Витражные изделия в технике "Тиффани" являются прекрасным украшением квартиры. Можно ли их сделать самому? Да, конечно! узнать подробности >>
Камин - украшение загородного дома, печь-каменка - основа русской бани. Можно ли их построить самому? Что для этого нужно? Читаем! узнать подробности >>
Хотите превратить свой дачный участок в неповторимый уголок отдыха? Тогда воспользуйтесь нашими советами! узнать подробности >>
Часто возникает ситуация, когда вы купили домой новую красивую люстру, а электрик на вызовы не приходит или просто в отпуске, а ждать вы не хотите. Как поступить? Если соблюдать все меры предосторожности, то повесить люстру можно и самому! прочитать полностью >>
Если вам знакомо такое понятие, как стяжка, то вы наверняка разбираетесь и в том, что такое сухая бетонная смесь, ибо эти два понятия традиционно идут в одной строительной упряжке. Не будем замалчивать о недостатках... прочитать полностью >>
Неправильно рассчитанная нами стратегия поиска радиатора отопления может привести только к одному: разочарованию. Радиатор в итоге будет выбран далеко не тот, что нам требуется, и он не преминет доказать нам не раз на практике то, что мы – довольно никчемные теоретики. прочитать полностью >>
Малярные кисти могут быть различной формы, имеют разный тип щетины и изготовлены из разнообразного материала. Различия кистей по форме и остальным параметрам далеко не случайны. Каждый тип кистей предназначается для проведения определенного типа малярных работ... прочитать полностью >>
Каждый вид обоев, по сути, приверженец и защитник своего особого стиля. Кожаные обои – сторонник стилистики, которую иначе, как настенный престиж и шик, не назовешь. Недаром у истоков «моделирования» кожаных обоев стоят не кто иные, как всем известные, пусть даже понаслышке, несгибаемые крестоносцы. прочитать полностью >>
Облицовка кафельной плиткой – самый практичный и удобный способ оформления интерьера ванных комнат, а также рабочих поверхностей кухонь. Современный дизайн кафельной плитки позволяет выбрать свой стиль: классический или кантри, хай-тек или под старину... прочитать полностью >>
Лаки всякие нужны, лаки всякие важны. Но основное правило выбора лака забывать не следует: сначала тщательно знакомимся с характеристиками данного лака, а затем уже приступаем непосредственно к лакированию... прочитать полностью >>
Керамическая плитка не просто модный декоративный материал - это долговечность красоты в сочетании с гигиеничностью многих помещений, например, кухни, прихожей, коридора, ванной комнаты, холла... прочитать полностью >>
ГЛАВА 13. ПЛУГИ, СКРЕПЕРЫ, КАНАВОКОПАТЕЛИ И ГРЕДЕРЫ.
§ 65. Классификация снарядов.
Земляные работы в той основной части их, которая является наиболее трудоемкой можно свести по существу к следующим операциям: 1) разрыхление грунтов, 2) копание земли, т. е. врезание в грунт и отделение части грунта от массива с передачей грунта на снаряд и 3) перемещение его ча новое место.
Сухопутные снаряды, применяемые в промышленном, гидротехническом и железнодорожном строительстве для производства земляных работ можно разбить на следующие группы:
I. Снаряды, предназначенные для разрыхления грунтов.
1. Плуги.
2. Рутеры.
3. Гредерутеры.
II. Снаряды, срезающие землю и отваливающие ее или транспортирующие.
1. Канавокопатели.
2. Скреперы: скреперы конные волокуши; скреперы конные на полозьях; скреперы конные колесные; скреперы тракторные на полозьях; скреперы тракторные на колесах; механические канатные скреперы.
III. Землеройные снаряды, одновременно отваливающие или нагружающие вынутый грунт:
1. Грейдеры-элеваторы.
2. Экскаваторы.
Кроме перечисленных снарядов механическую разработку грунтов можно производить: 1) кранами при помощи самозахватов и 2)-гидравлическим способом.
В приведенный перечень не вошли машины, имеющие слишком специальный характер (например, профилирующие полотно и др.), применяемые в Дорожном строительстве и достаточно полно освещенные в следующих трудах: А. И. Анохин „Дорожные машины", Анохин, Данилочкин и Кон-Драшков „Дорожные машины для грунтовых дорог", Данилочкин „Дорожные машины" и др.
Тяга плуга бывает конная и тракторная, причем как количество запряженных лошадей, так и мощность трактора зависят от степени трудности разработки грунта и веса плуга и определяются по потребному тяговому усилию.
§ 66. Разрыхление грунтов и снаряды, выполняющие эту работу.
Разработка средней плотности слежавшегося грунта требует по сравнению с рыхлым грунтом в лучшем случае в полтора, а то и в два раза большее количество рабочих. Поэтому, если предварительное приведение слежавшегося грунта какими-либо средствами в рыхлое состояние окажется дешевле этой разницы, то это явится достаточным основанием для применения работы по разрыхлению. Кроме того, как увидим далее, имеется целый ряд механизмов, которые, давая высокую производительность на разрыхленных грунтах, неразрыхленный, плотно слежавшийся грунт совершенно не могут разработать.
Разрыхление грунтов становится особенно эффективным в случае необходимости снять верхний слой земли небольшой толщины. В этом случае большая площадь съема, при небольшой толщине его затрудняет применение экскаваторов даже при большой общей кубатуре, и заставляет применять либо снаряды, не могущие взять неразрыхленный грунт, либо переходить на работу вручную.
Рассмотрим снаряды, предназначенные для разрыхления.
§ 67. Плуги.
Разрыхление грунтов суглинистых, песчаных и глинистых производятся наиболее часто плугами. При этом применяются как обычные сельскохозяйственные плуги (одно- и двухлемешные), так и специальные, так называемые дорожные плуги, отличающиеся от первых не только своим большим весом (до 160 кг), но и более пологой поверхностью отвала. Глубина вспашки встречается от 0,12 до 0,20 м.
Что касается коэфициента трения, то его можно в среднем принять равным 0,5 и только при тяжелых условиях работы повысить до 1,0.
Для получения потребной мощности трактора нужно учесть еще сопротивление движению самого трактора как повозки.
В том случае, если глубина разрыхления превышает 0,20 м, приходится проходить повторно плугом, после уборки уже взрыхленного грунта.
При подготовке грунта для разработки канав, в Америке иногда применяется вместо повторных разрыхлений грунта, затрудняемых разной глубиной выемки, одна проходка многолемешным (3 - 8 лемехов) плугом. Вследствие того, что в этих плугах отдельные лемеха могут быть поставлены на различную глубину, при проходке плуга разрыхление грунта происходит одной проходкой.
Конечно, при одном и том же грунте производительность зависит от мощности трактора, так, например, нормы выработки, установленные для работы двухкорпусным плугом-трактором „Интернационал" 23/36 л. с. в 4 раза выше таковых для того же плуга, который передвигается трактором „Фордзон-путиловец" мощностью 20 л. с.
§ 68. Рутеры и гредеруторы.
В виду непригодности плугов для разрыхления каменистых и очень гравечистых грунтов, а также грунтов с большим количеством корней при работе на означенных грунтах применяется так называемый дорожный рутер
Последний представляет собою тяжелую стальную или чугунную литую раму, в которую вставляется стальной зуб. На переднем конце кроме прицепного кольца, служащего для соединения с цепью трактора, установлен ползун, могущий быть поднятым или опущенным в зависимости от желательной глубины врезания зуба в грунт. Вес рутера 240 кг. Мощность трактора 30 л. с.
Кроме рутера разрыхление каменистых и гравелистых грунтов производится и гредерутерами. Гредерутер представляет собою раму на колесном ходу, на которой укрепляется 5-7 стальных съемных зубьев. Рама, а вместе с ней и зубья, могут опускаться и подниматься действием рычагов.
Глубина разрыхления - 20 см, ширина одновременно взрыхляемой полосы от 1,2 до 1,8 м. Для работы гредерутера необходимо ставить трактор в 30-40 л. с. Глубина взрыхляемого рутером грунта за один проход 10 см. Средняя производительность зависит от длины разрабатываемого участка, так как с увеличением длины прохода уменьшается число поворотов рутера, а следовательно и потеря рабочего времени.
ГЛАВА 14. СНАРЯДЫ, СРЕЗАЮЩИЕ И ОТВАЛИВАЮЩИЕ ГРУНТ.
§ 69. Скреперы.
При возведении насыпей из грунта, взятого из расположенных вблизи резервов, при разравнивании высыпанной крупной массы земли, транспортировании грунта разрабатываемой выемки в кавальер и других видах земляных работ, при производстве которых, при сравнительно незначительном расстоянии транспорта, имеет место и незначительная разница отметок захвата и выгрузки грунта, как в СССР, так и за границей применяются так называемые скреперы.
Основным условием возможности применения этих снарядов является рыхлость грунта, либо естественная (песок, гравий), либо достигнутая предварительным разрыхлением одним из указанных выше способов.
В зависимости как от конструкции скрепера, так и рода тяговой силы, различаются:
I. Конные:
скреперы-волокуши;
скреперы на полозьях;
колесные скреперы.
П. Тракторные:
скреперы на полозьях,
скреперы на колесах.
III. Механические канатные скреперы.
а) Скреперы-волокуши представляют собою совок, с прикрепленной к передней его части скобкой для присоединения упряжки, а к задней части - двумя ручками, при помощи которых рабочий управляет скрепером. Работа скрепером производится следующим образом. Для захвата грунта рабочий поднимает ручки, вследствие чего лезвие скрепера под действием силы тяги врезается в грунт. Когда совок достаточно наполнится грунтом, рабочий опускает ручки, в силу чего лезвие выходит из грунта и слегка приподнимается над ним, и совок дном своим скользит по земле. При достижении места выгрузки, рабочий поднимает ручки, и скрепер, опрокидываясь, выгружает захваченную им землю, после чего опусканием ручек вновь приводится в положение, в котором находился во время перевозки.
В виду того, что совок своим днищем волочится по грунту, то во избежание быстрого изнашивания, днище его покрыто дополнительно наклепанным листом или особыми полозьями.
Теоретическая емкость конных скреперов-волокуш от 0,10 до 0,34 м3, причем в зависимости от их размеров, а следовательно и веса, меняется и количество впрягаемых лошадей: для работы скрепером-волокушей емкостью 0,10 м3 (вес 40 кг) можно ограничиться одной лошадью, при емкости скрепера 0,15 м3 (вес 48 кг) двумя и при емкости 0,20 м3 (вес 56 кг) - тремя лошадьми.
