Движение каждого трубоукладчика, например, причем зачастую по неровностям микрорельефа местности, а также несогласованность действий машинистов при групповой работе машин с общим грузом приводят к тому, что форма прогиба трубопровода в вертикальной плоскости постоянно меняется (показана сплошной и пунктирной линиями). Кроме того, из-за несогласованности действий машинистов постоянно перераспределяется вес приподнятого участка между машинами. Таким образом, если при работе со штучным жестким грузом нагрузка трубоукладчика постоянна и зависит только от веса этого груза, то при работе с трубопроводом она носит переменный характер, так как зависит от многих меняющихся технологических факторов: пролетного веса трубопровода, разницы в уровне его подвеса на трубоукладчиках при неровном рельефе местности и др.

Технические данные, которые в этих условиях характеризуют рабочие и конструктивные особенности трубоукладчика, называются параметрами. В зависимости от соотношения числовых значений переменных и постоянных (паспортных) параметров определяется возможность использования трубоукладчика в определенном технологическом процессе при строительстве трубопроводов.

К основным переменным параметрам трубоукладчика относятся вылет крюка, грузоподъемность и грузовой момент. К основным постоянным параметрам, вносимым в паспорт трубоукладчика, относятся момент устойчивости, номинальная грузоподъемность, коэффициенты запаса грузовой и собственной устойчивости, конструктивная масса, удельное давление на грунт, мощность, тяговое усилие на ведущем колесе, скорости собственного передвижения и перемещения крюка, а также максимальные вылет крюка, высота его подъема и глубина опускания в траншею. Вылет крюка. Из силовой схемы (рис. 11, а) трубоукладчика, в основу которой положен классический рычаг первого рода, следует, что вылет крюка трубоукладчика есть удаление вертикальной линии действия внешней нагрузки F от опоры рычага — грузового ребра возможного опрокидывания трубоукладчика (аналогично на трубоукладчике есть контргрузовое ребро возможного опрокидывания, относительно которого теряется устойчивость при крене в сторону контргруза).

Грузоподъемность — способность трубоукладчика осуществлять подъемные работы с грузами, на которые он рассчитан (начиная от нуля и до наибольшего по массе).

Рис. 11. Силовая схема трубоукладчика с грузом на стреле, установленного на горизонтальной площадке (а), уклоне в сторону груза (б) и уклоне в сторону контргруза (в):
1 — грузовое ребро возможного опрокидывания, 2 — продольная ось ходового устройства, 3 — контргрузовое ребро возможного опрокидывания

У крана со стрелой, расположенной сбоку, каким является и трубоукладчик, способность к подъему одного и того же груза при разных наклонах стрелы непостоянна. Так, при положении стрелы, близком к вертикальному, трубоукладчик поднимает груз большей массы, чем при увеличении наклона (вылета) стрелы, так как в последнем случае машина может опрокинуться в сторону груза. Таким образом, грузоподъемность трубоукладчика, как и любого стрелового крана, имеет максимальное значение при минимальных вылетах крюка и с увеличением вылета уменьшается. Значения грузоподъемности для каждого вылета исчисляются в тоннах.

На стреловых полноповоротных кранах соотношение выдерживается автоматически специально установленными приборами контроля— ограничителями грузового момента. Эти приборы отключают лебедки крана, как только из-за перегрузки нарушается условие. На трубоукладчиках, работающих группами в колонне, ограничители, как правило, не устанавливают, так как даже с отключенной лебедкой трубоукладчик может оказаться перегруженным из-за постоянного перераспределения нагрузки между машинами в колонне. В этих условиях работы коэффициент запаса устойчивости трубоукладчика может независимо от действия каких-либо приборов контроля и воли машиниста снижаться до 1,0. В связи с этим Правила Госгортехнадзора СССР в отношении обеспечения устойчивости на трубоукладчики, работающие в колонне, не распространяются.

Из-за отсутствия надежных средств индивидуального или группового контроля за автоматическим выдерживанием соотношения (4) уже на стадии проектирования трубоукладчиков принимаются меры к уменьшению вероятности их опрокидывания. Для этого устанавливают, каков необходимый момент устойчивости трубоукладчика для каждого диаметра трубопровода, и учитывают его в проекте. Это значение момента устойчивости для каждой модели трубоукладчика определяют исходя из весовых параметров того трубопровода, с которым машина предназначена работать.

Номинальная грузоподъемность. Так как для условий горизонтальной площадки величина М2 каждого трубоукладчика заранее определена и постоянна, грузоподъемность трубоукладчика на горизонтальной площадке с ростом вылета стрелы убывает от максимального значения по определенному закону. Характер этого закона для каждой марки машин можно выразить кривой линией. Для этого в формуле при М1—М2 задаются различными рабочими вылетами, затем полученные результаты наносят на график, где по горизонтали отложен вылет крюка, а по вертикали — грузоподъемность. Построенная таким образом кривая линия на графике называется кривой грузоподъемности.

На графиках возрастание кривых обрывается горизонтальной линией, которая соответствует номинальной грузоподъемности. Под номинальной грузоподъемностью понимается максимальная масса рабочего груза, на подъем которой рассчитан трубоукладчик в заданных условиях эксплуатации. Номинальная грузоподъемность исчисляется в тоннах.

Номинальная грузоподъемность и момент устойчивости являются главными параметрами технической характеристики трубоукладчика.

Главные значения кривой грузоподъемности для случая работы с единичным грузом, когда Л=1,4, и для случая работы с трубопроводом, когда К может оказаться равным, автоматически отмечаются отвесом на указателе, смонтированном на грузовой стреле каждого трубоукладчика.

Коэффициент запаса собственной устойчивости. Собственной устойчивостью трубоукладчика называется его способность при незагруженной грузовой стреле противостоять опрокидывающему действию силы тяжести (веса) контргруза. Эта величина постоянна на каждой модели трубоукладчика.

Рис. 12. График кривых грузоподъемности трубоукладчиков Т-3560М (а), ТГ-2Ш (б) и ТО-1224Г (в)

Рис. 13. Схема к расчету собственной устойчивости трубоукладчика

Удельное давление на грунт —давление под нагруженной гусеницей трубоукладчика в состоянии потери им устойчивости (т. е. при отрыве катков другой гусеницы) под влиянием нагрузки на крюке при реализации номинальной грузоподъемности. Выражается в килопаскалях.

Мощность. Мощность установленного на трубоукладчике дизеля выражается в киловаттах.

Тяговое усилие на ведущем колесе — максимальное продольное горизонтальное усилие, развиваемое трубоукладчиком на геометрической оси звездочек гусениц в момент остановки двигателя стопорением. Выражается в килоньютонах.

Скорость передвижения — средняя скорость прямолинейного перемещения трубоукладчика. Выражается в метрах в секунду.

Скорости подъема и опускания крюка — средняя скорость вертикального перемещения груза на неизменяемом вылете крюка. Выражается в метрах в секунду.

Максимальный вылет крюка — наиболее возможное удаление точки подвеса груза от грузового ребра опрокидывания трубоукладчика. Выражается в метрах.

Максимальные высота подъема и глубина опускания в траншею крюка — наиболее возможные удаления вверх и вниз по вертикали зева крюка от уровня дневной поверхности при наибольшем вылете крюка, допускающем реализацию номинальной грузоподъемности. Выражается в метрах.

Все постоянные (паспортные) параметры трубоукладчика и их числовые значения составляют его техническую характеристику. Технические характеристики описываемых в настоящем учебнике трубоукладчиков приведены в табл. 1.

Таблица 1.
Технические характеристики трубоукладчиков