Тема: « Введение. Общие Сведения о строительных машинах»

Занятие № 1.

Тема: « Введение. Общие Сведения о строительных машинах»

Общие сведения о строительных машинах.

Классификация строительных машин и оборудования.

3. Конструктивные составляющие машин. Общие требования к строительным машинам.

Производительность машин.

1.В настоящее время число типоразмеров и моделей машин, применяемых в строительстве превышает более 1500 наименований. Применение их позволяет выполнять большинство строительных работ механизированным, комплексно-механизированным и частично автоматизированным способом.

К механизированным относятся работы, выполнение которых предусматривает хотя бы одну операцию выполнять при помощи машин и агрегатов.

При комплексно-механизированных работах все трудоемкие основные и вспомогательные операции тех. процесса выполняются с помощью отдельных машин или комплекса машин, агрегатов, установок.

К автоматизированным относятся работы, при производстве которых все операции тех. процесса выполняются машинами и оборудованием с устройствами и приборами автоматического регулирования и контроля.

2.Классификация строительных машин производится с распределением на группы по признаку и их назначения в строительстве, а в каждой группе по конструктивным особенностям и затем по рабочим параметрам.

По назначению:

- грузоподъемные

- транспортирующие

- погрузочно-разгрузочные

- для подготовительных и вспомогательных работ

- землеройные и грунтоуплотняющие

- буровые

- сваебойные

- дробильно-сортировочные

- смесительные

- машины для транспортирования бетонных смесей и раствора

- бетоноукладочные

- отделочные

- ручные

- дорожные

- машины для технического обслуживания.

Машины в каждой группе различаются по производственной характеристике; мощности, объему ковша, грузоподъемности, массе, габаритам и т.д. Отдельные виды строительных машин различаются по ходовому устройству; гусеничному или колесному ходу; по типу базовой машины (автомобиль, трактор, тягач); по видам двигателя или привода с электродвигателем (ДВС, гидро - и пневмопривод).

Каждой машине присваивается условное обозначение (индекс) в виде буквенно-цифрового обозначения:

ЭО- экскаватор одноковшовый

ЭТР- экскаватор непрерывного действия траншейной роторный.

ЭТЦ- экскаватор траншейный цепной

ЭР- экскаватор роторный универсальный

ДЗ- бульдозер, скреперы, автогрейдеры

ДУ- грунтоуплотняющие машины

КС- краны стреловые самоходные

КБ- краны башенные.

3.Каждая машина состоит из элементов и сборочных единиц, предназначенных для выполнения определенных функции:

по функциональному признаку различают следующие сборочные единицы:

1) Силовые установки (двигатели) – являются источниками или преобразователем энергии в механическую работу.

2) Рабочее оборудование - осуществляет технологическую операцию и воздействует на перерабатываемый материал.

3) Ходовое оборудование (у самоходных машин) – предназначено для передвижения всей машины и передачи давления от веса машины и нагрузок на основание.

4) Оборудование, входящее в конструкцию машины и выполняющее определенную функцию (встроенные компрессоры, генераторы, подогреватели, компьютеры)

5) Передаточные механизмы для осуществления связи силового оборудования с рабочим оборудованием.

6) Система управления – для запуска и установки силового оборудования, для связи с силовым, рабочим или кодовым оборудованием.

7) Несущая конструкция (рама) – для размещения и закрепления на ней всех элементов, узлов и механизмов.

Строительные машины должны обеспечивать необходимую производительность и работоспособность при работе в любое время года и суток, при разных атмосферных и климатических условиях. Поэтому к машинам предъявляются следующие требования:

1) Надежность в работе – способность безотказной работы машины без вынужденных простоев из-за неисправности при правильном управлении и нормальных нагрузках.

2) Экономичность в эксплуатации – обеспечение минимального расхода энергоресурсов (энергии, топлива), ГСМ, а также трудозатрат на управление и уход за машиной.

3) Транспортабельность – возможность перемещения самоходом или перевозки ее на транспортных средствах по шоссе или ж/д дорогам в собранном виде или в разъединенной на MINчисло частей.

