Строительные машины и механизмы
.pdfВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННЫХ ОТВЕТОВ
1.Типы рабочих органов, процесс резания грунтов и основные схемы разработки грунты.
2.Силы резания, возникающие при взаимодействии рабочего органа с грунтом.
3.Силы, действующие на плоский прямой нож при резании грунта.
4.Двигатели внутреннего сгорания, основные характеристики и требования предъявляемые к ним.
5.Виды трансмиссий, применяемых для строительных машин, их расчеты.
6.Структурные схемы совместной работы двигателя внутреннего сгорания с гидродинамическими передачами.
7.Классификация объемных гидроприводов машин, их преимущества и недостатки, основные параметры.
8.Роль распределителей в объемных гидроприводах.
9.Функции колес с пневматическими шинами.
10.Схема моментов и сил, действующих на колесо с пневматической шиной, их расчеты при работе на разных режимах.
11.Два режима работы машин для земляных работ (тяговый и транспортный).
12.Тяговый баланс и баланс мощности машин для земляных работ.
13.Тяговые характеристики машин с механической и гидромеханической трансмиссией.
14.Расчет основных эксплуатационных показателей машин непрерывного резания грунта.
15.Скоростные характеристики машин с механической и гидромеханической трансмиссией.
16.Гидравлическая система управления машин для земляных работ, основные расчеты и параметры.
17.Канатно-блочная и редукторная система управления машин, для земляных работ: схемы и расчеты.
18.Системы рулевого управления для пневмоколесных самоходных машин.
19.Кусторезы и корчеватели, их классификация.
20.Рыхлители, их назначение и классификация.
21.Классификация бульдозеров и их основные параметры.
10
22.Схема сил, действующих на бульдозер.
23.Классификация скреперов и их основные параметры.
24.Общая схема сил, действующих на скрепер.
25.Классификация автогрейдеров и их основные параметры.
26.Силы, действующие на автогрейдер, и поперечная устойчи-
вость.
27.Основные механизмыуправления автогрейдером и ихрасчеты.
28.Назначение и классификация одноковшовых экскаваторов.
29.Расчет основных параметров одноковшовых экскаваторов.
30.Расчет механизма поворота и статический расчет одноковшовых экскаваторов.
31.Основы расчета гидроприводов одноковшовых экскаваторов.
32.Экскаваторы непрерывного действия, их назначение и классификация.
33.Основы расчета основных параметров роторных траншейных экскаваторов.
34.Классификация и виды катков, их назначение.
35.Способы дробления и классификация дробильных машин.
36.Щековые дробилки, их назначение и классификации.
37.Основные параметры щековых дробилок.
38.Назначение, классификация, разновидности и основные параметры конусных дробилок.
39.Назначение и основные параметры валковых дробилок.
40.Эксцентричные грохоты, основные характеристики.
41.Вибрационные грохоты.
42.Классификация асфальтосмесительных установок, их назначение и конструкции.
43.Сушильные агрегаты для асфальтосмесительных установок их назначение и конструкции.
44.Вспомогательное оборудование для асфальтосмесительных установок (сортировочные устройства и бункера, дозирующие устройства, смесители).
45.Основные расчеты смесителей асфальтосмесительной уста-
новки.
46.Гравитационные бетоносмесители, их назначение и конструктивные особенности.
47.Бетоносмесители принудительного перемешивания, их конструкции и основные расчеты.
11
48.Асфальтоукладчики конструктивные особенности, основные расчеты при выборе их параметров.
49.Классификация бетоносмесителей. Гравитационные бетоносмесители, конструкции и назначение.
50.Скиновые и строительные подъемники.
51.Ручные и электрические тали, их назначение и классификация.
52.Краны мостовые, их назначение и конструкции.
53.Краны козловые, их назначение и конструкции.
54.Башенные и автомобильные краны.
55.Транспортирующие машины и установки непрерывного транспорта.
56.Ленточные конвейеры, их конструктивные особенности.
57.Пластинчатые и скребковые конвейеры.
58.Элеваторы, назначение и классификация.
59.Винтовые конвейеры, их применение и конструкции.
60.Пневмотранспортные установки всасывающего действия.
61.Пневмотранспортные установки нагнетательного действия.
62.Погрузчики для насыпных грузов, их классификация и назна-
чение.
63.Дозаторы цикличного и непрерывного действия.
64.Глубинные и поверхностные вибраторы.
65.Виды сваебойного оборудования.
66.Автобетоновозы, их назначение, классификация и конструктивные особенности.
67.Нормокомплекты для отделочных работ (малярных, штукатурных).
68.Ручной инструмент, применяемый при производстве строительных работ.
12
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
1.Составление кинематических схем и кинематический расчет механизмов – 2 ч.
