Методические указания по выполнению практических работ

Соловьева Г.В.

 

Методические указания по выполнению практических работ

ПМ 02 МДК 02.01

Тема 1.6. «Общие сведения о строительных машинах. Детали машин»

Тема 2.1. «Строительные машины и средства малой механизации»

 

 

Для специальности

 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

 

Кострома – 2016

 

 

 

Соловьева Г.В. Методические указания по выполнению практических работ. ПМ 02 МДК 02.01. Тема 1.6. «Общие сведения о строительных машинах. Детали машин», «Тема 2.1. «Строительные машины и средства малой механизации». - РИК ОГБПОУ «Костромской политехнический колледж», 2016, 37 с.

 

Рецензент: Ковальский Н.Ф., директор ООО «Костроматоннельстрой»

 

                                          ã Соловьева Г.В., 2016

                                    ã ОГБПОУ «Костромской

политехнический

колледж», 2016

 

 

Гарнитура шрифта «Times New Roman Cyr» 12 п. Формат 60х84/16. Кол-во листов 42/16. Кол-во авт. листов 1,5 РИК КПК Файл «ЭУМК\270802 - Строительство и эксплуатация зданий и сооружений\ПМ.02\МДК.02.01.Организация технологический процессов при строительстве, эксплуатации и реконструкции строительных объектов\Практические работы-2016»

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 3

Тема 1.6. «Общие сведения о строительных машинах. Детали машин». 3

Практическая работа №1. Изучение устройства и принципа работы механических передач. 3

Практическая работа №2. Тяговые расчёты машин. 3

Тема 2.1. «Строительные машины и средства малой механизации». 3

Практическая работа № 1. Изучение устройства и рабочего процесса вилочного автопогрузчика 3

Практическая работа № 2. Изучение устройства и рабочего процесса одноковшового экскаватора 3

Практическая работа № 3. Изучение устройства и работы бульдозера. 3

Практическая работа № 4. Изучение смесителя. 3

Практическая работа № 5. Расчет полиспаста и подбор каната по разрывному усилию.. 3

Практическая работа № 6. Изучение устройства и рабочего процесса отделочной машины.. 3

Практическая работа № 7. Изучение и устройство рабочего процесса ручной машины.. 3

Критерии оценки выполнения студентами отчетных работ. 3

Перечень отчетных работ. 3

ЛИТЕРАТУРА.. 3

ВВЕДЕНИЕ

Методическое пособие по практическим работам по ПМ 02 МДК 02.01 Тема 1.6. «Общие сведения о строительных машинах. Детали машин», Тема 2.1. «Строительные машины и средства малой механизации» для специальности 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

Пособие ставит перед собой задачу закрепление теоретических знаний и приобретение необходимых практических умений по темам профессионального модуля. Весь представленный материал основан на действующей нормативно-методической, законодательной и справочной литературе в строительстве. Обучение происходит с опорой на опыт обучающихся и их наблюдения с использованием лабораторных моделей и действующих инструментов и машин.

 

В результате проведения практических работ студент должен:

иметь представление:

– об устройстве строительных машин и средств малой механизации;

знать:

– назначение и область применения каждого вида строительных машин и средств малой механизации, их технико-эксплуатационные показатели, рабочие процессы, технологические возможности машин.

уметь:

– рационально выбирать машины для выполнения строительных работ в конкретных производственных условиях, определять их техническую и эксплуатационную производительность и другие эксплуатационные параметры.

