8. Система управления: требования, классификация

9. Ходовое оборудование: классификация, область использования

Ходовое оборудование строительных машин состоит из ходового устройства — движителей, механизма передвижения и опорных рам или осей.

По типу применяемых движителей ходовое оборудование делят на гусеничное, шинноколесное, рельсоколесное и шагающее. Движители передают нагрузку от машины на опорную поверхность и передвигают машины. Механизмы передвижения обеспечивают привод движителей при рабочем и транспортном режимах

Гусеничное ходовое оборудование. Его широко применяют как для строительных машин малой мощности массой 1...2 т, так и для машин самой большой мощности с массой в сотни и тысячи тонн. Оно обеспечивает возможность воспринимать значительные нагрузки при сравнительно низком давлении на грунт, большие тяговые усилия и хорошую маневренность.

Недостатками гусеничного хода являются значительная масса (до 35 % от всей массы машины), большая материалоемкость, недолговечность и высокая стоимость ремонтов, низкие КПД и т.д. Машины на гусеничном ходу передвигаются своим ходом, как правило, только в пределах строительных площадок, к которым их доставляют автомобильным, железнодорожным или водным транспортом.

Гусеничное ходовое оборудование может быть двух- и многогусеничным

Шинноколесное (пневмоколесное) ходовое оборудование. Оно выполняется обычно двухосным с одной или двумя ведущими осями. Более тяжелые машины выполняются трехосными с двумя или всеми ведущими осями, четырех- и многоосными. Основные достоинства:возможностью развивать высокие транспортные скорости, приближающиеся к скоростям грузовых автомобилей, что придает им большую мобильность.

Важной характеристикой колесных машин является колесная формула, состоящая из двух цифр; первая обозначает число всех колес, вторая — число приводных. К недостаткам такого привода следует отнести то, что колеса одного моста могут развивать только равные тяговые усилия, величины которых определяются максимальным тяговым усилием колеса, находящегося в худших по сцеплению дорожных условиях. Для устранения этого недостатка при движениях с низкими скоростями в сложных дорожных условиях применяют устройства для блокировки дифференциалов. Привод колес без дифференциалов обеспечивает простоту конструкции и более высокие тяговые усилия, но при поворотах машины и движении по неровной поверхности колеса проскальзывают вследствие разности скоростей. При этом увеличиваются расход энергии и износ шин.

Рельсоколесное ходовое оборудование. Оно обеспечивает низкое сопротивление передвижению, восприятие больших нагрузок, простоту конструкции и невысокую стоимость, достаточную долговечность и надежность. Жесткие рельсовые направляющие и основания обеспечивают возможность высокой точности работы машины. Главными недостатками этого хода являются: малая маневренность, сложность перебазировки на новые участки работ. Этот вид ходового оборудования применяют для башенных и железнодорожных кранов, цепных и роторно-стреловых экскаваторов.

Шагающее ходовое оборудование. Оно имеет несколько конструктивных решений. Оно выпускается как с механическим, так и гидравлическим приводом. Основным недостатком шагающего хода являются его малые скорости передвижения (обычно до 0,5 км/ч). Этот вид ходового оборудования применяют преимущественно на мощных экскаваторах-драглайнах.

10. Категории производительности строительных машин

Производительность машин - объём работ, производимый машиной за единицу времени (например, за час, смену, сутки и т.д.). Обычно производительность машин принято определять за 1 час работы.

Различают 3 вида производительности машин:

• конструктивную - Пк,

• техническою - Пт,

• эксплуатационную - Пэ.

Конструктивная производительность машин - количество продукции, выработанное машиной за 1 час при непрерывной работе. Процесс работы рассматривается при технических скоростях движения машин, условиях работы и нагрузках, установленных заводом изготовителем.

Для машин циклического действия.

Техническая производительность - наивысшая производительность за 1 час непрерывной работы, которая может быть достигнута в конкретных условиях производства работ при совершенной (проектной) организации строительного процесса.

