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裂土器存在问题及原因分析

裂土器悬挂在推土机或平地机尾部，推土机或平地机可根据施工需要，在行进过程中，将松土器的松土齿下压插入作业面，进行松土作业，耙裂冻土、岩层或坚硬的路面。裂土器工作条件恶劣，作业过程中其松土齿和齿套承受巨大的拉力。

1.存在问题

推土机在松土作业过程中，其松土器齿套发生开裂故障，开裂部位在齿套底部后侧，齿套开裂后，维修人员采用焊接方法进行加固，仍然未能遏制裂纹的扩展，最终导致松土器无法使用。

2.原因分析

推土机松土器松土齿与齿套之间具有较大的间隙，造成松土齿齿杆在齿套内出现摆动，松土器松土时，齿杆与齿套分别在区域1 和区域2 接触。松土器处于工作状态时，其底座距离接触区域2 较远，依力矩平衡原理，使区域2 承受的载荷较大，而区域2 仅有5mm的接触面，可视为为线接触，具有明显的应力集中问题。

2 容易产生开裂故障，我们对其应力进行分析。该应力计算方法有2 种，一种是用赫兹接触公式计算，另一种是用有限元软件模拟分析。我们观察齿套裂纹较长，说明齿套损坏主要是深层应力，该裂纹形状不适合使用赫兹接触公式计算接触应力，只能使用有限元软件模拟分析。

模拟分析时采用松土器位于入土深度工况，且作业中突然撞击石块，为此选取冲击系数为2，在该工况下模拟分析齿套的应力分布。从分析结果可以看出，齿套接触区域2 附近的局部应力达到1063.7MPa，已超过材料的强度极限，该分析结果与实际开裂位置相符合，说明有限元软件模拟分析基本符合实际工况。

怎么确定什么样的土质可以用裂土器

      确定某种土质或岩石是否可以使用裂土器，的办法就是实地试验以确定可裂性，但由于时间和费用关系，实地试验可能不现实。因此，必须对有关地质和岩石特性有一个基本的认识。

据形成条件的不同，岩石可分为火成岩、变质岩、沉积岩三大类。

火成岩是地层的岩浆冷却之后形成的，常见的有花岗岩、玄武岩、岩和浮岩等。这种岩石缺乏层理和解理面，一般裂土器不易凿裂。

变质岩是岩石经过地层的长期作用之后转变而成的，具有矿石的组织和成分，常见的有片麻岩、板岩、石英岩等。这种岩石的可裂性根据期层层理或解理的程度而不同。

沉积岩是由破坏原有的岩石而形成的，常见的有沙岩、石灰岩、页岩、砾岩和钙质岩等，其主要特点是成层状，由不同组织、物料、厚度和性质的类层组成，其可裂性通常较好。

一般情况下，有利于裂土的土质具有下述物理性质：一是有裂缝、断层和各种薄弱的界面；二是由于温度和湿度的改变而引起的风化现象；三是脆性和结晶；四是粗大的组织颗粒；五是充满水分的粘土、页岩；六是较低的抗压强度。

不利于裂土的岩石则有以下特点：一是块度大，性质均匀；二是非结晶状态，性质坚韧；三是没有脆弱的界面；四是颗粒较细，粘结牢固；五是遇水变塑的粘土。

裂土器特点优势

裂土器又称之为裂土器或斗钩，可松散硬土层、冻土层、软石、风化岩、有裂缝的岩层，还可以拨除树根，为施工作业清除障碍等，方便挖掘机挖掘及装载。具有力大、耐用、工作高效等优点，尤其适用于岩石的松动，其有以下特点和优势

1、安装在挖掘机斗杆上的裂土器，在许多裂土工作上，可以减少引入第二部机器的需要。

2、高强度耐磨钢使它可以经受最困难的工作条件。

3、相比作业，裂土作业应用更为广泛、更环保、操作更安全。

4、如果与专用快速连接器配合使用，挖掘机可在30秒内完成松土器的安装。

5、松土器以其特有的结构简单、制造与使用成本低等优点，愈来愈广泛地被应用于建筑工程、筑路工程、矿山工程及水利工程等领域。在土石方工程中使用松土器，打破传统的打眼放炮的施工方法，可以简化施工工艺，减少施工机具，加快工程进度，提高作业效率和施工的安全性，从而减少了施工成本。

6、挖掘机在遇到风化石和冻土环境下能有效提高施工效率、降低施工成本。