ЛЕКЦИЯ №5.
Машины для подготовительных работ.
План лекций:
1. Машины для расчистки территории строительства:
А) Кусторез;
Б) Корчеватель;
В) Древовал.
2. Машины для рыхления грунтов и горных пород – рыхлители.
А) Рыхлители.
Машины для расчистки территории строительства.
К этой группе машин в основном относятся кусторезы, корчеватели и древовалы.
Кусторез (рис. 1) представляет собой навесное оборудование к гусеничному трактору или пневмоколесному тягачу. Рабочим органом его является специальный отвал, который крепится к раме базовой машины. Управление кусторезом может быть канатно-блочное и гидравлическое.
Кусторез срезает кустарники и деревья (на уровне земли) за один или несколько проходов. За один проход можно срезать деревья диаметром до 0,3 м, а за несколько проходов – до 0,4 м. При срезке кустарника производительность кустореза определяется исходя из ширины захвата отвала при перемещении базовой машины на первой скорости с учетом времени на развороты в конце проходок.
Рис.1 Кусторез
Рабочий орган кустореза состоит из V-образного специального отвала, к которому крепится нож с режущей кромкой в виде пилы. Нож имеет в плане треугольную форму, в вершине которой расположен колун.
Усиление, необходимое для подъема рамы с отвалом-кусторезом, определяется по зависимости
= 
,
где 
– сила тяжести отвала;
– сила тяжести рамы;
и 
– расстояния от оси поворота рамы и отвала до их центров тяжести;
– расстояние от оси подъемного блока до оси поворота рамы.
Типажом самоходных колесных строительных машин на базе нормализованных узлов и деталей предусмотрено создание мощных кусторезов, навешиваемых на двухосные тягачи с двигателями мощностью от 160 до 650 л. с., что позволит за один проход расчищать полосу шириной соответственно от 3,15 до 4,5 м. Производительность кустореза ориентировочно составляет от 6 до 10 га в смену.
Рис. 2 Корчеватель собиратель (а) и корчеватель (б)
Корчеватели и корчеватели-собиратели (рис. 2) являются сменным навесным оборудованием к гусеничным тракторам или пневмоколесным тягачам и предназначаются для корчевки пней, расчистки строительных площадок от корней и крупных камней, а также от срезанных деревьев и кустарников после прохода кустореза.
Корчеватели и корчеватели – собиратели бульдозерного типа (рис. 2, а) имеют толкающую раму с отвалом в виде массивной решетки, снизу у которой установлены изогнутые вперед зубья. Отвалы таких машин могут быть сменными и устанавливаться на толкающих рамах базовой машины вместо бульдозерных отвалов.
При работе таких корчевателей и корчевателей – собирателей срезанный кусторезами кустарник и выкорчеванные пни накапливаются перед решеткой-отвалом, толканием перемещаются и собираются в кучи.
Навесные рычажные корчеватели (рис. 2, б) монтируются на тракторе сзади и имеют рабочий орган с 3 - 4 зубьями, заводимыми под пень и действующими как короткое плечо рычага, который поворачивается в вертикальной плоскости за верхний конец при помощи полиспаста, или гидроцилиндра. Они используются для корчевки пней и извлечения крупных камней.
Корчеватели бульдозерного типа обычно работают на первой и второй передачах трактора.
Общее сопротивление 
перемещению корчевателя при работе, которое должно быть преодолено двигателем трактора, по Н. Г. Домбровскому определяется зависимостью
,
где 
- сопротивление рыхленного грунта;
= (0,75 
0,8) 
;
- сопротивление перемещению камней, пней, кустарников по грунту;
;
- сопротивление перемещению корчевателя;
;
- удельное сопротивление рыхлению;
- ширина зуба корчевателя;
- число зубьев;
- глубина рыхления;
- сила тяжести перемещаемых отвалом камней, кустарников и т. п.;
- коэффициент сопротивления перемещению камней, кустарников и т. п.; для камней, для кустарников и деревьев;
- сила тяжести трактора;
- сила тяжести навесного оборудования;
- коэффициент сопротивления движению трактора;
- уклон пути трактора.
По данным И. П. Бородачева, часовая производительность при работе корчевателя на тяжелом суглинке с трактором Т – 100 составляет 90 пней диаметром 0,35 – 0,75 м или 18 м3 камней объемом 0,75 – 2 м3.
Типажом самоходных колесных строительных и дорожных машин, создаваемых на базе нормализованных узлов и деталей, предусмотрены корчеватели, рабочий орган которых является навесным оборудованием на колесные двухосные тягачи нормального исполнения мощностью от 90 – 110 до 540 – 650 л. с. Мощные корчеватели предназначены для корчевки пней диаметром до 800 мм.
Древовал – сменное навесное оборудование, позволяющее совместить операции валки и корчевки деревьев. Рабочее оборудование древовала наряду с зубьями имеет консольный упор – толкатель с вылетом 2,5 – 3 м, навешиваемый спереди на гусеничный трактор или двухосный тягач. Упирая толкатель в ствол дерева, можно создать момент, достаточный для того, чтобы повалить дерево на землю.
Интерес представляют новые специальные машины, применяемые в США для удаления кустарников и деревьев. Рабочим органом таких машин (рис. 3) является один или два барабана диаметром порядка 1,5 м и длиной 3,65 м. на которых машина движется по грунту. На поверхности барабанов закреплены ребра-резцы или острые зубья, дробящие поваленный кустарник или древесину. Над барабанами консольно размещены зубчатые упоры. При движении машина нажимает упором на стволы деревьев и наклоняет их. При этом мелкие деревья и кустарники приминаются барабанами к земле, ломаются и дробятся.
Рис.3 Древовал
Управление всеми операциями осуществляется водителем с кнопочного пульта. Производительность машины – около 1,2 га/ч; при твердой и хрупкой древесине расчистка 1 га осуществляется за 40 – 45 мин.