W010465 Курсовая работа Классификация строительных машин, их принципиальные схемы и конструкции, расчет основных технологических параметров

Содержание

Введение 1

1. Обзор строительной техники 6

1.1. Грузоподъемные машины 7

1.2. Машины непрерывного транспорта и погрузочно-разгрузочные машины 8

1.3. Машины для подготовительных и вспомогательных работ 9

1.4. Машины для земляных работ 11

1.5. Машины и установки для буровых и свайных работ 15

1.6. Машины и установки для дробления, сортировки и промывки каменных материалов 18

1.7. Смесительные машины 19

1.8. Машины для транспортирования бетонных и растворных смесей 20

1.9. Бетоноукладочные машины. 21

1.10. Машины для отделочных работ 21

1.11. Ручные машины 22

2. Бульдозеры 24

2.1. Определение. Краткая характеристика. 24

2.2. Классификация бульдозеров 26

2.3. Бульдозер – оценка перед выбором 33

Заключение 38

Использованная литература: 39

Введение

Главными путями достижения высокой производительности труда являются автоматизация и механизация производственных процессов, внедрение новой техники и технологии, передовой организации труда, специализации производства и повышение квалификации рабочих.

Комплексная механизация - такой способ выполнения строительных и монтажных работ, при котором трудоёмкие основные и вспомогательные операции технологического процесса осуществляются при помощи машин, увязанных по параметрам. Машины должны быть подобраны и расставлены таким образом, чтобы достигалось наивысшая их выработка, производительность труда, обеспечивались заданные темпы строительства при наименьшей стоимости строительных работ.

Средства автоматизации - основные элементы автоматических систем управления: измерительные преобразователи, усилительные элементы, исполнительные элементы, обеспечивающие требуемые мощность, точность и быстроту действия.

Средства механизации - совокупность строительных и дорожных машин, установок, транспортных средств, комплектов оборудования производственных предприятий, механизированных инструментов, применяемых на строительстве или эксплуатации автомобильных дорог, мостовых и других инженерных сооружений и комплексов линейных зданий.

Все строительные машины, в зависимости от их конструктивной сходности и назначения, относятся к различным подразделениям и уровням.

Классификация строительных машин предусматривает деление на:

1. Классы (совокупность машин, имеющих сходное назначение при проведении строительных работ)

2 Подклассы (т е машины, предназначенные для какого-то определенного вида работ)

3 Группы (в них входят машины, работающие по одному принципу - методу физического воздействия на обрабатываемый объект, принципиальной схемой устройства.)

4 Виды (включают разновидности подгрупп)

5 Подвиды (объединяют машины вида по различным конструктивным особенностям)

6 Индекс (означает заводскую маркировку данного образца строительной техники)

Все строительные машины делятся на 2 основных класса:

1. строительно-монтажная техника

2. дорожно-строительная техника (машины и мех-мы самых разных подклассов, групп и подгрупп, таких как асфальтоукладчики, профилировщики, грунтосмесители, гудронаторы)

Конструктивные составляющие машин:

Каждая машина состоит из деталей (элементов) и сборочных единиц, предназначенных для выполнения определенных функций в процессе работы машины.

По функциональному признаку в каждой машине различают следующие группы элементов:

• силовые установки (двигатели), являющиеся источником или преобразователем энергии в механическую работу;

• рабочее оборудование, непосредственно осуществляющее технологическую операцию и имеющее непосредственное воздействие на перерабатываемый материал;

• ходовое оборудование (у самоходных машин), предназначенное для передвижения всей машины и передачи давления от массы машины и рабочих нагрузок на основание;

• передаточные механизмы для осуществления связи силового оборудования с рабочим оборудованием, а также с ходовым оборудованием самоходных машин при различных комбинациях скоростей моментов и сил;

• систему управления, предназначенную для запуска и остановки силового оборудования, а также для соединения и разъединения связи между силовым оборудованием и рабочим (ходовым) оборудованием, а также в необходимых случаях для быстрого прекращения движения — торможения;

• несущую конструкцию (раму) машины, служащую для размещения и закрепления на ней всех элементов машины и сохранения их взаимного расположения между собой. У самоходных машин несущая конструкция передает давление от массы машины и рабочих нагрузок на основание через ходовое оборудование, а у стационарных — непосредственно через детали опорного устройства.

