МАШИНИ ЗА ЗЕМЈАНИ РАБОТИ

4. МАШИНИ ЗА ЗЕМЈАНИ РАБОТИ Работите кои во градежништвото се изведуваат со машините за земјени работи се најбројни, најразновидни и со најголем обем. Заради тоа, постојат разновидни машини со различни големини кои се применуваат за нивното извршување (сл.4-1). Машини за земјани работи се:

• багери,

• дозери,

• скрепери,

• грејдери,

• утоварувачи

• машини за набивање на почватa и др.

Сл.4-1: Примена на механизација за земјани работи при изградба на браната Кнежево

1

4

3

2

4.1. Багери Багерите се составени од: •основна машина (долен строј, стабилизатори и багерска куќичка со против товар) и •катарка со приклучни орудија (сл.4-2).

• работата: циклични (дисконтинуирани) и континуирани, • големината и тежината (сл.4-3), •командите (пр.: со механички, хидраулички команди, комбинирани и др.) • уредите за копање,

Сл.4-2: Багер со длабинска лажица 1. долен строј, 2. багерска куќичка, 3. катарка (стрела, рака), 4. приклучно орудие (во случајот багерска лажица)

Има различни типови багери. Тие меѓусебно се разликуваат според:

• начинот на решавањето на долниот строј – механизмот за движење (пр.: на гасеници кој е најчест и се применува кај слабо носиви почви, на пневматици кои најчесто се користат при работа во населени места, пловни багери, багери кои се движат по колосек...), • врската на долниот строј со багерската куќичка, • конструкцијата на багерската машина и преносниот уред: универзални, телескопски, ведричари, ротациони, тунелски..

Намената на багерите како градежни машини е ископ и товарање на материјал.

• начинот на ископ: хоризонтални, висински, длабински, комбинирани... • начинот на работа: со ископ од чело, длабински ископ и сл., • погонот - најчесто се употребуваат мотори со внатрешно согорување (дизел), а примената на електромотори е воглавно кај багери со големи димензии (кои претежно се применуваат во рударството) и др.

Некои типови багери можат да се приспособат за вршење и на други видви работи, т.е.можат да се користат: - како дигалки, - за набивање на почва, - за кршење на камен (сл.4-4) и др.

Сл.4-3: Минибагер Сл. 4-4: Кршење камен со багер со ударен чекан како приклучно орудие

Иако постојат различни типови багери и нивни различни класификации, најчеста поделба на багерите е на багери со:

• челна (висинска) лажица, • длабинска лажица, • зафатна лажица, • повлечна лажица, • телескопска рака.

Сл. 4-5: Ротационен копач - Роторен багер Постојат и сродни типови машини на багерите: кабел багер, кабел скрепер, ротoрен багер (сл.4-5) и др.

4.1.1 Хидраулични багери – лажичари Кај багерите со челна и кај багерите со длабинска лажица сите работни операции се остваруваат преку хидраулични цилиндри, а учинокот зависи од притисокот и протокот на работниот флуид. Затоа со заедничко име овие багери се нарекуваат хидраулични багери. Кај овие багери во одредени моменти е можно користење на целокупната моќност на погонскиот агрегат (хидрауличен мотор – хидрауличен цилиндар), односно работа со полна номинална вредност на притисокот и протокот на флуидот.

Централниот мотор кај хидрауличните багери може да биде: електромотор или дизел мотор. Моторот преку пумпи остварува притисок на флуидот од 400 до 450 бари, а за секоја операција на багерот има хидраулични мотори, со што се остварува значително намалување на преносните механизми.

Кај хидрауличните багери траекторијата на копање може да биде различна, благодарејќи на поврзаноста на носачот од лажицата со стрелата на багерот, како и дополнителниот систем за вртење на лажицата (сл.4-7 и 4-8).

Хидрауличните багери најпрво биле користени како багери за копање со вртежна длабинска лажица, а потоа и како багери лажичари за товарање и копање во помеки средини.

Багер со челна (висинска) лажица

Багерот со челна лажица е претставен на (сл.4-6 и сл.4-7) На почетокот на копањето лажицата се наоѓа на најниското место, близу до долниот строј. Со подигнување на лажицата се врши полнење на лажицата со материјал кој е над котата на која е поставен багерот. Потоа багерската куќичка се завртува заедно со лажицата. Истоварот на материјалот се врши или со отворање на дното на лажицата или со истресување на лажицата.

Сл.4-6: Багер со челна лажица

Багерите со челна лажица се применуваат во градежништвото и рударството, пред сè, за голем обем на работа и тоа: ископ на усек од чело, откоп од страна, утовар на почвен материјал и др. Доколку транспортот на материјалот се врши со транспортно средство, транспортните средства може да стојат на исто ниво на кое стои и багерот или на различни нивоа.