 

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

 

№ работы	Практические работы	Количество часов
	Тема 1.6. «Общие сведения о строительных машинах. Детали машин
1.	Изучение устройства и принципа работы механических передач	2
2.	Тяговые расчеты машин	2
	Итого:	4
	Тема 2.1. «Строительные машины и средства малой механизации
1.	Изучение устройства и рабочего процесса вилочного автопогрузчика	2
2.	Изучение устройства и рабочего процесса одноковшового экскаватора	3
3.	Изучение устройства и работы бульдозера	3
4.	Изучение устройства и рабочего процесса смесителя, определение технической производительности	2
5.	Расчет полиспаста и подбор каната по разрывному усилию	2
6.	Изучение устройства и рабочего процесса отделочной машины	2
7.	Изучение устройства и рабочего процесса ручной машины	2
	Итого:	14

Тема 1.6. «Общие сведения о строительных машинах.
Детали машин»

Практическая работа №1.
Изучение устройства и принципа работы механических передач

В результате изучения студент должен:

иметь представление:

– о групповом и индивидуальном приводах, механических характеристиках различных приводов;

знать:

– назначение, классификацию и структуру приводов, преимущественные области применения, устройство и принцип работы различных видов приводов и их составных частей;

уметь:

– определять передаточное число различных механических передач.

 

Основными характеристиками передач служат коэффициент полезного действия η (КПД) и u (передаточное число). КПД определяют из отношения полезной работы отдаваемой машиной, ко всей работе выполняемой машиной. η=А2/А1

КПД η определяется из отношения мощности на ведомом валу к мощности ведущего вала двигателя:

η= N 2/ N 1                                     N= PV/1000,

где P - мощность вала, кВ,

V- частота вращения, об/мин,

N- мощность на ведущем и ведомом валу.

При вращательном движении ,

где D- диаметр окружности, м,

n- частота вращения об/мин.

Общий КПД равняется произведению КПД элементов передач. η= η1* η2* η3*… ηn.

Передаточным числом передач (u) называется отношение скорости ведущего вала к скорости ведомого вала u = ω1/ ω2.

Угловая скорость ω= n /30.

Передаточное число u = n 2/ n 1,

где n1-частота ведущего вала об/мин,

n2-частота ведомого вал об/мин.

 

M кр(1,2) = PD /2=9550 N / n,

где Мкр₁ и Мкр₂ - крутящие моменты на ведущем и ведомом валах, Нм,

N - мощность на валу, кВт,

n – частота вращения, об/мин.

 

u = n 1/ n 2 η

u = M 2/ M 1 η

где - КПД передачи от ведущего до ведомого вала,

P- окружное усилие, кН,

D – диаметр окружности в м.

Передаточным числом передаточной пары фрикционной или ременной передачи называется отношение диаметра ведомого колеса к диаметру ведущего или радиус ведомого к радиусу ведущего.

u = D 2/ D 1= R 2/ R 1

Передаточным числом передаточной пары для цепной или зубчатой передачи называется отношение числа зубьев на ведомой шестерне к числу зубьев на ведущей.

и = Z 2/ Z 1

Передаточным числом передаточной пары для червячной передачи называется отношение числа зубьев червячного колеса к числу заходов червяка.

и = Z / Z ч

Передаточное число системы передач равняется произведению передаточных чисел отдельных её пар.

u = u 1* u 2*… un

Диаметр делительной окружности червячного колеса равен:

D = m Z,

где m- модуль зацепления, мм.

Межцентровое расстояние зависит от передаточного числа и угла обхвата цепью малой звёздочки при нормальных условиях.

А=(30 – 60) * t,

где t- шаг зацепления цепи и звездочки.

Пример №1.

Определить пределы изменения частоты вращения ведомого вала фрикционного вариатора с коническими катками. Частота вращения ведущего вала 860 об/мин., наружные диаметры катков 400мм и 200 мм.

 

 

Дано: n1=860об/мин, DM= 200мм, Dб=400мм.   Найти: n2=? n*2=?

Решение: 1. Определяем передаточное число, если кольцо находится справа: 1.Определяем передаточное число, есо u1= D б lD м = 0, 4/0, 2= 2 2. Определяем передаточное число, если кольцо находится слева: u2= Dм/Dб =0,2./0,4.= 0,5 3.Определяем частоту вращения вала n2: n2= n1/u1= 860 /2= 430 об/мин 4.Определяем частоту вращения вала n*2: n*2= n1/u2= 860./0,5= 1720 об/мин.   Ответ: n2= 430 об/мин, n*2= 1720 об/мин.

Пример № 2.

