- •Занятие № 1. Тема: « Введение. Общие Сведения о строительных машинах»
- •Климатические требования.
- •Занятие № 2, № 3, № 4. Тема: «Приводы строительных машин»
- •Электропривод.
- •Привод от двс
- •Механические передачи.
- •Гидравлический привод и гидропередачи.
- •Пневматический привод.
- •Ручной привод.
- •Занятие № 5. Тема: «Системы управления строительными машинами»
- •Занятие № 6. Лпз №1. Изучение устройства и принципа работы усилителей.
- •Занятие № 7. Тема: «Детали, сборочные единицы и устройства в строительных машинах»
- •Sфакт r
- •Занятие № 8. Лпз № 2. Определение длины барабана и канатоемкости.
- •Занятие № 9 и № 10. Тема: « Транспортирующие и погрузочно-разгрузочные машины».
- •Занятие № 11. Лпз №3. Изучение устройства и рабочего процессора ленточного конвейера. Определение прочности ленты и производительности.
- •Занятие № 12, №13. Тема: «Грузоподъемные машины»
- •Занятие № 14. Тема: «Стреловые самоходные и башенные краны».
- •Занятие №15 лпз №4. « Расчет полиспаста по заданной массе груза и высоте подъема»
- •Занятие № 16. Лпз №5. « Расчет грузовой и собственной устойчивости башенного крана»
- •Занятие № 17. Лпз №6. « Изучение устройства и рабочих органов и рабочих процессов вилочных автопогрузчиков»
- •Занятие № 18, 19. Тема: « Машины и оборудование для земляных работ».
- •Занятие № 20, № 21, № 22. Тема: « Машины и оборудования для буровых и свайных работ».
- •Занятие № 23. Тема: « Машины и установки для переработки каменных материалов».
- •Занятие № 24. Лпз №7 « Изучение устройства одноковшового экскаватора с оборудованием и обратной лопатой».
- •Занятие № 25. Лпз №8 « Определение производительности экскаватора».
- •Занятие № 26. Лпз №9 « Конструктивная схема бульдозера с гидроприводом управления отвалом. Определение производительности бульдозера».
- •Занятие № 27. Тема: « Машины и установки для приготовления бетонных смесей и растворов»
- •Занятие № 28. Лпз №10. «Изучение устройства и рабочих процессов смесителей циклического и непрерывного действия».
- •Занятие № 29. Тема: «Машины и оборудование для отделочных и кровельных работ».
- •Занятие № 30. Лпз №11. « Изучение устройства и рабочих процессов машин для отделочных работ».
- •Занятие № 31. Лпз № 12. « Изучение устройства и работы ручных машин».
Занятие № 17. Лпз №6. « Изучение устройства и рабочих органов и рабочих процессов вилочных автопогрузчиков»
На примере изучить методику определения производительности погрузчиков циклического и непрерывного действия. Изучить характеристики:
- автопогрузчика с боковым расположением рабочего органа
- электропогрузчика
- скребкового погрузчика.
Учебник. Барсов И.П «Строительные машины и оборудование», стр. 220-224.
Автопогрузчик 1 – вилочные подхваты 2 – рама 3 – гидроцилиндр
|
Ходовое устройство вилочных погрузчиков выполнено из сборочных единиц и деталей серийных автомобилей. В отличие от автомобилей задний мост со сдвоенными колесами установлен в передней части автопогрузчика, которая нагружена значительно больше задней. Двигатель и управляемые колеса размещены сзади. Основная рама грузоподъемного устройства удерживается в вертикальном положении штоком гидроцилиндра. При подъеме груза и его перевозке основная рама отклоняется гидроцилиндром назад на угол до 13°, вследствие чего уменьшается вылет центра тяжести груза от передней оси, обеспечивается более надежное положение груза на вилочных подхватах и разгружается передняя ось автопогрузчика. Для лучшего захвата и укладки груза в штабель или транспортные средства рама может наклоняться вперед на угол до 3°.
Автопогрузчик с боковым расположением рабочего органа предназначен для погрузочно-разгрузочных работ с длинномерными грузами. Он оборудован выдвижным вилочным подхватом и платформой для перевозки перегружаемого груза.
Электропогрузчики представляют собой малогабаритные вилочные погрузчики с приводом механизмов электродвигателями, питаемыми током от аккумуляторных батарей. Применяют для погрузочно-разгрузочных работ на складах материалов и изделий при наличии ровного твердого пола. Грузоподъемность 1…2т. Производительность погрузчиков цикличного действия зависит от грузоподъемности, возможного числа циклов в 1 ч, характера погружаемого материала. Производительность, т/ч, определяют по формулам:
для погрузчиков при работе со штучными грузами
где Q - грузоподъемность ковша, т; - коэффициент использования объема ковша (при мелкокусковых материалах=0,9, при средних и крупнокусковых=0,7);k - коэффициент использования погрузчика во времени; t - продолжительность цикла, мин.
