Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основной текст

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
13.28 Mб
Скачать

и педагогики, этика, белорусский язык, иностранный язык, физиче­ ская культура, логика, эстетика, религиоведение, права человека, основы идеологии белорусского государства, основы приватизации и курсы совета вуза (к ним относится дисциплина «Введение в ин­ женерное образование»).

Цикл общенаучных и общепрофессиональных дисциплин преду­

сматривает изучение математики, физики, химии, информатики, инженерной графики, основ экологии, защиты населения иУхозяйст­ венных объектов в чрезвычайных ситуациях и радиационнойТ безо­ пасности, охраны труда, материаловедения, технологии материалов, теоретической механики, механики материалов, теории механизмов и машин, нормирования точности и технических измерений, дета­

лей машин, электротехники и электроники,Боснов энергосбереже­

ния, вибрационных машин в строительстве, основ надежности ма­

шин и средств автоматизации.

Н

Цикл специальных дисциплин предусматривает изучение систем

управления машинами, электроники

микропроцессороной техни­

ки, автоматики, автоматизации маш

н робототехники, гидравли­

ки, гидромашин и гидроп ивода,

йтягово-транспортных машин,

подъемно-транспортных машин, маш н для земляных работ, техно­

 

 

 

 

 

 

 

 

и

логии производства и рем нта машин, эксплуатации строительных

и дорожных машин, с р и ельнрй механики и расчета металлокон­

струкций, технических

сн в с здания машин, строительных, до­

 

 

 

 

 

 

 

о

 

рожных и мелиора вных машин, экономики предприятия, органи­

зации

прои водства

т

 

 

управления, конструирования и расчета

строительных и дорожных машин.

 

 

 

 

 

и

 

 

Цикл дисциплин специализаций включает дисциплины, харак­

 

 

 

 

з

 

 

терные для к нкретной специализации. Наиболее востребованными

специализациями специальности 1-36 11 01 в республике являются

1-36

 

 

о

 

 

 

 

 

И 01-01 01 «Подъемно-транспортные машины и оборудова­

 

п

 

 

 

 

 

ни » и 1-36 11 01-01 03 «Дорожные машины и оборудование». Ве­

 

 

работа по открыгию специализации по созданию и эксплуата­

дется

 

 

 

 

 

 

ции лифтов. Например, к дисциплинам специализации «Дорожные

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

машины и оборудование» относятся: машины для содержания дорог и аэродромов, асфальтобетонные заводы и бетонные узлы, техноло­ гия дорожного строительства, строительные краны, комплексная ме­ ханизация, система автоматизированного проектирования, привод строительно-дорожных машин. Цикл дисциплин по выбору для этой

20

специализации включает; математические модели рабочих процес­ сов машин, математическое моделирование производственных про­ цессов, тепловые процессы в машинах и технологических системах, коммунальные машины.

Учебным планом предусмотрено проведение практик. Практики являются частью общего процесса подготовки специалистов, продол­ жением учебного процесса в производственных условиях и проводятся напередовых предприятиях, в учреждениях и организациях различных

производственных условиях знаний, полученных в процессе обученияУ ввысшемучебном заведении, на овладение производственными навы­

ками, передовыми технологиями и методами труда.

отраслейнародного хозяйства. Практики направлены на Тзакрепление в

Ознакомительная практика предусматривает ознакомление с

конструкцией двигателей внутреннего сгорания, тракторов,Н

тягачей,

строительной, дорожной, подъемно-транспортной техники путем

Сучетомбудущейспециализации организуютсяБследующее практики.

 

 

ли

изучения ее на полигоне, в лабораториях учебного заведения, приоб­

ретение навыков работы на одной

нескольких из этих машин,

ознакомление с технологией ст о тельствайна объектах дорожного

 

о

 

 

строительства и предприятиях. Г уппа студентов должна разбиваться

наподгруппы, за каждой из к т ых закрепляется преподаватель.

 

т

 

 

Технологическая прак ика,рявляясь частью учебного процесса,

и

 

 

ставит перед собой цель закрепления теоретических знаний, получен­

ныхпри изучении ряда д сциплин, и знакомство с машиностроитель­

з

 

 

 

ным предприятием по про зводству строительной техники. По воз­

можности предусмотрена работа студента в качестве станочника (то­

каря, фрезер вщика, шлифовщика, сверловщика) или слесаря.