Определить скорость ремня, передаваемое усилие и частоту вращения вала ременной передачи. Частота вращения ведущего шкива 720 об/мин., диаметр шкивов 160 и 640 мм., передаваемая мощность 6 кВт.

 

Дано: n1 = 720 об/мин, DI =160мм, D2= 640мм, N= 6 кВт.   Найти: V –? n2 –? P -?

Решение: 1. Определяем скорость движения ремня без учета проскальзывания: V= (πn1D1)/60= (3.14*720 *0,16)/60= 6м/с 2. Определяем передаточное число ременной передачи: u= D2/D1= 0,64/0, 16 = 4 3. Определяем частоту вращения ведомого шкива: n2= n1/u1= 720 /4= 18 об/мин 4. Определяем передаваемое усилие: P= 1000N/V= 1000*6/6= 1000 Н= 1 Кн.   Ответ: V= 6м/с, n2= 470 об/мин., Р= 1 Кн.

Пример № 3.

Определить окружное усилие на ободе червячного колеса. Модуль зацепления 10 мм., число зубьев червячного колеса 28, заходов червяка 4, КПД передачи 0,88, мощность на ведущем валу 8 кВт, часта вращения 1200 об/мин.

 

Дано: m=10мм, n1= 1200 об/мин, Z=28, N=8 кВт, Η=0,88.   Найти: P -?

Решение: 1. Определяем передаточное число червячной передачи: u=Z/Zч = 28/4= 7 2. Определяем крутящийся момент на ведущем валу: M1=9550*N/n1=9550*8 /1200 =64Н*м 3. Определяем крутящийся момент на валу червячного колеса: М2= М1*u*η= 64Н*7*0,88= 396Н*м 4. Определяем диаметр делительной окружности: D=m*Z=10*28= 280 мм 5. Определяем окружное усилие: P= 2*M2/D=2*396/ 0,28= 2820Н.   Ответ: Р= 2820 Н.

Для решения задач необходимо изучить гл. 4 «Механические передачи» в учебнике Волкова Д.П. «Строительные машины и средства малой механизации».

Курс лекций Урок №3 электронная версия

Задачи для решения

 

1. Определить передаточное число системы передачи двухступенчатого редуктора. Двухступенчатый редуктор состоит из зубчатой передачи, если число зубьев на ведущей шестерне равно 4, а на ведомой 32.

2. Определить окружное усилие на ободе червячного колеса. Модуль зацепления 15 мм., число зубьев червячного колеса 35, заходов червяка 5, КПД передачи 0,9, мощность на ведущем валу 12 кВт, часта вращения 1200 об/мин.

3. Определить скорость ремня, передаваемое усилие и частоту вращения вала ременной передачи. Частота вращения ведущего шкива 720 об/мин., диаметр шкивов 150 и 700 мм, передаваемая мощность 8 кВт.

4. Определить пределы изменения частоты вращения ведомого вала фрикционного вариатора с коническими катками. Частота вращения ведущего вала 940 об/мин., наружные диаметры катков 600мм и 300 мм.

5. Определить скорость ремня, частоту вращения вала ременной передачи. Частота вращения ведущего шкива 840 об/мин., диаметр шкивов 160 и 640 мм, передаваемая мощность 6 кВт.

6. Определить передаточное число передачи одноступенчатого редуктора. Одноступенчатый редуктор состоит из червячной передачи, если число заходов червяка равно 4, а число зубьев червячного колеса 32.

7. Выписать основные формулы для решения задач и дать пояснения к ним.

Практическая работа №2.
Тяговые расчёты машин

 

В результате изучения студент должен:

иметь представление:

– о принципе работы и свойстве дифференциального механизма, о приводных и управляемых колесах;

знать:

– назначение и классификацию ходовых устройств в строительных машинах, их предпочтительные области применения;

уметь:

– определять сопротивления передвижению машины и максимальное тяговое усилие по мощности приводного двигателя и по сцеплению движителя с основанием.

 

При движении автомобиля, трактора и другой строительной машины возникают различные сопротивления, на преодоление которых затрачивается энергия двигателя. Все действующие сопротивления подразделяются на основные и дополнительные.