Багер со длабинска лажица (мотикар)

Багерот со длабинската лажица може да врши ископ на материјал на кота повисока или пониска од котата на која е поставен багерот (сл.4-8).

Лажицата на багерот може да се

заменува, т.е. во зависност од видот на работата која се изведува може да се постави лажица со различен волумен и различна конструкција. Наместо лажица може да се постави и друго приклучно орудие (на пр. уред за набивање на почва, чекан и сл. (сл.4-9)). Длабочината на копање кај различните типови на багери со длабинска лажица е различен и се достигнуваат длабочини и повеќе од 12 м.

Специјална примена на длабинската лажица е за ископ на темелни јами (и во случај на присуство на вода) кај објекти од областа на нискоградбата, високоградбата и хидроградбата (сл.4-10).

Сл.4-10: Багер со длабинска лажица при работа

Сл.4-8. Хидраулички багер со длабинска лажица

Сл.4-9: Хидраулички багер со длабинска лажица и разни приклучни орудија

Поволни се и за ископ на канали за поставување на цевки за водовод и канализација, ископи за електрични кабли и слично (сл. 4-11). Во тој случај се применуваат багери со мала ширина на лажицата.

Предност на багерот со длабинска лажица во однос на багерот со челна лажица е во тоа што овај багер може да врши ископ и над и под котата на која е поставен, додека, пак багерот со челна лажица се применува, пред сè, за ископи изнад котата на која е поставен.

Недостаток на багерот со длабинска лажица е во тоа што по завршениот ископ остава стрмна косина на ископот (сл.4-12).

Сл.4-11: Багер со длабинска лажица

Сл.4-12: Ископ со длабинска лажица

Постојат и мини багери со длабинска лажица, но тие најчесто се применуваат за мал обем на работи, или во случаите кога багерот треба да работи на мал простор (сл.4-13).

Сл.4-13: Мини багер при работа на градилиштето на браната Света Петка

4.1.2 Багер со зафатна лажица (грајфер)

Багерот со зафатна лажица служи за зафаќање и товарање на растресит материјал (сл.4-14) и материјал во парчиња (сл.4-15).

Сл.4-14: Багер со зафатна лажица – ископи утовар на растресит материјал

Работниот орган на овој тип на багер е составен од делови кои во зависност од намената на багерот можат да имаат различен облик и да бидат различни на број: два, три, четири, пет...(сл. 4-16). При спуштање работниот орган е отворен, а по зафаќањето на материјалот деловите се спојуваат со што работниот орган се затвора (доколку се врши ископ на растресит материјал, деловите од работниот орган се вкопуваат во теренот под дејството на сопствената тежина и при издигнувањето со забите ја засекуваа почвата). Потоа работниот орган се подига, се завртува и се истовара (најчесто во транспортно средство).

Сл.4-15: Багер со зафатна лажица - зафаќање и утовар на материјал во парчиња

Багерот со зафатна лажица кај земјани работи се користи за: ископ темелни јами, помали ископи под вода, продлабочување речни корита, утврдување брегови, ископ чакал и слично.

Сл.4-16: Различни типови зафатни лажици на багер

4.1.3 Багер со повлечна (скреперска) лажица - багер дреглајн Багерите дреглајни се користат за копање и директно префрлување на материјалот во откопаниот простор, а многу поретко за товарање. Овие багери се карактеристични по големите лажици кои можат да бидат со зафатнина до 140 m3 и голема должина на стрелата, која може да достигне до 125 m.

Работен елемент на овој багер е лажицата обесена преку јаже на стрелата од багерот.Механизмот за движење кај багерите дреглајни може да биде со гасеници или со направа за чекорење. Багерите со гасеничен од имаат стрели и лажици со мали димензии отколку багерите со чекорење.

Стрелата на багерот дреглајн се одликува со мала тежина и долема должина. Стрелата има решеткаста конструкција изработена е од профилиран челик (U или Т профил). Задниот дел на стрелата е прицврстен на платформата од багерот, а на врвот има макара за вртење на јажето при подигање на лажицата.

Лажицата на багерот има форма на кофа со отворена предна и горна страна. За управување на лажицата има јаже за влечење и подигање.

Лажицата на багерот со повлечната лажица се влече по површината на ископот. Наполнетата лажица се подига и завртува до местото на иствар (4-17). Со овој багер е можен ископ и во присуство на вода, но под услов при повлекувањето на лажицата низ водата материјалот да не се извлекува од лажицата. Овој тип на багер е погоден за ископи на растресит материјал кај канали, при регулација на речни корита, при експлоатација на чакал и слично (сл.4-18). Можат да се применуваат и кај фабрики за производство на бетон. а) б)

Сл.4-17: а) Багер со скреперска лажица при работа во присуство на вода; б) Скреперска лажица

Сл.4-18: Багер со скреперска лажица

4.1.4.Телескопски багер

Телескопскиот багер има стрела со променлива должина (4-19). Составена е од сегменти кои можат да се извлекуваат и да се вовлекуваат еден во друг.