2.Изучение устройства и определение рабочих параметров объемного гидропривода – 4 ч.
3.Изучение устройства и рабочего процесса башенного крана КБ–403Б – 2 ч.
4.Изучение конструкций машин для приготовления, транспортировки и укладки бетона – 4 ч.
5.Изучение устройства и технологического процесса работы сваебойной установки – 2 ч.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАЧ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Задача № 1
Определите касательную силу сопротивления резанию грунта Р01 (экскаватор) по А.С. Реброву. А.С. Ребров рекомендует определить касательную силу сопротивления резания грунта к траектории движению по формуле:
Р01 = k · b · h · ( 0,7 + 0,015δ) + k1(Z · n · α + μ1 · У · n · ),
где k – среднее удельное сопротивление грунта резанию, кг/см2 (см. табл. 1);
δ – угол резания: δ = 25…55°; μ1 – коэффициент трения стали о грунт: μ1 = 0,3;
Z, У – проекции линии износа зубьев на вертикальной и горизонтальной осях (выбираются конструктивно), см.
13
Таблица 1
Категория грунта |
|
Среднее |
Средняя |
|
|
предельная |
|||
|
k, кг/см2 |
|||
|
грунта |
2 |
||
|
|
удельное |
несущая |
|
|
Грунты |
сопротивление |
способность |
|
|
|
грунта резанию |
|
|
|
|
|
k1, кг/см |
|
І |
Песок, супесь |
0,1–0,55 |
2,5 |
|
II |
Суглинок без включений |
0,57–1,1 |
0,6 |
|
IIІ |
Суглинок плотный, глина |
1,1–1,7 |
1,0 |
|
средняя |
|
|||
|
Суглинок крепкий со |
|
|
|
IV |
щебнем, или галькой, |
1,6–2,4 |
1,4 |
|
глина крепкая и очень |
|
|||
|
крепкая, влажная |
|
|
|
|
Задача № 2 |
|
|
|
Определить силу сопротивления резанию мерзлых грунтов по
формуле А.Н. Зеленина |
|
|
|
|
|
|
||
W C |
|
|
|
|
δ |
|
μ, |
кг |
у |
h 1 0,55b 1 |
90 |
|
|||||
p |
|
|
150 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
где Cу – число ударов ударника ДорНИИ с площадью штампа 1 см2:
Категория грунта |
V |
VI |
VII |
VIII |
Число ударов Cу |
35–70 |
70–140 |
140–280 |
280–550 |
μ – коэффициент, учитывающий характер разработки грунта:
Свободное резание |
0,5–0,55 |
Полусвободное резание |
0,7–0,75 |
Несвободное резание |
1,0 |
14
Задача № 3
Определить производительность насоса в гидравлической системе землеройной машины и скорость перемещения поршня.
Производительность насоса и скорость перемещения поршня определяют по следующим формулам:
|
|
|
Q |
|
N |
, |
л/мин; |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Cр |
|
|
|
|
|||
|
|
|
vп |
|
|
|
N |
|
, л/с, |
|
|
||
|
|
|
Cр |
π |
Дц2 |
d 2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||
где N – мощность передаваемая насосом, кВт или л·с; |
1 |
|
|||||||||||
Cр – переводной коэффициент: при N в кВт Ср = |
, при N в |
||||||||||||
612 |
|||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
л·с. Ср = |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
450 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
р – давление в гидроцилиндре, кг/см2; |
|
|
|||||||||||
Дц – цилиндра: Дц = 200 мм; |
|
|
|
|
|
|
|||||||
d – диаметрштока: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Усилиенаштоке, т |
До 1,0 |
|
|
1,2–3,0 3,0–6,0 |
6–10,0 |
||||||||
Давление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
вгидроцилиндре,
кг/см2 |
До 50 |
60–70 |
80–100 |
120–150 |
Диаметрштокаd |
(0,2…0,3)Дц (0,3…0,4)Дц |
0,5 Дц |
(0,6…0,7)Дц |
|
Задача № 4
Определить мощность привода компрессора, объем ресивера для систем управления муфтами, тормозами и вспомогательными механизмами в машинах для земляных работ.