Скребковые погрузчики со скребковым наклонным конвейером и питающим устройством в виде загребающих лап применяют для погрузки мелкокусковых неабразивных материалов (угля).
Производительность погрузчиков непрерывного действия зависит от мощности двигателя, габаритов рабочих органов, скорости движения транспортирующего органа, а также от рода перерабатываемого материала (песка, щебня), влияющего на заполнение ковшей. Производительность, м3/ч, определяют по формуле
где - объем ковша, л; - скорость ковшовой цепи, м/с; t - шаг ковшовой цепи, м; - коэффициент заполнения ковша,= 0,7...1,1.
Занятие № 18, 19. Тема: « Машины и оборудование для земляных работ».
Общие сведения о грунтах. Виды земляных работ.
Машины для подготовительных и вспомогательных работ: классификация и область применения.
Землеройно – транспортные машины: классификация и область применения.
Экскаваторы одноковшовые универсальные: классификация, область применения, устройство, работа. Экскаваторы непрерывного действия: классификация область применения.
Грунтами называют породы минерального или частично – органичного происхождения (торф, чернозем), залегающие в верхних слоях земной коры.
Различают группы сцементированные и несцементированные.
Сцементированные – скальные породы с плотной структурой и жесткой связью между частицами. Отличаются высокой механической прочностью.
Несцементированные - состоят из частиц различного размера разрушенных горных пород. В зависимости от размера частиц и их взаимосвязи, различают группы:
– несвязанные –сыпучие, в сухом состоянии (песок, гравий)
– связанные (глины) – несыпучие в сухом состоянии и пластичные во влажном состоянии. Грунты, состоящие из мелких песчаных или пылевых частиц с избытком влаги, называются плывунами.
Основными технологическими и физико – механическими свойствами грунтов являются: плотность, сцепление, пористость, угол естественного откоса, влажность, разрыхляемость, прочность на сжатие и срез, водопроницаемость, размываемость водой, коэффициент трения грунта о грунт и грунта о сталь рабочего органа.
Сцепление зависит от связи между частицами грунта и определяется начальным сопротивлением сдвигу. Увеличение влажности уменьшает сцепление, а промерзание увеличивает.
Сопротивление грунтов резанию и копанию.
При механическом способе разработки грунтов, рабочий орган машины своей режущей частью отделяет слой грунта от массива и перемещает в требуемом направлении. Общий процесс отделения грунта от массива, заполнение им полости рабочего органа, перемещение грунта рабочим органом, называется – копанием.
Самостоятельно: рис. 143 а, б, в –описание.
Определения: силы резания
Силы подачи
Силы трения раб. органа о грунт
сопротивления призмы грунта
Ф –ла проф. Домбровского – общее сопротивление.
Земляные работы являются наиболее трудоемкими и тяжелыми в строительстве и составляют примерно 10 % общей стоимости и трудоемкости.
К земляным работам относят рыхление твердого и скального грунта для последующей разработки, отрыв, котлование траншей, каналов, вскрышные работы, перемещение грунта в отвал, возведение насыпей с уплотнением грунта, зачистка дна и откосов, обратная засыпка котлованов и траншей после возведения фундамента, укладка труб, уплотнение и планировка поверхности.
Разработка грунта производится следующими способами:
- механическим – грунт или горные породы отделяются от массива ножевым или ковшовым рабочим органом.
- гидравлическим – струей воды размывают подошву забоя и вымывают разрушения грунта, при подводной выемки разрушение может осуществляться механическим путем с одновременным всасыванием смеси грунта, с водой, с землесосными снарядами и транспортированием смеси грунта с водой (пульпа) по пульпопроводу.
- взрывным – горные породы и различные грунты разрушаются давлением газов от сгорания взрывчатых веществ.
- комбинированные: механический (рыхление) + гидравлический (захват и транспортировка)
2. К подготовительным работам относятся расчистка площадки от кустарников и леса, корчевание пней, удаление валунов, осушение участка, водопонижение грунтовых вод, рыхление твердых, мерзлых и скальных грунтов.
Для расчистки территории от кустарников, пней, леса применяют следующие машины: кусторезы, корчеватели, корчеватели – собиратели, ценные пилы, древовалы, трелевочные тракторы. Камни и валуны расчищают погрузчиками с челюстными захватами или кранами с грейферным оборудованием.
