Лекция 1.Общие сведения о строительных и дорожных машинах
Основные определения
Классификация строительных машин
Требования к строительным машинам
Производительность строительных машин
Основные определения.
Машина - устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда.
Механизм - система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.
Механизация строительного производства - замена физического (в первую очередь тяжелого и опасного) и умственного труда человека машинами, механизмами и средствами малой механизации.
Механизированным строительным процессом (работой) называется процесс (работа), в выполнении которой участвуют машины.
Комплексно-механизированным строительным процессом (работой) называется процесс (работа), который выполняется только машинами (или в основном машинами).
Автоматизация строительного производства - оснащение машин, технологических процессов и различной деятельности человека техническими средствами автоматизации и автоматизированными системами управления для высвобождения человека от непосредственного участия в строительном производстве (в технологическом процессе, в работе машин.
В зависимости от степени автоматизации строительные производства (технологический процесс, машина) подразделяются:
- мало автоматизированное;
- автоматизированное;
- автоматическое.
Классификация строительных машин.
Пo назначению строительные машины и оборудование могут быть:
грузоподъемные,
транспортирующие,
погрузочно-разгрузочные,
для подготовительных и вспомогательных работ,
землеройные и грунтоуплотняющие,
буровые,
сваебойные,
дробильно-сортировочные,
смесительные,
машины для транспортирования бетонных смесей и растворов,
бетоноукладочные,
отделочные,
ручные машины,
дорожные,
для технического обслуживания.
Каждая из названных групп машин в свою очередь может быть разделена по способу выполнения работ и виду рабочего органа на подгруппы.
Например,
грузоподъемные машины могут быть разделены на
домкраты (реечные, винтовые, гидравлические);
тали (ручные, электротали);
лебедки (с ручным приводом, электролебедки);
подъемники грузовые (мачтовые, шахтные, скиповые, грузопассажирские);
подъемные площадки (подвесные, наземные);
самоходные подъемники (телескопические, рычажные);
краны (переставные, вантовые, жестконогие, башенные, автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, железнодорожные, тракторные, трубоукладчики, мостовые, козловые, кабельные).
Машины для земляных работ могут быть разделены на
землеройно-транспортные (бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдер-элеваторы и др.);
экскаваторы (одноковшовые и непрерывного действия),
землеройно-фрезерные машины, планировщики и др.;
оборудование для гидромеханического способа разработки грунтов (гидромониторы, землесосные и землечерпальные снаряды и др.);
грунтоуплотняющие машины (катки, вибро-уплотнительные машины, трамбовки и др.)
Машины в каждой группе в свою очередь различаются по производственной характеристике:
мощности, объему ковша, грузоподъемности, тяговому усилию, производительности, габаритам, массе и т.д..
Отдельные виды строительных машин различаются:
по ходовому устройству (гусеничному или колесному ходу);
по типу базовой машины, на которой смонтирована та или другая машина (автомобиль, трактор, пневмоколесный тягач);
по видам двигателя или привода с электрическим двигателем, двигателем внутреннего сгорания, с гидравлическим или пневматическим приводом.
Все строительные машины по источнику потребляемой энергии могут быть разделены на:
машины, работающие от собственной энергетической установки,
машины, использующие энергию, подведенную извне.
Ко второй группе относятся машины с электрическими двигателями, питаемыми от внешней сети, и машины с пневматическим приводом.
По числу рабочего оборудования строительные машины разделяют на:
универсальные - снабжаются несколькими видами сменного рабочего оборудования
специальные - обычно только одним видом рабочего оборудования
Требования к строительным машинам
Строительные машины должны обеспечивать необходимую производительность и работоспособность при работе в любое время года и суток, при разнообразных атмосферных условиях и температурах окружающего воздуха +40—40 °С, в стесненных условиях строительной площадки, поэтому к машине предъявляют ряд требований исходя из конкретных условий эксплуатации. В их числе:
надежность в работе — способность безотказной работы машины без вынужденных простоев из-за неисправности при правильном управлении и нормальных нагрузках, определяется по ГОСТ 27.001;
экономичность в эксплуатации — обеспечение минимального расхода энергоресурсов (электроэнергии или топлива), смазочных и других эксплуатационных материалов на единицу вырабатываемой продукции, а также трудозатрат на управление машиной и уход за ней. Экономичность определяется также меньшей стоимостью машины, которая зависит от технологичности в изготовлении, меньшей трудоемкости и металлоемкости;
транспортабельность — возможность перемещения машины самоходом или перевозки ее на транспортных средствах по шоссейным и железным дорогам в собранном виде или разъединенной на минимальное число частей;
ремонтопригодность — возможность удобного технического обслуживания и ремонта машины для поддержания ее в работоспособном состоянии. Лучшая ремонтопригодность у машины, состоящей из отдельных сборочных единиц, легко отсоединяемых друг от друга, при условии, что отсоединение какой-либо сборочной единицы не вызывает демонтаж смежных;
удобство монтажа и демонтажа машин. Наилучшими условиями монтажа при передислокации с одного места работы машины на другое считают такие, при которых не требуются дополнительные грузоподъемные средства;
требования эргономики — обеспечение благоприятных условий для рабочих, занятых управлением машиной, минимальная утомляемость и определенные комфортные
условия;
эстетические требования — обеспечение красивой внешней формы, хорошей отделки и окраски.
Для самоходных машин в числе предъявляемых требований обязательными являются:
маневренность (подвижность) машины — способность разворачиваться в естественных условиях с минимальным радиусом поворота Rп (см рис.) при заданной колее В и базе L:
Rп = L/sin а,
где а — максимально возможный угол поворота наружного колеса; чем больше а, тем меньше радиус поворота машины.
Маневренность определяется также возможностью быстрого перевода (перенастройки) их рабочего положения в транспортное и способностью перемещаться по строительному участку и вне его, от одного места работы к другому с достаточной по производственным условиям скоростью;
проходимость — это способность преодолевать неровности местности и неглубокие водные преграды, проходить по влажным и рыхлым грунтам, снежному покрову и т. д. Проходимость определяется величиной дорожного просвета (клиренсом) — С, продольным R1 и поперечным R2 радиусами проходимости колесных машин (см. рис), а также удельным давлением на грунт или дорожное покрытие;
устойчивость машины —это способность противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть. Чем ниже центр тяжести машины и чем больше ее опорная база, тем устойчивее машина. Устойчивость машины характеризуется коэффициентом устойчивости k.
Параметры основных строительных машин, их размеры, технические требования, методы их испытания, маркировки, упаковки и транспортировки регламентированы Государственными стандартами — ГОСТами. Общие требования безопасности к конструкции строительных и дорожных машин установлены ГОСТ Р 12.2.011—2003, а общие требования к безопасности при эксплуатации строительных машин в ГОСТ 12.2.033-84.