Основное сопротивление слагается из сопротивления при движении машины на прямом горизонтальном участке пути с установившейся скоростью. Основное сопротивление движению обуславливается следующими причинами: трение качения колес (гусениц) осевых цапф в подшипнике, трения в механизме трансмиссии, потеря живой силы при переходе неровностей пути, сопротивление воздуха при движении на больших скоростях.

Кдополнительным сопротивлениям относятся: сопротивление движению на подъеме, движение на кривых участках пути, сопротивление ускорению движения.

W = Wo +(-) Wt,

где W- общее сопротивление движение машине,

Wo-основное сопротивление,

Wt- сопротивление движению на подъёме,

«+» - движение на подъёме,

«-» - движение под уклон.

Полное сопротивление при движении машины W = (G + Q) (Wo +- Wi + Wt),

где Q- вес груза,

G – собственный вес машины,

Wo- основное удельное сопротивление,

Wt- сопротивление при трогании с места,

Wo= 0,05 – 0,15 гусеничный ход,

Wt= 0,02 – 0,05,

Wo= 0,02 – 0,3 пневматический ход,

Wi- дополнительное удельное сопротивление на подъёме (уклоне).

Значение удельного сопротивления на подъёме принимается равному величине уклона пути в сотых.

Суммарное сопротивление движению преодолевается силой тяги (касательная сила тяги) на ободе ведущих колёс. T к, движение возможно, если Тк≥ W

При установившемся равномерном движении Тк = W.

Тяговое усилие по мощности равно:Tk = 1000 N дв η / V,

где Тк – тяговое усилие, кН,

V – скорость движения машины, м/с,

η - КПД передачи от двигателя к колёсам,

η = 0,8 – 0,9.

Тяговое усилие по сцеплению равно: Tk ≤ G сц* f сц≥ Po,

где Po – окружное усилие на ободе ведущего колеса (звёздочки),

Gсц – сцепной вес, т.е вес машины с грузом приходящегося на ведущие колёса (гусеницы),

fсц – коэффициент сцепления колёс (гусениц) с поверхностью дороги определяют по таблице 1.1.

 

Пример № 1.

Определить максимальные значения скорости, при которых груженый самосвал может преодолеть заданный уклон и передвигаться по заданному пути. Мощность двигателя 220 кВт. КПД передачи от вала двигателя до колес 0,8; вес автомобиля 240 кН, вес груза 250 кН, дорога грунтовая, основное удельное сопротивление 0,08; дополнительное удельное сопротивление на подъеме 0,14, сопротивление при трогании с места 0,03, коэффициент сцепления колёс с поверхностью пути 0,6.

V3

V1 V2

 

 

Дано: fсц=0,6, wt=0,03 η= 0,8, Wi= 0,14, G= 240 кН, Wo= 0,08, Nдв=220 кВт, Q=250кН, Wt= 0,03   Найти: V1, V2, V3 -?

Решение: 1. Определяем полное сопротивление придвижении машины: W= (G+Q) (Wo + W + Wi) =490(0,08+0,14+0,03)= 122,5 кН 2. Определяем сопротивление по сцеплению Тк= Gсц fсц =490 *0,6= 294 кН 3. Определяем скорость при трогании на уклоне. V1=(Nдв η)/W= (220*0,08)/122,5= 1,44 м/с = 5,3 км/ч. 4. Определяем скорость машины на уклоне V2= (Nдв η)/(G+Q)(Wo+Wi)= 1,6 м/с = 5,8 км/ч. 5. Определяем скорость на горизонтальном участке пути V3= (Nдв η)/(G+Q)Wo= 4,5 м/с = 16,2 км/ч.   Ответ: V1= 5,3 км/ч., V2= 5,8 км/ч., V3= 16,2 км/ч.

Пример № 2.

