Maquinas para movimientos de tierra
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Máquinas de movimiento de tierra
Máquinas de movimiento de tierra
Las máquinas para movimientos de tierras en ingeniería civil se utilizan para aflojar suelos sólidos, rocosos y congelados, planificar emplazamientos de construcción, preparar bases para caminos y calzadas, desarrollar fosos para cimientos de edificios y estructuras, cavar zanjas al aire libre cuando se colocan servicios urbanos y construir estructuras subterráneas, cavar Fosas y fosas, limpiando el fondo y las pendientes de los movimientos de tierra, relleno Fosas y zanjas después de la construcción de cimientos y tendidos, compactación de suelos, etc.
Las máquinas llevan a cabo el desarrollo del suelo de tres formas principales:
mecánicos, en los que el suelo está separado del conjunto por cuerpos de corte pasivos y de accionamiento (activos): cuchillos, dientes, raspadores, cuñas, cortadores, cortadores, etc .;
hidromecánica, en la cual el suelo se colapsa en el fondo del pozo abierto con un chorro de agua dirigido por medio de un chorro hidráulico a presión de hasta 6 MPa o por succión del suelo previamente destruido (por un hidromonitor o cortador de fresado) desde el fondo de un río o reservorio mediante una bomba de tierra;
Explosivo, en el que la destrucción del suelo (roca) se produce bajo la presión de productos en expansión de la combustión (gases), explosivos.
A veces se utilizan métodos combinados de excavación, por ejemplo, explosivo (aflojamiento preliminar) en combinación con uno mecánico (desarrollo posterior por una máquina de movimiento de tierras con un cuerpo de cuchilla o cubeta).
Actualmente, alrededor del 95% del trabajo de excavación en construcción se lleva a cabo. mecánicamente.
En el curso de movimientos de tierra, utilizan una amplia gama de máquinas de diversos propósitos, diseños y principios operativos, que se dividen en: - máquinas para trabajo preparatorio; - movimiento de tierras; - excavadoras; aburrido - para el tendido de comunicaciones sin zanjas; - para el desarrollo hidromecánico del suelo; - Para la compactación del suelo.
Hay máquinas de movimiento de tierras: excavadoras de un cucharón y de varios cucharones, máquinas de movimiento de tierras: excavadoras, rasquetas, clasificadoras, clasificadoras, elevadores; Máquinas compactadoras de suelo que funcionan según el principio de acción de laminado, apisonamiento y vibración: rodillos, apisonadoras, máquinas vibratorias.
Maquinaria de movimiento de tierras
Las excavadoras de pala cavan el suelo y lo mueven con el movimiento del cucharón. La fuerza al cubo se transmite desde el motor a través de la transmisión. La propia excavadora permanece en su lugar (excavadora de un solo cucharón) o se mueve lentamente (excavadora-excavadora de cubetas múltiples).
Los excavadores mueven el suelo en distancias cortas (solo la longitud del cuerpo de trabajo). Se utilizan para cavar el suelo y enviarlo inmediatamente al basurero o para cavar y cargar el suelo en vehículos para el transporte a largas distancias.
Las excavadoras de cangilones (Fig. 10) se dividen en excavadoras de zanja con una cadena y un cuerpo de trabajo giratorio. También hay excavadoras de excavación cruzada con trabajadores de cadena y excavadoras rotativas, diseñadas para operaciones de desmonte y extracción en la minería a cielo abierto de recursos minerales y para otros tipos de movimientos de tierras.
La excavadora de un solo cucharón es la máquina de movimiento de tierras más común y versátil. Se compone de equipos de marcha, giradiscos, equipos de trabajo. En el plato giratorio, instale uno o más motores.
El equipo de funcionamiento de la excavadora de un solo cucharón está diseñado para mover la excavadora en el fondo del pozo a medida que realiza excavaciones y en distancias cortas dentro del sitio de construcción. El equipo de carrera de las excavadoras de un cucharón puede ser rastreado, neumático, a pie. Para trabajos especiales usar excavadoras flotantes montadas sobre pontones.
El equipo del tren de rodaje con orugas de las excavadoras de un cucharón no está diseñado para el movimiento a largo plazo en largas distancias, ya que se desgasta rápidamente y se vuelve inutilizable. Por lo tanto, a una distancia de más de 15 km, las excavadoras sobre orugas se transportan mediante transporte especial en remolques, por ferrocarril o por vías navegables.
La figura 10. Excavadora de cangilones: a - con un cuerpo de cadena de trabajo, b - con un cuerpo de trabajo giratorio
Las excavadoras de un solo cubo de rueda neumática con un cucharón con una capacidad de 0.2-0.4 m3 pueden moverse a gran velocidad en distancias considerables y se utilizan ampliamente para realizar pequeñas cantidades de trabajo.
Las excavadoras de movimiento para andar tienen esquís retráctiles. La carrera de caminar se usa en excavadoras de gran capacidad diseñadas para trabajar en suelos débiles.
En el bastidor del equipo del tren de rodaje, instale el dispositivo giratorio con el bastidor giratorio de la excavadora. El dispositivo rotatorio consiste en rodillos o bolas ubicadas entre dos pistas anulares, y funciona como una bola o un rodamiento de rodillos. En el anillo superior coloque el plato giratorio, que gira con dos engranajes. La pequeña rueda dentada gira en los rodamientos instalados en la plataforma. La rueda dentada grande está montada en el bastidor del chasis.
El motor, la transmisión, la cabina del conductor y el equipo de trabajo se encuentran en el plato giratorio.
Dependiendo del trabajo que se esté realizando, las excavadoras de un cucharón instalan varios equipos de trabajo que se muestran en la fig. 11
Pala directa: el tipo principal de equipo de trabajo, que se utiliza con mayor frecuencia para el desarrollo del suelo y para cargarlo en camiones de volteo o carros de transporte terrestre, en plataformas ferroviarias o en vertederos. La retroexcavadora se puede instalar en lugar de una pala recta, y la mayoría de las excavadoras universales usan un cucharón, una empuñadura, una pluma o una pala recta para montar una retroexcavadora.
La pala de retorno se utiliza para cavar fosos y zanjas para colocar tuberías.
Dragline se utiliza para desarrollar el suelo y cargarlo en el vertedero.
Raramente se realiza la carga en el suelo con vehículos de arrastre, ya que el cubo se suspende sobre cuerdas, lo que, cuando se descarga, se balancea y descarga en un lugar designado de manera precisa (por ejemplo, una carrocería de automóvil) es difícil. Con la ayuda de la línea de dragado, los pozos y los canales se arrancan, los terraplenes se vierten desde la reserva, los recursos minerales se extraen.
La grúa excavadora con pluma de dragalina se utiliza en la construcción para la instalación de estructuras.
Además de los tipos anteriores de equipos de reemplazo, las excavadoras se utilizan con los siguientes equipos:
agarrar para carga y descarga y desarrollo de pozos; un elevador de talones plan de planificación; Raspador y relleno para zanjas.
Además, se puede suspender de la pluma de la excavadora una placa de apisonamiento, una bola de metal o una cuña de martillo para romper suelos congelados, superficies de carreteras viejas y edificios a demoler.
La figura 11. Equipo de trabajo reemplazable de la excavadora universal de un cucharón.