4) Ремонтопригодность – возможность удобного тех. обслуживания и ремонта для поддержания ее в работоспособном состоянии.

5) Удобство монтажа и демонтажа машин – наилучшее - когда не требуются дополнительные грузоподъемные средства.

6) Требование эргономики – обеспечение благоприятных условий для рабочих, комфорт и утомляемость.

7) Эстетические требования – обеспечение хорошей отделки, окраски и внешнего вида.

Климатические требования.

1) Маневренность (подвижность) машин – способность разворачиваться в естественных условиях с min радиусом поворота Rn при заданной колее B и базе L

Rn

Где a - максимально возможный угол поворота наружного колеса (чем больше a - тем меньше радиус поворота)

2) Проходимость– способность преодолевать неровности местности и неглубокие водные преграды, проходить по влажным и рыхлым грунтам и т.п. Проходимость определяется величиной дорожного просвета (клиренсом) С, продольным R1 и поперечным

R2 радиусами проходимости, а также давлением на грунт или дорожное покрытие.

3) Устойчивость – способность противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть.

4. Производительность машины – это количество продукции (в массе, объеме, штуках), вырабатываемой (перерабатываемой) в единицу времени – час, смену, месяц, год.

Различают производительность:

- теоретическую (расчетную);

- техническую;

- эксплуатационную.

Теоретическая производительность – это максимально возможное количество продукции, вырабатываемое в единицу времени непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений и нагрузках.

Для машин циклического действия теоретическая часовая производительность:

П к= 60 g*n,

где, g – количество продукции, вырабатываемое за один рабочий цикл;

n – число циклов, выполняемых машиной в 1мин., n=60 /t_ц

t_ц – продолжительность цикла, сек.

Для машин непрерывного действия:

Пк= 3600*F*V,

где, F – количество материала, размещающегося на 1 м длины потока продукции;

V – скорость движения потока продукции, м/с.

Техническая производительность – это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени непрерывной работы машины непосредственно в конкретных производственных условиях при правильно выработанных режимах работы и нагрузках на рабочие органы.

Для машин циклического действия (Пример: краны) часовая техническая производительность:

Пт= 60*g*n*k,

где, g – грузоподъемность крана;

n – число рабочих;

k – коэффициент, учитывающий степень использования грузоподъемности.

Для машин непрерывного действия:

Пт= 3600 F*V*K,

где, F- масса груза, кг;

V – линейная скорость движения рабочего органа, м/с;

K – коэффициент, учитывающий конкретные условия работы.

Эксплуатационная производительность Пэ- это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени с учетом всех перерывов в работе, вызываемых требованиями эксплуатации, условиями труда работающих и организационными причинами:

Пэ= Пт Кu,

где, Кu – коэффициент использования машины по времени.

Сменную или годовую эксплуатационную производительность машины определяют на основании данных режима работы машины и ее среднечасовой эксплуатационной производительности:

Пэ.год= Пэ*Т,

где, Т – число работы машины в течении смены или года.

Занятие № 2, № 3, № 4.

Электропривод.

Для привода ряда строительных машин используют электродвигатели переменного и постоянного тока. Обычно асинхронные двигатели трехфазного тока из-за простоты устройства (конвейеры, питатели, сортировщики).

Недостатки: большой пусковой ток (в 5 раз больше номинального), малая перегрузочная способность, для регулировки скорости нужны дополнительные устройства.

На башенных, козловых и мостовых кранах применяют многомоторный электропривод переменного тока с использованием асинхронных крановых двигателей с контактными кольцами.

Для регулирования числа оборотов двигателя не большой мощности используют электронный регулятор, плавно изменяющий подачу напряжения на обмотку возбуждения электрического двигателя, что позволяет осуществлять бесступенчатое регулирование частоты вращения якоря электрического двигателя.

Привод от ДВС

Для привода самоходных строительных машин применяют ДВС, как дизельные, так и бензиновые (карбюраторные). Карбюраторными двигателями оснащены строительные машины, монтируемые на базе грузовых автомобилей. Дизели используют чаще, т.к они более мощные и экономичные. Используют: ЗИЛ-130(431410) – 110 кВт, ГМЗ – 3307 – 51 кВт, ЯМЗ – 238, (176 кВт), д. – 180 (132 кВт), СМД – 14 (53 кВт)

Механические передачи.