Общие требования к строительным машинам и оборудованию:

Строительные машины должны обеспечивать необходимую производительность при работе в различных условиях: при разнообразных атмосферных условиях и температурах окружающего воздуха от +40 до — 40° С, во все времена года и суток, при перемещении по грунтовым дорогам и бездорожью, а также в стесненных условиях строительной площадки, поэтому к той или иной машине предъявляют ряд требований исходя из конкретных условий эксплуатации.

Каждая строительная машина должна быть:

• надежна и долговечна в эксплуатации;

• приспособлена к изменению условий работы;

• отличаться простотой в обслуживании, ремонте и монтаже, демонтаже и транспортировании;

• экономична в эксплуатации, т. е. расходовать минимальное количество электроэнергии или топлива и смазочных материалов на единицу вырабатываемой продукции.

Машина должна обеспечивать безопасность труда, удобство работы и минимальную утомляемость обслуживающего персонала. Машина должна иметь красивую внешнюю форму, хорошую отделку и стойкую окраску.

Маневренность определяется возможностью 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.

Устойчивость машины — это способность противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть. Чем ниже центр тяжести машины и чем больше ее опорная база, тем устойчивее машина.

Основные параметры строительных машин и их размеры, технические требования, методы их испытания, маркировки, упаковки и транспортирования регламентированы Государственными общесоюзными стандартами - ГОСТами.

Производительность машин

Производительность машины — это количество продукции (выраженное в массе, объеме или штуках), вырабатываемой (перерабатываемой) в единицу времени — час, смену, год. Различают производительность: теоретическую (расчетную, конструктивную), техническую и эксплуатационную.

Теоретическая, (расчетная конструктивная) производительность — это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени непрерывной работы при расчетных: скоростях рабочих движений, значениях нагрузок, условиях работы.

Техническая производительность — это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени непрерывной работы машины непосредственно в производственных условиях, при правильно выбранных режимах работы и нагрузках на рабочие механизмы.

Эксплуатационная производительность — это количество продукции, вырабатываемой в единицу времени, с учетом всех перерывов в работе, вызываемых требованиями эксплуатации, условиями труда работающих, организационными причинами, и простоев машин в ремонт

Нагрузки, воспринимаемые машинами

Строительные машины находятся под воздействием различных нагрузок:

• нагрузок от собственной массы;

• нагрузок, возникающих при работе машины;

• сил инерции;

• ветровой нагрузки;

• нагрузки от атмосферных осадков.

Нагрузки от собственной массы учитывают при определении прочности элементов конструкции машины. При этом необходимо принимать во внимание собственную массу ее сборочных единиц и деталей. Естественно, наибольшее влияние нагрузок от собственной массы испытывают опорные сборочные единицы машины. Масса эксцентрично расположенных частей — стрел, рукоятей, консолей — может существенно увеличивать опрокидывающий момент, действующий на машину.

Нагрузки, возникающие при работе машины, зависят от вида выполняемой машиной работы. Такими нагрузками являются сопротивление грунта копанию у экскаваторов, сопротивление, возникающее при перемещении грунта отвалом бульдозера; масса поднимаемого груза грузоподъемной машиной, ковшом экскаватора или погрузчика и т. д.

Инерционные нагрузки возникают при изменении скоростей или направления перемещения частей машины, машины в целом с грузом или без него.

Ветровые нагрузки у строительных машин с большой наветренной поверхностью (башенные, козловые краны и др.) могут быть настолько значительными, что иногда вызывают аварии — скатывание машины по рельсовым путям и опрокидывание. Ветровые нагрузки необходимо учитывать при расчете устойчивости, а также при расчете на прочность металлоконструкций и деталей механизмов передвижения, вращения поворотной части машины, а также при расчете потребной мощности двигателей.

Обзор строительной техники

Большое разнообразие технологических процессов, свойственных строительному производству, вызывает необходимость применения различных по своему назначению, устройству, мощности и размерам строительных машин. Перед началом строительных работ нужно составить список необходимых машин и посчитать затраты. В первую очередь разберем классификацию по назначению для того, чтобы определиться какие именно машины и оборудование будут задействованы в нашем строительстве.

По назначению строительные машины и оборудование делятся на:

• 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;

• оборудование для технического обслуживания строительных машин.

Каждая из названных групп машин в свою очередь может быть разделена по способу выполнения работ и виду рабочего органа на несколько подгрупп.

Все строительные машины по источнику потребляемой энергии могут быть разделены на машины, работающие от собственной энергетической установки, и машины, использующие энергию, подведенную извне. К первой группе относятся машины с двигателями внутреннего сгорания, ко второй — машины с электрическими двигателями, питаемыми током от внешней сети, и машины с пневматическим приводом.