 

п

Экс луатаци нная практика проводится на предприятиях,

ративные

 

экс луатирующихо строительно-дорожные, коммунальные, мелио­

Р

 

и одъемно-транспортные машины. В ее в процессе пре­

дусмотр но изучение в практических условиях устройства машин, приобретение навыков работы на них, методов ремонта, восстанов­ ления, наладки, диагностики машин, методов и навыков техниче­ ского обслуживания, сборки, разборки, регулировки узлов и систем машин, ознакомление со структурой административного и опера­ тивного управления предприятием, эксплуатирующим технику, вы­ числительным центром, правилами внутреннего распорядка.

21

Конструкторско-технологическая практика проводится в ос­ новном на предприятиях, проектирующих и выпускающих строи­ тельно-дорожные, коммунальные, мелиоративные и, подъемно­ транспортные машины, в отделах главного конструктора и главного технолога и в цехах завода. Студент знакомится со структурой предприятия, организацией работы в КБ и ОГК и отдельных служ­ бах; изучает конструкции строительно-дорожных, коммунальных, мелиоративных и подъемно-транспортных машин, вьшускаемых на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

предприятии, изучает организацию проектирования машин, изготов­

ления и испытания опьпных образцов, постановки машин на серий­

ный вьшуск; знакомится с технологией изготовления деталейУмашин

и сборочных единиц, в том числе и рабочего оборудования, приобре­

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

тает навыки конструирования деталей машин.

е исключено прохо­

ждение практики в эксплуатационных организациях (управлениях

механизации), где проводится ремонт техники. СтудентыН

знакомятся

также со структурой предприятия и его управления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

Преддипломная практика проводится на заводах, в проектньк

организациях и предприятиях по проект

рованию и гоготовлению

строительно-дорожных, коммунальных,ймелиоративных и подъем­

 

 

 

 

 

о

 

 

в научно-исследова­

но-транспортных машин и

оботов, а также

тельских лабораториях и кафед ах высшего учебного заведения. За

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

время практики студент д лженрвыполнить патентно-технический

анализ

 

 

и

к нструкции,

подготовить

технико­

разрабатываем й

экономическое обоснование принятого решения по улучшению

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

конструктивных эксплуатационных качеств машины, экономиче­

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

ски обосновать целесообразность принимаемого им технического

решения,

д брать материалы, на базе которых проводится конст­

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рукторская р работка. При эксплуатационной тематике произво­

делий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дится анализ технического состояния парка машин, экономический

анализ их работы и разрабатываются методы совершенствования

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р монта, эксплуатации или технологии ремонта и диагностики из­ применительно к данному предприятию.

Учебным планом предусматривается также объем учебной на­ грузки, включая обязательные аудиторные занятия.

22

глава 3

ЮИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ, ДОРОЖНЫХ МАШИН

ИОБОРУДОВАНИЯ

3.1.История развития подъемно-транспортных машинУвестногов рыча­из­Т

Аналогичные устройства для поднятия и перемещенияН больших тяжестей были известны и народам БлижнегоБВостока. Строительные

работы, связанные с поднятием и перемещением больших тяжестей с

использованием грузоподъемных механизмов, производились, напри­ мер, при сооружении египетских пирамид.йТак, пирамида Хеопса, со­ оруженная в XXVn веке до нашей эры,иимела высоту 147 м и сложена

из2,5 млн. известняковых блоков массой от 2 до 30 т. Сложной техни­ ческой задачей являлась установка пл т Баальбекской террасы, нахо­

дящейся на территории

сов

 

еменного государства Ливан, имеюищх

длинудо 20 м, сечение 4,8 х 4,2 м и массу более 1000 т.

т

В античный период при срительстве храма Зевса в Гелиопо­

и

 

лисе во II веке до н.э. были устан влены колонны из порфира мас­

сойдо 360 т; в храме Ар емиды в Эфесе использованы мраморные

балкидлиной доз90 м [5].

Первымиколичествасредствами, облегчающими ручной труд, были рычаги, мадного людей. Так, на строительстве пирамиды Хеопса,

катки и накл нные плоскости. Проведение крупных строительных работ при таких средствах механизации требовало привлечения гро­

продолжавшемсяе более 20 лет, было постоянно занято около 100 тыс. Рч лов к. Рычажные подъемники - прототипы современных стрело­

выхкранов - использовались для подъема воды.