V

Определить максимальное значение уклонов, которое может преодолеть гусеничный трактор мощностью двигателя 95 кВт. Скорость передвижения 3,2 км/ч. КПД передачи от вала двигателя до ведущих звеньев гусениц 0,8, вес трактора 115 кН, дорога – рыхлый грунт, основное удельное сопротивление 0,15, сопротивление при трогании с места 0,3, коэффициент сцепления с поверхностью пути 0,7.

 

 

Дано: G= 115 кН, f= 0,7, V= 3,2 км/ч, η= 0,8, W= 0,3, Wо = 0,15. Nдв = 95 кВт Найти: i -?

Решение: Определяем тяговое усилие по мощности: Tk= (Nдв η)/V= (95*0,8)/0,88= 86,4 кН Определяем тяговое усилие по сцеплению: Tk= Gсц fсц= 115*0,7= 80,5 кН По условию Tk=W = 80,5 кН W= G(Wo+Wт+Wi)Wi= (W – GWo – GWт)/G= 0,52 i= 52 по таблицам находим уклон. Ответ: i= 52, данный уклон не допустим, и преодолеть трактор его не может.

Пример № 3.

V

Определить удельное значение тягового усилия, развивающее пневмоколёсным тягачом. Мощность двигателя 95 кВт. Пределы изменения скорости 2,2 – 30 км/м. КПД передачи от вала двигателя до колёс 0,8, вес тягача 56 кН., коэффициент сцепления колёс с поверхностью пути 0,6.

 

Дано: G= 56 кН, V2= 30 км/ч, Nдв = 95 кВт. V1= 2,2 км/ч fсц= 0,6 η= 0,8 Найти: V -?

Решение: 1. Определяем тяговое усилие по мощности при V мах: Tk= (Nдв η)/V2= 9,12 кН 2. Определяем тяговое усилие по мощности при V мин: Tk= (Nдв η)/V1= 124,4 кН 3. Определяем тяговое усилие по сцеплению: Tk= Gfсц= 56*0,6= 33,6 кН 4. Соблюдая условие, выбираем Тк Tk<Tсц V= (Nдв η)/Tk= 2,2 м/с= 8 км/ч. Ответ: движение тягача начнется V= 8 км/ч, до этой скорости будет пробуксовка колес.

 

Для решения задач необходимо изучить гл. 7.4 «Тяговые расчеты» в учебнике Волкова Д.П.«Строительные машины и средства малой механизации» или курс лекций Урок № 6 в электронном виде.

 

Задачи для решения

 

1. Определить максимальное значение скоростей, при которых автосамосвал может преодолевать заданный уклон и передвигаться по горизонтальному пути. Мощность двигателя 200 кВт, к.п.д. передачи от вала двигателя до ходовых колес 0,8 вес автомобиля 240 кН дорога грунтовая, основное удельное сопротивление 0,1 дополнительное сопротивление на подъеме 0,14 сопротивление при трогании с места 0,03 сух грунтовая дорога.

2. Определить максимальное значение уклона, которое может преодолеть гусеничный трактор. Мощность двигателя 90 кВт скорость передвижения 4 км/ч к.п.д. передачи от вала двигателя до ведущих звездочек гусеничного хода 0,8вес трактора 115 кН дорога рыхлый грунт, основное удельное сопротивление 0,15 сопротивление при трогании с места 0,03.

3. Определить предельное значение тяговых усилий развиваемых пневмоколесным тягачом с грузом. Мощность двигателя 95 кВт пределы изменения скоростей 2,5-35 км/ч к.п.д. передачи от вала двигателя до ходовых колес 0,8 вес тягача 60 кН и вес груза 45Кн дорога- асфальт сухой.

4. Определить максимальное значение скоростей при которых трактор спускается с уклона и передвигается по горизонтальной поверхности. мощность двигателя 90 кВт к.п.д. передачи от вала двигателя до ходовых звездочек гусениц 0,8 вес трактора 100 кН дорога грунтовая, основное удельное сопротивление 0,16 дополнительное удельное сопротивление на спуске 0,10 сопротивление при трогании с места 0,04.