Американская практика для скреперов-волокуш дает максимальную дальность возки, при которой скреперная разработка является экономичной - 40 м, в крайнем случае - 50 м. По данным постройки Туркестано-Сибирской железной дороги в наших условиях этот предел значительно ниже, так как при дальности возки на 30 м, скреперная разработка уже оказывалась дороже ручной.
Стоимость скреперной разработки очень сильно зависит от организационной стороны работы. Значительная экономия может быть достигнута, во-первых, на обслуживающем персонале. Вместо того, чтобы ставить на каждый скрепер коноводчика и рабочего для управления скрепером, можно ограничиться постановкой на отдельный скрепер только коноводчика. Что же
касается рабочей силы, на обязанности которой лежит управление скрепером, то один рабочий ставится на целую группу на месте захвата грунта, а другой на месте выгрузки. Скреперы-волокуши объединяются при этом в группы по 3 или по 5 скреперов, обслуживаемых соответствующим числом коноводчиков и двумя рабочими.
Во-вторых, экономию при скреперном способе работы можно получить и на тяговой силе. Действительно, усилие двух лошадей необходимо, в сущности, только для производства „рывка" при захвате грунта. При дальнейшем же передвижении волокуши по земле требуется значительно меньшая сила тяги и поэтому постоянная запряжка в две, например, лошади не требуется.
Поэтому иногда применяется следующий вид упряжки: при подходе скрепера-волокуши к месту захвата грунта припрягается лишняя лошадь, отпрягаемая после захвата грунта и откидываний скрепера на днище.
Для производства скреперных работ участок разбивают на ряд захватов длина которых берется приблизительно от 40-80 м. Скреперы идут, последовательно описывая овальные кривые от места захвата до места складывания. Производительность конных скреперов-волокуш меняется в зависимости от емкости черпака и дальности гона.
Следует отметить, что затруднением для увеличения коэфициента наполнения черпака является сравнительно большая его глубина при почти равной ей ширине.
Учитывая, что производительность плуга, который должен разрыхлить естественный грунт равна, как выше указано, в средних грунтах около 200 м3, можно отметить, что при предварительных подсчетах можно принимать 1 плуг на 15 скреперов.
Однако, наряду с приведенными производительностями конных скреперов-волокуш, необходимо отметить те исключительные результаты, которые были, по данным инж. А, Тюрина-Кузьмина, получены Башжелдорстроем в сезоне 1932 г. Судя по этим данным, при массовой проверке предельных возможных норм выработки за рабочий день, максимальная выработка оказалась равной 144 м3 при средней выработке 57 скреперов по 105 м3 на каждого. По данным М. Ф. Мякишева в сентябре 1932г. на тех же работах был поставлен конным скрепером-волокушей совершенно исключительный рекорд 188 м? за рабочий день (менее 8 часов чистой работы). Перенявший опыт и методы работы Башжелдорстроя, Уралжелдорстрой достиг очень высокой средней нормы в 150 м3 на скрепер (М. Ф. Мякишев).
Итого, чистое рабочее время за 8-часовой рабочий день составляет 6 час. 35 мин., отдых - 1 час 10 мин. и 2 часа 30 мин. составляет перерыв на обед.
Работа на Башжелдорстрое была организована таким образом. Три скрепера составляли звено; от трех до пяти звеньев образовали бригаду под руководством отдельных бригадиров. Проводилось широкое премирование по бригадам и отдельным скреперам. При работе острым скрепером грунт опоражнивался находу с воспрещением остановки лошадей. Отвалка грунта производилась правильными рядами с постепенным отодвиганием в сторону, обратную направлению движения скреперов.
Учитывая массовый, характер работы работники Башжелдорстроя считали возможным установление следующих средних норм в 8-часовой рабочий день: при дальности поперечной возки диаметром от 10 до 20 м и разнице отметок дна резерва и верха насыпи в 2 м - 60 м3 на скрепер, при поперечной дальности возки с диаметром от 20 до 50 м и подъеме земли до 2,5 м - 50 м2 на скрепер, и при подъеме земли 3 - 5 м - 40 м3 на скрепер.
б) Конные скреперы на полозьях.
К скреперам-волокушам принадлежит также и распространенный в Америке конный скрепер на полозьях, характеризующийся наличием специальных полозьев, на которых ползет волокуша при выгрузке из нее грунта. К ковшу скрепера прикреплены: спереди широкий стальной нож и с внутренней стороны железные рамы, служащие для прикрепления плоских полозьев. Ручка для управления скрепером прикреплена к задней спинке скрепера. Деревянная перекладина является ограничителем для угла поворота ковша при выгрузке, при своем упоре в упряжную тягу. Как операция, так и организация работ означенным скрепером на полозьях, совершенно одинаковы с таковыми при ранее описанном типе.
Емкость конных скреперов почти такая же, как и ранее описанных волокуш (меняясь от 0,23 до 0,48 м3), но так как первые не так глубоки и значительно превосходят вторые по ширине (достигая в крупных моделях - 1,5 м), то коэфициент наполнения ковша, а вместе с ним и производительность скрепера этого типа значительно выше. В среднем коэфициент наполнения ковша доходит до 1,0, а иногда даже немного выше, если учесть, что при его движении вперед часть грунта передвигается им перед собой.
Вес указанных скреперов несколько выше обыкновенных волокуш, что в связи с большим наполнением ковша требует увеличения тяговой силы.
Так, например, применение конного скрепера емкостью 0,24 м3 требует запряжки 2-3 лошадей, к тому же сильных; при емкости в 0,3 м3 требуется запряжка в 4 лошади.
Применение означенных скреперов оказывается выгодным при расстояниях значительно больших, чем то имеет место для обыкновенных волокуш, без полозьев, а именно до 90-100 м.
Таким образом видно, что при расстоянии до 40 м преимущество скреперов типа „Ргезпо" перед простыми волокушами без полозьев почти не ощутительно и только начиная с этого расстояния можно говорить об их решительном преимуществе перед последними.
в) Конные скреперы на колесах.
Конный колесный скрепер представляет собою черпак емкостью от 0,20 до 0,43 м3, шириной от 0,85 до 1,00 м. Вес скрепера от 220 до 350 кг, кузов подвешен к изогнутой оси, служащей осью и для колес. При подъеме рычага, прикрепленного к задней стенке
черпака, последний врезается в взрыхленный грунт и после наполнения обратным поворотом рычага приводится в приподнятое положение, в котором и транспортируется к месту разгрузки.
В этом положении черпак удерживается при помощи крючьев, подхватывающих его при обратном ходе рычага. На месте разгрузки повторяются те же операции.
В колесном скрепере, в особенности при пользовании более крупными моделями, один рабочий не может управлять скрепером, так как помимо управления рычагом, в скреперах этого типа необходимо перед выгрузкой и нагрузкой освободить ковш от удерживающего его крючка, а после погрузки и выгрузки, наоборот, захватить ковш крючком. Для операций с крючками необходимо ставить второго рабочего.
Так как время, необходимое для нагрузки и выгрузки, считая в том числе и закрепления и открепления крючков, в колесных скреперах значительно больше такового при работе скрепера на полозьях (для скрепера-волокуши- 1,5 мин., для колесного скрепера-3 мин.), то естественно, при работе на малые расстояния применение его не может быть выгоднее работы волокушей на полозьях. И только при больших расстояниях (около 150 м) конный колесный скрепер может заменить работу волокуш, дающих слишком малую и быстро падающую с увеличением дальности возки производительность. Но, конечно, при столь больших расстояниях нет смысла останавливаться на малой емкости черпака и уже при расстояниях свыше 100 м целесообразно переходить к черпакам емкостью 0,45 м3.
§ 70. Тракторные скреперы-волокуши.
Тракторный скрепер-волокуша типа „Килифер" представляет собою ковш емкостью от 0,24 до 1,5 м3. Крайние уголковые рамы ковша снабжены широкими (125 мм) полозьями, а в середине ковша имеется дополнительная изогнутая рама, соединенная с крайними рамами диагоналями. Помимо того, что наличие этой рамы увеличивает жесткость самого ковша, она является и приспособлением, останавливающим ковш в нужном положении.
Ковш вращается в цапфах, укрепленных в треугольной тяговой раме. Изменения положения ковша при захвате, транспортировании и выгрузке производятся самим трактористом при помощи рычагов, от которых к трактористу проведены веревки.
На средней раме устанавливаются на определенных местах три защелки, причем положение их определяется тем отверстием в раме, в которое вставляется закрепленный штифт.
Описанное приспособление, характеризуемое наличием трех защелок, дает возможность регулировать разгрузку грунта. Если желательно разгрузку произвести в одно место, то тракторист удерживает рычаг до тех пор, пока к нему не подойдет последняя защелка. Если же требуется транспортируемый грунт выгрузить слоем определенной толщины, то тогда,
установив на желаемом месте рамки защелку, тракторист подхватывает ее на ролик. Чем тоньше должен быть слой, тем ближе защелка 8 должна быть поставлена к защелке 7.
В некоторых моделях рычаг имеет только автоматическое управление посредством вышеупомянутой тяги. Описанная конструкция имеет следующие достоинства: 1) сравнительно большую емкость - до 1,5 м3; 2) операции происходят абсолютно на ходу; 3) всю работу производит один тракторист.
В некоторых моделях тракторных скреперов-волокуш, взамен средней рамки, несколько препятствующей заполнению ковша грунтом, ставятся у боковых стенок ковща звездочки, вращающиеся на оси, укрепленной на тяговой раме скрепера. Эти звездочки, захватывая своими зубьями специальные выступы, сделанные на боках ковша, ставят этот последний в требуемое положение.
Что касается необходимой мощности тракторов, то она может быть определена из следующего расчета: при погрузке земли сила тяги должна быть не менее преодолеваемого ею сопротивления.
Применение этих скреперов оказывается выгодным на расстоянии от 100 до 200 м. При меньших расстояниях работа трактора становится мало рентабельной вследствие частых поворотов. При больших расстояниях они становятся также невыгодными, так как сцеплять такие скреперы по несколько в поезд, ведомый одним трактором, нельзя и при больших расстояниях требуется большое количество тракторов.
При определении производительности означенных скреперов следует учесть очень высокий коэфициент наполнения ковша, доходящий до 1,0 и иногда даже и до 1,2, так как часть грунта, не войдя в ковш, продвигается перед ковшом, при его волочении. Форма ковша - неглубокая при большой длине ножа (ширине ковша) способствует хорошему заполнению. Что касается коэфициента использования рабочего времени, то задержки по немногочисленным данным практики определяются в 36,8% от полного рабочего
времени.