Las excavadoras universales de construcción se fabrican en varios tamaños con cucharones con una capacidad de 0,15 a 2,5 m3 y se utilizan en función del volumen de trabajo realizado.
Las excavadoras de cantera y sobrecarga de un solo cucharón en una oruga más amplia y para caminar se producen con cubos con una capacidad de 2 a 25 metros cúbicos y más. Por ejemplo, una excavadora ES 25/100 tiene un cucharón con una capacidad de 25 m3 y una longitud de flecha de 100 m. La planta Novokramatorsk desarrolla una excavadora de mucha mayor potencia y productividad.
Estas máquinas están destinadas principalmente a la minería a cielo abierto de recursos minerales y no están cubiertas en este libro de texto.
La alta maniobrabilidad del cucharón de una excavadora de un solo cucharón y los considerables esfuerzos desarrollados en los dientes permiten el uso de excavadoras de un solo cucharón para el desarrollo de suelos heterogéneos con inclusiones duras. Las excavadoras de cangilones se utilizan con gran éxito para el desarrollo de suelos homogéneos.
Para el buen funcionamiento de ambos tipos de excavadoras, el tamaño de las inclusiones sólidas en los suelos no debe exceder el ancho de la cuchara de 0.20-0.25. Con tallas grandes las inclusiones, las excavadoras de cubos múltiples no pueden funcionar, y el rendimiento con las excavadoras de un cucharón disminuye.
En condiciones favorables (suelo uniforme, el mismo tipo de trabajo, etc.) es recomendable utilizar excavadoras de cangilones. Además, la gestión de una excavadora de un solo cucharón requiere la participación constante del conductor, mientras que la gestión de una excavadora de múltiples cucharones es casi automática, ya que solo requiere una intervención periódica para regular, dirigir, iniciar, detener y supervisar constantemente el funcionamiento de la máquina.
Maquinaria de movimiento de tierras
Las excavadoras incluyen excavadoras, raspadoras, clasificadoras, zanjadoras de arado y algunas otras máquinas.
La maquinaria de movimiento de tierras consiste en un tractor con ruedas o sobre orugas y equipo de trabajo arrastrado o montado. Estas máquinas cortan el suelo, lo mueven y lo apilan, y también realizan trabajos de planificación.
La maquinaria de movimiento de tierras difiere de la maquinaria de movimiento de tierras en que el corte y movimiento del suelo se realiza solo cuando la máquina se mueve y la posición del cuerpo de trabajo en relación con el tractor permanece constante o casi sin cambios, y también porque la fuerza de tracción del tractor se utiliza para cortar y mover el suelo.
Estas máquinas son simples en diseño, alto rendimiento, lo que hace que el costo de la excavación sea bajo. Por lo tanto, estas máquinas son cada vez más usadas en la economía nacional.
Las máquinas de movimiento de tierras son máquinas universales, ya que pueden realizar diversos movimientos de tierras y mover el suelo a varias distancias. Sin embargo, en condiciones de deslizamientos de tierra, lluvias y arenas secas no se pueden utilizar.
Máquinas de compactación de suelos.
La compactación del suelo se realiza de la siguiente manera: - presión estática - rodillos de rodillos lisos, acanalados, levas o rodillos con neumáticos; - golpes de apisonamiento de cuerpos de trabajo - pisones; - por vibración - por máquinas de vibración.
Los rodillos arrastrados consisten en un marco, un tambor hueco soldado y fundido y dispositivos de acoplamiento. El tambor está provisto de escotillas para cargar lastre en él, lo que aumenta el peso del rodillo y permite compactar el suelo en mayor profundidad (Fig. 12).
El tambor gira en los rodamientos montados en el bastidor. El tambor liso del rodillo del remolque puede equiparse con levas unidas a llantas de acero montadas en el tambor.
Un rascador para limpiar el tambor, dos dispositivos de acoplamiento (delantero y trasero) y refuerzos desmontables en las esquinas para colocar rodillos adicionales están unidos al bastidor del rodillo. A menudo trabajan con dos rodillos conectados entre sí, a veces tres y con menos frecuencia trabajan con un enganche de cinco rodillos. Los rodillos de leva compactan el suelo a una profundidad de 0.25–0.3 m, sin embargo, una pequeña capa superior de suelo de 4-6 cm permanece sin compactar.
El suelo recién vertido se compacta bastante bien con neumáticos de raspadores y camiones de volteo. En este caso, el suelo debe ser vertido en pequeñas capas.
Para una compactación uniforme del suelo, algunos rodillos están hechos con una suspensión separada de ruedas neumáticas, es decir, cada rueda con su propia carga es como un remolque independiente.
La figura 12. Rodillo de leva arrastrado:
1 - tractor. 2 - marco. 3 - tambor, 4 - levas, 5 - rascadores, 6 - escotilla
Las máquinas apisonadoras compactan el suelo a una profundidad de 0,6 a 2,5 m y se utilizan en los casos en que el método de laminación no se puede aplicar, por ejemplo, en condiciones de hacinamiento. La desventaja de este método de compactación es la posibilidad de dañar el material del suelo por sacudidas, estar cerca de edificios, alcantarillas y otras tuberías tendidas en el suelo, etc. La ventaja es la posibilidad de compactar el suelo a una gran profundidad.
La figura 13. Máquina vibradora de compactación del suelo:
a - vista general, b - esquema de trabajo; 1 - placa, 2 motores, 3 - eje, 4 - desequilibrio
El suelo se puede compactar apisonando con una grúa-excavadora, en la que, en lugar de la carga, se cuelga una placa especial que pesa 1.5-4 toneladas, que se levanta y lanza alternativamente, haciendo 10-20 latidos por minuto en el suelo.
Utilizado como implementos en el tractor T-100. El cuerpo de trabajo de esta máquina son dos placas cuadradas suspendidas en las cuerdas detrás del tractor. La elevación y descarga alterna de las placas se realiza mediante mecanismos de poliespast montados frente al radiador del tractor. Estos mecanismos son accionados por el cigüeñal del motor a través de una caja de cambios.
Las máquinas de vibración se utilizan para compactar suelos incoherentes recién vertidos sueltos, así como para sellar franco arenoso y franco.
Las vibraciones se denominan oscilaciones con una pequeña amplitud producida por un vibrador, que consiste en varias partes rotativas y desequilibradas de rotación. Durante la rotación del desequilibrio, el cuerpo oscila en el que giran. Las oscilaciones del casco se transmiten al suelo y causan el movimiento de partículas del suelo, como resultado de lo cual se compacta el suelo.
Las máquinas de vibración son arrastradas y autopropulsadas. La máquina vibradora de movimiento automático consta de una placa vibratoria, un vibrador de un solo eje y cuatro balances, cuyos rangos medios giran en la dirección opuesta a la rotación de los dos desequilibrios extremos (Fig. 13).
Al cambiar manualmente la posición de algunos desequilibrios con respecto a otros que utilizan un engranaje especial, el conductor puede ajustar la magnitud y la dirección de las vibraciones de la placa y, por lo tanto, cambiar la dirección del movimiento de la máquina.
El rodillo vibratorio arrastrado consiste en un bastidor con una barra de tiro, un motor montado en el bastidor y un tambor, dentro del cual se monta un vibrador. El motor está conectado al vibrador de la transmisión de la correa trapezoidal.
