А. В. Сидоренко, А. А. Мавроди

А.В. СИДОРЕНКО, А.А. МАВРОДИ

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Мариуполь 2009
Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра Подъемно-транспортных машин и деталей машин

 

 

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

КУРС ЛЕКЦИЙ

для студентов очной и заочной форм обучения

 

ТОМ I

ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ

 

 

Составили ____________ А.В Сидоренко

 

 

____________ А.А. Мавроди

 

 

Мариуполь 2009

УДК 621. 76 (077)

 

Строительные машины: Курс лекций: Том I: Дорожные машины /А.В. Сидоренко, А.А. Мавроди; - Мариуполь, 2009. – 56 с.: 25 илл, 2 табл.

 

В учебном пособии изложены основные разделы программы дисциплины «Дорожные машины». Даны краткие сведения о назначении машин, их конструкции, принципе работы, расчете производительности, необходимые справочные данные.

 

 

Составили ____________ А.В Сидоренко

 

 

____________ А.А. Мавроди

 

Отв. за выпуск ____________ В.В. Суглобов, д-р техн.

наук, проф.

Содержание

Лекция 1. Вводная. 5

Лекция 2. Классификация и индексация строительных и дорожных машин. 6

Лекция 3. Основные элементы строительных и дорожных машин. 9

Лекция 4. Основные технико-эксплуатационные показатели строительных и дорожных машин. 12

Лекция 5. Экономическая эффективность новой машины.. 14

Лекция 6. Транспортные средства и погрузочно–разгрузочные машины.. 16

Лекция 7. Пневмоколесные тягачи. Тяговые расчеты.. 21

Лекция 8. Специализированные транспортные средства. 24

Лекция 9. Полуприцепы-керамзитовозы, панелевозы и плитовозы.. 26

Лекция 10. Длиннобазовые полуприцепы–фермовозы, трубовозы, плетевозы, сантехкабиновозы.. 30

Лекция 11. Автомобили-самопогрузчики. Тяжеловозы.. 33

Лекция 12. Строительные погрузчики. Общие сведения. 36

Лекция 13. Одноковшовые фронтальные пневмоколесные погрузчики. 38

Лекция 14. Малогабаритные универсальные погрузчики. 40

Лекция 15. Многоковшовые строительные погрузчики. 44

Лекция 16. Сопротивление движению дорожной машины на пневматическом ходу 46

Лекция 17. Устойчивость дорожно-строительной машины.. 50

Лекция 18. Поперечная устойчивость машины при повороте на дороге с поперечным уклоном (на вираже) 53

Заключение. 55

Литература. 56

Экзаменационные вопросы по дисциплине «Дорожные машины». 57

 

Лекция 1. Вводная

 

– Общие сведения о трех взаимосвязанных дисциплинах: «Дорожные машины», «Машины для земляных работ», «Машины для производства строительных материалов». Эти сведения и далее по тексту изложены в документах: робоча навчальна программа з дисциплiн «Дорожнi машини», «Машини для земляних робiт», «Машини для виробництва будiвельних матерiалiв»

– Объём лекционных и лабораторно-практических занятий

– Сведения о курсовой работе

– Общие требования к усвоению дисциплины

– Режим экзаменов и аттестационных требований

– Литературные источники

– Перечень вопросов к экзаменационным билетам

– Вступление к курсу:

Подъем капитального строительства на качественно новый уровень возможен за счет последовательного проведения курса на дальнейшую его индустриализацию, существенного сокращения ручного труда, совершенствования структуры и организации строительного производства.

Одним из ведущих факторов в решении задач сокращения себестоимости и сроков строительства, повышения производительности труда и общей эффективности строительного производства является комплексная механизация строительно-монтажных работ. Широкому внедрению комплексной механизации в строительное производство способствует насыщение строительства необходимым количеством высокопроизводительных машин, освоение производства ряда новых типов машин, расширение технологических возможностей средств механизации и совершенствование организации их эффективного использования,

У нас в стране постоянно повышается технический уровень и качество машин и оборудования, меняется структура их выпуска за счет создания и освоения производства новых прогрессивных видов техники. В настоящее время отрасль строительного, дорожного и коммунального машиностроения выпускает около 2000 наименований различных по назначению машин и оборудования.