Вртењето на стрелата е речиси во сите насоки. На стрелата можат да се приклучат разни работни органи.

Сл.4-19: Телескопски багери

Долниот строј на багерот е на гасеници или на пневматици. Постои и комбинација од гасеници и пневматици, кај кои пневматиците служат само за транспорт на багерот од едно работно место на друго, додека пак, гасениците овозможуваат поголема стабилност при работа отколку пневматиците. Предност на овој вид на багер е што кај нив е можно прецизно водење на лажицата за време на работата. Тоа ги прави погодни за фини земјани работи, како што се фини планирања на косини на ископ и на насип (сл.4-20). Нивни недостаток е што се скапи машини.

Сл. 4-20: Телескопски багер при работа

4.1.5 Одредување на капацитет кај багерите

Се разликуваат три вида капацитет на багерите и тоа: теоретски, технички и практичен.Пресметка на теоретскиот капацитет на багерот се базира на конструктивните карактеристики на багерот, а се пресметува по сведниов образец:

каде се:

Е – зафатнина на лажицата (номинална-теоретска), [m3];tct –теоретско време на циклус, [s];rm3 - растресен карпест материјал, [m3].

При пресметка на техничкиот капацитет покрај конструктивните карактеристики на багерот, одредено влијание имаат и физичко-механичките карактеристики на работната средина. Пресметката на техничкиот капацитет се врши по следната формула:

каде се:

kp – коефициент на полнење на лажицата;kr – коефициент на растреситост на материјалот во багерската лажица;tc – вистинско време на циклусот, [s].

Во еден работен циклус се вршат четири работни операции:копање и полнање на лажицата, пренос со подигање и завртување на лажицата со зафатениот материјал до местото на истресување, истресување и враќање на лажицата до местото за товарање или копање.Според тоа, времето на циклусот на багерување се состои од: времето за копање (товарање) – tk

време за вртење кон местото за истресување – toi , истресување - ti и вртење кон откопот – tоо

При пресметка на практичниот капацитет на багерот, покрај факторите што имаат влијание на техничкиот капацитет, се земаат во предвид и влијанијата на: организацијата на работењето на багерот, одржувањето, а се пресметува по образецот:

Каде се:Тsm - времетраење на смена [h],kv - коефициент на искористување на времето во една смена,

- време за планирани застои,

- време за непланирани застои.

4.2. Багери со повеќе работни елементи

Багерите со повеќе работни елементи вршат континуирано откопување и внатрешен транспорт (во рамки на самата машина). Овие багери се одликуваат со големи капацитети,

до 20000 m3/h, погодни се и за висинско и длабинско откопување. Се користат за копање на меки и средно тврди карпи.

4.2.1. Роторен багер

Роторните багери се самоодни континуирани машини кои откопувањето го вршат со кофички (лопатки) поставени на ротор. Носачот (катарката) на роторот и роторот, како работен орган на багерот се движат во хоризонтална и вертилана рамнина. На роторот се нанижани кофички, кои всушност го вршат откопувањето. Роторот (роторното коло) се изработува од заварена конструкција на која се прицврстуваат кофичките. Бројот на кофички изнесува од 8 до 16. Кофичките се всадени на роторот, а по својата конструкција можат да имаат различна форма: правоаголни, лачни и трапезни, со и без заби и т.н. По својата конструкција кофичките треба да бидат такви што лесно ќе го сечат материјалот, лесно ќе се полнат и лесно ќе се празнат. Исто така начинот навградување треба да биде таков да овозможува леснамонтажа и демонтажа на кофичките. Сегментот наистресување достигнува 130º и не зависи од бројот накофички, а празнењето на кофичките е гравитациски.Пречникот на роторот се движи од 2,5 до 22 m. Силата (притисокот) на копање достигнува до 2,1 МN/m2.

Роторните багери ги имаат следниве основни делови:-Механизам за движење (гасеничен, шински или со чекорење) - 1-Носечка конструкција - 2,-Уред за копање (за тоа веќе стана збор) - 3,-Систем за внатрешен транспорт на багерот – 4,-Уред за товарање - 5.Системот за внатрешен транспорт на багерот му овозможува пренос на материјалот од направата за копање до направата за товарање. Зависно од сложеноста на системот , внатрешениот транспорт може да биде со еден или повеќе лентести транспортери.Уредот за товарање зависи од типот и големината на роторниот багер и може да биде внатрешна (во контурите на

багерот) или надворешни (самооден транспортер – транспортен мост до сопствен механизам за товарање).

13

2

4

5

Каде се:Т – третирано време [h],kv - коефициент на искористување на времето во една смена.

- време за планирани застои,

- време за непланирани застои.