Las principales obras de tierra durante la construcción de autopistas son la construcción de terraplenes, el desarrollo de suelo en excavaciones, reservas y zanjas, trabajos de acabado, preparación de pozos para puentes, así como trabajos de planificación. Los trabajos de excavación se dividen en concentrados y lineales.
Las áreas bombeadas incluyen trabajos en la construcción de grandes excavaciones y terraplenes con un volumen de más de 15,000 m3 por 1 objeto, incluida la instalación de aproximaciones a estructuras artificiales, cruces a través de pantanos, etc.
El trabajo lineal incluye la construcción de pequeñas excavaciones y terraplenes, el perfilado del lecho del camino, el acabado de los bordes de caminos y pendientes. Los montículos se construyen generalmente a partir de reservas laterales del suelo. Los trabajos concentrados y lineales son realizados por varios destacamentos especializados equipados con máquinas diseñadas para este propósito.
Se utilizan ampliamente tres métodos principales de trabajo de excavación: mecánico, hidráulico y explosivo.
El método mecánico consiste en la separación de una parte del suelo por un cuerpo de trabajo: un cucharón, un cuchillo o un cincel; en el método hidráulico, el suelo se lava con un chorro de agua suministrada por un monitor de presión con una máquina de inyección de agua, o es aspirada por un tubo de admisión de una bomba de succión desde debajo del agua, a veces con un aflojamiento mecánico preliminar del suelo con una punta especial en forma de un cortador de fresado; La base del método explosivo es aflojar el suelo o, si es necesario, mover las masas de tierra en la dirección correcta (explosión para liberar) explotando cargas de explosivos.
Cada uno de estos métodos tiene sus propios usos. Por lo tanto, ninguno de estos métodos puede considerarse el mejor en todos los casos. Todos ellos se complementan entre sí, y en cada caso individual es necesario combinarlos correctamente de acuerdo con condiciones especificas trabajar
Dependiendo de la dificultad de desarrollar el suelo, lo que significa principalmente su resistencia a la excavación, eligen el método de desarrollo y las máquinas necesarias.
A Categoría: - Máquinas para la excavación.
Ministerio de Educación de la Federación Rusa
Universidad Estatal de Ural del Sur
Departamento "Tecnología de la producción de la construcción".
S.B. Koval, M.V. Bien hecho
Tecnología de Edificación y Estructuras.
Curso de conferencias para estudiantes externos.
Tecnología de construcción de movimiento de tierras.
Chelyabinsk
Editorial SUSU
UDC 69.05 (075.8) + 69.003.1 (075.8)
Koval SB, Molodtsov M.V. Tecnología de construcción de edificios y estructuras: Un curso de conferencias para estudiantes externos. Tecnología de construcción de movimiento de tierras - Chelyabinsk: Izd. SUSU, 2003. - 25 p.
La clasificación de los movimientos de tierras y los requisitos para ellos están dados. Se consideran los principales métodos de excavación. Describe la secuencia y las características del trabajo de forma cerrada mediante perforación y voladura. Los temas de interrelación del trabajo.
El curso de conferencias está dirigido a estudiantes de la facultad de arquitectura y construcción de cursos vespertinos y por correspondencia.
Yo 24, pestaña. 3
Aprobado por la comisión didáctica-metodológica de la Facultad de Arquitectura y Construcción.
Revisores: Kromsky E.I.
© Editorial SUSU, 2003.
Chelyabinsk 1
La clasificación de movimientos de tierras. 4
Maneras de desarrollar el suelo. 5
La figura 3 Diseños de cargas concentradas 10
Interconexión de procesos de excavación. 27
La clasificación de movimientos de tierras.
Estructura de la tierra - Estructura de ingeniería, dispuesta desde el suelo en el macizo del suelo o erigida desde el suelo tendido sobre la superficie de la tierra.
La clasificación de movimientos de tierras se realiza en función de diversos signos:
en relación a la superficie de la tierra.
muescas- movimientos de tierra creados en la masa del suelo debajo de la superficie de la tierra;
montículos- estructuras erigidas del suelo sobre la superficie de la tierra;
trabajos subterráneos- construido a cierta profundidad y cerrado desde la superficie de la tierra;
por función:
hidrotécnico- presa, presa, canal ...;
reclamación- estanques artificiales, suministro de agua y canales de drenaje ...;
camino- la estructura inferior de carreteras y ferrocarriles;
industrial y civilcitas: sitios planeados, zanja, zanja, túnel, basurero ...;
en términos de servicio:
permanente- Operación durante mucho tiempo;
temporal- Organizado para la ejecución de posteriores trabajos de construcción.
Maneras de desarrollar el suelo.
1) Forma mecanicaconsiste en la separación del suelo del macizo de la tierra mediante el corte con la ayuda de maquinaria de movimiento de tierra y movimiento de tierra sin procesamiento y aflojamiento previos.
2) Metodo hidromecanicoes desarrollar el suelo con la ayuda de un chorro de agua a presión de instalaciones de chorro de agua y / o aludir el suelo con el dispositivo de planificación vertical, etc.
3) Forma explosivaes desarrollar el terreno con la ayuda de explosiones diseñadas para la construcción de varios trabajos de movimiento de tierras de ingeniería.
4) Método combinadoes realizar varias actividades preparatoriaspara mejorar las propiedades del suelo antes de su posterior desarrollo: aflojamiento, descongelación, control de humedad, etc.
5)Camino cerradorealizado durante el desarrollo de trabajos subterráneos, así como la construcción de estructuras de ingeniería sin el desarrollo de suelo. Se distinguen los siguientes métodos principales de hundimiento cerrado: perforación, perforación, perforación horizontal, vibro-hundimiento, perforación de escudo, túneles, perforación y método de voladura.
Forma mecanica
El método mecánico de movimiento de tierras puede reducir significativamente la complejidad del trabajo, mejorar la calidad de la construcción del suelo y reducir el volumen de movimientos de tierra. Estas tareas se resuelven mediante una flota completa de máquinas y mecanismos utilizados en la construcción (Fig. 1).
El método mecánico realiza la disposición vertical, el dispositivo de los surcos y terraplenes (Tabla 1).