Лекция 2. Классификация и индексация строительных и дорожных машин

 

Классификация.

 

В строи­тельстве эксплуатируется более тысячи типораз­меров строительных машин различных по назна­чению, конструкции, принципу действия, разме­рам, мощности, производительности и т. п.

Строительные машины классифицируют: по назначению (технологическому признаку); режи­му работы; виду силового оборудования; степени подвижности и универсальности.

По назначению строительные машины делят на следующие группы: транспортные, транспортирующие и погрузочно-разгрузочные; грузоподъемные; для земляных работ; для свайных работ; для отделочных работ; для бетонных и железобетонных работ; ручные машины (механизированный инструмент). Каж­дая группа машин разделяется на подгруппы (например, грузоподъемные машины включают четыре подгруппы — домкраты, лебедки, подъ­емники и краны). Каждая подгруппа объединяет машины отдельных типов, различающихся кон­струкцией отдельных узлов или машин в целом (например, подъемники делят на мачтовые, шахтные, скиповые и струнные). Каждый тип машин имеет ряд типоразмеров (моделей), сходных по конструкции, но различающихся между собой отдельными параметрами (вмести­мостью ковша, грузоподъемностью, размерами и массой, производительностью, мощностью и т. п.). При производстве машин одного типоразмерного ряда широко используют стан­дартные детали и унифицированные сборочные единицы.

По режиму работы (принципу дейст­вия) различают машины периодического (цикли­чного) действия, выполняющие работу путем периодического многократного повторения одних и тех же чередующихся рабочих и холостых операций с цикличной выдачей продукции (строительные краны, одноковшовые экскаваторы и погрузчики, бульдозеры, скреперы и др.), и машины непрерывного действия, выдающие или транспортирующие продукцию непрерывным потоком (конвейеры, многоковшовые экскаваторы и погрузчики, насосы для транспортирования смесей и др.).

По виду силового оборудования различают машины с приводом от двигателей внутреннего сгорания, электрических, гидравличе­ских и пневматических двигателей. Многие строительные машины имеют комбинированный привод, например дизель-электрический и дизель-гидравлический (наиболее распространены), дизель-пневматический, электрогидравлический, электропвевматический и т. п.

По степени подвижности машины делят на стационарные, переносные и передвижные. Последние передвигаются во время работы или транспортировки и могут быть самоходными (большинство машин), прицепными и полуприцепными к базовым тяговым сред­ствам – грузовым автомобилям, тракторам, тяга­чам и т. п.

По степени универсальности раз­личают машины универсальные многоцелевого назначения, оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования, комплектами быстросъемных рабочих органов и приспособле­ний для выполнения большого разнообразия технологических операций (строительные экска­ваторы, бульдозеры, стреловые самоходные краны, погрузчики, ручные машины и т. п.) и специализированные, имеющие один вид рабочего оборудования и предназначенные для выполнения только одного технологического процесса (свайные молоты, бетононасосы и др.)

 

Требования к строительным и дорожным машинам

Строительная машина должна соответствовать своему назначению и обеспечивать максимально возможную производительность и минимальную стои­мость единицы продукции при работе в данных конкретных производственных условиях, а также приспосабливаться к меняющимся условиям эксплуатации. Машина должна иметь минимальную массу, простую, прочную, на­дежную и технологичную конструкцию с максимальным использованием в ней стандартных деталей и унифицированных сборочных единиц, быть удобной для монтажа, демонтажа и пере­возки, обладать необходимой устойчивостью против опрокидывания под воздействием внешних нагрузок. Машина должна обладать высокой надежностью и долговечностью, отличаться простотой технического обслуживания и ремонта, быть экономичной в эксплуатации, обеспечивать безопасные условия труда, удобство работы и минимальную утомляемость обслужива­ющего персонала. Внешний вид машин должен отвечать требованиям современной технической эстетики. Машины не должны загрязнять окружающую среду.