Кусторез ДП-24 1 - отвал; 2 – гидроцилиндры; 3 - кабина; 4 - нож; 5 - толкающая рама; 6 - шаровая головка; 7 - ограждение |
Кусторезы представляют собой один из видов навесного сменного оборудования к гусеничным тракторам или пневмоколесным тягачам. Состоит из базового гусеничного трактора, отвала, ножей, укрепленных на нижней кромке отвала, толкающей рамы гидроцилиндров и кабины. Отвал опирается на лыжи, которые препятствуют сильному заглублению его в грунт. Величина заглубления и подъема отвала регулируется гидроцилиндрами. При срезании мелкого леса и кустарника нож отвала заглубляется на 2…5 см. Ширина расчищаемой полосы за один подход – 3,6 м.
Корчеватель ДП - 25 1 – толкающая рама; 2 – отвал; 3 - гидроцилиндры; 4 – базовый трактор |
Корчеватели – сменное навесное оборудование к гусеничным тракторам или пневматическим тягачам – применяется для корчевания пней после пилки и валки деревьев, расчистки площадок от крупных корней и камней массой до 25 т, а т.ж срезанных кустарников и деревьев кусторезом.
Состоит из базового трактора, универсальной толкающей рамы и корчевательного оборудования, отвала 4 –мя зубьями и гидроцилиндров. Отвал – балка, на которой сверху закреплен лобовой лист с литыми башмаками, в которые вставляются зубья и закрепляются клиньями. Ширина отвала корчевателя – 1,38 м.
При небольшом залегании вод на основании новых строительных площадок, необходимо до начала земляных работ провести работы по водопонижению и водоотливу. Для этого используют машины и оборудование для водоотлива и водопонижения. Используют центробежный водоотливной насос и водопонизительные установки – служат для понижения и поддержания уровня грунтовых вод ниже подошвы разрабатываемых котловин. Применяют установки с вакуумными иглофильтрами, с эжекторными иглофильтрами и артезианскими глубинными насосами.
3.Землеройно – транспортные машины предназначены для послойного отделения грунта от массива и транспортировки его к месту укладки на небольшие расстояния, а т.ж для выполнения планировочных работ. К ним относят бульдозеры, скреперы, грейдер – элеваторы и струги – метатели.
Бульдозерами выполняют следующие виды работ: расчистка территории от растительного слоя грунта, остатков пней, коней, планировку территории со срезкой неровностей, засыпку впадин и удаление излишнего грунта с его перемещением на 100…150 м, сооружение насыпи и выемок при строительстве железных и шоссейных дорог, разработку широких котлованов и траншей, возведение дамб и другие тяжелые бульдозеры применяют при работе на любых грунтах, включая взорванные скальные породы, а так же для разработки мерзлых грунтов.
Рабочее оборудование бульдозера состоит из широкого отвала, оснащенного ножами, толкающих брусьев с рамой и системы управления отвалом. При поступательном движении бульдозера вперед отвал опускается, при этом ножи опускаются в грунт срезают слой толщиной 15…25см, который затем отвалом перемещается к месту укладки.
По способу установки отвала относительно базовой машины различают бульдозеры с неповоротными поворотными отвалами.
Бульдозер с канатным управлением отвала 1 – толкающий брус; 2 – отвал; 3 - канатно-блочная система; 4 - рукоятка управления; 5 - гусеничной трактор; 6 - лебедка |
Бульдозер с неповоротным отвалом (установлен под углом 90 градусов к продольной оси трактора) может перемещать грунт только вперед. Бульдозер с поворотным отвалом может перемещать грузнее только вперед, но и непрерывно сдвигать его в ту или иную сторону.
В зависимости от системы управления раб. органом различают бульдозеры с канатным управлением (практически не используются) и с гидравлическим управлением.
Бульдозер с гидравлическим управлением отвала 1 - отвал; 2, 5 -гидроцилиндры; 3 - опора; 4 - толкающий брус |
Бульдозеры с гидравлическим приводом имеют отвал, который поднимается и опускается с помощью одного или двух гидроцилиндров. Отвал может устанавливаться в определенное неизменное положение, что позволяет вести планировочные работы. Бульдозер на гусеничном ходу с гидравлическим управлением (ДТ – 75) имеет поворотный и неповоротный отвалы. Оборудование состоит из отвала с ножами, толкающих брусьев с опорой, гидроцилиндров управления. Недостатком бульдозера такого типа является небольшая транспортная скорость и недопустимость движения на дорогах с асфальтовым покрытием.