Еще за 22 века до нашей эры начали применять и простейшие вороты с ручным приводом. В VII веке до н.э. появились блоки, а во П веке до н.э. - вороты с червячной, цевочной и зубчатыми переда­ чамис ручным приводом.

Б эпоху средневековья, в Х1-ХШ веках, в связи с развитием тор­ говли, мореплавания и горно-металлургической промышленности

23

началось быстрое развитие грузоподъемных машин и расширилась область их применения. Появились первые прототипы современных кранов, имевшие ручной привод и привод от топчаковых колес. Вначале эти краны изготовлялись из дерева и только для осей и крюков применялась сталь.

 

С глубокой древности известны и машины непрерывного транс­

портирования, сначала в виде водоподъемных колес и скребковых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

лотков, а затем - в виде ковшовых подъемников (рис. 3.1), прототи­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

пов современных элеваторов, приводившихся в движение силой

течения воды или вручную.

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

Рис. 3.1. Применение для строительства крепости

 

е

 

 

ковшового подъемника с ручным приводом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

В I860 г. создан первый кран с паровым двигателем. В 80-х го­

дах XIX века начали применяться краны с электрическими дветателями [5, 6].

Большая заслуга в деле развития подъемно-транспортной техни­ ки принадлежит России. Еще в XI веке для подъема тяжестей при возведении Софийского собора в Новгороде строители пользова­ лись сложными системами полиспастов, дающими существенный выигрыш в силе и превосходившими по своим техническим воз­ можностям устройства, применявшиеся в Западной Европе.

24

в 1677 г. на колокольню Московского Кремля подняли Большой Успенский колокол массой 130 т. Подъем колокола проводился с помощью рычагов, полиспаста и ворота. Для облегчения подъема колокол цепями был соединен с противовесом, что было ориги­ нальным решением, облегчавшим труд.

В ХУШ веке на металлургических заводах Урала, Алтая и За­

вдействие давлением воды. ийБНТУ

В1769 г. с помощью оригинальногорустро ства было проведено перемещение на большое расстоян е камня размером 1 5 х 9 х 7 м и массой более 1000 т, использованногоо скульптором Фальконе в ка­ честве основания памятникатПет у I. Камень перемещали по медньш шарам, уложенным в бшитых медными листами желобах (первый прототип шарикоподшипника). Перемещение осуществля­лосьустановкуротов, из

бьшаустандоставкавлена Александровская колонна массой более 600 т.

В 1834 г. с м щью канатов, полиспастов и воротов была осу­ щ ствл на и установка 48 колонн Исаакиевского собора в

П т

(масса каждой колонны примерно 100 т). Процесс уста­

 

п

новки колонн был разработан настолько четко, что длительность

установкирбургеодной колонны составляла в среднем всего 105 минут.

Долгое время в России не занимались систематическим изучени­

Рем и обобщением опьгга развития подъемно-транспортных машин.

И только в 80-х годах XIX столетия проф. И.А. Вышнеградский

(1831-1895) впервые создал курс подъемно-транспортных машин. В1882г. вышла работа проф. Н.П. Петрова, систематизирующая и обоб­ щающая опьгг механизированной перегрузки грузов. Большой вклад

25

в развитие подъемно-транспортного машиностроения внесли проф, Н.И. Самусь, издавший в 1886 г. «Курс подъемных машин» с атла­ сом, и Л.З. Ратковский, преподаватель Петербургского политехниче­ ского института и заведующий отделом подъемных машин и металли­ ческих конструкций Пугаловского завода, издавший в 1907 - 1910 гг. ряд книг под общим названием «Подъемные краны».

Начало производства отечественных подъемно-транспортныхУ

машин относится к 1900 г., когда впервые были построены краны на Брянском, Краматорском и Путиловском заводах. ВТ1913 г. годо­

вой выпуск кранов на Брянском и Краматорском заводах составлял 70 шт. Такое производство не могло удовлетворитьНзапросы разви­

вающейся промышленности. Большая часть машин ввозилась из-за

 

Б

фаницы или изготовлялась на заводах, расположенных в России, но

принадлежащих иностранцам [5].