Самоходные машины должны обладать высокими маневренностью и проходимостью. Маневренность – способность машины передвигаться и разворачиваться в стесненных условиях с мини­мальным радиусом разворота. Проходимость – способность машины преодолевать различные неровности местности и небольшие водные преграды, двигаться по грунтам со слабой несущей способностью и снежному покрову. Проходимость характеризуется силой тяги, удельным давлением на грунт или дорожное покрытие, величи­ной дорожного просвета (клиренсом) – расстоя­нием от нижней точки машины до опорной поверхности, радиусами продольной и поперечной проходимости у колесных машин.

Сопротивление качению шин

На горизонтальной дороге сила сопротивлению качению (Н):

где G_a – вес груженой машины, Н; f – коэффициент сопротивления качению (зависит от состояния дорожного покрытия, выбирается по таблице 1)

 

Таблица 1. Значения коэффициента сопротивления качению f

Покрытие	Коэффициент f
1. Асфальтированное шоссе	0.015…0.02
2. Гравийно – щебеночная дорога	0.02…0.03
3. Булыжная мостовая	0.025…0.035
4. Грунтовая дорога сухая укатанная	0.025…0.035
5. Грунтовая дорога после дождя	0.05…0.15
6. Песок	0.1…0.3
7. Снежная укатанная дорога	0.03…0.04
8. Разрыхленный грунт	0.16…0.18

Сопротивление разгону

При неравномерном движении машины часть энергии двигателя будет затрачиваться на ускорение поступательно движущейся машины из-за наличия в ней неуравновешенных вращающихся масс. Для удобства расчетов вводится коэффициент учета вращающихся масс b.

Тогда сила инерции, которую надо преодолеть машине при разгоне (сопротивление разгону):

, Н

где: g – ускорение свободного падения, g=9,8 ^м/_с²;

j – ускорение машины:

,

b – коэффициент учета вращающихся масс,

,

где а =0,05…0,07 – для грузовых автомобилей; i_k – передаточное отношение коробки переключения передач (определяется по рис. 22, пример приведен ниже).

Пример: определить ускорение автомобиля при заданной скорости движения V = 5 ^км/_ч, на подъеме i=0,15 при f =0,02.

Включается вторая передача (i_k= 3,74). Согласно рис. 22 на заданной скорости D = 0,27. Тогда коэффициент учета вращающихся масс:

,

а ускорение:

,

Примечание:

Как видно, с помощью динамической характеристики автомобиля определяется установившаяся скорость движения V при известных дорожных условиях (т.е. при известных f и i), коэффициент учета вращающихся масс b и ускорение j, а также максимальный подъем при известных V и f. Например, определить максимальный угол подъема при V = 45 ^км/_ч и f = 0,02. При этой скорости (рис. 22) D = 0,05.

Следовательно:

 

 

Лекция 17. Устойчивость дорожно-строительной машины

 

Под устойчивостью машины понимается способность сохранения дорожно-строительной машиной заданного движения без опрокидывания, сползания и заноса.

 

А.В. СИДОРЕНКО, А.А. МАВРОДИ

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Мариуполь 2009
Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра Подъемно-транспортных машин и деталей машин

 

 

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

КУРС ЛЕКЦИЙ

для студентов очной и заочной форм обучения

 

ТОМ I

ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ

 

 

Составили ____________ А.В Сидоренко

 

 

____________ А.А. Мавроди

 

 

Мариуполь 2009

УДК 621. 76 (077)

 

Строительные машины: Курс лекций: Том I: Дорожные машины /А.В. Сидоренко, А.А. Мавроди; - Мариуполь, 2009. – 56 с.: 25 илл, 2 табл.

 

В учебном пособии изложены основные разделы программы дисциплины «Дорожные машины». Даны краткие сведения о назначении машин, их конструкции, принципе работы, расчете производительности, необходимые справочные данные.