При определении возможной производительности тракторных скреперов-волокуш можно руководствоваться следующими данными:
Время нагрузки и выгрузки (в совокупности) 1 мин.
Скорость движения скрепера в груженом направлении 2,5 км/час
Скорость движения скрепера в порожнем состоянии 2,75 км/час
§ 71. Колесные тракторные скреперы.
Скреперы этого типа можно разбить на две группы: 1) колесные скреперы, могущие работать при одном тракторе, как поездом, так и отдельно и 2) специальные скреперы, составляющие с трактором отдельный агрегат, а потому требующие для своего обслуживания отдельный трактор.
Колесные тракторные скреперы изготовляются на двухколесном и на четырехколесном ходу.
Двухколесные скреперы имеют ковши емкостью от 0,45 до 0,75 м3. Опрокидывание ковша для захвата и в особенности для разгрузки грунта довольно тяжело, а потому от передней рамы идут две сильных пружины, помогающие опрокидыванию наполненного ковша. Скрепер имеет сзади цепь или специальное деревянное дышло, служащее для прицепки следующих скреперов.
Гораздо большее распространение получили четырехколесные тракторные скреперы системы Беккера, в которых управление ковшом производится не вручную, а особым механическим приспособлением; это дает возможность увеличить емкость ковшей, которая в этих снарядах бывает от 0,50 до 1,12 м3.
Так как управление каждым колесным скрепером состоит из ряда последовательных, операций, то является возможность не ставить на каждый скрепер отдельного рабочего, а поручать каждому рабочему несколько скреперов. Поэтому целесообразнее соединять скрепера в целые поезда по 4-6 машин в один поезд. Организацию работы можно провести следующим образом. На два поезда, например, по четыре скрепера в каждом, ставится двое рабочих на месте погрузки и один на месте выгрузки. На одного из погрузочных рабочих возлагается управление четными скреперами, на другого- нечетными. Рабочий на первом скрепере, указанным выше способом опускает ковш, а после набора последним грунта, нажимает ножной рычаг, вызывающий подъем ковша, после чего переходит на третий скрепер, так как остановка подъема ковша происходит автоматически. Второй рабочий одновременно производит те же операции на втором скрепере и переходит на четвертый снаряд.
Производительность четырехколесных тракторных скреперов типа Беккер зависит не только от емкости ковша и дальности возки, но и от числа прицепленных к одному трактору скреперов. В среднем можно принять, что при составлении поездов из лопат, производительность, приходящаяся на один скрепер, понижается приблизительно на 10-20%.
К скреперам, работа которых неразрывно связана с ведущими их тракторами, относится скрепер американской системы „Миами", изготовляющийся в настоящее время и в СССР.
Скрепер системы „Миами" представляет собою черпак, емкостью 0,5 м3, оси которого шарнирно соединены с рамой при помощи особой крестовины. С каждой стороны черпака имеется по колесу, двигающемуся по криволинейным направляющим, причем подъем и опускание черпака производится посредством троса, перекинутого через ряд шкивов и идущего к барабану лебедки, укрепленной сбоку трактора Фордзон. Управление лебедкой производится трактористом, включающим посредством особого рычага вал лебедки в соединение с рабочим валом двигателя трактора.
Когда колеса занимают наинизшее положение - черпак наполняется землей; когда они при своем движении вверх по криволинейным направляющим дойдут до крайних упоров, земля высыпется из ковша с задней стороны. Перевозится ковш в промежуточном положении.
Этот тип скрепера, в виду управления его с трактора, может работать исключительно в одиночку, но зато и обслуживается он одним лицом - трактористом.
§ 72. Механический канатный скрепер.
Эта установка представляет собой ковш, двигающийся вперед и назад. При первом движении (грузовом) скрепер, подтягиваемый тросом, прикрепленным к передней части его, при приближении к главной мачте и лебедке захватывает по дороге грунт. При вращении другого барабана лебедки, натягивается другой трос, прикрепленный к задней части ковша, и оттягивает ковш в обратном направлении. При отходе скрепера подтащенный грунт остается в месте остановки ковша, благодаря тому, что скрепер не имеет днища.
Скрепер, как видно из рисунка, представляет собою черпак без днища с открытыми верхом и передней частью. Емкость его от 0,25 до 9 м3. Ковш при своем движении только загребает материал, не зарываясь в грунт, и, двигаясь по поверхности грунта, не дает захваченному материалу вывалиться за пределы скрепера.
Опорными пунктами скреперной установки являются или мачты или башни.
Мачты, высота которых определяется условиями работ, делаются или
металлическими или представляют собою при незначительных установках деревянный столб из одного - двух бревен или брусьев.
На малых установках мачта имеет 5 вантовых тросов, на более крупных приходится ставить 4 главных и 2 вспомогательных ванты меньшего диаметра. Мощная установка должна быть снабжена еще анкерным закреплением, которое представляет собою тоже трос, концами прочно заделанный в грунт. Расстояние между пунктами заделки около 30 м.
В тех случаях, когда по условиям работы головная опора скреперной установки подлежит частой передвижке (например при поперечном способе углубления реки, рытье каналов и т. д.), эта опора делается в виде подвижной башни, вантовой или с противовесом, причем эти башни делаются деревянными или металлическими. Ходовые части приспособлены для движения по рельсовому пути.
Во избежание излишних передвижек вспомогательная опоря устраивается из двух мачт, между ними на некоторой высоте протянут трос. По этому тросу двигается каретка с блоком, через который проходит обратный рабочий трос скрепера.
Прямой и обратный рабочие тросы, имеют разные диаметры, так как в одном
направлении (грузовом) трос тянет скрепер вместе с захваченным им грунтом, в обратном направлении, скрепер тянется пустой. Диаметры обоих тросов меняются в зависимости от емкости ковша.
Как видно из изложенного выше, скрепер может применяться только в легких разрыхленных или сыпучих грунтах, так как при работе он не копает грунт, а только загребает и толкает его. В силу этого скрепер надо рассматривать не как землеройную, а главным образом как захватно-транспортную установку. Главную роль в нем играют район действия, пролет между башнями (или мачтами), емкость ковша и скорость его передвижения.
В связи с указанными свойствами скреперных установок, последние употребляются в строительном деле главным образом на складах гравия, песка, на оттаскивании разрыхленного грунта из тоннелей, из отвалов, на разработке в карьерах и т. п.
Для увеличения района их действия вспомогательные опоры переносятся по окружности.
Что касается длины воза, то таковая может быть доведена при наиболее сильных установках до 350 м. Пределом экономичной работы скрепера следует принять длину воза 150-170 м.
В скреперной установке благодаря простоте управления один цикл за другим может следовать без всякого интервала. Число оборотов скрепера в час зависит от скорости движения его в грузовом и обратном направлениях и от длины воза скрепера.
Производительность скреперной установки зависит от емкости ковша, характера грунта и дальности воза (в предположении определенных, указанных выше, скоростей движения скрепера в обоих направлениях).
Необходимо иметь в виду, что не надо смешивать пролет скреперной установки с дальностью воза. Последний термин определяет длину хода скрепера, составляющую часть пролета. Отношение между этими двумя расстояниями - пролетом установки и дальностью воза - бывает различно и определяется условиями работы.
Если скреперная установка предназначена для транспортирования материала из одной кучи в другую, то за дальность воза нужно принимать расстояние между центрами тяжести обеих куч. Если скрепер поставлен на разработку грунта приблизительно на равной глубине (по радиальной схеме), то дальность воза можно принять приблизительно равной двум третям пролета.
Механические канатные скреперы имеют двигатели паровые, элетрические и газолиновые. Расход энергии, топлива, горючего и смазки на 1 м3 транспортируемого материала зависит от рода материала и от расстояния, на которое он передвигается.
Для песка или другого материала, 1 м3 которого весит около 1,2 т, можно принять расход энергии приблизительно равным 0,5 квт-ч. Расход газолина на ту же единицу в тех же условиях-100 л, расход угля - 5 кг. § 73. Канавокопатели.
Машинами для рытья канав являются: канавокопатели, для канав треугольного и для канав трапецеидального сечения, грейдеры-элеваторы, многоковшевые экскаваторы и шаблонные экскаваторы. Последние две группы принадлежат к категории экскаваторов и будут рассмотрены в следующей главе.
Канавокопатель системы Мартин.
Канавокопатели этой системы встречаются двух типов: для рытья канав треугольного сечения и канав трапецоидального сечения. В простейшем виде канавокопатель Мартин представляет собою снаряд, состоящий из металлического ножа , на хвостовом конце которого прикреплены две планки, так называемые перья, а на переднем - стальной вращающийся диск, частью выходящий вперед за очертание ножа. С ножом шарнирно соединена металлическая отвальная доска, снабженная внизу и вверху вогнутыми лезвиями. К отвальной доске прикреплены: металлические поручни, деревянная стойка, дополнительная отвальная доска и изогнутая часть прицепного приспособления.
К свободному концу последней прикрепляется прицепной брусок, другой конец которого шарнирно соединен с ножом. В этом бруске имеется четыре дыры, служащие для соединения с тяговой цепью от трактора. Для установки отвальной доски под определенным углом к ножу и сохранения приданного ей положения во время работы служат распорки.
Как показал опыт, для возможности работы описанного канавокопателя необходимо предварительно разрыхлить грунт на полную ширину по верху предположенной к разработке канавы, причем важно по оси запроектированной канавы предварительно сделать плугом борозду без заваливания ее. Снаряд ставится ножом вдоль канавы по оси ее и на нею становятся двое рабочих: один, держась за стойку, располагается у головы ножа, способствуя своим весом диску держаться борозды и врезаться в грунт, а второй, опираясь одной ногой на нож, а другой на распорки около отвальной доски, держится за поручни и давит своим весом на отвальную доску. Иногда в этой работе принимают участие еще и третий рабочий, который, держась за задний конец отвальной доски, должен предотвратить сход канавокопателя с раз приданного ему направления.
Для разработки канавы соответствующего для этого типа канавокопателя сечения, канавокопатель должен сделать несколько (10-12) ходов взад и вперед, срезая и отваливая грунты каждый раз в правую по ходу сторону. Так как при первых двух-четырех ходах ему необходимо образовать борозду достаточной глубины для достижения большей устойчивости, то при этих ходах не следует стремиться к наиболее сильному заглублению диска. Поэтому при первых двух-четырех ходах рабочие становятся несколько ближе к хвосту (к перьям) канавокопателя и только при следующих проходах придвигаются к диску, способствуя тем самым интенсивному его, а следовательно и всей машины, заглублению.