По числу рабочего оборудования строительные машины разделяют на универсальные и специальные: первые снабжаются несколькими видами сменного рабочего оборудования, а вторые — обычно только одним видом рабочего оборудования.

Большинство строительных машин самоходные, но имеются машины и стационарные, например приставные башенные краны, дробилки, грохоты и т. д.

Отдельные виды строительных машин различаются по ходовому устройству (гусеничный ход или колесный); по типу базовой машины, на которой смонтирована та или другая машина (автомобиль, трактор, пневмоколесный тягач); по конструктивным особенностям — видам двигателя или привода (электрический двигатель, двигатель внутреннего сгорания, гидравлический или пневматический привод).

Теперь вернемся к классификации по назначению и рассмотрим каждую группу более подробно.

1.1. Грузоподъемные машины

В строительном производстве грузоподъемные машины имеют очень широкое применение. При возведении различных зданий и сооружений с их помощью подают строительные материалы и штучные детали, стеновые ограждения и элементы кровли, монтируют крупноблочные и крупнопанельные жилые здания, железобетонные и металлические конструкции промышленных зданий и сооружений, перемещают и монтируют оборудование промышленных предприятий, выполняют погрузочно-разгрузочные работы на складах материалов и конструкций, обслуживают производственные процессы на открытых площадках предприятий строительной индустрии и т. д.

В зависимости от назначения, конструкции и характера выполняемой работы грузоподъемные машины можно разделить на три основные группы:

1) первая группа включает простейшие машины:

a) домкраты: реечные, винтовые, гидравлические;

b) тали: ручные, электротали (тельферы);

c) лебедки, используемые в основном в качестве вспомогательного оборудования на монтажных и других работах: с ручным приводом, электролебедки;

2) вторая группа — подъемники, при помощи которых обеспечивается только вертикальная транспортировка грузов:

a) подъемники: мачтовые, шахтные, скиповые, грузопассажирские;

b) подъемные площадки: подвесные, наземные;

c) самоходные подъемники: телескопические, рычажные;

3) третья группа — краны, обеспечивающие как вертикальное, так и горизонтальное перемещение грузов в любом направлении в пределах, зависящих от параметров крана:

a) переставные,

b) байтовые,

c) жестконогие (деррики),

d) башенные,

e) автомобильные,

f) пневмоколесные,

g) гусеничные,

h) железнодорожные,

i) тракторные,

j) трубоукладчики,

k) мостовые,

l) козловые,

m) кабельные.

1.2. Машины непрерывного транспорта и погрузочно-разгрузочные машины

Транспортирующие машины, которые перемещают материалы равномерно и непрерывно в течение необходимого, времени, называют машинами непрерывного транспорта,

Такие машины широко применяются в строительстве и на предприятиях строительной индустрии для перемещения сыпучих (песок, цемент, известь), мелкокусковых, (щебень, гравий), штучных (кирпич) материалов и грунта.

По конструкции и принципу действия рабочего органа конвейеры делятся на ленточные, цепные (пластинчатые и скребковые), винтовые (шнеки), вибрационные и ковшовые (элеваторы). Наиболее распространенными являются ленточные конвейеры. Их применяют на предприятиях стройиндустрии и на строительных работах для транспортирования сыпучих, мелкокусковых и штучных грузов (цемент, известь, песок, щебень, кирпич).

Винты со сплошными лопастями применяют для транспортирования порошкообразных материалов (цемент, мел, гипс, зола, сухой песок и др.), а с ленточной спиральной поверхностью — для мелкокусковых (гравий, шлак, известняк, уголь). Когда кроме транспортирования необходимо и перемешивать материал, используются винты с фасонными лопастями или лопатками.

Элеваторами называют машины непрерывного транспорта, перемещающие материалы в вертикальном направлении или близком к нему. Элеваторы широко применяются для подачи материалов (песка, щебня, цемента) в высокорасположенные расходные бункера технологических установок или хранилищ.

В установках пневматического транспорта материал перемещается потоком воздуха по трубопроводам во взвешенном состоянии или же в контейнерах (капсулах).

Пневмотранспортные установки применяются на предприятиях строительной индустрии для перемещения сыпучих материалов (цемента, сухого песка, мелкого угля, щепы, опилок). При использовании контейнеров могут перемещаться также щебень и другие материалы. Преимуществом пневмотранспортных установок является возможность перемещать материалы в любом направлении и одновременно в несколько пунктов.

