Földmunkagépek, tömörítőgépek Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőgépek, Anyagmozgatógépek és Üzemi Logisztika Tanszék Közlekedési pályák Földmunkagépek, tömörítőgépek Összeállította: Károly József tanársegéd Budapest 2011.

Földgyaluk (gréderek) Földnyesők (szkréperek) FÖLDMUNKAGÉPEK Kotrógépek Talajlazítók Földkitermelő- szállítógépek Tömörítőgépek Hengerek Egy- munkaedényes Több- munkaedényes Földtolók (dózerek) Döngölők Hajtás szerint Rotoros Vibrátorok Mechanikus Földgyaluk (gréderek) Hidraulikus Munkaszerelék Vedersoros Hegybontó Földnyesők (szkréperek) Mélyásó Markoló Roppantó olló

Mechanikus kotrógépek Hegybontó kotrógép 1. haladómű 2. forgó felsőváz (hajtás, kezelő- fülke, ellensúly) 3. fordítómű 4. gém 5. kanálszár 6. kanál 7. drótkötelek Mélyásó szerelékes kotrógép Jellemzői: bonyolult hajtásrendszer sok mozgó elem → sok meghibásodási lehetőség lassú munkafolyamat nagy karbantartásigény

Mechanikus kotrógépek Vonóvedres kotrógép Markoló szerelékes kotrógép 1. haladómű 2. forgó felsőváz (hajtás, kezelő- fülke, ellensúly) 3. fordítómű 4. gém 5. kanál 6. drótkötelek Jellemzői: bonyolult hajtásrendszer sok mozgó elem → sok meghibásodási lehetőség lassú munkafolyamat nagy karbantartásigény

Hidraulikus kotrógépek (forgó-felsővázas kivitel) Mélyásó szerelékes gumikerekes kotrógép 1. gumikerekes haladómű 2. fordítómű 3. forgó felsőváz 4. gém 5. kanálszár 6. mélyásó kanál 7. gémemelő munkahenger 8. kanálszár mozgató munkahenger 9. kanál mozgató munkahenger 10. kanálmozgató rudazat 11. kiegészítő munkaeszköz 12. letalpaló berendezés Letalpaló berendezés gumikerekes kotrógéphez

Hidraulikus kotrógépek (forgó-felsővázas kivitel) 1. lánctalpas haladómű 2. fordítómű 3. forgó felsőváz 4. gém 5. kanálszár 6. mélyásó kanál 7. gémemelő munkahenger 8. kanálszár mozgató munkahenger 9. kanál mozgató munkahenger 10. kanálmozgató rudazat Mélyásó szerelékes lánctalpas kotrógép

Hidraulikus kotrógépek gémszerkezeti változatai Nagy kinyúlású gémszerkezet Oldalra fordítható törtgémes gémszerkezet Cserélhető gémszerkezet

Hidraulikus kotrógépek (forgó-felsővázas kivitel) 1. lánctalpas haladómű 2. fordítómű 3. forgó felsőváz 4. gém 5. kanálszár 6. mélyásó kanál 7. gémemelő munkahenger 8. kanálszár mozgató munkahenger 9. kanál mozgató munkahenger Hegybontó szerelékes lánctalpas kotrógép

Kotrógépekhez csatlakoztatható munkaszerelékek Földmunkáknál alkalmazható szerelékek Mélyásókanál Talajfúró Bontófog Továbbá: rakodókanál; felületi vibrátor; tömörítő henger; láncos, ill. tárcsás árokásó; profilkanalak; szádfal leverő; stb. Markoló adapter

Kotrógépekhez csatlakoztatható munkaszerelékek Földmunkáknál alkalmazható szerelékek

Kotrógépekhez csatlakoztatható munkaszerelékek Bontási és újrahasznosítási munkáknál alkalmazható szerelékek: Dobrosta adapter Aprító adapter Bontókalapács Roppantó olló Kőzetmaró

Kotrógépekhez csatlakoztatható munkaszerelékek Markoló és megfogó szerelékek:

Szakaszos üzemű kotrógépek teljesítőképessége Elméleti teljesítőképesség: Az a számított ideális teljesítőképesség, amit a kotrógép meghatározott feltételek mellett (talajtípus, felső forgóváz elfordulási szöge, stb.) elvileg elérhet. Ahol q a puttony geometriai térfogata tc = tk + tf1 + tü + tf2 az elméleti minimális ciklusidő tk a kotrási idő tf1 a fordulási idő a puttony telítődése után tü az ürítési idő tf2 a fordulási idő a puttony ürítése után

Szakaszos üzemű kotrógépek teljesítőképessége Műszaki teljesítőképesség: A műszaki teljesítőképesség figyelembe veszi a gép konstrukcióját és a szabványos feltételektől eltérő alkalmazási körülményeket. Ahol kt a puttonytelítődési együttható (0,6 – 0,89) kl a talajlazulási együttható (1,1 – 1,65) A talajlazulási együttható a kitermelés utáni laza anyag és a fejtés előtti tömör anyag térfogatának hányadosa. A puttonytelítődési együttható a puttonyban lévő anyag mennyiségének és a puttony elméleti befogadó térfogatának hányadosa.