Передача механического движения и крутящих моментов от двигателя к исполнительным органам осуществляется и механизмами передачи, это вызвано тем, что электрические двигатели и ДВС имеют большое число оборотов на выходном валу, которые не могут быть использованы рабочими органами. Посредствам механических передач изменяют частоту вращения и крутящего моменты и регулируют их изменения.

Механические передачи могут быть:

- зубчатыми ( с цилиндрическими и коническими зубчатыми колесами);

- винтовыми;

- червячными;

- цепными;

- ременными.

Обычно механические передачи заключаются в закрытые жесткие корпуса (куда заливается смазка), которые понижают число оборотов (редуктор).

Пневматический привод.

Применяют для приведения рабочего органа в ручных пневмомашинах (перфораторах, отбойных молотках), системы управления машин, тормозных устройствах, в смесительных машинах для наклона барабана при загрузке, для приведения в действие падающей части в сваебойных установках.

Пневмопривод состоит из компрессорной установки, вырабатывающей сжатый воздух, системы воздухопроводов, пневмодвигателей, пневмоцилиндров и пневмокамер, приводимых в движение сжатым воздухом.

Ручной привод.

Применяют в ограниченных случаях, в устройствах управления машиной и для привода небольших грузоподъемных машин.

Для привода используют рукоятку с рычагом, закрепленном на валу, преобразующую круговое движение руки во вращательное движение приводного вала или цепи, его вращательное движение приводного колеса.

Занятие № 5.

Занятие № 9 и № 10.

Занятие № 14.

КС – кран стреловой

1 –я цифра после букв – группа грузоподъемности:

Группа грузоподъемности
Грузоподъемность (т)		6,3							>100

2 – я цифра – тип ходового устройства:

1 – гусеничный ход

2 - гусеничный уширенный ход

3 – пневмоколесный ход

4 – шасси автомобильного типа

5 – автомобильный ход

6 – тракторный ход

7 – прицепной ход

3 – я цифра – тип стрелового оборудования:

6 – канатоподвесное

7 – жесткоподвесное

8 – телескопическое раздвижное

4 – я цифра - очередной номер модели.

Следующая за цифрами буква – номер модернизации ( А – 1я, Б – 2я, В -3я, и т.д)

Последняя буква – тип исполнения:

С – северное

Т – тропическое

ТВ – тропическое влажное.

Пример: КС 5463 БС

Кран грузоподъемностью 25 т, на шасси автомобильного типа, с канатоподвесным оборудованием, третьей модели, второй модернизации в северном исполнении.

Устойчивость самоходных стреловых и портальных кранов.

Стреловые самоходные краны согласно «Правилам устройства и безопасности эксплуатации подъемных кранов» должны быть устойчивы, в рабочем состоянии.

На свободно стоящий кран действуют нагрузки, которые могут создать опрокидывающий момент, это такие нагрузки как:

- вес поднимаемого груза и грузозахватных устройств

- ветровое давление на ветреную поверхность крана и груза

- инерционные нагрузки при пуске, торможении и изменении скорости механизмов

- центробежные силы (при вращении поворотной части и изменении наклона стрелы).

Противодействие опрокидыванию оказывает только собственный вес крана, если его Ц.Т лежит внутри опорного контура. При расчете устойчивости кранов необходимо учитывать уклон пути:

- для стреловых кранов не менее 3 градусов

- для портальных – 1 градус.

Коэффициент грузовой устойчивости , определяется как отношение удерживающего момента, который создается весом всех частей крана без учета дополнительных нагрузок и уклона пути, к моменту, создаваемому рабочим грузом – должен быть не менее 1,5.

где, G – вес крана;

b – расстояние оси вращения до ребра опрокидывания;

с – расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения, до Ц.Т крана;

a - расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана до Ц.Т подвешенного наибольшего рабочего груза при установки крана на горизонтальной плоскости;

Q – вес поднимаемого груза.