Tabla 1
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Tipo de trabajo |
Mecanismos |
Caracteristicas tecnologicas trabajo de producción |
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Diseño vertical del sitio |
Niveladora |
Se desarrolla el suelo de los grupos I y II, y los grupos III con aflojamiento preliminar. Aplicar efectivamente al mover tierra hasta 100 metros. |
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Grupos desarrollados de suelo I y II. Aplicación efectiva: arrastre -1000 m, autopropulsado -5000 m. |
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Pala excavadora recta |
Desarrollado I, II, III gr. y IV, V, VI con aflojamiento preliminar. Es efectivo para aplicar con camiones de volteo a una distancia de más de 1000 m. La altura de la capa de tierra cortada debe garantizar el llenado completo del cubo a la vez. |
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Muescas del dispositivo |
Pala excavadora recta |
El dispositivo se enfrenta a una profundidad de 4 m, más de 4 m de repisas de trabajo. Volumen del cucharón 0,15 ... 0,65 m 3 cortando la capa protectora. |
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Excavadora retroexcavadora |
Instalación de zanjas y trincheras pequeñas con una profundidad de hasta 4 m. Volumen del cucharón aproximadamente 0,5 m 3 |
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Dragline |
Zanjas profundas hasta 20 m. |
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El dispositivo es pozos estrechos y profundos, pozos. |
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Niveladora de la retroexcavadora retroexcavadora. |
Pequeñas zanjas con movimiento de suelo de hasta 100 m, cortadas en capas de 0,6 ... 0,8 m, con carga posterior en camiones de volteo. |
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Excavadoras de cubo. |
Construcción de trincheras de hasta 3,5 m de profundidad y 0,85 m de ancho. Las trincheras están dispuestas únicamente con paredes verticales. |
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Los terraplenes del dispositivo, roadbed |
Niveladora |
La altura del montículo es de 1,5 m. El suelo se toma de la reserva lateral a 100 m del terraplén. |
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Cuando se trabaja en una "elipse", la altura del terraplén es de aproximadamente 1,5 m con una distancia de transporte de 1000 m. Según los "ocho", respectivamente, 6 my 2000 m, y el patrón de zigzag es de 6 m. Y la duración es ilimitada. |
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La altura del terraplén es de aproximadamente 1 m, con una longitud de hasta 3000 m. El tamaño de la toma es de 300 m. |
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Dragalina excavadora |
El tamaño del montículo no está limitado. Asegúrese de compactar el suelo. |
Excavadorasaplique con una cubeta con una capacidad de 0.15–2 m 3 con menos frecuencia hasta 4 m 3. Un conjunto de equipos de reemplazo incluye palas de avance y retroceso, dragline y grapple. Además, la pluma incluida en el kit de dragline y grapa se puede equipar con un gancho de carga o una cuña.
Trabajadores principales parámetros Excavadoras de un solo cucharón en el desarrollo de excavaciones, fosas y zanjas:
1. profundidad máxima de excavación - H,
2. altura de excavación + N,
3. el radio de excavación más grande y más pequeño al nivel de la pared de la excavadora R maxy R min,
4. Radio de descarga. R en,
5. volcado de altura H en.
Ciclo de trabajo Una excavadora de un solo cucharón consiste en cavar (llenar el cucharón), trasladarse al lugar de descarga, descargar en un basurero o vehículo y regresar al fondo.
Masacre- Área de trabajo de la excavadora, que incluye:
- la plataforma donde se encuentra la excavadora;
- parte de la masa de suelo excavada en un sitio por un excavador;
- la plataforma en la que se instala el transporte para la carga o se coloca el vertedero de tierra.
Las dimensiones geométricas y la forma de la cara dependen del equipo de la excavadora y sus parámetros, el tamaño de la excavación, los tipos de transporte y el esquema adoptado del desarrollo del suelo. La altura o profundidad óptima de la cara debe ser suficiente para llenar el cucharón de la excavadora para una cucharada. Si la altura de la cara es relativamente pequeña, es recomendable utilizar la excavadora junto con la excavadora. La excavadora desarrolla el suelo y lo traslada al lugar de trabajo de la excavadora.
La excavadora y los vehículos deben ubicarse de manera que el ángulo promedio de rotación de la excavadora desde el lugar de llenado del cucharón hasta el punto de descarga sea mínimo, ya que puede llevar hasta el 70% del tiempo de ciclo de la excavadora para rotar la pluma.
La excavación resultante del desarrollo secuencial del suelo durante el movimiento periódico de la excavadora en la cara se llama conducción de excavación.
Desarrollo del suelo:
A) masacre frontal - la excavadora desarrolla el suelo delante de sí misma y la envía a los vehículos que se alimentan a la excavadora a lo largo de la parte inferior de la cara.
Dependiendo del ancho de penetración, las caras frontales se subdividen en estrechas (ancho de penetración menor a 1.5 del tamaño del radio óptimo óptimo de corte R 0), normal (ancho 1.5–1.9 R 0 ), ancho (con un ancho de 2–2.5 R 0) y transversal (con un ancho de hasta 3.5 R 0).
Ancho de penetración frontal Enestá determinado por las fórmulas:
para frontal recto: 
para zigzag: 
para la cara cruzada: 
donde Ro - radio de corte óptimo de la excavadora, m;
l P - la longitud del movimiento de trabajo de la excavadora (generalmente la diferencia entre los radios de corte máximo y mínimo), m;
R C - radio de corte a nivel de estacionamiento, m;
n- El número de movimientos transversales de la excavadora.
El ángulo promedio de rotación de la plataforma de la excavadora para cargar tierra en los vehículos, especialmente cuando se trabaja en caras estrechas, puede alcanzar los 180 °, lo que aumenta el tiempo del ciclo de operación y reduce el rendimiento de la excavadora. Por lo tanto, el método de sacrificio frontal es limitado.
B) masacre lateral - se suministra transporte para la carga en el lado de la mina, debido a que el ángulo de rotación del auge de la excavadora se reduce significativamente al cargar el suelo en los vehículos. Las rutas de transporte son paralelas al eje de movimiento de la excavadora y, por regla general, al nivel de su estacionamiento.
Ancho de penetración lateral Endeterminado por la fórmula
Los rebajes, cuya profundidad excede la altura máxima de la superficie para este tipo de excavadora, se desarrollan en varios niveles . En este caso, el nivel inferior se desarrolla de manera similar a la superior, y los autos se alimentan a la excavadora de tal manera que el cucharón se dirige hacia la parte posterior del cuerpo. La trayectoria del vehículo en este caso debe ser paralela al eje de excavación, pero dirigida en la dirección opuesta.
Para entrar en el foso de la cimentación, se dispone una zanja con una pendiente de 10 ... 15 ° de ancho hasta 3,5 m en el tráfico de una vía y hasta 8 m en el tráfico de dos vías. Desarrollado por la excavadora, el suelo se transporta en camiones de volteo, tractores con remolques, trenes, transporte hidráulico, y con menos frecuencia, con cintas transportadoras. En la construcción industrial y civil, el suelo se transporta principalmente en camiones volquete. Normalmente, se incluyen 3-6 cubetas de suelo en el camión de volteo. La carga insuficiente permitida es del 10%, la sobrecarga es del 5%.
La masa de suelo sumergida en un ciclo de la excavadora, Gdeterminado por la fórmula:
donde q es la capacidad geométrica del cubo, m 3;
Densidad del suelo, t / m 3;
A p - coeficiente de aflojamiento;
A en- utilización de la capacidad del cubo (la relación del volumen de suelo en un estado denso, desarrollado en un ciclo, a la capacidad geométrica del cubo).
Dependiendo del equipo de reemplazo, se utilizan las siguientes excavadoras:
1. 
Excavadora de pala frontal
se utiliza para el desarrollo de suelos ubicados por encima del nivel del estacionamiento de la excavadora, principalmente con la carga en el transporte.
2. Excavadora retroexcavadora se utiliza en el desarrollo de suelos que están por debajo del nivel de la excavadora, y principalmente en la excavación de pozos pequeños y zanjas. La excavación escalonada con este tipo de equipo generalmente no se practica. El desarrollo del suelo se lleva a cabo por debajo del nivel del estacionamiento de la excavadora por caras frontales o laterales con carga del suelo en vehículos o volcado.
