одной и той же трассе. Ссыпающийся по бокам отвала грунт образует валики, которые уменьшают потери грунта при последующих проходах бульдозера. Лучший эффект достигается при незначительном заглублении отвала в грунт вдоль трассы транспортирования и образовании таким образом неглубокой траншеи.
Тяговый расчет
Уравнение тягового баланса имеет вид:
Ттяг ≥ ∑????
Тсц ≥ ∑????
Тсц ≥ Ттяг
Тяговое усилие,кН:
Ne– мощность двигателя, кВт; η – КПД трансмиссии, η = 0,85−0,9;
v–рабочая скорость бульдозера, v= 0,6−1 м/с.
Сцепное усилие, кН:
Тсц = Gсц∙φсц∙g,
Gсц – сцепная масса с навесным оборудованием, т (принимаем по технической характеристике); φсц – коэффициент сцепления тяговой машины с грунтом:
g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
∑W= W1 + W2 + W3 + W5,
W1 – сопротивление резанию грунта, кН; W2 – сопротивление перемещению стружки вверх по отвалу, кН; W3 – сопротивление перемещению призмы волочения бульдозера в тело насыпи, кН;
W5 – сопротивление перемещению бульдозера с отвалом, кН.
W1 = k0∙Lот∙hр.
k0 – удельное сопротивление резанию грунта, кН/м2 (для обеспечения работы бульдозера должно соблюдаться условие k0≤150 кН/м2);
Lот – длина отвала, м; hр – глубина резания, м.
W2 = k1∙Gпр∙g∙cos2δ∙sin α,
k1 – коэффициент трения грунта по металлу, k1 = 0,4 − 0,6; δ – угол резания, δ = 45−90○, оптимальное значение на земляных работах
δ = 56○; α – угол захвата отвала, α = 90○;