В некоторых учебниках для каждого типа машин циклического действия приводятся свои формулы для технической производительности с включениями различных поправок и коэффициентов.

С целью унификации и общего подхода к определению технической производительности машин предлагается более общая исходная формула применимая для всех типов цикличных машин с введением общего коэффициента загрузки.

Эксплутационная производительность машины - это среднечасовая производительность в течении смены в производственных условиях с учётом перерывов в работе машин, предусмотренных нормами или проектом (заправка топливом, смена рабочего оборудования, перемещения по площадке и т.д.).

11. Основные физико-механические свойства грунтов 1. Гранулометрический состав, т. е. процентное содержание по весу частиц различной крупности: гальки (40 мм), гравия (2—40 мм), песка (0,25—2 мм), песчаной пыли (0,05— 0,25 мм), пылеватых частиц (0,005—0,05 мм) и глинистых частиц (менее 0,005 мм). 2. Объемный вес, т. е. отношение веса грунта к его объему при естественной влажности. Для грунтов он составляет от 15 до 20 кн/м3 (1,5—2 г/,и3). 3. Пористост ь — объем пор, заполненных водой и воздухом в процентах от общего объема грунта. Она характеризуется коэффициентом пористости, представляющим собой отношение объема занятых водой и воздухом пор к объему твердых частиц. 4. Весовая влажность — отношение веса воды к весу сухого грунта в %. 5. Связность (взаимное сцепление частиц) — способность грунта сопротивляться разделению на отдельные частицы под действием внешних нагрузок. Типичным представителем связных грунтов являются глину, несвязных грунтов — сухие пески. 6. Пластичность — свойство грунта изменять свою форму под действием внешних сил и сохранять эту форму после удаления внешних сил. Наибольшей пластичностью отличаются влажные глины; песок и промытый гравий — материалы непластичные. 7. Прочность. В связи с тем, что грунты, особенно не связные, имеют незначительную прочность, не удается пользойваться такими характеристиками, как прочность на одноосное. 8. Сопротивление сдвигу. Под действием механической нагрузки грунт разрушается в результате деформаций, превосходящих предельные значения. Считается, что эти деформации происходят по плоскостям скольжения (плоскостям, по которым происходит сдвиг одних частиц относительно других). При разрушении грунта частицы сопротивляются относитель—ному сдвигу. Это сопротивление характеризуется величиной, сцепления. Сопротивление сдвигу по плоскости скольжения уве-личивается в результате внутреннего трения частиц, возникаю щего под действием нормальных напряжений.

12. Прочностные свойства грунта

Прочностные свойства характеризуют поведение грунта под нагрузками, равными или превышающими критические, и определяются только при разрушении грунта. Сдвиг и разрыв — два основных механизма потери прочности телом. Сдвиг происходит под действием касательных сил; при сдвиге одна часть тела перемещается относительно другой. Разрыв тела происходит под действием нормальных растягивающих, сил и морфологически выражается в виде трещин и отделении одной части тела от другой.Основным показателем прочности грунтов является их сопротивление сдвигу; сопротивление разрыву определяется значительно реже. 

13. методика определение плотности грунта методом режущего кольца

Объемным весом грунта называется вес единицы объема грунта в его естественном состоянии. Объемный вес грунта (без нарушения его естественного сложения) в данной работе устанавливается посредством определения веса грунта в известном объеме кольца. Эта характеристика используется в фундаментостроении при определении нормативного давления на основание, напряжений от собственного веса грунта, давления на ограждающие конструкции, расчете устойчивости откосов и т.д. По объемному весу можно судить о плотности грунта. Необходимое оборудование и материалы: Кольцо с заточенной кромкой. Нож с прямым лезвием. Весы лабораторные с разновесами. Штангенциркуль. Монолит грунта.