3. Dragalina excavadora utilizado para excavación, ubicado debajo del nivel de la excavadora (para excavar zanjas profundas, zanjas anchas, construcción de terraplenes, desarrollo de suelo debajo del agua, etc.), así como para terminar el trabajo de excavación cuando se planifican áreas y se desmonta las pendientes. La ventaja de la línea de dragado es su largo alcance (hasta 10 m) y su profundidad de excavación (hasta 12 m).
El desarrollo del suelo mediante dragalinas se realiza mediante penetraciones frontales y laterales similares a las de una excavadora con una retroexcavadora.
Dado que el cucharón de arrastre está suspendido de manera flexible, los modos de operación de la lanzadera son efectivos: lanzadera cruzada y lanzadera longitudinal (fig. У.22). Con el método de transbordo cruzado, el camión de volteo en la parte inferior de la excavación se acerca al punto de carga y se carga alternativamente con una cuchara a cada lado del cuerpo. Con el método de lanzadera longitudinal, el terreno es recogido por camiones de volteo en frente de la pared trasera de la carrocería y, levantando el cucharón, descargándolo sobre la carrocería. El ángulo de rotación de la excavadora cuando se carga en el patrón de lanzadera longitudinal está cerca de 0 °, y con la lanzadera cruzada - a 15 ... 20 °; al mismo tiempo, el tiempo de descarga se reduce debido al hecho de que el cucharón se vacía sin detener el movimiento giratorio de la excavadora en el momento de transportar el cucharón sobre la carrocería del vehículo.
4. Agarrador del excavador se utiliza para cavar pozos, pozos profundos estrechos, zanjas y estructuras similares, especialmente en las condiciones de desarrollo de suelos por debajo del nivel agua subterránea. Estas máquinas desgarran los hoyos y zanjas a una profundidad algo más baja que la profundidad de diseño, dejando el llamado " escasez». Se deja una capa de refuerzo (5 .., 10 cm) para evitar daños en la base y evitar sobrecargas de tierra.
Para mejorar la eficiencia de las excavadoras, se utilizó una cuchilla rascadora, montada en el cucharón de la excavadora. Este dispositivo le permite mecanizar la operación de limpieza de la parte inferior de las fosas y zanjas y mantenerlas con una precisión de ± 2 cm, lo que elimina la necesidad de modificaciones manuales.
Para desarrollar una escasez de suelo también se utiliza bulldozer. La máquina excavadora mueve el suelo hacia el borde inferior del foso mediante el método de la lanzadera cuando trabaja en una dirección y deja una capa protectora de 4 a 5 cm de espesor, que se limpia manualmente antes de que se establezcan los cimientos. El grosor de las virutas de suelo, cortadas por la excavadora en una sola pasada, no excede de 5 ... 6 cm. El número de pasadas de la excavadora está determinado por el lugar (Fig. V. 23.).
excavadoras continuas:
Las excavadoras de excavación longitudinal más comunes (para el desarrollo de zanjas).
El cuerpo de trabajo de estas excavadoras es una cadena de cucharón (zanjas de hasta 3,5 m de profundidad, principalmente con paredes verticales) o un rotor de cucharón (zanjas de hasta 2,5 m de profundidad, principalmente con pendientes).
En las palas del rotor se instalan pendientes. Los cubos se rellenan con tierra a medida que avanzan hacia arriba en la superficie inclinada o curva de la excavación. Los cubos se vacían cuando alcanzan el punto más alto de su trayectoria, donde se vuelcan. El suelo que sale de ellos se pone en la cinta transportadora, que lo entrega a los vehículos o al basurero.
Excavación del suelo:
La superficie del terreno a lo largo de la ruta de la zanja se planea con una excavadora (el ancho de la franja planificada debe ser al menos el ancho de la pista de la excavadora).
Desglose del eje de la zanja
Cavar zanjas conducen hacia trincheras.
MAQUINAS PARA OBRAS DE TIERRA
Tipos de movimiento de tierras
Las estructuras de tierra se llaman dispositivos en el suelo, resultantes de su eliminación fuera de la estructura, o del suelo introducido en la estructura desde el exterior. El primero se llama los surcos, y los segundos montículos. Dependiendo de la forma y el tamaño de las ranuras, hay zanjas, zanjas, zanjas, zanjas, canales, pozos, perforaciones y agujeros. Los hoyos y hoyos tienen dimensiones comparables en las tres direcciones, mientras que la profundidad del hoyo suele ser menor, y los agujeros son más grandes que los otros dos tamaños. Además, las fosas tienen un pequeño volumen. Las longitudes de las trincheras, zanjas, cubetas y canales superan significativamente las dimensiones de sus secciones transversales. Los pozos son rebajes cerrados, un tamaño de los cuales (la profundidad o la longitud según la orientación del rebaje en relación con la superficie abierta del suelo) supera sustancialmente las dimensiones de sus secciones transversales. Los pozos con un diámetro de hasta 75 mm se denominan agujeros. Los pozos pueden ser verticales, horizontales e inclinados.
Al disponer las ranuras, la tierra extraída de ellas se retira de la plataforma de trabajo o se coloca una al lado de la otra en cavaliers para su uso posterior durante el relleno. Cuando se construyen terraplenes, el suelo se entrega desde el exterior o desde reservas laterales.
Hay terraplenes temporales (trincheras para su colocación). comunicaciones subterraneas etc., y estructuras de tierra duraderas (zanjas en las carreteras, terraplenes, presas, presas, etc.). Los movimientos de tierra temporales se arrancan en el momento de la construcción, por ejemplo, al momento de colocar la tubería e instalar los accesorios de la tubería, después de lo cual se restaura la superficie de tierra original. Dependiendo del tipo y condición del suelo, las condiciones climáticas, así como la duración de la existencia de movimientos de tierras temporales, para evitar el colapso, sus paredes se fortalecen o se dejan sin sujetar. Las laderas laterales de las estructuras de tierra duraderas generalmente se refuerzan con césped, listones de madera, etc. Más a menudo, los terraplenes se rellenan con compactación del suelo capa por capa.
Las estructuras de tierra también incluyen carriles y sitios planificados, que pueden ser tanto estructuras temporales como duraderas. Dependiendo del nivel de diseño en relación con el terreno original, la necesidad de reemplazar el suelo natural con suministros externos, estas estructuras de tierra pueden llevarse a cabo de acuerdo con el esquema de formación de surcos o terraplenes, así como un método combinado: remover el suelo de las colinas y rellenarlos con depresiones.
Si, durante la formación de surcos, se trabaja solo para separar parte del suelo del macizo asociado con la destrucción de su coherencia y su movimiento, la construcción de terraplenes, aparte del movimiento del suelo, generalmente resuelve el problema inverso de restaurar el estado anterior denso del suelo.
Métodos de desarrollo del suelo.