 

 

Составили ____________ А.В Сидоренко

 

 

____________ А.А. Мавроди

 

Отв. за выпуск ____________ В.В. Суглобов, д-р техн.

наук, проф.

Содержание

Лекция 1. Вводная. 5

Лекция 2. Классификация и индексация строительных и дорожных машин. 6

Лекция 3. Основные элементы строительных и дорожных машин. 9

Лекция 4. Основные технико-эксплуатационные показатели строительных и дорожных машин. 12

Лекция 5. Экономическая эффективность новой машины.. 14

Лекция 6. Транспортные средства и погрузочно–разгрузочные машины.. 16

Лекция 7. Пневмоколесные тягачи. Тяговые расчеты.. 21

Лекция 8. Специализированные транспортные средства. 24

Лекция 9. Полуприцепы-керамзитовозы, панелевозы и плитовозы.. 26

Лекция 10. Длиннобазовые полуприцепы–фермовозы, трубовозы, плетевозы, сантехкабиновозы.. 30

Лекция 11. Автомобили-самопогрузчики. Тяжеловозы.. 33

Лекция 12. Строительные погрузчики. Общие сведения. 36

Лекция 13. Одноковшовые фронтальные пневмоколесные погрузчики. 38

Лекция 14. Малогабаритные универсальные погрузчики. 40

Лекция 15. Многоковшовые строительные погрузчики. 44

Лекция 16. Сопротивление движению дорожной машины на пневматическом ходу 46

Лекция 17. Устойчивость дорожно-строительной машины.. 50

Лекция 18. Поперечная устойчивость машины при повороте на дороге с поперечным уклоном (на вираже) 53

Заключение. 55

Литература. 56

Экзаменационные вопросы по дисциплине «Дорожные машины». 57

 

Лекция 1. Вводная

 

– Общие сведения о трех взаимосвязанных дисциплинах: «Дорожные машины», «Машины для земляных работ», «Машины для производства строительных материалов». Эти сведения и далее по тексту изложены в документах: робоча навчальна программа з дисциплiн «Дорожнi машини», «Машини для земляних робiт», «Машини для виробництва будiвельних матерiалiв»

– Объём лекционных и лабораторно-практических занятий

– Сведения о курсовой работе

– Общие требования к усвоению дисциплины

– Режим экзаменов и аттестационных требований

– Литературные источники

– Перечень вопросов к экзаменационным билетам

– Вступление к курсу:

Подъем капитального строительства на качественно новый уровень возможен за счет последовательного проведения курса на дальнейшую его индустриализацию, существенного сокращения ручного труда, совершенствования структуры и организации строительного производства.

Одним из ведущих факторов в решении задач сокращения себестоимости и сроков строительства, повышения производительности труда и общей эффективности строительного производства является комплексная механизация строительно-монтажных работ. Широкому внедрению комплексной механизации в строительное производство способствует насыщение строительства необходимым количеством высокопроизводительных машин, освоение производства ряда новых типов машин, расширение технологических возможностей средств механизации и совершенствование организации их эффективного использования,

У нас в стране постоянно повышается технический уровень и качество машин и оборудования, меняется структура их выпуска за счет создания и освоения производства новых прогрессивных видов техники. В настоящее время отрасль строительного, дорожного и коммунального машиностроения выпускает около 2000 наименований различных по назначению машин и оборудования.

Лекция 2. Классификация и индексация строительных и дорожных машин

 

Классификация.

 

В строи­тельстве эксплуатируется более тысячи типораз­меров строительных машин различных по назна­чению, конструкции, принципу действия, разме­рам, мощности, производительности и т. п.

Строительные машины классифицируют: по назначению (технологическому признаку); режи­му работы; виду силового оборудования; степени подвижности и универсальности.