С помощью штангенциркуля измеряют высоту и внутренний диаметр режущего кольца с точностью до 0,1 мм. Вычисляют внутренний объем кольца. Результаты записывают в журнал.2. Кольцо взвешивают с точностью до 0,01 г. 3. Кольцо ставят заостренной стороной на зачищенную поверхность моно- лита грунта. 4. Легким надавливанием на кольцо погружают его в грунт на 2-3 мм.5. Затем, обрезая грунт ножом с внешней стороны кольца, осаживают его на грунтовый столбик диаметром на 0,5-1мм больше наружного диаметра кольца до полного его заполнения. 6. Грунт ниже кольца подрезается на конус. Кольцо извлекают из монолита. 7. Излишки грунта, выступающего из кольца, осторожно срезают от центра

к краям вровень с уровнем кольца (рис. 2). 8. Кольцо с грунтом протирают снаружи и взвешивают. Погружение кольца в грунт Обработка результатов Удельный вес ? , кН/м3, определяют по формуле ? = (m1 – m)/V·g , (1) где m – масса кольца, г; m1 – масса кольца с грунтом, г; V – объем грунта, в кольце, см3; g – ускорение свободного падения, для инженерных расчетов принимают равным 10 м/с2. Результаты вычислений записывают в журнал испытаний режущим кольцом  

14. Конструкция ударника ДорНИИ. Определение……

В теории резания и копания грунтов при определении сил резания широко используется такой параметр как удельное сопротивление грунта резанию К. Численное значение К зависит от режима работы машины, параметров рабочего орган и параметров грунта, поэтому определяется только экспериментально и изменяется в широких пределах. Учитывая, что проведение опытов по резанию грунтов весьма трудоемко, проф. А.Н. Зеленин предложил экспресс-метод который позволяет не выполняя самого процесса резания получать численное значение К с достаточной точностью. В основе метода лежит число ударов Су ударника ДорНИИ. Зеленин А.Н. предложил также классификацию грунтов по числу ударов ударника. Согласно его предложению, все грунты талые и мерзлые разделены на категории (ГОСТ 17343-83). Затем для каждой категории грунта были найдены численные значения удельного сопротивления резанию К, Ш/м2 , которые и используются при расчетах сил резания.

Ударник ДорНИИ (известный как плотномер ДорНИИ) используется в дорожном деле для оценки несущей способности грунтовых дорог с точки зрения ее «разбитости» и необходимости ремонта (рисунок 2) Конструкция ударника крайне проста и надежна в работе. Металлический стержень имеет на одном конце круглый наконечник с углом заострения (3=180°, площадью 1см2 и длиной 100мм (рисунок 2). На другой конец одета гиря, массой 2,5кг. Ударник ставят наконечником на грунт, поднимают гирю и сбрасывают. Падая с высоты 400мм гиря ударяет по буртику, заставляя наконечник внедряться в грунт. По числу ударов за которое наконечник погрузится в массив на 100мм и определяют категорию грунта. Чем выше категория грунта, тем труднее ее разрабатывать. Таким образом, падая с высоты 400мм гиря совершает работу 10дж (1кГм) на площади в 1см2 .

15. Конструкция сдвигомера крыльчатки. Методика определения грунта сдвигу.

Испытание заключается в измерении максимального крутящего момента, возникающего при срезе грунта во время вращения в нем крестообразной лопасти.

Для массовых испытаний при зондировании торфяных залежей, пластов сапропелей и илов рекомендуется использовать прибор сдвигомер-крыльчатку конструкции Калининского политехнического института СК-8 или сдвигомер-крыльчатку Белдорнии.