La operación de excavación más intensiva en energía es la separación del suelo del macizo (destrucción del suelo) y, por lo tanto, los métodos de excavación están determinados por los métodos de su destrucción, caracterizados por el tipo de impacto energético. La mayor aplicación en la construcción se ha encontrado en la destrucción mecánica de los suelos por la acción de la fuerza de contacto concentrada del cuerpo de trabajo de la máquina en el suelo, también llamado corte. Para implementar este método, los cuerpos de trabajo de las máquinas de preparación de suelos están equipados con herramientas de corte en forma de cuña que se mueven en relación con la masa del suelo. Dependiendo de la velocidad y la naturaleza del impacto de la herramienta de corte, se distingue la destrucción estática y dinámica de los suelos. En caso de destrucción estática, la herramienta de corte se mueve de manera uniforme o con aceleraciones insignificantes a velocidades de hasta 2 ... 2,5 m / s. Este método se utiliza como principal en el desarrollo de suelos por excavadoras, máquinas de movimiento de tierras, desgranadoras y perforadoras rotativas. En las máquinas que desarrollan roca sólida, existen métodos tanto estáticos como dinámicos para su destrucción, en particular, el shock. También se conocen métodos de vibración y de impacto vibratorio, que aún no han recibido una amplia aplicación industrial. La intensidad energética de la destrucción mecánica de los suelos arenosos y arcillosos, dependiendo de su resistencia y diseño de herramientas de corte, es de 0.05 a 0.5 kWh / m 3. Este método realiza hasta el 85% del volumen total de movimiento de tierras en construcción.
El flujo de trabajo de una máquina para el desarrollo mecánico del suelo puede consistir únicamente en la operación de la destrucción del suelo, como, por ejemplo, con un desgarrador en la destrucción de suelos sólidos, o incluir esta operación como parte integral del proceso de trabajo. En este último caso, simultáneamente con la separación del macizo, el suelo es capturado por un cuerpo de trabajo de la cuchara o se acumula delante de él - con un cuerpo de trabajo de descarga, por ejemplo, durante el desarrollo por un bulldozer, nivelador. El movimiento del suelo por el cubo o el cuerpo de trabajo de descarga es también parte del ciclo de trabajo de la máquina, y el vertido de suelo, realizado al final de esta operación, consiste en su descarga específica del cuerpo de trabajo. Para aumentar el rango de movimiento del suelo, algunas máquinas están equipadas con dispositivos de transporte especiales, por ejemplo, excavadoras continuas. Para el mismo propósito, tales máquinas como raspadores, una vez que el suelo se separa de la matriz y el cubo se llena con él, transporta el suelo al sitio de descarga por distancias considerables a su manera. Al excavar el desarrollo para el transporte de suelo utilizando vehículos de transporte especiales - transportes terrestres, así como camiones de volteo, plataformas ferroviarias o barcazas.
Para intensificar el proceso de destrucción del suelo mediante una combinación de métodos, por ejemplo, mecánico de gas, provisto por un suministro pulsado de gases a presión en los orificios del cuerpo de trabajo que mueve la tierra. Los gases que salen a través de los orificios aflojan el suelo, lo que reduce la resistencia al movimiento del cuerpo de trabajo.
La resistencia a la destrucción de los suelos congelados saturados de agua puede reducirse introduciendo reactivos químicos con un bajo punto de congelación (cloruro de sodio, cloruro de potasio, etc.).
Al construir estructuras de tierra hidráulicas (presas, represas), así como en algunos otros casos, la destrucción hidráulica de los suelos por un chorro de agua mediante monitores hidráulicos y ventosas de sumideros se usa ampliamente en cuerpos de agua o cerca de ellos. La mezcla de arena, grava o arena-grava se extrae de la misma manera para su uso posterior que material de construcción. La intensidad de energía del proceso alcanza 4 kWh / m 3, y el consumo de agua es de 50 ... 60 m 3 por 1 m 3 de suelo desarrollado. El mismo método se utiliza para desarrollar suelos en el fondo de los reservorios. Al mismo tiempo, los suelos mal adheridos se desarrollan por succión sin aflojarse, y los suelos fuertes se aflojan con los molinos. El método para desarrollar suelos utilizando la cabeza de un chorro de agua y dragas de succión, que desarrollan aproximadamente el 12% del volumen total de suelos en construcción, se denomina hidromecánica.
Las rocas fuertes y los suelos congelados generalmente son destruidos por una explosión bajo la presión de los gases producidos durante la ignición de los explosivos, que se colocan en pozos (agujeros) especialmente perforados, en rendijas estrechas o en zanjas. Máquinas utilizadas para taladrar agujeros. perforacion mecanica, así como termobombas y termoneumáticos. Las ranuras y trincheras suelen desarrollarse mecánicamente. Se implementa un método termomecánico de destrucción del suelo en un taladro térmico: se calienta mediante una corriente de gas a alta temperatura (hasta 1800 ... 2000 ° C) con la consiguiente destrucción de una capa de suelo debilitada térmicamente con una herramienta de corte. Durante la perforación termoneumática, el suelo se destruye y se saca del pozo mediante un chorro de gas a alta temperatura a una velocidad de hasta 1.400 m / s. El desarrollo de suelos por explosión es el más intensivo en energía y, por lo tanto, el más costoso de todos los métodos discutidos anteriormente.
Para aplastar rocas y piedras de gran tamaño, como resultado de la destrucción de los suelos por una explosión, utilice instalaciones que implementen el método electrohidráulico de destrucción de los suelos, utilizando una onda de choque que se forma en una descarga de chispa en un líquido. En este caso, el calor obtenido en el canal de descarga se calienta y se evapora cerca de las capas de fluido, formando una cavidad de vapor-gas con una alta presión que actúa sobre el suelo.
Menos comúnmente utilizado maneras físicas Destrucción del suelo sin combinar con otros métodos. Se basan en el efecto sobre el terreno de los cambios de temperatura (quema de suelos fuertes, descongelación de suelos congelados), ultrasonidos de alta frecuencia, energía electromagnética e infrarroja, etc.
La elección del método de desarrollo depende principalmente de la resistencia del suelo, incluida la estacional, asociada con su congelación. Con la organización adecuada del trabajo planificado (no de emergencia), es posible evitar o minimizar la energía y otros costos asociados con el desarrollo de suelos congelados, realizando trabajos de excavación predominantemente antes del inicio del invierno. En la práctica de la construcción, los métodos también se utilizan para proteger los suelos de la congelación por medio de esteras o materiales auxiliares especiales (aserrín, nieve que ha caído al suelo, cubierto con una capa de suelo, etc.) que se desarrollarán en invierno. Entonces, en la construcción de tuberías, donde, para evitar el colapso, las trincheras se arrancan con anticipación con un pequeño espacio de tiempo antes de colocar las tuberías en ellas, las secciones a ser acondicionadas para el invierno se arrancan antes del inicio de las heladas a una profundidad incompleta y se llenan inmediatamente con ellas. El suelo suelto protege a las capas subyacentes de la congelación y le permite volver a desarrollar la zanja de la profundidad requerida también a bajas temperaturas ambientales.
Propiedades del suelo
Los suelos se llaman rocas erosionadas que forman la corteza de la tierra. Por su origen, estado y resistencia mecánica, los suelos rocosos se distinguen: rocas impermeables cementadas con una resistencia al agua de no menos de 5 mPa (granitos, areniscas, calizas, etc.), rocas semi-rocosas: rocas cementadas con una resistencia de hasta 5 mPa (margas, petrificadas arcillas, conglomerados que contienen yeso, etc.), de grano grueso - trozos de roca y semi-roca, arenosa - que consiste en pequeñas partículas sin cementar, destruidas rocas 0,05 ... 2 mm de tamaño, arcilloso - con un tamaño de partícula inferior a 0,005 mm.