С проходами меняется угол между ножом и отвальной доской. Сначала распорки устанавливаются на образование наименьшего угла, равного 15°; при дальнейших проходах этот угол увеличивается через каждые 15 до 45°.
Одновременно регулированию степени заглубления канавокопателя можно содействовать также укорочением или удлинением тяговой цепи, идущей к прицепному крюку трактора. Так при первых ходах при несколько укороченной цепи можно ослабить погружение диска в грунт.
Следует иметь в виду, что изменение величины угла между ножом и отвальной доской, в целях сохранения устойчивости канавокопателя, должно сопровождаться переносом точки закрепления цепи на прицепном бруске.
Канавокопатель Мартин для прорытия треугольных канав при первых двух проходах, может приводиться в движение одним 20-сильным трактором Фордзон. При дальнейших проходах ширина прорытой канавы по верху увеличивается настолько, что под действием колес трактора откосы начинают обрушаться. Поэтому приходится переходить к двум спаренным тракторам тоже 20-сильным Фордзонам или ставить один трактор мощностью 30-40 л. с., относя его влево.
Канавокопатель для прорытия канав трапецеидального сечения встречается различных систем. Канавокопатель системы Мартин (рис. 113) отличается от только-что описанной модели для копания канав треугольного сечения формой отвальной доски. В канавокопателях для трапецеидальных канав отвальная доска имеет форму ромба с двумя срезанными углами и загнутыми отточенными краями. Угол между гранями сделан равным 140°. Таким образом более короткая сторона, примыкающая к ножу, обрабатывает дно, более удаленная - откос.
Неустойчивость трапецеидальных канавокопателей системы „Мартин" еще больше чем треугольных, так как вследствие несколько повышенного места прикрепления тяговой цепи, диск, а вместе с ним и лемеха отвальной доски имеют тенденцию к сильному заглублению, что в особенности при первых проходах, когда канава еще мелка, влечет за собой выбрасывание хвоста ножа из канавы. Поэтому рекомендуется при разработке канавы трапецеидального сечения „Мартином" не сразу ставить на таковую снаряд с трапецеидальной отвальной доской, а пройти первые 4 - 6 ходов „Мартином", предназначенным для образования канав треугольного сечения.
§ 74. Производственные характеристики канавокопателей.
Обращаясь к практическим результатам применения канавокопателей, действующих по принципу волокуш, следует прежде всего остановиться на степени приспособленности их к разработке тех или иных грунтов.
Необходимо отметить, что независимо от характера грунта, последний нужно обязательно предварительно взрыхлить плугом или другим разрыхлителем. Кроме того, если встречаются крупные валуны или корни толщиной свыше 1 см, первые должны быть удалены, а вторые, если их трудно удалить, следует перерубить.
Лучше всего канавокопатели берут не слишком влажный (процент влажности 10-15) довольно плотный грунт. При работе в сухом грунте, не говоря уже о поднимаемых как трактором, так и снарядом облаках пыли, при которой требуются не только очки, а подчас даже и маски, производительность значительно падает.
Совершенно непригодными для работы канавокопателей-волокуш оказываются мелкий песок и сильно разжиженные грунты. Указанные категории грунтов при врезании снаряда двигаются перед ним до тех пор, пока поднявшись выше верхней грани отвальной доски не пересыплются или соответственно не перельются через нее, сводя на нет проделанную работу. Хотя супесок и представляет грунт уже несколько более поддающийся разработке канавокопателями, но производительность этих снарядов при работе на супеске значительно ниже таковой на суглинках.
Кроме учета характера грунта, при решении вопроса о возможности применения для работ той или иной модели канавокопателя, необходимо учесть то обстоятельство, что применение каждой из них ограничено очень узкими пределами в отношении размеров и очертания поперечного сечения разрабатываемых канав.
Так например: канавокопатель системы Мартин (модель 20) может разрабатывать в пределе треугольные канавы в форме полунасыпи-полувыемки общей глубиной 0,75-0,80 м с откосами не круче 1 : 1,5.
Канавокопатель „Мартин" (модель 60) может в пределе разрабатывать канавы трапецеидального сечения с шириной по дну 0,40-0,55 м, при общей глубине по насыпи-полувыемки равной 0,40 и откосами 1:1,5.
Канавокопатель „Клейтон" (модель 15) в пределе может разрабаты
вать канавы трапецеидального сечения общей глубиной полунасыпи-полу-выемки равной 1,00 м по ширине по дну 0,50-0,60 м с откосами 1:1.
Канавокопатель „Клейтон" (модель 17) соответственно разрабатывает канавы трапецеидального сечения общей глубиной полунасыпи-полувыемки равной 1,30 м при ширине по дну 0,60--0,75 м с откосами 1 :1.
Даже канавокопатель системы „Чаттин - Дитчер", имеющий большие пределы в очертаниях и размерах разрабатываемых поперечных сечений, не может быть полезным снарядом для широкого применения. Ширина дна трапецоидального сечения не может быть достигнута менее 0,37 м. При этом производительность канавокопателя, как при минимальной ширине дна, так и близкой к максимальной (0,70м), очень сильно падает. Максимальная глубина канавы -0,50 м, причем при глубине свыше 0,3 м производительность снаряда падает очень сильно.
Если учесть: 1) что, кроме последней системы, на всех канавокопателях чрезвычайно трудно регулировать глубину канавы и таким образом дно канавы идет параллельно поверхности земли и в пониженных местах имеет место перебор, а на повышенных недобор против проектного уклона, 2) что кроме того, получающийся при работе некоторых моделей, одиночный откос оказывается слишком крутым для целого ряда грунтов и влечет за собой обратное осыпание грунта в канаву, с одновременным уменьшением площади поперечного сечения последней-то станет ясным, что при производстве работ по рытью оросительных или осушительных канав при помощи канавокопателей придется учитывать неизбежность дополнительных работ вручную по устранению недоделок. Кубатура последних колеблется в зависимости от характера грунтов и характера поверхности земли и размеров поперечного сечения от 10 до 30% основных работ.
Управление работой описанных канавокопателей волокушного типа требует от обслуживающего персонала большой физической силы и вызывает быструю утомляемость также вследствие чрезвычайно напряженного состояния рабочих, которые должны все время, следя за ходом работы канавокопателя, то переходить с хвоста на нос и обратно, и наваливаться то на тот, то на другой бок снаряда.
Все вместе взятое привело к тому, что означенные канавокопатели нашли в мелиоративных работах в Америке применение главным образом при устройстве мельчайшей сети непосредственными потребителями воды- фермерами.
Что касается производительности канавокопателей, то необходимо прежде всего подчеркнуть, что таковую приходится устанавливать исключительно по выполнении полного профиля канавы. Дело в том, что при первых проходах, когда канавокопатель в сущности только расширяет для себя борозду, производительность его, выраженная в куб. метрах, очень незначительна. Также уменьшается она и при подходе к пределу. Выражается она большей частью в куб. метрах выброшенной земли на 1 км хода. После этого, зная скорость движения канавокопателя и время, нужное на поворот и перестановки снаряда, можно ее выразить в куб. метрах в 1 час полного рабочего времени.
Разработка канав специального типа экскаваторами будет описана ниже в главе об экскаваторах.
§ 75. Грейдеры-элеваторы.
В противоположность только-что описанным канавокопателям, с чрезвычайно ограниченным очертанием и размерами поперечного сечения разрабатываемых ими канав, грейдеры-элеваваторы являются машинами, которые при работе в отвал могут выполнять гораздо более разнообразные профили как выемок, так и полунасыпей - полувыемок и насыпей, а при работе на транспорт совсем не связаны очертанием возводимых сооружений. Учитывая при этом их сравнительно невысокую цену(около5000- 6000 руб.), высокую производительно сть (600-800 м3 в 8-часовую смену), а также изготовление их на советских заводах, следует признать правильной тенденцию применять эту до сих пор исключительно дорожную машину на ирригационных работах по устройству сети и на других землеройных работах.
Грейдер-элеватор представляет собою снаряд, расположенный на четырехколесной раме, криволинейного или прямолинейного очертания. К этой раме на цепях подвешена двутавровая балка. На балке укреплено срезающее приспособление, представляющее собою либо лемешный, либо-чаще вращающийся, реже неподвижный дисковый плуг диаметром 0,58 м, 0,65 м и 0,70 м. Неподвижный диск устанавливается под углом в 45° к направлению движения. Как показывает опыт перечисленные типы плугов дают различную эффективность в различных грунтах, а именно лемешные плуги более целесообразно применять для разработки наиболее плотных грунтов, неподвижные дисковые-для сухих средней плотности грунтов, и вращающиеся дисковые-для вязких, сильно влажных грунтов.
При предварительном подсчете производительности можно полагать что в среднем плуг врезается на глубину, равную приблизительно половине своего диаметра.
Каждая из цепей, к которым подвешена продольная балка с плугом, пройдя через блок, установленный на соответственной стойке рамы, наматывается на отдельные барабаны, приводимые в движение вращением отдельных штурвальных колес. Управляя этими последними, можно при подъеме и опускании балки не только включать или выключать плуг из работы, но и регулировать глубину врезания плуга в грунт.
На переднем конце балки, несущей плуг, укреплено небольшое колесо, поддерживающее балку во время работы грейдера.
Вырезанный плугом грунт передается на ленточный транспортер, расположенный поперек продольной оси грейдера и направленный в сторону, противоположную месторасположению плуга.
Ленточный транспортер, подвешенный к вертикальной раме, при помощи тросов может быть целиком приподнят или опущен. Кроме того при помощи тросов может быть изменен его наклон. Естественно, чем выше поднят разгрузочный конец транспортера, тем выше можно складывать
грунт, но и тем меньше расстояние места выгрузки такового от места забора грунта. При установлении угла наклона транспортера необходимо считаться во избежание обратного сползания грунта с характером выгружаемого грунта, в особенности со степенью его влажности.
Четырехслойная прорезиненная лента шириной 1,0 м поддерживается в рабочем направлении девятью роликами, в порожнем-шестью.
Движение транспортеру передается либо от задней оси грейдера либо непосредственно от двигателя трактора. В первом случае - с внутренней стороны заднего колеса грейдера-элеватора установлена коническая шестеренка, на одном валу с которой установлена звездочка цепной передачи транспортера. Второй способ предпочтительнее, так как при буксовании заднего колеса грейдера во время движения такового будет останавливаться и лента транспортера.