Коэффициент собственной устойчивости крана определяют из формулы:

где, - сила движения ветра, действующая в сторону противовеса на наветренную сторону крана при нерабочем состоянии крана

- расстояние от Ц.Т крана до плоскости, проходящей через точку опорного контура

- расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура до центра приложения ветровой нагрузки.

Опорный контур при расчете устойчивости крана, без выносимых спор, принимают по осям и колее ходовых колес и осям крайних опорных роликов; при расчете устойчивости крана с выносными спорами – по осям выносимых опор.

колесных кранов имеет 2 значения:

1) меньшее – при работе крана, опирающегося на собственное ходовое оборудование;

2) большее – при описании крана на выносные опоры. (Эти значения указываются в паспорте крана).

.

Выносные опоры, устанавливаемые вручную, выполняют в виде выдвижных балок в коробчатых направляющих, прикрепленных к ходовой раме, или в виде откидных или поворотных кронштейнов, шарнирно приспособленных к опорной раме. Так как на это уходит много времени, сейчас краны оборудуются выносными опорами с гидроприводом и управлением из кабины машиниста: масло из бака нагнетается гидронасосом и через гидрораспределитель и запорные краны подается к гидроцилиндрам, штоки которых поднимают рычажно – кулисные выносные опоры.

2.Отличительной особенностью башенных кранов является высокое расположение агарного шарнира стрелы на верхней части башни и следовательно высокое расположение стрелы. Башенные краны применяются в жилищном, коммунальном и д.р. видах строительства, для выполнения монтажных работ и строительных изделий на сооружаемые объекты.

По конструктивному исполнению башенные краны делятся на 3 группы:

- самоходные по наземным подкрановым рельсовым путям

- приставные краны с башней, прикрепленной к возводимому сооружению

- самоходные, опирающиеся на каркас здания.

По конструктивному исполнению башенные краны делятся на краны с подвижной башней, краны с неподвижной башней.

По способу изменения вылета крюка различают башенные краны с управляемой (маневровой) стрелой – при изменении наклона которой, автоматически изменяется вылет крюка. И краны с балочной стрелой и с грузовой тележкой, перемещающейся по стреле.

Металлоконструкции основных элементов башенных кранов могут быть решетчатые или сплошные трубчатые. Наиболее существенной характеристикой башенного крана является грузоподъемность, соответствующая максимальному вылету крюка, которая определяет в большей степени производственные возможности крана, поэтому краны изготавливают в большинстве с неизменной (постоянной) грузоподъемностью для всех вылетов крюка. Но имеются краны и с изменяемой грузоподъемностью, определяемой для каждого вылета крюка. Наиболее распространены краны грузоподъемностью 5,8 и 10 т. Наибольший вылет крюка 20…30 м.

Занятие № 17.

Занятие № 18, 19.

Самостоятельно изучить Барсов «Строительные машины и оборудование» стр. 267-300.

Занятие № 20, № 21, № 22.

Занятие № 23.

Дробилки ударного действия.

Машины, дробление материала в которых осуществляется ударами кулачков (бил) или молотков, закрепленных, на массивных корпусах быстровращающихся роторов. По этому признаку дробилки ударного действия делятся на роторные и молотковые.

Однороторная дробилка СМД -86 1 – ротор; 2,3 – нижняя и верхняя части корпуса; 4 – загрузочное окно; 5,8 – ось; 6 – верхняя отражательная плита; 7,9 – футеровка; 10 – нижняя отражательная плита; 11 - билы

Роторные дробилки – обладают высокой степенью дробления (20…35 крат), меньшей массой, высокой производительностью, расходом энергии и надежностью в работе. Их применяют для первичного дробления в дробильно – строительных машинах. Они бывают одно- и 2 – х роторные; по направлению вращения – реверсивные и нереверсивные. По числу камер:

- однокамерные – с одним отражательным органом

- многокамерные – с несколькими отражательными органами.

Такие дробилки выдают щебень высокого качества, приближающийся к кубической форме.