La composición granulométrica, estimada por fracción de fracción en masa, distingue los suelos: arcilla (con tamaños de partículas menores a 0.005 mm), limosada (0.005 ... 0.05 mm), arenosa (0.05 ... 2 mm), grava (2. ..20mm), gravilla y grava (20 ... 200mm), cantos rodados y piedras (más de 200mm). Los suelos más comúnmente encontrados en la práctica de la construcción se distinguen por el porcentaje de partículas de arcilla en ellos: arcilla - al menos 30%; marga - de 10 a 30%; franco arenoso: del 3 al 10% con predominio de partículas de arena sobre el polvo, arena: menos del 3%.
A continuación se presentan algunas características de los suelos que afectan el proceso de su interacción con los cuerpos de trabajo de movimiento de tierras y compactación de suelos. El suelo se compone de partículas sólidas, agua y gases (generalmente aire) en sus poros. La humedad del suelo, estimada por la relación de la masa de agua a la masa de partículas sólidas, varía entre 1 ... 2% (para arenas secas y 200% o más) para arcillas y limos que fluyen. En algunos casos, por ejemplo, al evaluar el grado de compactación obligatoria de los suelos, se utiliza la llamada humedad óptima, que varía de 8 ... 14% para las arenas finas y limosas a 20 ... 30% para las arcillas oleosas.
Durante el desarrollo, los suelos aumentan en volumen debido a la formación de vacíos entre las piezas. El grado de tal aumento se estima mediante un coeficiente de aflojamiento igual a la relación entre el volumen de una cierta masa de suelo después del desarrollo y su volumen antes del desarrollo (Tabla 1). Los valores del coeficiente de aflojamiento varían de 1.08 ... 1.15 para arenas a 1.45 ... 1.6 para suelos y rocas congelados. Después de colocar el suelo en los vertederos y la compactación natural o forzada, el grado de aflojamiento disminuye. Se estima por el coeficiente de aflojamiento residual (de 1.02 ... 1.05 para arena y marga a 1.2 ... 1.3 para roca).
La compactación del suelo se caracteriza por un aumento en su densidad debido al desplazamiento del agua y el aire de los poros y al empaquetamiento compacto de partículas sólidas. Después de la eliminación de la carga externa, el aire comprimido en los poros se expande, causando una deformación reversible del suelo. Con cargas repetidas, se elimina más y más aire de los poros, como resultado de lo cual se reducen las deformaciones reversibles.
| Tabla 1 | |||||||||
| Caracteristicas del suelo | |||||||||
| Categoría de suelo | Densidad kg / m 3 | La cantidad de golpes ajustados a medida DorNII | Coeficiente de aflojamiento | Resistividad, kPa | |||||
| cortando | cavando al trabajar: | ||||||||
| Palas traseras y traseras | Dragline | excavadoras continuas | |||||||
| excavación cruzada | Zanja | ||||||||
| rotativo | cadena | ||||||||
| Yo | 1200-1500 | 1-4 | 1,08-1,17 | 12-65 | 18-80 | 30-120 | 40-130 | 50-180 | 70-230 |
| II | 1400-1900 | 5-8 | 1,14-1,28 | 58-130 | 70-180 | 120-250 | 120-250 | 150-300 | 210-400 |
| III | 1600-2000 | 9-16 | 1,24-1,3 | 120-200 | 160-280 | 220-400 | 200-380 | 240-450 | 380-660 |
| IV | 1900-2200 | 17-35 | 1,26-1,37 | 180-300 | 220-400 | 280-490 | 300-550 | 370-650 | 650-800 |
| V | 2200-2500 | 36-70 | 1,3-1,42 | 280-500 | 330-650 | 400-750 | 520-760 | 580-850 | 700-1200 |
| VI | 2200-2600 | 71-140 | 1,4-1,45 | 400-800 | 450-950 | 550-1000 | 700-1200 | 750-1500 | 1000-2200 |
| VII | 2300-2600 | 141-280 | 1,4-1,45 | 1000-3500 | 1200-4000 | 1400-4500 | 1800-5000 | 2200-5500 | 2000-6000 |
| Viii | 2500-2800 | 281-560 | 1,4-1,6 | - | 220-250 | 230-310 | - | - |
El grado de compactación del suelo se caracteriza por la deformación residual, cuya participación principal cae en los primeros ciclos de carga. Se evalúa mediante coeficientes de compactación iguales a la relación entre la densidad real y su valor estándar máximo, correspondiente a la humedad óptima. Al compactar el suelo, el factor de compactación requerido se prescribe en función de la responsabilidad. movimientos de tierra Desde los límites de 0.9 a 1.
La resistencia y deformabilidad de los suelos está determinada principalmente por las propiedades de las partículas que los componen y los enlaces entre ellas. La resistencia de las partículas se debe a fuerzas intramoleculares, y la resistencia de los enlaces se debe a su adhesión. Cuando se desarrolla el suelo, estos enlaces se destruyen, y cuando se compactan, se restauran.
Con el movimiento mutuo de las partículas del suelo entre sí, hay fuerzas de fricción interna, y cuando se mueve el suelo en relación con los cuerpos de trabajo, las fuerzas de fricción externa. Según la ley de Coulomb, estas fuerzas son proporcionales a la carga normal con coeficientes de proporcionalidad, llamados coeficientes de fricción internos y externos, respectivamente. Para la mayoría de los suelos arcillosos y arenosos, el primero es de 0.18 a 0.7, y el segundo es de 0.15 a 0.55.
Con el movimiento mutuo del suelo y el cuerpo de trabajo que mueve la tierra, se producen arañazos por las partículas sólidas del suelo de las superficies de trabajo de la herramienta de corte y otros elementos del cuerpo de trabajo y, como resultado, su forma y tamaño cambian, lo que se conoce como desgaste. El desarrollo de herramientas de corte desgastadas en el suelo requiere más energía. La capacidad de los suelos para usar cuerpos de trabajo de máquinas de movimiento de tierras se llama abrasividad. Una mayor abrasividad tiene suelos más duros (arenosos y arenosos) con partículas fijas (cementadas) en un suelo, por ejemplo, un conjunto congelado. La capacidad de desgaste abrasivo de los suelos congelados, dependiendo de su temperatura, humedad y distribución de tamaño de partículas, puede ser diez veces mayor que la de los mismos suelos en un estado no congelado.
Los suelos que contienen partículas de arcilla pueden adherirse a las superficies de trabajo de los cuerpos de trabajo, por ejemplo, los de cucharón, reduciendo así su volumen de trabajo y creando una mayor resistencia para mover el suelo separado de la matriz hacia el interior de la cubeta, lo que aumenta los costos de energía para el desarrollo del suelo y disminuye el rendimiento de la máquina de movimiento de tierras. Esta propiedad del suelo, llamada pegajosidad, se mejora a bajas temperaturas. Las fuerzas de adhesión del suelo congelado a los cuerpos de trabajo del suelo son decenas y cientos de veces mayores que el suelo de un estado no congelado. Para eliminar el terreno que se ha pegado a los cuerpos de trabajo, es necesario realizar un tiempo de inactividad forzado de la máquina, y en algunos casos, por ejemplo, para limpiar suelos congelados, tomar medidas especiales, principalmente efectos mecánicos.