Szakaszos üzemű kotrógépek teljesítőképessége Üzemi teljesítőképesség: Az üzemi teljesítőképesség a gép által ténylegesen elért teljesítőképesség. Ahol ki az időkihasználási tényező Az időkihasználási tényező értéke függ a nem tervezett állásidőktől, a kezelő gyakorlottságától, a karbantartás időszükségletétől, a munkaterület hiányától. Értéke hidraulikus kotrógépeknél 0,45 - 0,83.

Függesztett munkaeszközű kotrógépek Jellemzőik: felhasználási területük sok- féle („univerzális kotrógép”) alapgép: gumikerekes, vagy lánctalpas traktor kotrószerelék elfordulási lehetősége: ± 90 o kiegészítő munkaeszköz: rakodókanál, vagy tolólap A kotrószerelék munkaterülete (trajektória)

Függesztett munkaeszközű kotrógépek 1. gumikerekes traktor 2. mélyásó kanál 3. kanálszár 4. gém 5. gém mozgató munkahenger 6. kanálszár mozgató munkahenger 7. kanál mozgató munkahenger 8. kotrószerelék fordítómű 9. kotrószerelék felfogólap 10. letalpaló berendezés 11. homlokrakodó szerelék

Földtológépek (dózerek) A. merev tolókeretes dózer Földtológépek (dózerek) Tolólap mozgási lehetőségei:  Nyesési mélység  Nyesési szög (talajminőségtől függően)  Rézsüszög ( a )  Haladási irányú szög ( b ) Csak gömbcsuk- lós gépeknél Tereprendezés merev tolókeretes dózerral B. gömbcsuklós tolókeretes földtológép 1. lánctalpas haladómű 2. motor 3. tolólap 4. tolókeret 5. emelő henger 6. billentő henger 7. csap 8. gömbcsukló 9. tolólap fordító hengerek

Földtológépek (dózerek)

Földtológépek (dózerek) Oválhajtású dózer Deltahajtású dózer A deltahajtás előnyei: a kiemelt hajtómű miatt kisebb a szennyeződés bejutásának veszélye hosszabb élettartam nagy hasmagasság A deltahajtás hátrányai: drágább kivitel több alkatrész, hosszabb lánckígyó

Földtológépek (dózerek) Korszerű vezérlési megoldások: Lézeres irányítás Talajlazító munkaeszközzel felszerelt földtológép Műholdas irányítás

Földnyesőgépek (szkréperek) 1. egytengelyes vontató 2. kormányzómű 3. nyesőláda 4. billenő ajtó 5. mozgatható hátlap 6. ajtó nyitó munkahenger 7. nyesőláda billentő henger 8. hátlap mozgató teleszkóp munkahenger A lenyesett talaj elszállítása A láda ürítése, a lenyesett talaj elterítése

Földnyesőgépek (szkréperek) 1 3 4 2 6 7 5 8 10 9 1. vontató 2. keretszerkezet 3. nyesőláda 4. kormányzó mun- kahenger 5. láda mozgató munkahenger 6. kitolólap 7. billenő ajtó 8. ajtó nyitó henger 9. ajtó mozgató mechanizmus 10. motor (hátsó ke- rék hajtáshoz) Összkerék-hajtású gép (a nyesőláda töltését a vonóerő biztosítja) 1 3 11 6 5 14 13 12 4 2 11. vágóél 12. ürítőajtó 13. kaparószalag (láda töltéséhez) 14. hidromotor (kapa- rószalag mozga- táshoz) Kaparószalagos töltésű földnyesőgép

Földnyesőgépek (szkréperek) Földnyesőgépek munkafolyamata: Talaj nyesése, nyesőláda töltése Szállítás Ürítés Nyesési folyamat: billenő ajtó nyitása, nyesőláda vágóélének bemélyítése a talajba

Szállítás: billenő ajtó bezárása, nyesőláda felemelése Ürítési folyamat: billenő ajtó nyitása, nyesőláda felemelt állapotban tartása, hátlap előre mozgatása

Földgyaluk (gréderek) A gyalukés mozgási lehetőségei: 1. vontató 2. vázszerkezet 3. gyalukés 4. billentőkeret 5. tartókeret 6. forgókeret 7. gömbcsukló 8. keret emelő munkahenger 9. rézsűszög állító munka- henger 10. Vázszerkezet fordító munkahengerek A gyalukés mozgási lehetőségei: A gyalukés mozgatási lehetőségei:  Rézsüszög ( a )  Haladási irányú szög ( b )  Nyesési mélység  Nyesési szög (talajminőségtől függően)

Földgyaluk (gréderek) Feladatuk: precíz földművek kialakítása kis volumenű talajmozgatási, egyengetési munkák Talajlazító (A) és tolólap (B) munkaeszközökkel felszerelt, lézer-vezérlésű (C) földgyalu

Talajok fázisos összetétele Talajtömörítés Talajok fázisos összetétele Proctor görbe Vh – hézagtérfogat Vl – levegő térfogata Vv – víz térfogata Vsz – szilárd szemcsék térfogata Vö – össztérfogat