Молотковая дробилка СМ – 170Б 1 - ротор; 2 - верхняя и нижняя части корпуса; 3 - подшипники; 4 - муфта; 5 - электродвигатель; 6 - молотки; 7, 8 - диски; 9 - отбойный брус; 10, 11 - колосниковые решетки

Молотковые дробилки – используют для дробления горных пород средней и малой прочности (известняк, песчаник). Процесс измельчения осуществляется частыми ударами молотков, шарнирно – подвешенных на вращающемся роторе.

Валковая дробилка 1 – рама; 2,11 - подшипники; 3 - неподвижный валок; 4 - рифленый бандаж; 5 - загрузочный бункер; 6 - подвижный валок; 7 - гладкий бандаж; 8,16 – кожух; 9 - предохранительные кольца; 10 - пружина; 12,14 – вал; 13 - регулировочные планки; 15, 17 - шестерни; 18 - приводной вал; 19 - шкив

Валковые дробилки – применяют для вторичного дробления нерудных строительных материалов средней и высокой прочности, а так же для предварительного измельчения глин в кирпичном производстве. Измельчение в таких дробилках происходит за счет раздавливания кусков между двумя валами, вращающимися навстречу друг другу с одинаковой скоростью.

Валковые дробилки различают по виду рабочей поверхности валков – на гладкие и рифленые.

По методу установки валков:

- с подвижным валком

- с одним неподвижным валком

- с двумя подвижными валками.

3. Продукт, полученный при дроблении горных пород в дробильных машинах, для дальнейшей эксплуатации, должен быть рассортирован на группы (фракции) по размерам входящих в них кусков. Для строительных работ, для приготовления бетонных смесей в качестве крупного заполнителя применяют щебень и гравий следующих фракций: 5-10; 10-20; 20-40; 40-70; 70-150 мм.

На заводах сборных железобетонных изделий основными фракциями являются: 5-10 и 10-20 мм.

При сортировки выделяются отдельные примеси, снижающие качество продукции, т.е осуществляют обогащение продукта. Сортировку и обогащение материалов осуществляют несколькими способами:

- воздушным

- гидравлическим

- механическим.

Воздушная сортировка осуществляется в потоке воздуха на специальных установках (сепараторах).

Гидравлическая сортировка осуществляется в потоке воды на установках – гидроклассификаторах и гидроциклонах.

Механическая сортировка заключается в просеивании кусков материала на ситах, решетках или колосниках. Машины для механической сортировки называют грохотами.

Сита– представляет собой переплетение продольных и поперечных стальных продуктов, образующих квадратные или прямоугольные отверстия разных размеров, в различных ситах.

Решета – изготавливают из различных листов с просеченными в них отверстиями. Плоские листы применяют для плоских грохотов, а листы, свернутые в цилиндр – для барабанных грохотов.

Колосники – представляют собой ряд плоских стальных полос, расположенных на определенном расстоянии друг от друга.

Применяют 3 способа сортировки материалов грохочением:

1) От крупного к мелкому – первая верхняя рабочая поверхность имеет самые крупные отверстия, а последняя (нижняя) – самые мелкие

2) От мелкого к крупному – первая рабочая поверхность имеет самые мелкие отверстия и последующие – более крупные.

Комбинированный.

При грохочении от крупного к мелкому, рабочие поверхности ставятся одна над другой, при грохочении от мелкого к крупному – последовательно в одну линию.

Число полученных фракций, всегда больше числа рабочих поверхностей на единицу.

По характеру действия грохоты разделяются на подвижные и неподвижные.

Неподвижные грохоты применяют для предварительного отделения крупных кусков перед дроблением (наклоненные колосники – материал перемещается под действием сил тяжести)

Подвижные грохоты по конструкции разделяются на барабанные и валовые. По расположению рабочих поверхностей – горизонтальные и наклонные

Занятие № 24.

Занятие № 25.

Занятие № 26.

Занятие № 27.

Занятие № 28.

Занятие № 29.

Занятие № 30.

Занятие № 31.

Занятие № 1.

Тема: « Введение. Общие Сведения о строительных машинах»