Los suelos desarrollados por las máquinas se clasifican según la dificultad del desarrollo en 8 categorías (Tabla 1). La base de esta clasificación propuesta por el prof. A.N. Zelenin, ponga la densidad en la dimensión física [kg / m 3] y de acuerdo con las lecturas del medidor de densidad de la construcción DorNII (Fig. 103). Densitómetro
es una varilla metálica de sección transversal circular con un área de 1 cm 2 con dos arandelas-orejetas, entre las cuales se mueve libremente un peso de 2,5 kg. La carrera a plena carga es de 0,4 m. La longitud del extremo libre inferior de la varilla es de 0,1 m. Para medir la densidad del dispositivo, el extremo inferior se coloca en el suelo, elevando la carga hasta la arandela superior y soltándola. Al caer, la carga golpea la arandela inferior, realiza el trabajo en 1J y obliga a que el extremo inferior de la varilla se inserte en el suelo. La densidad del suelo se estima por el número de golpes correspondientes a la penetración de la varilla en el suelo contra el tope en la arandela inferior.
Según la clasificación del prof. A.N. Los suelos de Zelenina se dividen en las siguientes categorías: Categoría I: arena, franco arenoso, franco suave de resistencia media, húmedo y suelto sin inclusiones; Categoría II: marga sin inclusiones, grava pequeña y mediana, arcilla blanda húmeda o suelta; Categoría III: marga fuerte, arcilla de resistencia media, húmeda o suelta, fangosas y limolitas; Categoría IV: marga fuerte, arcilla húmeda fuerte y muy fuerte, esquisto, conglomerados; Categoría V: pizarra, conglomerados, arcilla endurecida y loess, tiza muy fuerte, yeso, arenisca, piedra caliza blanda, roca y rocas congeladas; Categoría VI: roca de concha y conglomerados, pizarra, piedra caliza, arenisca de fuerza media, tiza, yeso, opoka muy fuerte y marga; Categoría VII - caliza, suelo congelado de resistencia media; Categoría VIII: roca y rocas congeladas, muy bien infladas (piezas de no más de 1/3 del ancho del cucharón).
Los cuerpos de trabajo de las máquinas de movimiento de tierras y su interacción con el suelo.
Los cuerpos de trabajo, con la ayuda de los cuales el suelo se separa de la matriz (cucharones de excavadora, cuchillas de niveladora, dientes del desgarrador) (Fig.104) se llaman excavaciones de la tierra. En la construcción de maquinaria de movimiento de tierras y movimiento de tierras, cuyo flujo de trabajo consiste sucesivamente en
las operaciones de separación del suelo del conjunto, su movimiento y descarga, los cuerpos de trabajo de movimiento de tierras se combinan con los cubos de transporte (excavadoras, rascadores) o basureros (excavadoras, motoniveladoras). El primero se llama el cubo, y el segundo - el volcado. Los dientes de los desgarradores (Fig. 104, a) separan el suelo de la matriz sin combinar con otras operaciones.
El cuerpo de trabajo del cucharón es un recipiente con un borde de corte, equipado con dientes (Fig.104, b - d, e) o sin ellos (Fig.104, d, g, h). Los cubos con bordes de corte sin dientes se usan más a menudo para el desarrollo de arenas y margas arenosas ligeramente conectadas, y los cubos con dientes se usan principalmente para el desarrollo de limos, arcillas y suelos fuertes. Cuando se desarrolla el suelo, el cucharón se mueve en relación con el macizo del suelo, de modo que su borde de corte o sus dientes están incrustados en el suelo, separándolo del macizo. Aflojado debido a esta operación, el suelo ingresa en el cubo para su posterior movimiento en el lugar de descarga.
Los cuerpos de trabajo de descarga (Fig.104, y) equipan la parte inferior de las cuchillas, en este caso también se llaman cuchillas. Para la destrucción de la tierra más duradera en los cuchillos, además, establecer los dientes. El flujo de trabajo del cuerpo de trabajo de residuos difiere del método descrito anteriormente para mover el suelo al lugar de instalación: arrastrar a lo largo del suelo no perturbado antes del basurero.
La parte de corte de la herramienta de movimiento de tierras tiene la forma de una cuña puntiaguda (Fig.105), delimitada por las caras delantera 1 y trasera 2, cuya línea de intersección se denomina borde de corte. Ángulo δ formado con direccion
el movimiento de la cuña de corte con su cara frontal se denomina ángulo de corte, y el ángulo Θ Formado con la misma dirección de la cara posterior - ángulo posterior. La capacidad destructiva de la cuña de corte es mayor cuanto mayor es la fuerza activa realizada por el miembro de trabajo que cae sobre la unidad de la longitud del filo de corte. Con el mismo esfuerzo, la cuña de corte estrecha es más efectiva que la ancha. Dado que la longitud total de los bordes cortantes de todos los dientes montados en el cubo o basurero es siempre menor que la longitud del borde del mismo cuerpo de trabajo sin dientes, el cuerpo de trabajo con dientes tiene un mayor poder destructivo en comparación con el cuerpo de trabajo sin dientes. Cuanto más pequeños son los dientes en el cuerpo de trabajo, mayor es su capacidad destructiva.
Cuando interactúa con el suelo que tiene propiedades abrasivas, la cuña de corte se vuelve roma, su filo se vuelve menos pronunciado y aumenta la intensidad energética del desarrollo del suelo.
Para aumentar la durabilidad de las herramientas de corte de los trabajadores del movimiento de tierras, la cara frontal
reforzado con aleación dura en forma de revestimiento con electrodos resistentes al desgaste o tachuelas de placas de aleación de metal y cerámica (Fig.106). Los últimos son más efectivos en comparación con la superficie. Tienen una alta dureza, proporcional a la dureza de los óxidos de silicio contenidos en los suelos arenosos, pero son susceptibles a fallas frágiles cuando se encuentran con rocas. en comparación con la capa de refuerzo (placa) 2, se desgasta más rápido que la última (las formas de desgaste se muestran en la Fig.106 con líneas finas), por lo que la herramienta de corte permanece casi afilada y sin filo m sólo el espesor de la capa de refuerzo. Una herramienta de corte de este tipo proporciona una excavación de suelo con menos consumo de energía que la no reforzada. Los esfuerzos realizados por la cuña de corte para separar el suelo del macizo (fuerzas de corte) son casi estables cuando se desarrollan suelos de arcilla plástica (Fig.107, un ). En todos los demás casos, las fuerzas de corte cambian de valores mínimos a valores máximos con un período determinado, como el que se muestra en la fig.107, b .
 Fig.107. Gráficos de carga externos típicos |
La amplitud de estas oscilaciones aumenta al aumentar la resistencia y la fragilidad del suelo. El proceso de corte está acompañado por el movimiento del suelo delante del cuerpo de trabajo, dentro de él (con un cuerpo de trabajo de cubeta) o a lo largo de este (con un cuerpo de descarga). La combinación de estos movimientos junto con el corte se llama excavación.
La resistencia del suelo al corte depende solo del tipo de suelo y los parámetros de la herramienta de corte, mientras que la resistencia a la excavación también depende del método de desarrollo (como una máquina de excavación), que se refleja en la Tabla 1.
