Каковы физико-механические свойства грунтов?

Физико-механические свойства грунтов определяются следующими параметрами:

гранулометрическим составом – процентным соотношением по массе частиц различной крупности;

плотностью – отношением массы к единице объема (для большинства грунтов 1,5…2 т/м³);

пористостью – отношением объема пор к общему объему грунта (%);

влажностью – количеством воды, содержащейся в порах грунта (%);

связностью – способностью грунта сопротивляться разделению на отдельные частицы под действием внешних нагрузок;

разрыхляемостью – свойством разрабатываемого грунта увеличиваться в объеме при постоянстве собственной массы, которая выражается коэффициентом разрыхления (K _р = 1,1…1,4);

углом естественного откоса – углом у основания конуса, который образуется при отсыпании разрыхленного грунта с некоторой высоты;

пластичностью – способностью грунта деформироваться под действием внешних сил и сохранять полученную форму после снятия нагрузки;

сжимаемостью – свойством грунтов уменьшаться в объеме под действием внешней нагрузки;

прочностью – способностью грунта сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок;

сопротивлением сдвигу – сцеплением частиц грунта между собой;

коэффициентами трения грунта о сталь (0,55…0,65) и грунта по грунту (0,3…0,5);

абразивностью – способностью грунта (породы) интенсивно изнашивать (истирать) взаимодействующие с ним рабочие органы машин;

липкостью – способностью глинистого грунта прилипать к поверхности рабочих органов.

Каковы классификационные признаки машин для земляных работ?

Машины для земляных работ классифицируются по различным призна­кам (рис.8,9).

Кроме того, в составе машин для земляных работ используются бу­рильно-крановые машины и машины для уплотнения грунтов, дорожных ос­нований и покрытий. Широко распространены экскаваторы как на колесном, так и на гусеничном ходу, а также неполноповоротные экскаваторы со смен­ным рабочим оборудованием, малогабаритные экскаваторы, мини- и микро­экскаваторы.

Рис.8. Классификация машин для земляных работ по различным признакам

Рис.9. Классификация экскаваторов

В чем состоят особенности машин для подготовительных

Работ?

Для выполнения подготовительных работ применяют кусторезы, корчеватели-собиратели и рыхлители, оборудование для понижения уровня грунтовых вод и открытого водоотлива.

Кусторезы предназначены для расчистки заросших кустарником и мелколесьем площадей под застройку и представляют собой навесное оборудование с гидравлическим управлением на гусеничных тракторах. Основным рабочим органом кустореза служит клинообразный отвал, снабженный в нижней части сменными гладкими или пилообразными ножами. Впереди отвала, имеющего в плане вид треугольника, установлен носовой лист для раскалывания пней и раздвигания сваленных деревьев. Производительность кусторезов с пассивным рабочим органом 11 000 … 14 000 м²/ч при средней скорости движения машины 3…4 км/ч.

Корчеватели-собиратели применяют для извлечения (корчевания) из грунта камней массой до 3 т, пней диаметром до 0,45 м, корневых систем, сплошной корчевки кустарника и мелколесья, транспортирования на близкое расстояние толканием пней, камней, кустарника и поваленных деревьев, а также погрузки камней и крупных пней на транспортные средства. Корчеватели-собиратели навешивают на гусеничные тракторы мощностью 50…390 кВт. Часовая производительность при корчевании пней составляет до 45…55 шт. срезанных деревьев, выкорчеванных пней и кустарника – до 2500…4000 м².

Рыхлители оснащаются одно- и трехзубовым навесным рыхлительным оборудованием заднего расположения с гидравлическим управлением.

Главным параметром бульдозеров-рыхлителей является тяговый класс базового трактора (10, 25, 35, 50 и 75) мощностью 118…636 кВт. Рабочий ор­ган рыхлителя состоит из несущей рамы, зубьев, подвески и гидроцилиндров управления. Наименьшая глубина рыхления за один проход должна на 20…30 % превышать толщину стружки грунта, разрабатываемого земле­ройно-транспортными машинами, в комплексе с которыми работает рыхли­тель.

Эксплуатационная производительность навесного рыхлителя (м³/ч)

П_э = 3600 · V · K _в/ Т _ц,

где V – объем грунта, разрыхленного за цикл, м³;

K _в – коэффициент использования машины по времени;

Т _ц – продолжительность цикла, с.

Объем грунта, разрыхленного за цикл (м³),

V = В · h _ср · l,

где В – средняя ширина полосы рыхления, зависящая от числа, шага и толщины зубьев, угла развала (15…60 градусов) и коэффициента перекрытия (0,75…0,8) резов, м;

h _ср – средняя глубина рыхления в данных грунтовых условиях, м;

l – длина пути рыхления, м.

При челночной схеме работы рыхлителя

Т _ц = (В / V _р) + (В / V _х) + t _c + t _o,

где V _р и V _х – скорости движения машины соответственно при рыхлении и холостом (обратном) ходе, м/с;

t _c – время на переключение передачи (t _c ≈ 5с);

t _о – время на опускание рыхлителя (t _о = 2…3 с).