Гибкость шарнирных соединений означенных передаточных стержней делает работу транспортера независимой от поворотов трактора в горизонтальной плоскости или его подъемов и опусканий в связи с неровностями поверхности земли.
Грейдер-элеватор передвигается на тракторной тяге, причем в зависимости как от размеров снаряда, так и от характера грунта приходится ставить трактор мощностью от 40 до 60 л. с.
При присоединении трактора к грейдеру-элеватору необходимо особое тракторное дышло, управляемое посредством штурвала, коленчатого стержня и червячной и зубчатой передачи. Этим приспособлением можно менять направление движения грейдера-элеватора.
Управление всеми шестью штурвальными колесами снаряда производится одним машинистом. Таким образом всего для обслуживания требуется двое рабочих: тракторист и машинист.
§ 76. Производственные характеристики и условия работы грейдеров-элеваторов.
Как видно из описания работы грейдера-элеватора, при условии работы на транспорт нет никаких ограничений для применения этого снаряда в отношении разрабатываемого профиля. Необходимо только, чтобы борта подаваемой повозки могли пройти под транспортером. Поэтому сугубо важное значение имеет величина подъема разгрузочного конца транспортера.
При работе в отвал, в зависимости от модели, он может производить выемку из бокового резерва с одновременной насыпкой насыпи высотой от 0,3 до 0,8 м путем образования валиков, насыпаемых при каждом проходе по резервам во время кругового движения. Путем составления подобных схем можно определить пределы возможного использования снаряда в определенных условиях.
Производительность грейдера-элеватора на тракторной тяге зависит от длины участка, на который разбита вся работа. Конечно, чем короче участок, тем больше времени расходуется на нерабочий ход снаряда при его поворотах.
§ 77. Классификация экскаваторов.
Сухопутные землеройные снаряды, производящие механическим путем копание грунта, подъем его и разгрузку, называются экскаваторами. Экскаваторы можно разделить на следующие типы:
I. Одноковшевые экскаваторы (периодического действия).
А. Экскаваторы со стрелой.
1. Экскаваторы с жесткой рукоятью:
а) Механическая лопата.
б) Дитчер (обратная лопата).
в) Скиммер (струг).
2. Экскаваторы с гибкой передачей:
а) Драглайн.
б) Грейфер.
Б. Экскаваторы без стрелы:
а) Башенный и мачтовый экскаватор.
б) Шаблонный экскаватор.
II. Многочерпаковые экскаваторы (непрерывного действия).
1. Многочерпаковый экскаватор.
2. Многочерпаковый канавокопатель.
3. Многочерпаковый экскаватор Клэра.
§ 78. Механическая лопата.
Снаряд состоит из: 1) так называемой рабочей части, непосредственно производящей указанные выше операции, 2) силового оборудования и механизмов управления, помещающихся в корпусе и 3) ходовой части. Рабочая часть механической лопаты состоит из ковша А, соединенного с жесткой рукоятью Б. Жесткая рукоять может вращаться в вертикальной плоскости, выдвигаться вперед и отодвигаться назад. Подъем ковша производится посредством подъемных тросов (или цепи) Г, проходящих через блок, расположенный на верхнем конце стрелы В и идущих к барабану находящейся в корпусе лебедки. Поступательное движение вперед и назад рукояти производится посредством зубчатой передачи, шестеренка которой захватывает зубчатую рейку, находящуюся на нижней поверхности рукоятки.
Зубчатая передача приводится в действие паровой или электрической машиной, поставленной на стреле вблизи рукоятки.
Стрела нижним своим концом прикреплена к поворотной платформе К, верхний же конец тросами удерживается под углом к горизонту, причем величина этого угла может меняться в пределах от 60 до 47,5°.
Расположение поворотной площадки и способ прикрепления верхнего конца стрелы зависят от типа снаряда. Некоторые экскаваторы, особенно экскаваторы с жесткой рукоятью ранних построек, принадлежащие к так называемому стандартному типу, характеризуются неподвижным положением своего корпуса по отношению к ходовым частям. В этих снарядах поворотная площадка, сообщающая при своем вращении стреле движение в горизонтальной плоскости по дуге круга, расположена в передней части корпуса и опирается на пяту. Верхний же конец стрелы железными тягами прикреплен к верхней части особой двуноги. Очевидно, что в машинах этого типа, в отличие от машин поворотных или так называемого револьверного типа, стрела не может иметь полного кругового движения и даже в наиболее удачно сконструированных моделях предельный угол поворота стрелы достигает 220°.
Когда стрела направлена вдоль экскаватора, то даже при копании самых плотных грунтов, корпус экскаватора, загруженный к тому же, главным образом, в своей задней части, достаточно уравновешивает снаряд от опрокидывания вперед. Когда же стрела отводится вбок, то при этом движении экскаватор стандартного типа мог бы быть опрокинут, если бы у него база была недостаточно широка.
Так как в случае железнодорожного хода ширина колеи сравнительно мала-1,524 м и немного менее, то во избежание опрокидывания снаряда набок, к боковым брусьям корпусной опорной рамы прикреплены два подъемных кронштейна, снабженные винтовыми домкратами, опускающимися на деревянные подкладки. Естественно, что находясь в таком подпертом положении, экскаватор передвигаться не может, и необходимо предварительно снять его с домкратов, что значительно задерживает передвижку и составляет в силу этого один из крупных недостатков снарядов стандартного типа на железнодорожном ходу. Для облегчения снятия экскаватора с домкратов стрела переводится в одну сторону, при этом облегчается нажим на противоположный домкрат, винт последнего подтягивается, и вынимаются подкладки. Потом также поступают и с другим домкратом.
Если же экскаватор стандартного типа имеет гусеничный ход, то его передняя база может быть уширена и делается не меньше 2,80 - 3,0 м.
Группа экскаваторов револьверного типа характеризуется тем, что у них основной корпус экскаватора, включающий в себя машинное отделение и управление, помещается на той же поворотной площадке, к которой прикреплена и стрела. В этих снарядах, при повороте стрелы в горизонтальной плоскости, одновременно с ней поворачивается и весь корпус машины, являющийся противовесом работающей стрелы с рукоятью и ковшом.
Поворотная площадка вращается на опорной площадке, к которой прикреплены ходовые части. Последние в револьверных снарядах бывают гусеничного, шагающего и колесного типа.
Чтобы иметь представление о том, до каких грандиозных размеров доведены экскаваторы с жесткой рукоятью, укажем, что последние модели Бьюсайрус-Эри и Марион имеют такие характеристики: Бьюсайрус-Эри модель 750-В расположена на 8 гусеницах, емкость ковша-12 м3, длина стрелы - 26 м, длина рукояти - 17 м, радиус копания - 31 м. Вес снаряда- 772 т. Месячная производительность на средних грунтах - 380000 м3. Марион, модель-5600, на 8 гусеницах, имеет емкость ковша 11,5 м3, длину стрелы - 36,5 м, длину рукояти - 25,3 м, вес в рабочем состоянии - 1750 т. Максимальный радиус действия 44,6 м. Эта же машина, но при несколько меньшей длине стрелы и рукояти, может работать с ковшом емкостью 15 м3. Машины таких размеров, при временном характере строительных работ, в этой области применять не приходится.
§ 79. Главнейшие элементы механических лопат.
1. Ковш.
В огромном большинстве экскаваторов означенной категории ковш представляет собой стальной четырехугольный ящик, верх которого открыт, а дно захлопывается днищем А, вращающимся на оси, расположенной у задней стенки ковша. Передняя стенка вооружена зубьями 5, со съемными остриями из марганцевой стали, либо (очень редко) резаком (для очень мягких грунтов). В закрытом положении днище удерживается защелкой. Для опоражнивания ковша днище откидывается, благодаря выдергиванию защелки при помощи прикрепленной к ней цепочки. На некоторых крупных машинах это отдергивание веревки производится помощником машиниста (стреловым), находящимся на стреле или на поворотной площадке, и управляющим, кроме открытия ковша, еще малой машиной, приводящей в движение рукоять и находящейся на стреле. В последнее время все большее распространение получило открывание днища ковша посредством центрального рычажного управления из корпуса машины.
При описанной конструкции откинутое днище ковша уменьшает свободную высоту под ним, следовательно, когда снаряд вынужден разгружать ковш на большой высоте этим уменьшается один из существенных рабочих размеров.
У некоторых снарядов новых выпусков откидывающееся днище ковша может быть заторможено в любом положении, чем регулируется скорость высыпания грунта из ковша.
Как показал опыт, работа такого, так называемого маятникового ковша, будучи безупречной на легких и средних грунтах, дает на липких глинах не столь интенсивное опоражнивание ковша, так как вследствие постепенной сдвижки днища отпадает мгновенная подвижка всей массы грунта, заключенного в ковше.
Емкость ковшей механической лопаты в настоящее время встречается от 0,20 до 12,33 м3 но, учитывая стремление заводов к все большему укрупнению машин вообще, а ковшей в частности, о пределе говорить еще не приходится.
2. Стрела и рукоять.
Стрела механической лопаты представляет собою мощную металлическую балку, которая должна воспринимать огромное усилие при отделении грунта. На ней расположена ось, на которой вращается рукоять, зубчатая передача, производящая выдвижение и обратное вдвигание рукояти, а также небольшой двигатель (паровой или электрический), приводящий в движение означенную передачу, и шкивы для прохода тросов, поднимающих рукоять с ковшом. Иногда этот двигатель ставится на площадке экскаватора у основания стрелы и соединяется цепной передачей с валом шкива.
Стрела своим нижним основанием соединена с поворотной площадкой при помощи шарнира (на револьверных снарядах) или наглухо (в стандартных снарядах). Верхний конец соединен с двуногой посредством железной
тяги (в стандартных снарядах) или при помощи тросов (в револьверных снарядах). Для экскаваторов, предположенных к серийному выпуску в СССР, „Экскаваторостройпроектом" запроектированы стрелы с переменной длиной, каковая может быть увеличена введением дополнительного звена.
Рукоять представляет собою металлическую балку, причем в моделях одних заводов она проходит внутри стрелы, в моделях других представляет две спаренных балки, обхватывающие стрелу с наружных сторон. Подъем рукояти с ковшом производится посредством троса, захватывающего блок ковша и проходящего через блок, расположенный на верхнем конце стрелы к барабану подъемной машины.
Чем длиннее стрела и рукоять, тем больше радиус действия снаряда и высота разгрузки ковша. В связи с этими обстоятельствами экскаватор с более длинными стрелой и рукоятью может работать при более глубоком его расположении по отношению к месту выгрузки ковша, благодаря чему увеличивается кубатура грунта, которую снаряд может взять с одной отметки.