5. Определить полное сопротивление движению груженого автосамосвала, который преодолевает уклон и передвигается по горизонтальному пути и определить тяговое усилие по сцеплению. Вес автомобиля 200 кН вес груза 220 кН дорога грунтовая основное удельное сопротивление 0,08 дополнительное сопротивление на подъеме 0,14 сопротивление при трогании с места 0,03.

6. Выписать основные формулы для решения задач и дать пояснения к ним.

 

Таблица 1.1.

Фронтальный погрузчик

Состоит из самоходного коротко базового шасси изготовленного в основном из стандартных автомобильных узлов и деталей. В отличие от автомобиля задний мост со спаренными ведущими колёсами установлен в передней части машины, а управляемый мост в её задней части, что обусловлено развеской массы машины с грузом. Короткая база обеспечивает большую маневренность в складских помещениях.

Задания для выполнения

 

1. Дать краткое описание устройства вил.

2. Дать краткое описание рабочего цикла

3. Разобраться в лабораторной модели погрузчика и изобразить устройство вил.

Практическая работа № 2.
Изучение устройства и рабочего процесса одноковшового экскаватора

 

В результате изучения студент должен:

иметь представление:

– об основных элементах режущего инструмента; о понятиях резания и копания грунта; о назначении, устройстве, рабочих процессах, технологических возможностях и производительности строительных машин; о рабочем цикле и его составе;

знать:

– рабочий цикл землеройной машины и его операции; виды и устройство рабочих органов землеройных машин; назначение, области применения, устройство, рабочие процессы;

уметь:

– определять производительность одноковшовых экскаваторов; сравнивать канатные и гидравлические экскаваторы по технико-экономическим показателям.

Полноповоротный экскаватор с гидравлическим приводом (обратная лопата):

экскаватор (рис1) состоит из гусеничной тележки (1), поворотной платформы (2) с установленным на ней силовым оборудованием. Поворотная платформа соединена с рамой ходовой тележки роликовым опорно-поворотным: устройством (3). Направление стрелой (4) экскаватора осуществляется гидроцилиндром (5), управление рукоятью (6) -гидроцилиндром (7) и ковшом (8) при помощи гидроцилиндра (9). Наибольший радиус копания 7м.

Цикл работы:

Копание грунта (подтягивание рукояти с ковшом), Поворот стрелы с рукоятью и ковшом на разгрузку, Разгрузка (выбрасывание рукояти с ковшом вперед), Поворот стрелы с рукоятью и ковшом в забой. Опускание ковша на подошвы забоя.

Одноковшовый экскаватор с гибкой канатной подвесной (прямая лопата):

Рабочее оборудование экскаватора (рис. 2) и состоит из стрелы (3) шарнирно соединенной с поворотной платформой и удерживаемой стрелоподъемными канатами (2), рукояти (4) поступательно перемещаемой в седловом подшипнике (1), ковша (6) на конце рукояти. Ковш вместе с рукоятью может изменять свой вылет стрелы, подниматься и опускаться с помощью подъёмных канатов.

Цикл работы:

копание грунта (выдвижение и подъем рукояти с ковшом), Поворот стрелы с рукоятью и ковшом на разгрузку, Разгрузка (открывание днища ковша), Поворот стрелы с рукоятью и ковшом в забой Опускание ковша на подошвы забоя.

Пример №1.

Дать расшифровку индексации экскаватора ЭО 262 1A - экскаватор на тракторном ходовом оборудовании, с емкостью ковша 0,25м:³, жесткой подвеской, марки 1, модернизации А.

Пример №2.

Определить эксплутационную производительность экскаватора с ковшом драглайном, работающим в отвал, объем ковша 0,65м³. Разрабатываемый грунт- суглинок продолжительность цикла 31с. Коэффициент наполнения ковша 1,1, коэффициент разрыхления грунта 1,25, коэффициент использования машины по времени 0,8.

 

Дано: g= 0,65м^3, Кн.=1,1, КВ.=0,8, tц=21 с, Кр= 1,25.   Найти: Пэ -?