Они удобны и своей компактностью: транспортные линии можно располагать в траншеях, подвешивать на столбах, кронштейнах, не занимая много места в производственных помещениях. Благодаря герметичности трубопроводов потери транспортируемого материала незначительны. Высокая производительность и дальность транспортирования и относительно невысокие затраты на сооружение установок также являются их положительными качествами.

Установки пневматического транспорта разделяются на всасывающие (вакуумные), нагнетательные и аэрационные.

К вспомогательному оборудованию транспортирующих установок относятся бункера, затворы, питатели, спускные лотки (желоба), указатели уровня и другие приборы контроля и управления.

1.3. Машины для подготовительных и вспомогательных работ

К подготовительным работам относятся расчистка площадки от кустарников и леса, корчевание пней, удаление валунов, а также осушение участка, водопонижение грунтовых вод, расположенных выше подошвы будущих котлованов, рыхление твердых, мерзлых и скальных грунтов.

Основные виды машин для вспомогательных и подготовительных работ:

• Корчеватели и корчеватели-собиратели

• Машины для спиливания и валки деревьев

• Оборудование для водоотлива и водопонижения

• Оборудование для рыхления грунта

Корчеватели-собиратели монтируют на гусеничном тракторе в передней части. Его рабочий орган представляет собой толкающую раму бульдозерного типа с отвалом в виде массивной решетки, снизу которой имеются изогнутые вперед зубья. Подъем и опускание отвала осуществляются гидроцилиндрами.

При применении корчевателей-собирателей срезанные кусторезами кустарник и небольшие деревья накапливаются перед решеткой-отвалом и перемещаются ею к месту погрузки на транспорт.

Для защиты водителя от стволов деревьев кабина закрыта усиленной кровлей. Часовая производительность при работе корчевателя на тракторе Т-100 ориентировочно составляет 25 — 30 пней диаметром до 45 см'.

При расчистке строительной площадки от леса отдельные деревья, которые представляют ценность как деловая древесина, спиливают, очищают от сучьев и вывозят на склад для отправки в дальнейшую переработку. Для выполнения этих работ применяют цепные пилы, сучкорезы, древовалы и трелевочные тракторы.

При освоении новой строительной площадки и при небольшой глубине залегания грунтовых вод необходимо до начала земляных работ произвести работы по водопонижению, а в процессе земляных работ — по водоотливу. Для этой цели используют водоотливные насосы и водопонизительные установки.

Для обеспечения водоотлива при рытье котлованов и траншей в зависимости от притока воды применяют разнообразной конструкции насосы. При малом притоке воды могут быть применены диафрагмовые насосы или погружные насосы типа «гном», опускаемые непосредственно в приямок, в котором собирается вода. При большом притоке воды применяют передвижные и стационарные насосные установки.

Тяжелые, каменистые, а также мерзлые и скальные грунты разрыхляют для того, чтобы облегчить последующую работу землеройных машин. Рыхление осуществляют механическим способом — рыхлителями и взрывным способом.

Рыхлители используют для рыхления тяжелых грунтов и мягких известняков, глинистых сланцев, сцементированного гравия, песчаника, мерзлых грунтов, слежавшегося строительного мусора для последующей разработки землеройно-транспортными машинами, бульдозерами и скреперами.

Рыхлители могут быть прицепными и навесными на гусеничных тяжелых тракторах и экскаваторах. Навесные рыхлители более маневренны и производительны; заглублению их рабочего органа способствует собственная масса базовой машины.

1.4. Машины для земляных работ

Земляные работы являются составной частью строительства большинства инженерных сооружений. Они включают в себя: отрывку котлованов, траншей и мелиоративных каналов; возведение насыпей, плотин; устройство закрытых проходок в грунте в виде шахт и туннелей под различные подземные сооружения; бурение горизонтальных, наклонных и вертикальных скважин при бестраншейной прокладке трубопроводов под насыпями железных и шоссейных дорог, для установки свайных опор в плотных грунтах, для закладки зарядов взрывчатых веществ при разработке грунтов взрывом и т. п.

Рабочие органы, с помощью которых грунт отделяется от массива (зубья ковшей, бульдозерных отвалов, рыхлителей – рис. 1.1, а), называют землеройными. В конструкциях землеройных и землеройно-транспортных машин, рабочий процесс которых состоит из последовательно выполняемых операций отделения грунта от массива, его перемещения и отсыпки, землеройные рабочие органы совмещают с транспортирующими — ковшами (экскаваторы, скреперы) или отвалами (бульдозеры, грейдеры), называя первые ковшовыми, а вторые — отвальными.