Из рассмотрения их видно, что у всех без исключения механических лопат имеет место следующее явление: предельная глубина погружения ковша ниже поверхности, на которой расположен снаряд, крайне незначительна. В силу этого механическая лопата может копать лишь незначительно ниже отметки своих ходовых частей, и она может сработать лишь необходимый для себя спуск для углубления забоя и перехода на новые пониженные отметки. Эта характерная особенность механических лопат определяет и самый характер производства земляных работ, для которых предназначена эта категория землеройных машин: разработка выемок с расположением снаряда внизу забоя.
3. Ходовые части.
Как было отмечено выше, экскаваторы с жесткой рукоятью типа механической лопаты имеют железнодорожный, гусеничный, шагающий и колесный ход (последний чрезвычайно редко и только для машин малой производительности).
а) Железнодорожный ход особенно был распространен в начальный период изготовления механических лопат, но выпускается и в настоящее время; достоинства его таковы:
1) значительно меньший вес снаряда по сравнению со снарядом гусеничным;
2) движение его требует меньшей затраты энергии, так как вращается не весь корпус снаряда, а лишь поворотная площадка с помещенной на ней рабочей частью (стрела, рукоять и ковш);
3) значительно меньшая стоимость по сравнению со снарядом той же мощности на гусеничном ходу;
4) большая простота конструкции влечет за собой и меньшую стоимость ремонта.
Несмотря на это, а также и на то обстоятельство, что такой экскаватор требует самого небольшого демонтажа для перевозки его в составе железнодорожного поезда и даже может самостоятельно двигаться по рельсам - гусеничные экскаваторы однако признаются в настоящее время более удобными даже при работах на железной дороге. Объясняется это следующими обстоятельствами:
1. Для работы экскаваторов на железнодорожном ходу необходима затрата рабсилы и материалов для укладки рельсовой колеи в две, а для особенно тяжелых моделей и в четыре нитки.
2. При нем необходимо держать значительную (так называемую нижнюю) бригаду в 8 - 10 человек, обязанности которой заключаются: в разравнивании грунта, подноске, укладке, сбалчивании звеньев верхнего строения, спуске и подъеме домкратов.
3. Передвижки, в течение которых экскаватор не работает, требуют редко 10, а большею частью 15-20 мин. и составляют в среднем до 13% полного рабочего времени.
4. Давление от экскаватора передается на грунт через отдельные шпалы, которые в мокрых котлованах, вязкой глине настолько увязают, что либо работа вовсе становится невозможной, либо приходится применять даже балластировку пути или устройство мощных еланей.
5. Возможность движения экскаватора лишь по рельсовому пути, в случае необходимости постановки экскаватора в обратном направлении, делает обязательной укладку рельсов по очень пологой кривой, для чего требуется много места и что исключено в обычном забое. Поэтому для прохода второй траншеи при разработке выемки экскаватора на железнодорожном ходу приходится ему вернуться вхолостую задним ходом к началу забоя, вместо того чтобы итти в этом направлении рабочим ходом.
б) Гусеничный ход, получивший в последнее время преобладающее распространение, полностью устраняет упомянутые отрицательные стороны железнодорожного хода.
Гусеницы по своей конструкции чрезвычайно разнообразны, но в основном состоят из ряда колес и роликов, обернутых стальной лентой, состоящей из отдельных секций. Из колес крайние являются ведущими, остальные являются лишь направляющими роликами, одновременно поддерживающими ленту.
Разнообразна и форма секций: встречаются и вогнутые и плоские. Так как экскаватор во время работы на одной и той же позиции передает во время забора грунта довольно большую нагрузку на ленты, вдобавок сопровождая таковую колебательными движениями, то при слабых грунтах, в сырой глинистой выемке, гусеницы сплошь и рядом все-таки увязают. Поэтому под гусеницы часто приходится укладывать елань из бревен.
Число гусениц экскаватора-две, четыре, а в особенно крупных моделях- восемь. Как длина, так и ширина их определяют при данном весе снаряда давление на грунт, что чрезвычайно важно при работе экскаватора на слабых грунтах.
Характерными достоинствами гусеничного хода являются следующие стороны его работы:
1. Так как гусеница представляет собою широкую металлическую ленту, движущуюся по роликам, то снаряд на гусеничном ходу двигается по естественной поверхности земли, приспособляясь к ее неровностям. Таким образом подготовка пути для него сводится к устранению только резких препятствий, и для данной работы можно держать нижнюю бригаду в составе всего 2-3 человек.
2. В связи с этим нормальная передвижка экскаватора в новое положение занимает очень мало времени, и задержки, вызываемые ею, как показывает практика, выражаются около 2% от полного рабочего времени.
3. В виду возможности получения достаточно большой площади ленты, удается довести давление на грунт до очень незначительных размеров (иногда до 0,7 кг/см2 и, в случае необходимости, даже до 0,4 кг/см2). Это дает возможность передвижения и работы экскаватора на гусеничном ходу в сравнительно слабых и разжиженных водой грунтах.
Благодаря большому трению между поверхностью гусеничных лент и поверхностью земли, экскаватор на гусеничном ходу может двигаться по подъему, доходящему до 30°. На ровной местности, при отсутствии особых задержек вполне смонтированный экскаватор на гусеничном ходу передвигается со скоростью, доходящей в некоторых моделях до 2,5 км в час.
4. Гусеничный ход позволяет экскаватору очень круто менять свое направление, что приобретает особенную ценность в том случае, когда экскаватор работает во взорванных каменных породах, маневрируя между разбросанными в беспорядке камнями и между очень резкими выступами и вообще при работе в узких и длинных забоях.
в) Шагающий ход. Американской фирмой Мониган в Чикаго, в последнее время слившейся с фирмой Бьюсайрус, были сконструированы экскаваторы на так называемом шагающем ходу. Хотя ни один из снарядов, выпущенных на шагающем ходу, не принадлежал к категории механических лопат, но поскольку система ходовых частей не является специфической для того или иного принципа копания земли, то все виды последних будут рассмотрены вместе.
Во время работы снаряд покоится на широкой круглой плите и вследствие большой площади этой последней давление на грунт
получается-чрезвычайно небольшим (0,4 кг/см2). Это обстоятельство дает снаряду возможность работать даже на очень слабых разжиженных грунтах и болотах.
Конструкция шагающего хода бывает различной: либо она заключается в применении принципа колеса, поднимающего, продвигающего вперед и опускающего раму хода, либо основной частью хода являются сектора, переводящие ходовые коромысла в то или иное положение; здесь будет рассмотрена лишь первая конструкция, чтобы дать общее представление о принцип шагающего хода.
Во время работы ходовые части подняты. Башмак А шарниром соединен с рамой Б. Благодаря шарнирному соединению, башмак при неровностях поверхности земли может к таковым достаточно приспособиться, чтобы были избегнуты как поломка башмака, так и передача давления от снаряда на малую площадь. По внутренней поверхности рама соприкасается с колесом В, эксцентрически насаженным на вал Г. Насажанное на этот последний зубчатое колесо Д приводится во вращение
шестерней главного вала машины. Имеющийся на колесе В стальной палец Е ходит в фигурной прорези рамы. При начале движения, вследствие вращения вала Г, а с ним и колеса В, палец Е заставляет раму двигаться вперед и вниз до тех пор, пока поверхность башмака не обопрется об землю. Характер этого движения определяется 8-образной формой порези. Так как при дальнейшем вращении вала кулак, прижатый к нижней реборде рамы, опирающейся на землю, не может продвинуть раму, то в силу продолжающегося вращения вала, а вместе с ними и качения колеса, передняя часть корпуса поднимается, и корпус весь начинает передвигаться вперед, волоча свой хвост по земле. После того как палец и ось вала окажутся на одной вертикали, при дальнейшем качении колеса палец начинает подниматься кверху, в силу чего передняя часть корпуса наклоняется вперед и вниз, и хвост машины поднимается до тех пор, пока опорная площадка соскользнет и станет на землю.
Продвижение экскаватора на шагающем ходу более медленно чем на гусеничном, и по опытным данным скорость непрерывного передвижения может быть принята в среднем около 400-500 м в час.
Применение шагающего хода для экскаваторов имеет следующие преимущества:
1. Благодаря очень большой площади центральной опорной площадки, которая может быть еще более увеличена подведением под нее деревянного помоста, давление на грунт настолько незначительно, что экскаваторы этой конструкции могут работать на чрезвычайно слабых и разжиженных грунтах.
2. Во время работы снаряда башмаки подняты наверх и не опираются
на землю, поэтому они не засасываются грунтом. Да и при движении, вследствие применения принципа шагания, при котором башмак то поднимается, то опускается на землю, засасывание тоже не может иметь места.
3. Машина может изменять направление своего движения под любым углом, не сходя с места, простым вращением (вместе со своей ходовой частью) на опорной плите, что чрезвычайно удобно для работ, где требуется резкое маневрирование снаряда, например в каменных карьерах, на местности со значительным числом канав и т. п.
Несмотря на все перечисленные крупные достоинства экскаваторов на шагающем ходу, они не получили до последнего времени широкого распространения даже в Америке, а в европейских странах они совершенно не применяются. Однако следует признать, что налицо все данные к тому, что в дальнейшем при тяжелых условиях работы, упомянутых выше, описанный принцип работы ходовых частей заслужит самое серьезного внимание.
г) Колесный ход встречается, как редкое исключение, на очень малых моделях и требует наличия очень крепкого грунта для возможности передвижек. Задняя пара является ведущей. Средняя скорость передвижения экскаваторов может быть принята равной около 2,5 км в ход. В отличие от других видов ходовых частей, в которых ходовая часть приводится в действие от главной машины экскаватора, колесные тележки приводятся в движение отдельным двигателем, специально предназначенным для этой цели.
4. Двигатели.
Для того, чтобы были понятны преимущества того или иного рода двигателя при применении его на экскаваторе, следует отметить все условия работы экскаватора, в которых двигателю придется работать. Средняя продолжительность одного цикла работы экскаватора, при емкости ковша 1,5-2 м3 и на средних грунтах можно принять для механической лопаты примерно в 20-30 секунд.
В течение столь короткого времени характер работы, производимой экскаватором, состоит последовательно из копания грунта, подъема его, переноски к месту выгрузки, опоражнивания ковша, обратного переноса порожнего ковша в исходное положение, резко меняется. Следовательно резко меняется и нагрузка двигателя, так как естественно, что в момент отрыва грунта требуется гораздо большая движущая сила, чем во время переноса нагруженного ковша; в свою очередь перенос груженого ковша требует большей движущей силы, чем перенос порожнего ковша и т. д. Учтя это обстоятельство, перейдем к характеристикам разного рода двигателей экскаваторов.