Мощность привода компрессора определяется по формуле:
15
N |
Lc Qk |
, кВт, |
|
3600 102 |
|||
|
|
где η – КПД, характеризующий механические и другие потери при сжатии воздуха η = 0,7…0,8;
Lc – удельная работа на сжатие всасываемого воздуха:
|
|
3 |
k |
|
P |
k 1 |
|
3 |
|
||||
L |
|
|
|
P |
|
|
2 |
|
|
|
|||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 , кг·м/м |
, |
|||
|
k 1 |
P |
k |
||||||||||
c |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
где k – показатель адиабаты (1,41);
Р1 и Р2 – начальное и конечное давление воздуха, кг/см2; Qk – производительность компрессора, м3/с:
Qk 3600 β Wa , м3/ч,
где – коэффициент запаса, учитывающий утечки и неравномерность работы системы: = 1,3…1,4;
Wa – средний секундный расход воздуха при атмосферном давлении:
Wa Wсек рmax ,
где рmax – максимальное давление воздуха, развиваемое компрессором;
Wсек – секундный расход воздуха, м3/с
Wсек 36001 |
n |
z W , м3/сек, |
1 |
где W – расход воздуха на одну операцию, м3. Необходимый объем ресивера определяется по формуле
16
V |
|
α Wa t |
, м3, |
|
P |
|
|||
|
|
P |
|
|
|
max |
min |
|
|
где – коэффициент запаса: = 1,1…1,2;
t – время потребное для подкачки ресивера, с: t = 20…30 с; рmax , рmin – максимальное и минимальное давление воздуха в
ресивере:
рmax рmin 0,35 рmax .
Внутренний диаметр трубопровода определяется по формуле
d 2 Wπсекv , м,
где v – скорость воздуха для магистральных трубопроводов: для магистрали v = 10 м/с, для ответвлений v = 10…20 м/с.
Задача № 5
Определить производительность рыхлителя.
Эксплуатационная производительность рыхлителя определяется по формуле
Пэ B h Lp.x kmt kb , м3/ч,
Lр.х p
1000 vp.x 3600
где В – ширина захвата при рыхлении, м:
B kп b n 2htg t n 1 ,
где kп – коэффициент перекрытия: kп = 0,75;
17
μ – угол скола от вертиками: μ = 15…45° – меньшие значения при рыхлении мерзлых и скальных пород, большие – при рыхлении обычных грунтов;
h – средняяглубинарыхления, м: h = (0,6…0,8) · hуст (см. табл. 2); km – коэффициент, учитывающий, с одной стороны, потери
времени на подход толкача, а с другой – увеличение рабочей скорости рыхлителя: km = 0,8…1,2;
kb – коэффициент использования времени: kb = 0,85;
vp.x – средняя скорость рабочего хода, км/ч: vp.x = (0,6…0,7)
vн ( vн – номинальная скорость базового трактора с механической
трансмиссией на передаче соответствующей скорости движения порядка 2,5–3,0 км/ч); для тракторов с гидравлической и электроме-
ханической трансмиссиями vp.x = 1,7…2,2 км/ч;
tp – время одного разворота в конце участка с учетом выглубления зубьев: tp = 15…20 с.
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
Номинальное и тяговое усилие |
|
||
Параметры |
базового трактора, т |
|||
|
3 |
4,5 |
6 |
|
Количество зубьев |
1–7 (5) |
1–7 (5) |
1–7 (3) |
|
Вылет, мм |
450 |
500 |
600 |
|
Наибольшая глубина рых- |
|
|
|
|
ления от опорной поверх- |
200–500 |
250–500 |
350–700 |
|
ности h, мм |
(300) |
(350) |
(400) |
|
Наибольший угол въезда, |
|
|
|
|
град |
12–25 |
12–25 |
12–25 |
|
Отношение веса рыхли- |
|
0,12–0,2 |
0,16–0,21 |
|
тельного оборудования |
0,07–0,19 |
|||
к весу базового трактора |
(0,18) |
(0,18) |
(0,19) |
|
Примечание. В скобках указаны средние значения параметров.
18
Задача № 6
Определить суммарное сопротивление движения бульдозера по горизонтальной площадке.
Суммарное сопротивления движения определяется по формуле
W = Wр + Wпр + Wm + Wтр + Wв,
где Wр – сопротивление резанию:
Wр = k · L · h1,
где k – удельноесопротивление лобовому резанию, кг/м2 (см. табл. 3); h1 – глубина резания во время перемещения призмы грунта, м:
h1= kп Uпр ,
L
где kп – коэффициент зависящий от свойств грунта:
–для связных грунтов – 0,025–0,032,
–для несвязных грунтов – 0,06–0,07, Uпр – объем призмы волочения:
Uпр = L2kH 2 ,
пр
где kпр – коэффициент, зависящий от характера грунта (см. табл. 4); Wпр – сопротивление перемещению призмы волочения
Wпр = Uпр · γe · μ2, кг,
где γe – объемный вес грунта в плотном теле, кг/м3: для I категории грунта γe = 1600 кг/м3;
μ2 – коэффициент трения грунта по грунту: для связных грунтов μ2 = 0,5, для несвязных грунтов μ2 = 0,7;
Wв – сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу
19