й

После 1917 г. в России были созданы условия для быстрого раз­

вития отечественного подъемно-транспортного машиностроения,

даны специализированные заводытрудоемкихпо выпуску подъемно-транс­

развития механизации тяжелых

работ, механизации и ав­

томатизации производства. Подьемно-транспортное машиностроение выделилось в самостоятельную область данной отрасли. Были соз­

портного оборудования. Вместе с асширением материальной базы

 

р

подъемно-транспор ного машин строения росли и крепли кадры

конструкторов [6].

о

но-

ртнзмашиностроения, ставшая родоначальником боль­

шого к личества специализированных кафедр этого профиля. Были

созданы

гоециализированные научно-исследовательские, проектно-

В 1924 г. в МГТУ м. Баумана по инициативе заслуженного деяте­

ля науки и техн

т

РСФСР, доктора технических наук, проф. Л.Г. Ки­

 

ки

фера впервые была со дана кафедра, готовящая специалистов подъем­

трансп Рконструкторскиее и технологические организации, занимающиеся

вопросами создания новой подъемно-транспортной техники и разработ­ кой нормативной документации (стандартов, методических и руково­ дящих документов и т.п.), такие как, например, АО ВНИИПТМаш, яв­ ляющийся головным научно-исследовательским институтом по кранам мостового типа, портальным, консольным, железнодорожным, а также по электроталям; АО ВПИИСтройДорМаш - головной науч­ но-исследовательский институт по стреловым самоходным кранам

26

общего назначения и кранам-манипуляторам; СКТБК - специ­ ализированное конструкторско-технологическое бюро башенного краностроения и другие специализированные организации.

Большой вклад в развитие подъемно-транспортного машино­ строения внесли профессора Л.Г. Кифер, И.И. Абрамович, О.А. Спиваковский, А.И. Д1^ельский, П.С. Козьмин и др. Проф. Л.Г. Кифер впервые организовал подготовку инженеров по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование» в МГТУ им. Бау­ мана. В созданном им и проф. И.И. Абрамовичем учебнике «Грузо­

подъемные машины» с атласом конструкций обобщен отечествен­

ныйизарубежный опыг построения грузоподъемных машин первой

половиныXX века.

 

 

 

 

У

Темпы развития подъемно-транспортного машиностроения,Твне­

дрение прогрессивных машин и оборудования и средств механиза­

ции, проводимая работа по повышению технического уровня вы­

 

 

 

 

 

 

Н

 

пускаемого оборудования позволили существенно )пвеличить про­

изводительность труда.

 

 

 

Б

 

Специализированные проектные организации совместно с ма­

шиностроительными заводами

 

йряд высокопроизводитель­

ных, экономичных и удобных в эксплуатации машин и устройств

длямеханизации погруз

 

создали

 

 

- азг узочных работ. Созданы элекгро-

 

 

 

р

 

 

 

и автопогрузчики, различные п грузочные машины для штучных и

сыпучих грузов, ш абелирующие и другие подъемные средства,

 

 

и

 

 

 

 

 

позволяющие осущес влячноь комплексную механизацию на многих

участках предпр ят йтчерной и цветной металлургии, машино­

 

 

о

мической промышленности и др. Разра­

строительной, угольной, х

ботаны уникальные конструкции плавучих кранов большой грузо­

 

п

 

 

 

 

 

подъемн сти, сзданы новые конструкции мостовых электрических

е

 

 

 

 

 

 

кранов общего назначения грузоподъемностью от 5 до 50 т с высо­

кимит хническими показателями и многое другое [5, 6].

 

Р

 

3.2. История развития строительных машин

 

 

 

 

До начала XX века сколько-нибудь организованного произ­ водства строительных машин практически не было. Строительные работы повсеместно выполнялись только вручную. На земляных работах использовались лопаты, заступы, тачки и конные повозки - грабарки. Приготовление раствора и бетона велось на деревянных

27

настилах с помощью лопат и ведра для воды. Каменная кладка вы­ полнялась вручную с помощью кельмы, отвеса, ящика для раствора На верхние этажи строящихся зданий кирпич поднимали грузчикикозоносы, носившие на плечах по лесам и стремянкам деревянное при­ способление, так назьшаемую «козу», нагруженную кирпичом. Распи­ ловка леса велась вручную двумя пильщиками, которые накатывали бревна на высокие козлы, а затем распиливали их большой тяжелой пи­ лой. Балки для перекрытий обгесьшались из круглого леса вручнуюУто­ пором. Транспортным средством при перевозках строительныхТгрузов на большие расстояния служила телега, запряженная ломовой лошадью.