Бульдозер на пневмоколесном ходу 1 – нож; 2 – отвал; 3,7 – кронштейны; 4,9 – гидроцилиндры; 5 – балласт; 6 – трактор; 8 – толкающий брус |
Бульдозер на пневмоколесном ходу (К - 702) состоит из отвала с ножами,
2 –х толкающих брусьев, 2 –х кронштейнов крепления бульдозерного оборудования, гидроцилиндров для изменения угла поперечного отвала, 2 –х гидроцилиндров подъема и опускания отвала, его перенос в поперечной плоскости осуществляют из кабины машиниста. Отвал можно устанавливать в 4 –е положения:
- опускание
- подъем
- нейтральное
- плавающее
Для повышения работы бульдозеров и улучшения условий работы, он может быть оборудован системой «Автоплан» - обеспечивает автоматическую стабилизацию положения отвала независимо от положения его ходового устройства на планируемой поверхности. При переходе на автоматический режим, с помощью блока управления задается необходимый угол отвала.
Производительность бульдозера при разработке и перемещении груза определяется по формуле:
где, a,b,h – геометрические размеры призмы волочения грунта перед отвалом (м)
n – число циклов за 1 час работы, n=3600 /т; - коэффициент наполнения геометрического объема призмы грунтом, =0,9…1,2;- коэффициент разрыхления грунта,= 1,05…1,35; Т – продолжительность цикла:
+:- время резания грунта
где, - длина пути резания, = 6…10м;- скорость трактора;- время перемещения грунта:;, где- длина пути транспортировки грунта,- скорость движения груженого бульдозера;- время холостого хода трактора (обратно):=(+L) $
- Скорость движения на обратном ходе.
- дополнительные затраты на подъем и опускание отвала, на переключение скоростей, разворот трактора.
Скреперы – применяют для послойного разрезания грунта, транспортировки его к месту укладки и выгрузки в сооружение или отвал. С их помощью возводят земляные насыпи и плотины, осуществляют выемки и вертикальную планировку больших площадей.
Скрепер представляет собой агрегат, состоящий из тяговой машины (трактор гусеничного или пневмоколесный) и прицепного или полуприцепного оборудования в виде ковша установленного на колесах и системы его управления.
Скреперы различают по вместимости ковша, способу передвижения, способам загрузки и разгрузки ковша, типу передней заслонки и системе управления.
По вместимости ковша:
- малой вместимости – до 3
- средней вместимости – з…10
- большой вместимости – свыше 10
По способу передвижения:
- прицепные
- полуприцепные
- самоходные
-самоходные скреперные поезда (2-3 скрепера)
По способу загрузки ковша:
- загрузка от силы тяги
- с механизированной элеваторной загрузкой
По способу загрузки:
- скрепер со свободной (самосвальной) разгрузкой вперед или назад
- с полупринудительной разгрузкой
По системе управления:
- с гидравлическим и – канатным управлением.
Полуприцепной скрепер 1 - трактор: 2 - седельно-сцепное устройство; 3 - рама; 4 - рукав и трубопроводы; 5 - гидроцилиндр управления заслонкой ковша; 6 - механизм управления заслонкой ковша; 7 - гидроцилиндр подъема и опускания ковша; 8-заслонка ковша; 9 - ковш; 10 - задняя стенка ковша; 11 - гидроцилиндр управления задней стенкой ковша | |
Самоходный скрепер ДЗ – 11П 1 – одноосный тягач; 2 – седельно-сцепное устройство; 3,4,8,11 – гидроцилиндры; 5 – трубопроводы; 6 - передняя рама; 7 - передняя заслонка; 9-задняя рама; 10 - задняя стенка; 12 — буфер; 13 - нож | |
Самоходный двухмоторный скрепер ДЗ-115 1 - тягач; 2 - седельно-сцепное устройство; 3 – хобот; 4 - гидроцилиндр поворота; 5 – гидроцилиндр ковша; 6 - заслонка; 7 – ковш; 8 - гидроцилиндр заслонки; 9 – задняя стенка; 10 - дополнительный двигатель; 11 – заднее колесо |
Грейдеры и автогрейдеры применяют в строительстве для профилирования земляного дорожного полотна, возведения небольших дорожных насыпей высотой до 0,6 м, планировки площадей, очистки территории от снега.
4. Экскаваторы служат для рытья котловин и траншей, отсыпки насыпи из резервов, выполнение вскрышных работ при всех категориях грунтов, включая взорванные скальные породы. С их помощью выполняется примерно 40...50 % всего объема земляных работ.