Методика испытаний грунтов сдвигомером-крыльчаткой СК-8 (рис. 1.3) заключается в следующем. Измерительная головка надевается на переходник, в отверстие переходника и упора завинчивается стопорный винт. Затем при помощи рукояток крыльчатка задавливается в грунт до полной ее высоты. Перед поворотом проверяется положение стрелки индикатора и циферблат устанавливается на нуль. После указанных операций и проверки вертикального положения штанги обеими руками осуществляется поворот измерительной головки по часовой стрелке. По мере роста угла поворота отклонение стрелки индикатора возрастает. В процессе поворота следят за стрелкой индикатора до тех пор, пока не прекратится ее отклонение и не начнется спад. Положение стрелки, соответствующее началу ее обратного движения, представляет собой искомое значение. Эта величина записывается в журнал. Обычно разрушение грунта происходит при углах поворота от 20 до 60°.

Влияние трения по штангам учитывается следующим образом. После задавливания крыльчатки до заданной глубины прибор слегка поднимают (на 10-15 мм) при помощи ручек. При этом лопасти отключаются от штанг. Далее осуществляется поворот штанг с фиксацией по индикатору усилия, идущего на преодоление трения штанг о грунт. После этого штанги опускаются и приводятся в зацепление с крыльчаткой. Далее осуществляется поворот с включенной крыльчаткой.

По окончании испытания прибор извлекается из грунта. Для отвинчивания штанг можно пользоваться стопорным винтом. При задавливании и извлечении прибора необходимо следить за тем, чтобы движение штанг осуществлялось по вертикали. Если при задавливании и повороте крыльчатки встречаются пни или камни, необходимо извлечь прибор из грунта и попытаться задавить прибор в другом месте.

Применяющиеся крыльчатки имеют следующие размеры; Н = 100 мм, D = 54 мм и D₂  = 75 мм.

Сдвигомер-крыльчатка Белдорнии (рис 1.4) состоит из трех основных узлов: рабочего наконечника (крыльчатки), комплекта штанг идинамометрического устройства.

Прибор комплектуется двумя крыльчатками одинаковой высоты (100 мм), но с различными диаметрами - 54 и 75 мм. Четырехлопастная крыльчатка является сварной деталью, состоящей из металлических лопастей толщиной 2,5 мм, приваренных к штанге. Для облегчения процесса задавливания и извлечения крыльчатки из грунта верхние и нижние торцы лопастей затачивают. Длина наконечника в сборе (с крыльчаткой и полумуфтой) составляет 400 мм.

В качестве гарнитуры, несущей крыльчатку, используют стандартные штанги ручного бура с конусными резьбовыми соединениями. Диаметр штанг 34 мм. Рабочая длина штанги в комплекте к прибору составляет 2 м.

Конструкция сдвигомера СК-8: 1 - крыльчатка; 2 - устройство для учета трения штанг; 3, 4- штанги, соединенные резьбовыми переходниками;5 - измерительная головка с рукояткой; 6 - индикатор часового типа

16. Конструкция прибора Ковалёва , методика определения плотности и влажности грунта. Метод испытания плотномером Ковалева : В футляр-резервуар  прибора плотномера Ковалева до зафиксированной внутренней черты уровня наливают воду и опускают поплавок без сосуда . Расчищают площадку на грунте, ставят режущий цилиндр с крышкой-пяткой и ударами гири ударника погружают в него цилиндр. При погружении на 2 мм ниже поверхности грунта (до черты на пятке) его откапывают и зачищают режущий цилиндр. Излишний грунт срезают вровень с краями цилиндра и помещают его на

крышку-подставку поплавка. По шкале по уровню воды определяют плотность влажного грунта прибором Ковалева. Значение плотности заносят в таблицу.

Затем пробу грунта из режущего цилиндра выталкивают в сосуд, наливают в него воду на ³/₄ его объема и тщательно перемешивают до исчезновения комков.

Появившиеся пузырьки воздуха в виде пенки удаляют сетчатым диском. Сосуд со смесью воды и грунта устанавливают на поддон. Затем поплавок погружают в футляр-резервуар с водой. После этого в зависимости от вида грунта по одной из шкал берут отсчет плотности сухого грунта  р_с и заносят результат в таблицу