а) Паровая машина лучше всех других видов двигателей отвечает характеру работ экскаватора. Действительно, при одной и той же мощности она очень легко приспособляется к изменению нагрузки и, если моментами требуется резкое увеличение движущей силы, то в паровой машине это достигается путем быстрого уменьшения скорости движения с одновременным увеличением крутящего момента. Поэтому мощность паровой машины на экскаваторе принимается по средней нормальной нагрузке ее без расчета на случайные препятствия, которые сплошь и рядом могут встретиться при отрывке грунта.
Кроме того при пуске в ход паровая машина сразу дает большую движущую силу, что также очень важно, если учесть чрезвычайно частые остановки в работе экскаватора. Эти особенности парового двигателя становятся особенно ценными при работах в скалистых грунтах, где резкие колебания в нагрузке машины особенно сильны.
К числу положительных сторон паровых экскаваторов следует отнести также простоту управления машиной, не требующего высокой квалификации обслуживающего персонала, что имеет особенно важное значение в условиях строительных площадок, бедных высококвалифицированными электромонтерами и механиками, Кроме перечисленных положительных сторон следует также упомянуть и сравнительную с другими двигателями дешевизну.
Но паровая машина имеет и ряд крупных недостатков.
1. Для работы паровой машины нужны топливо и вода. Не говоря уже о том, что применение парового экскаватора невозможно в безводной местности или вызывает в связи с необходимостью доставки издалека воды очень высокую стоимость 1 м3 вынутого грунта, - качество воды должно быть таково, чтобы не требовалась частая промывка и очистка котла, следовательно не должна быть жесткой, содержать органические примеси и т. д. Но если даже на месте строительства имеется и вода удовлетворительного качества и дешевое топливо, все-таки снабжение двигателя водой и топливом, помимо привлечения для этой работы рабсилы, вызывает задержки в работе экскаватора, длительность которых зависит от способа снабжения и выражается даже в лучшем случае (и то редко) около 1 % (0,90%) от продолжительности полного рабочего времени, и большей частью равна 3-5%. При этом следует отметить, что эти цифры получаются при снабжении экскаватора водой из тендера паровоза. В тех же случаях, когда к отдельно стоящему и работающему в отвал (на вымет), без железнодорожных подъездных путей, экскаватору вода подается другим, более примитивным способом (например в бочках на подводах), эти задержки сильно возрастают.
2. Необходимо не менее одного - двух раз в месяц (ориентировочно- через 30 смен) производить промывку котла, а следовательно делать полную остановку экскаватора, с тушением котла. Учитывая, что длительность каждого такого перерыва составляет около 15 - 20 часов, видно, что уже одно это обстоятельство приводит к потере около 7% полного рабочего времени.
3. Так как для растопки паровой машины и поднятия пара до необходимого давления требуется затратить 2-3 часа, то при всех остановках работы экскаватора приходится продолжать топить машину и, следовательно, расходовать топливо не только во время производства экскавации, но и в перерывы между работой. В результате паровые экскаваторы дают наибольший расход энергии на 1 м3 продукции, чему, помимо указанного обстоятельства, способствует также и низкий коэфициент полезного действия паровой машины. В зимнее время даже при длительных перерывах трата топлива и воды продолжается.
4. В виду наличия дыма и искр, работа парового экскаватора в населенном месте представляется неудобной, а при наличии деревянных строений - и небезопасной в пожарном отношении.
б) Электрические двигатели. В отношении соответствия электромоторов характеру работы экскаваторов необходимо отметить следующее обстоятельство, которое полезно иметь в виду при выборе снарядов.
Экскаваторы приводятся в действие моторами как постоянного, так и переменного тока. При этом моторы постоянного тока с последовательным возбуждением вполне соответствуют характеру работы экскаватора, так как, подобно паровой машине, при увеличении нагрузки, дают при одной и той же мощности двигателя больший крутящий момент с одновременным быстрым уменьшением числа оборотов вала. Вследствие этого, мощность мотора постоянного тока выбирается по условиям средней работы экскаватора, а не по максимальному возможному сопротивлению. В моторах переменного тока, в случае возникновения большего сопротивления в виду слабого падения скорости при большем усилии, для преодоления сопротивления требуется и большая мощность мотора, не говоря уже о сильном ударе по всему механизму, возникающему вследствие почти неизменившейся скорости.
В результате изложенного, при оборудовании экскаватора электроустановкой с мотором переменного тока, последний устанавливается большей мощности, чем то требуется средними условиями работы. Таким образом энергия, затрачиваемая мотором при преодолении экскаватором меньшего сопротивления, расходуется без пользы, что влечет за собой увеличение расхода энергии на 1 м3 вынутого грунта и тем самым повышает стоимость работы экскаватора. Сравнивая между собою расход электроэнергии на 1 ма грунта при работе экскаваторов с моторами постоянного и переменного тока; следует отметить, что первые расходуют энергии меньше приблизительно на 10-12%.
В силу изложенного, при выборе механизма следует предпочесть установку с моторами постоянного тока. Нужно иметь в виду, что наличие на строительстве источника энергии переменного тока не является препятствием для применения экскаваторов с моторами постоянного тока, потому что эти последние получают ток от генераторов постоянного тока, снабженных током от моторов переменного тока, также находящихся на экскаваторе.
Переходя к сравнению электросиловых установок на экскаваторах с паровыми двигателями, следует отметить следующие их достоинства:
1. Расход энергии происходит исключительно во время непосредственной работы экскаватора, что влечет за собою экономию энергии. Особенно резко это преимущество электрических экскаваторов сказывается при работе в зимнее время.
2. Отпадает зависимость от наличия и качества воды, а также задержки, связанные со снабжением экскаватора водой и топливом. Хотя и имеют место перебои в работе электрических экскаваторов из-за отсутствия тока, но таковые отнимают значительно меньше времени, чем в случае паровых экскаваторов и, как показывает практика строительства, не превышают 1,5-2% от полного рабочего времени.
3. Расход смазочных и обтирочных материалов в электрических экскаваторах значительно меньше.
4. Для обслуживания такого экскаватора кочегар не требуется, в результате число лиц в бригаде (так называемой верхней) уменьшается.
5. Отсутствие дыма и искр и следовательно большая безопасность в пожарном отношении.
Однако экскаваторы с электрическими двигателями имеют и недостатки, к которым следует отнести:
1. Необходимость наличия электростанции, а следовательно, в случае отсутствия постоянной, постройки временной электростанции.
2. В случае сильной растянутости фронта работ затруднительность проводки кабеля иногда на значительные расстояния.
3. Более высокая первоначальная стоимость снаряда по сравнению с паровым.
4. Необходимость иметь очень опытных механиков и монтеров и значительно большая трудность их подготовки, чем кадров для управления паровым экскаватором.
в) Двигатели внутреннего сгорания.
В отношении к быстро возрастающим нагрузкам двигатель внутреннего сгорания не вполне приспособлен к работе экскаватора, поэтому, как и в случае электроустановки на экскаваторе с моторами переменного тока, двигатели внутреннего сгорания берутся значительно большей мощности, чем это требуется при нормальных условиях работы. Это приводит к повышению стоимости снаряда и относительному повышению расхода горючего.
Но и в этом случае расход горючего все-таки значительно меньше расхода топлива при паровой установке на экскаваторе (с учетом переводного коэфициента с каменного угля на нефть) в 15-21 раз. К числу положительных сторон экскаваторов с двигателями внутреннего сгорания следует отнести также расход горючего лишь в период непосредственной работы экскаватора.
Двигатели внутреннего сгорания применяются на трех видах горючего: на нефти, газолине и керосине. Из них первые - в дизелях применены на экскаваторах самых разнообразных размеров, в то время как газолиновые и керосиновые двигатели получили распространение на снарядах малых мощностей, а именно при емкости ковша от 0,20 до 1,50 м3.
К отрицательным сторонам этих двигателей следует отнести прежде всего трудную их приспособляемость к очень тяжелым грунтам: машина на взорванной скале, на плотной глине иногда просто становится. Относительно каждого из этих трех видов двигателей приходится отметить следующее: дизеля требуют тщательного за собою ухода, в противном случае, в связи с постановкой его не на постоянный фундамент, а на подвижную площадку, дизель быстро портится и требует ремонта.
Что касается сильно распространенных в США снарядов с газолиновыми двигателями, то следует указать, что это объясняется отнюдь не сравнительными с другими двигателями достоинствами, а чрезвычайно широким распространением в Америке газолина и привычкой населения, в силу широкого распространения автомобилизма, работать на нем.
Керосиновые двигатели по всем своим характеристикам в отношении применения их к экскаваторам сходны с газолиновыми, но, как показала американская практика работы малых снарядов, получается потеря в силе экскаватора около 10% по сравнению со снарядом, работающим на газолиновом двигателе.
Экскаваторы, работающие на двигателях внутреннего сгорания, имеют следующие преимущества по сравнению со снарядами, работающими на паровом и электрическом двигателе:
1) расходуя значительно меньшее количество горючего, они дешевле в эксплуатации паровых;
2) не требуя расхода воды, они не зависят от количества и качества этой последней, имеющейся на строительной площадке, и не вызывают столь значительных задержек, какие имеют место при работе паровых экскаваторов;
3) уменьшается количество обслуживающего персонала в виду отсутствия необходимости работы кочегара;
4) отсутствуют остановки снаряда, вызываемые необходимостью промывки котла;
5) по сравнению с экскаваторами, работающими на электродвигателях, дизельные, газолиновые и керосиновые экскаваторы не требуют наличия электростанции и не зависят от неподачи тока.
Однако необходимо учесть, что в производственном отношении область их применения ограничена разработкой преимущественно более легких грунтов.
Значительно реже встречаются экскаваторы дизельно-электрические, в особенности газолино-воздушные и дизеле-воздушные. Первые из них зарекомендовали себя с самой хорошей стороны на постройке Туркестано-Сибирской железной дороги; о работе двух остальных типов двигателей соответственных данных нет.
Дать общую характеристику того, как сказывается применение тех или иных двигателей на стоимости разработки 1 м3 грунта - нельзя, так как на каждой стройке стоимость воды, угля, дров, нефти, электроэнергии имеет чрезвычайно индивидуальный характер. Поэтому выбор надо делать применительно к каждому данному случаю на основе подсчетов.