Одноковшовый экскаватор представляет собой землеройную машину циклического действия, оснащенную рабочим органом, которым является ковш с режущей кромкой или зубьями, осуществляющими резание грунта. Рабочий цикл экскаватора состоит из последовательных операций копания грунта, подъема и поворота ковша из забоя, выгрузки грунта на транспортные средства или в отвал и обратного поворота и опускания в забой.
Одноковшовые экскаваторы классифицируются по следующим направлениям:
1) По назначению и области применения:
- универсальные строительные общего назначения (ЭО), оснащаются ковшами объемом 0,15…5.
- специализированные:
Экскаваторы карьерные гусеничные (ЭКГ)- для добычи полезных ископаемых; объем ковша – 5…20 .
Экскаваторы вскрышные гусеничные (ЭВГ) –для работы в угольных разрезах и горно – рудовой промышленности; объем ковша – 6…80
Шагающие экскаваторы – драглайны (ЭШ) – с большим вылетом крюка. Для разработки и отсыпки в отвал грунтов I…IVгрупп. В угольной, горно – рудовой промышленности: объем ковша – 4…200
2) По типу подвески рабочего оборудования:
- одноковшовые экскаваторы с гибкой (канатной)подвеской
- одноковшовые экскаваторы с жесткой подвеской (с гидроцилиндрами)
3) По роду привода:
- с механическом приводом
- с гидравлическим приводом (сейчас изготавливают только с дизель – гидравлическим приводом и жесткой подвеской, т.к более высокий КПД, меньше затраты времени и средств на тех. обслуживание, простота управления, меньше масса)
4) По виду силовой установки:
- с ДВС
- с электродвигателем (экскаваторы большей мощности).
5) По ходовому устройству:
- гусеничные
- пневмоколесные
- шагающие
Строительным экскаваторам общего назначения присваивается следующая индексация; состоящая из букв «ЭО» и 4 – е последующие цифры:
1 – я цифра – размерная группа экскаватора, характеризующая эксплуатационную массу и объем ковша. Всего 7 размерных групп:
Группа экскаватора. Номин. объем ковша, |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0,15 |
0,25 |
0,4 |
0,65 |
1 |
1,6 |
2,5 | |
Эксплуатационная масса |
3-6 |
5,5-9,5 |
12-17 |
19-30 |
36-40 |
50-60 |
88-95 |
2 – я цифра – вид ходового устройства:
1 –гусеничное
2 – гусеничное уширенное
3 – пневмоколесное
4 –спец. шасси автомобильного типа
5 – шасси грузового автомобиля
6 – трактор
7 – прицепное.
3 –я цифра – конструктивное исполнение рабочего органа:
1 – с канатной подвеской рабочего органа
2 – с жесткой подвеской (или опирание) на гидроцилиндры
3 – телескопическую стрелу.
4 – я цифра – порядковый номер модели (1, 2, 3, 4 и т.д)
После цифры в марке экскаватора ставятся дополнительные буквенные обозначения.
А, Б, В – порядковая модернизация
С – северное исполнение
Т – тропическое исполнение
ТВ – исполнение для тропических влажных районов.
ЭО – 3122АС – экскаватор одноковшовый с ковшом объемом 0,4 на гусеничном ходу с гидроприводом и жесткой подвеской раб. оборудования, 2 – ой модели, 1 – ой модернизации, в северном исполнении.
Производительность экскаваторов определяется из формулы:
- техническая производительность:
Где, n - число циклов за 1 ч работы: ;- продолжительность цикла (сек);- коэффициент наполнения ковша грунтом;– коэффициент разрыхления грунта
Коэффициент наполнения ковша прямой лопатой принимают: 1,05…1,2.Для драглайна -= 0,9…1,15
- эксплуатационная производительность:
Где, - коэффициент использования машины по времени,;– коэффициент влияния качества системы управления и квалификации машиниста
- для ручного управления 0,81
- с сервомеханическими 0,86
- для мощных систем 0,98
В строительном производстве экскаваторы непрерывного действия применяют для рытья траншей, каналов, разработки грунта на вскрышных работах, для добычи строительных материалов в карьерах. Рабочим органом экскаваторов непрерывного действия являются ковши, укрепленные на бесконечной двойной цепи, облегчающей ковшовую раму или же укрепленные по периметру вращающегося ротора.
6) По назначению и способу работ экскаваторы подразделяются на траншейные и роторные продольного копания; карьерные цепные поперечного копания и роторные радиального копания. У экскаватора продольного копания рабочий орган расположен в плоскости движении машины, а у экскаваторов поперечного копания расположен перпендикулярно плоскости движения машины.
Самостоятельно изучить Барсов «Строительные машины и оборудование» стр. 267-300.