По назначению строительные машины делят на следующие группы: транспортные, транспортирующие и погрузочно-разгрузочные; грузоподъемные; для земляных работ; для свайных работ; для отделочных работ; для бетонных и железобетонных работ; ручные машины (механизированный инструмент). Каж­дая группа машин разделяется на подгруппы (например, грузоподъемные машины включают четыре подгруппы — домкраты, лебедки, подъ­емники и краны). Каждая подгруппа объединяет машины отдельных типов, различающихся кон­струкцией отдельных узлов или машин в целом (например, подъемники делят на мачтовые, шахтные, скиповые и струнные). Каждый тип машин имеет ряд типоразмеров (моделей), сходных по конструкции, но различающихся между собой отдельными параметрами (вмести­мостью ковша, грузоподъемностью, размерами и массой, производительностью, мощностью и т. п.). При производстве машин одного типоразмерного ряда широко используют стан­дартные детали и унифицированные сборочные единицы.

По режиму работы (принципу дейст­вия) различают машины периодического (цикли­чного) действия, выполняющие работу путем периодического многократного повторения одних и тех же чередующихся рабочих и холостых операций с цикличной выдачей продукции (строительные краны, одноковшовые экскаваторы и погрузчики, бульдозеры, скреперы и др.), и машины непрерывного действия, выдающие или транспортирующие продукцию непрерывным потоком (конвейеры, многоковшовые экскаваторы и погрузчики, насосы для транспортирования смесей и др.).

По виду силового оборудования различают машины с приводом от двигателей внутреннего сгорания, электрических, гидравличе­ских и пневматических двигателей. Многие строительные машины имеют комбинированный привод, например дизель-электрический и дизель-гидравлический (наиболее распространены), дизель-пневматический, электрогидравлический, электропвевматический и т. п.

По степени подвижности машины делят на стационарные, переносные и передвижные. Последние передвигаются во время работы или транспортировки и могут быть самоходными (большинство машин), прицепными и полуприцепными к базовым тяговым сред­ствам – грузовым автомобилям, тракторам, тяга­чам и т. п.

По степени универсальности раз­личают машины универсальные многоцелевого назначения, оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования, комплектами быстросъемных рабочих органов и приспособле­ний для выполнения большого разнообразия технологических операций (строительные экска­ваторы, бульдозеры, стреловые самоходные краны, погрузчики, ручные машины и т. п.) и специализированные, имеющие один вид рабочего оборудования и предназначенные для выполнения только одного технологического процесса (свайные молоты, бетононасосы и др.)

 

Требования к строительным и дорожным машинам

Строительная машина должна соответствовать своему назначению и обеспечивать максимально возможную производительность и минимальную стои­мость единицы продукции при работе в данных конкретных производственных условиях, а также приспосабливаться к меняющимся условиям эксплуатации. Машина должна иметь минимальную массу, простую, прочную, на­дежную и технологичную конструкцию с максимальным использованием в ней стандартных деталей и унифицированных сборочных единиц, быть удобной для монтажа, демонтажа и пере­возки, обладать необходимой устойчивостью против опрокидывания под воздействием внешних нагрузок. Машина должна обладать высокой надежностью и долговечностью, отличаться простотой технического обслуживания и ремонта, быть экономичной в эксплуатации, обеспечивать безопасные условия труда, удобство работы и минимальную утомляемость обслужива­ющего персонала. Внешний вид машин должен отвечать требованиям современной технической эстетики. Машины не должны загрязнять окружающую среду.

Самоходные машины должны обладать высокими маневренностью и проходимостью. Маневренность – способность машины передвигаться и разворачиваться в стесненных условиях с мини­мальным радиусом разворота. Проходимость – способность машины преодолевать различные неровности местности и небольшие водные преграды, двигаться по грунтам со слабой несущей способностью и снежному покрову. Проходимость характеризуется силой тяги, удельным давлением на грунт или дорожное покрытие, величи­ной дорожного просвета (клиренсом) – расстоя­нием от нижней точки машины до опорной поверхности, радиусами продольной и поперечной проходимости у колесных машин.