Необходимо отметить еще следующее обстоятельство, которое небесполезно иметь в виду при выборе того или иного двигателя - это возможность подъезда к машине. Если экскаватор, например, работает в заболоченном месте, то для подвозки к нему топлива и воды приходится устраивать подчас дорого стоящие дороги. В этом случае, путем соответственных подсчетов следует проверить, не окажется ли, как это часто бывает, более экономичным протянуть по столбам провод и остановиться на более дорогом экскаваторе с электрическим двигателем, чем при меньших первоначальных затратах на паровой экскаватор нести большие эксплуатационные расходы.
§ 80. Работа механических лопат и расстановка машин.
Работа экскаваторов вообще и механической лопаты в частности может производиться двояко: 1) экскаватор работает на вымет, т, е. отрытый им грунт выгружается на землю на расстоянии, лежащем в пределах наибольшего радиуса действия ковша, и 2) вынутый экскаватором грунт погружается им же на подходящие под нагрузку повозки разного вида и уже ими отвозится в кавальер или какие-либо земляные сооружения.
Ранее было указано, что механическая лопата работает главным образом в массе грунта, расположенной выше плоскости ее хода. Поэтому первое условие, соблюдение которого должно иметь место - это, чтобы дно экскаваторного хода (забоя) не было покрыто водой.
Из всех землеройных снарядов механическая лопата является наиболее сильным снарядом, способным отрывать самые плотные грунты и забирать взорванную скалу. Мягкие скальные породы - сланец, мел, уголь - механическая лопата берет свободно. Имея в виду эти особенности механической лопаты приходится мириться с относительно небольшой длиной стрелы, во избежание чрезмерного ее усиления, а следовательно и утяжеления. В результате этого механическую лопату, следовательно, при работе в отвал (на вымет) целесообразно ставить в том случае, когда разрабатываемый грунт по своей плотности может быть взят лишь этой категорией снарядов. Так как, с другой стороны радиус действия этих снарядов сравнительно невелик, то механическая лопата редко ставится на длительную работу на вымет на легких и средних грунтах и применяется почти исключительно для работы на транспорт.
Во время передвижки экскаватор, как было отмечено выше, не работает в виду того, что одна и та же машина производит подъем или опускание ковша в одно время и приводит в действие ходовые части - в другое. Поэтому чем реже машина должна переходить в новую позицию, после выборки всего грунта с предшествующей позиции, тем больше суточная продукция экскаватора. Следовательно, чем больше количество грунта, забираемого с одной позиции, т. е. чем глубже забой, тем выгоднее работа машины. В силу изложенных обстоятельств необходимо как можно скорее доводить забой до наибольшей, возможной для работы данного снаряда, глубины. Для этого экскаватор сразу пускают на понижение.
Что касается максимальной глубины, то при работе на вымет она определяется для каждой механической лопаты характеристиками механической лопаты. Но при расчетах работы в отвал нужно учесть также следующее обстоятельство. Экскаватор, находясь в забое предельной глубины, выложить на поверхность грунт сможет, но весь грунт, вынутый из забоя с одной позиции, не может уместиться наверху, если его теми или иными средствами не удалять. Поэтому при работе в отвал, прежде чем определить, на какую глубину спустить экскаватор, необходимо учесть предельное количество грунта, могущее быть размещенным на поверхности без обратного обрушения в забой.
По характеру разработки грунта экскаватором можно различать: работу "в лоб" и боковую разработку. Первый способ имеет место в тех случаях, когда экскаватор идет траншеей, откапывая грунт как с боков, так и перед собой. Входя в траншею, экскаватор идет под уклон или по горизонтали, пока не дойдет до предельной глубины забоя, возможной для складывания грунта на бровку выемки или на повозки, установленные на поверхности земли, после чего место складывания грунта должно быть перенесено.
При боковой разработке экскаватор идет вдоль забоя, производя погрузку на подаваемый подвижной состав. Так как чем больше количество грунта, разрабатываемого экскаватором с одной позиции, тем больше его производительность, то при боковой разработке необходимо
3. Расход энергии.
Расход энергии при работе электрических механических лопат в среднем можно принять: для снарядов, работающих на переменном токе, около 1 квт-ч на 1 м3 разрабатываемой породы, для снарядов, работающих на постоянном токе, от 0,4 до 0,8 квт-ч, в среднем 0,6 квт-ч на 1 м3 грунта.
4. Вода.
Расходы воды на 1 т израсходованного угля в среднем можно принять 8 м3 или 0,016-0,024 м3 на 1 м3 разрабатываемого грунта. Кроме того, необходимо учитывать на ежемесячную промывку котла не менее 10-15 м3 воды.
5. Смазочныеи обтирочные материалы. Расход их за 8-часовую смену можно принять следующий:
тавота.......... 0,5 кг
ветоши.......... 0,4 кг
пеньки........... 0,25 кг
концов.......... 0,5 кг
олеонафта.........1,5 кг
керосина.......... 0,8 кг
мазута........... 3,3 кг
нефти........... 1,0 кг
вискозина для смазки зубчатых передач....... 2 кг
Эти цифры взяты из опыта работы механической лопаты с емкостью ковша 1,34 м3, расходовавшего • в течение 8-часовой смены -0,816 т угля. Исходя из этого, можно получить следующие более удобные цифры дляуподсчета потребной заготовки материалов, раз определится количество заготовляемого топлива. На 1 т угля получается:
керосина.......... 1 кг
мазута........... 0,4 кг
нефти........... 1,2 кг
тавота........... 0,6 кг
вискозина.........2,4 кг
олеонафта ......1,7 кг
ветоши.......... 0,5 кг
пеньки ........... 0,3 кг
концов ......... 0,6 кг
Стоимость смазочных и обтирочных материалов при паровой установке составляет от 10 до 15%, при электрической - от 5 до 10% стоимости соответственно угля или электроэнергии.
Стоимость экскаваторов с жесткой рукоятью изменяется в зависимости от мощности снаряда, рода двигателя, типа ходовых частей и т. п. В среднем ориентировочно до запроса фирм можно считать около 1000 руб. на 1 т веса снаряда.
Пена упаковки и погрузки в железнодорожный состав.....0,65%
Цена перевозки на пароходе франко-Гамбург.....................3,23%
Монтаж и демонтаж.
Длительность сборки экскаватора и следовательно стоимость ее зависит от величины снаряда. В среднем можно принять, что сборка нового снаряда (протекающая естественно быстрее, чем сборка старого, так как не требуется попутного исправления изношенных частей и т. п.) может быть произведена в следующее число смен:
снаряд с емкостью ковша 0,50 м3 3 смены
Демонтаж составляет около 40% монтажа по стоимости.
Один из важных элементов интерьера ванной комнаты является умывальник. Выбирая его, следует обращать внимание не только на цвет, форму и общую эстетическую привлекательность, но и на практические характеристики, касающиеся монтажа, удобства в пользовании, и доступности в обслуживании. Остановимся на практических характеристиках... прочитать полностью >>
Выбираем деревоалюминиевые окна
Дерево - великолепный материал для окон, но дереву необходима защита, ведь само себя оно защитить не сможет, - в отличие от алюминия. Напротив, алюминий не способен аккумулировать жизненно важное тепло «охраняемой» им территории, почему и хорош лишь с точки зрения банальной лоджии или зимнего сада. прочитать полностью >>
Стеклоблоки - элитный материал
Декоративный стеклоблок внешне нередко мало отличим от самого хрусталя, и вы вряд ли ошибетесь, избрав столь художественно продуманный стройматериал дизайнерски просчитанной деталью внутреннего интерьера. Появились целые коллекции художественно окрашенного стеклоблока, и не только однотонные... прочитать полностью >>
Потолок - украшение дома
Недостатки потолка практически невозможно скрыть, ведь там нет мебели и ковров. Существует огромное количество видов отделки потолка, которые способны удовлетворить не только требования наиболее щепетильного клиента, но и внести определенную изюминку в интерьер Вашей квартиры... прочитать полностью >>
Теплый пол
Теплый пол – понятие, знакомое каждому. Разница в том, что кто-то из нас всего лишь слышал о том, что пол бывает «теплым», кто-то его воочию видел, а кто-то, более решительный и расторопный, его приобрел. Начнем с того, что теплый пол – это система... прочитать полностью >>
Установка розеток и выключателей
Заключительным этапом монтажа и наладки электропроводки в квартире является установка таких элементов системы как розетка, стационарная лампа, выключатель. Следует сказать, что установка несложная, но требует внимательности. прочитать полностью >>
Освещение в доме решает различные задачи. Так называемый общий рассеянный свет освещает помещение в целом. Акцентированное освещение выполняет другие функции. Оно выделяет и подчеркивает определенные зоны или предметы в интерьере... прочитать полностью >>
Безусловно, основная функция у всех дверей одна – надежно закрыть дверной проем. Но, помимо этого, двери могут нести и какую-либо техническую нагрузку: допустим, обеспечивать защиту от пожара. Можно ли разобраться в таком дверном предназначении? прочитать полностью >>
В настоящее время в качестве альтернативы стандартным окнам строительные компании предлагают так называемые евроокна. Деревянные евроокна намного лучше стандартных по своим качествам и отличаются от пластиковых окон определенными особенностями. прочитать полностью >>
У краски несколько характеристик. Недостаточно определить только цвет – за ним по цепочке следует глянцево-матовая вариация и возможный блеск краски. Разные пигменты способны по-разному воздействовать на краску... прочитать полностью >>
Семейство плиток пополнилось новым видом – это стеклянная плитка. На рынке стройматериалов это уникальное изделие появилось сравнительно недавно. Большинство потребителей воспринимает стеклянную плитку, как элемент изысканности. прочитать полностью >>
Одним из самых популярных среди мастеров инструментов является электролобзик. Ценится он за свою универсальность и простоту в эксплуатации и предназначается для выполнения фигурной, продольной и поперечной резки разного материала. прочитать полностью >>
Во времена постоянного отключения горячей воды стал самым востребованным и незаменимым бытовым прибором именно водонагреватель. Сегодня производители выпускают множество их моделей... прочитать полностью >>
Как правильно выполнить монтаж электропроводки? Как подключить кондиционер? Какие выбрать провода? Узнайте об этом! узнать подробности >>
Хотите сделать перепланировку квартиры? Не знаете, какие документы для этого нужны и где их оформить? Мы расскажем Вам об этом! узнать подробности >>
У Вас есть дача или загородный дом? Или Вы еще выбираете, какой дом лучше? Тогда несколько полезных советов для Вас! узнать подробности >>