штабах. Достаточно сказать, что только в 1898 г. для движения были

Между тем в отдельные годы строительство велосьНв больших мас­

но, что пытливая мысль русских инженеров издавна работала над во­ просами механизации тяжелых и трудоемких строительных работ.

открыты 5053 версты вновь построенных железныхБдорог. Естествен­

Известно, что уже в1810-1811гг.йв России на Ижорском заводе была построена первая плавучаяимногоковшовая землечерпалка с

паровым двигателем моищостью 15 л. с. Эта землечерпалка, осуще­ ствлявшая черпание на глубину 7,5 м, предназначалась для подвод­

была построена вторая такая рже землечерпалка, а в 1825 г. - третья, более мощная, с паровойтмашин й мощностью 20 л. с. [7, 8].

ной выемки грунта при строоггельстве гавани в Кронштадте. В 1815 г

Для строрггельстваиперв й в России железной дороги большого

протяжения Петербург - Москва (1843-1851 гг.) русское правитель­ ство приобрелозв Амер ке четыре одноковшовых паровых экскава­

тора конструкщшоУ. Отиса с ковшом емкостью 1,14 м^ и паровым двигателем м щн стью 15 л. с. Обслуживали такую машину 11 че­ ловек.пВ дальнейшем в Россию неоднократно завозились экскавато­ рыеиностранного производства.

В России ервый одноковшовый экскаватор был изготовлен Ртолько в 1900 г. на Путиловском заводе по чертежам американской фирмы «Бюсайрус». Емкость ковша этого экскаватора составляла: для тяжелых грунтов 1,5, для легких - 2,3 м^. За 15 лет до 1917 г.

было выпущено всего 35 экскаваторов.

Вручную в дореволюционной России выполнялись и другие тру­ доемкие работы в тех отраслях хозяйства, для которых машины и оборудование изготовляются сейчас заводами строительного, до­ рожного и коммунального машиностроения.

28

Так, глину для кирпичных заводов копали вручную, а перевози­ ли в тачках и вагонетках с ручной или конной тягой. Гипсовый ка­ мень также добывался вручную, а обжиг его производился в на­ польных печах при ручной загрузке и выгрузке. Для помола обож­ женного гипса применялись жернова. Блоки и плиты из естественного камня добывались, обтесывались, шлифовались и

полировались только вручную.

в крайне недостаточных количествах. Так, например, МинистерствоУ путей сообщения, выполнявшее основные работы по строительству

Дробление щебня для строительства производилось вручную, ку­

железныхдорог, в 1910 г. имело всего три камнедробилки.

валдой. Камнедробилки начали применять только с 1907-Т1908 гг., но

загрузкой сырья. Первая

вращающаяся печь, привезенная из-за гра­

ницы, была установлена

в 1900 г. на Бакинском цементномН

заводе.

Двепервые русские вращающиеся печи размером 1,8 х 25 м были из­

Цементные заводы в России работали на шахтныхБпечах с ручной

 

и

готовлены в 1909 г. на Макеевском заводе. Максимальный объем вы­

пускацемента, составивший 1,8 млн. т, был достигнут в 1913 г.

Большая часть жилых домов в го одахй, особенно, в деревнях и

о

 

селах России бьша построена из де ева, что вызывало опасность

пожаров. В 1917 г. во всей Р ссии бьшо только 12 пожарных авто­

 

т

мобилей. Пожарные команды римели в своем распоряжении лишь

конные повозки с

бочками

и ручные пожарные насосы. По количе­

 

ству пожаров и размерам убы ков от них Россия занимала первое местовмире [7].з

Огромнаяработы,отсталость была преодолена не сразу. Количество

строительных машин было настолько мало, что даже в годы граж­ данскойпв йны, к гда в стране почти не велись крутшые стро­

ительныен скольких организащсй.

каждый экскаватор становился предметом спора

РД ло дошло до того, что при высшем органе руководства народ­ ным хозяйством, ВСНХ РСФСР, было создано бюро распределения и кошроля экскаваторов, которое выявляло и брало на учет все имевшиеся в стране экскаваторы, определяло их состояние, контро­ лировало ход выполнения ремонтов и оперативно перебрасывало экскаваторы с одного объекта на другой. На начало 1922 г. было зарегистрировано 130 экскаваторов, в том числе 67 исправных, из них отечественного производства (путиловских) 11. Обеспечение

29