Különböző talajtípusoknál alkalmazható tömörítőgépek Azonos szemcseméretű talajok→vibrációs tömörítés Vegyes szemszerkezetű talajok→kis frekvenciás vibrációs tömörítés Levegő- és vízkiszorítás→statikus acél juhláb és gumi hengerek Homok és kavics→vibrációs hengerek Agyag és iszap→bütykös henger, ill juhláb henger, esetleg gumihenger

TÖMÖRÍTŐGÉPEK Tömörítő hengerek Vibrátorok Döngölőgépek Vontatott Mozgatás módja Felületi vibrátor Forgattyús hajtású Önjáró Vontatott Robbanómotoros Henger kialakítása ( pl: finiserek tömö- rítőegységei ) Ejtősúlyos Sima köpenyű Önjáró vibrolap Acél henger Bütykös henger Verődugattyús Irányított gerj. Gumiabroncsos Körgerjesztésű Statikus Belsővibrátor Tömörítő hatás Vibrációs

Vontatott hengerek Alaptípusok: a. gumikerekes henger b. simaköpenyű acélhenger c. bütykös-, v. juhláb-henger ( agyagos, kötött talajokhoz ) Jellemzőik: - Elsősorban talajok tömörítésére alkalmazhatók. - Vontatásuk egyedileg, vagy csopor- tosan is lehetséges. - A gép talajnak átadott statikus ter- helése póttömegek le-, vagy felhe- lyezésével változtatható. Hengerek csoportos vontatása

Önjáró hengerek Jellegzetes szerkezeti változatok a. acélköpenyű b. gumiköpenyű henger Gumikerekes henger kerék- elrendezése Feszültség-eloszlás a tömörített anyagban

Önjáró hengerek a. acélköpenyű b. egypalástú henger c. kombi henger tandemhenger b. egypalástú henger c. kombi henger d. gumihenger e. bütykös henger

Vibrációs tömörítés Forgásirány hatása a tömörített felület minőségére A vibrációs tömörítés lényege: A talaj szemcséire periodikusan változó tömegerő hat. Ez az erő a szemcséket „lebegésbe” hozza, így az elrendeződés súrlódás nélkül megy végbe. Vibrációs tömörítésnél nagy amplitúdóval és kis frekvenciával tömörítenek laza talajokat, vagy mélyebb rétegeket. Nagy frekvenciával és kis amplitúdóval pedig kötött talajokat kis rétegvastagság esetén. A gerjesztett rezgés frekvenciájának a talaj sajátfrekvenciájának közelében kell lenni. Forgásirány hatása a tömörített felület minőségére Gerjesztéstípusok: körgerjesztés: egyszerű konstrukció, egy gerjesztő egység, mindig a haladási irányba kell, hogy forogjon az excenter! irányított gerjesztés: 2 gerjesztőegység, a talajban egyszerre kelt dinamikus nyomást és nyírást. oszcilláció: 2 gerjesztő tömeg nyomatékot kelt a henger dobján, ami a talajban nyomó és nyíró feszültséget kelt, így a szemcsék vízszintes irányban rendeződnek. A függőleges tömörítő erőt a dob súlya adja. Gerjesztési módok összehasonlítása

Vibrációs hengerek hajtása Tömörítőhenger: a haladási sebesség kicsi ( 5 … 20 km/ó ) , ezért - mechanikus hajtásnál a motor után nagy lassító át- tétel (fogaskerekes hajtómű, lánchajtás) szükséges; - hidraulikus hajtásnál alacsony fordulatszámú, nagy nyomatékú hidromotort alkalmaznak. Excenteres tengely: a megfelelő tömörítőhatás, ill. gerjesz- tőerő biztosítása magas fordulatszámot igényel ( n =2400 … 4500 f/perc ), ezért a motor után nem kell nagy áttétel. 1. vibrált henger 2. excenteres tengely 3. vázszerkezet 4. gumirugó 5. ékszíjhajtás 6. lánchajtás 7. motor 8. lassító fogaskerekes hajtómű 9. tengelykapcsoló 10. motor ( gerjesztő ten- gely hajtásához) 11. fogaskerék áttétel Kétmotoros hajtás ( mindkét tömörítőhenger hajtott)

Körgerjesztésű vibrációs tömörítőlapok 1. motor 2. ékszíjhajtás 3. gerjesztő tömeg 4. tömörítőlap 5. gumirugó A haladási irány megváltoztatása a gerjesztőegység forgásirányváltásával történik. Alkalmazási terület: talajtömörítés aszfalttömörítés

Irányított gerjesztésű vibrációs tömörítőlapok 1. motor 2. ékszíjhajtás 3. tömörítőlap 4. gerjesztő egység 5. előtét tengely 6. hajtó fogaskerék 7. szinkronizáló fogaskerékpár 8. excenterek 9. gumirugó A gerjesztőegység hajtása

Döngölőgépek robbanó motoros villanymotoros forgattyús verődugattyús ejtősúlyos A döngölők majdnem minden talajtípus tömörítésére felhasználhatók. Maximális hatásmélységük 40 cm körül van. Alacsony tömörítési frekvencia (5 – 30 Hz).