Решение: 1. Определяем техническую производительность экскаватора: Пт = g*(3600/tц)*Кн*(1/Кр) =0,65*(3600/21)*1,1*(1/1,25)=98 м/ч 2. Эксплуатационная производительность экскаватора: Пэ = Пт·КВ = 98*0,8= 78,4м^3/ч.   Ответ: Пэ= 78,4 м^3/ч.

 

Для решения заданий изучить гл. 14 учебник «Строительные машины и средства малой механизации» Волкова Д.П.или Урок 13.ч2 электронной версии.

 

 

Рис1 Рис1

 

 

Рис. 1                                                  Рис. 2

Задания для решения

1. Дать расшифровку индексации: ЭО-2621 А, ЭО-4123 Б, ЭО- 5122 А ТВ.

2. Определить теоретическую производительность экскаватора с ковшом прямая лопата, объем ковша 0.5м3, расчетная длительность цикла 20с.

3. Определить техническую производительность экскаватора с обратной лопатой, если продолжительность цикла 25с, коэффициент наполнения ковша 1,05, коэффициент разрыхления грунта 1,2, объем ковша 1м³.

4. Определить объем ковша экскаватора прямая лопата необходимый для разработки грунта, если эксплуатационная производительность 100т/ч, число циклов за час работы 144, коэффициент наполнения ковша 1, коэффициент разрыхления грунта 1,2, коэффициент использования машины по времени 0,9.

5. Кратко записать устройство и принцип работы экскаваторов рисунок 1,2.

 

Практическая работа № 3.
Изучение устройства и работы бульдозера

 

В результате изучения студент должен:

иметь представление:

– об основных элементах режущего инструмента; о понятиях резания, о назначении, устройстве, рабочих процессах, рабочий цикл и его состав;

знать:

– рабочий цикл землеройной машины и его операции; виды и устройство рабочих органов землеройных машин; назначение, области применения, устройство, рабочие процессы;

уметь:

– определять производительность бульдозеров; сравнивать канатные и гидравлические бульдозеры по технико-экономическим показателям; определять производительность бульдозеров.

Бульдозер – это землеройно-транспортная машина представляющая собой трактор или колёсный тягач с навесным оборудованием в виде широкого и высокого отвала с толк щей рамой и системой управления. Отвал, снабжённый режущим ножом, является рабочим органом бульдозера и используется для копания, перемещения, распределения и разравнивания грунта, сыпучих и кусковых материалов. По способу установки отвала относительно базовой машины, различают бульдозеры с неповоротным и поворотным отвалом. Поворот отвала в горизонтальной плоскости на угол 30 – 40 градусов, применяется для бокового смещения грунта при засыпке траншей, для очистки дорог от снега. Большинство конструкций бульдозеров допускает в пределах 50 градусов изменение угла резания. По виду привода отвала бульдозеры различают с канатно-блочной и гидравлической системой управления. По номинальной силе тяги и мощности двигателей различают бульдозеры малогабаритные с силой тяги до 25кН и мощностью до 45кВт. Легкие – 25…135кН и 34..120 кВт. Средние -135-…200кН и 120..150кВт. тяжелые -200..300кН и 150..200кН и 150..225кВт. сверхтяжелые – более 300кН и 225кВт.

 

Бульдозер с канатным управлением (рис. 1)

Бульдозер имеет отвал 6 с ножами 5, толкающую раму 4, переднюю стойку 2, однобарабанную фрикционную лебёдку 3 и канатный полиспаст 1. Отвал является рабочим органом машины, а лебёдка с полиспастом обеспечивает опускание и подъём отвала в процессе работы. Для управления отвала служит однобарабанная фрикционная лебёдка, которая приводится в действие от вала отбора мощности трактора.

 

Рис. 1                                                           Рис. 2

Бульдозер с гидравлическим управлением (рис. 2)

 

Бульдозер состоит из базового гусеничного трактора 8. Подъём и опускание отвала с гидравлическим управлением производится с помощью одного или двух гидроцилиндров. Оборудование состоит из отвала 5 с ножами 4в его нижней части, соединенного с базовым трактором шарнирами 1 через два толкающих бруса 2 или универсальную раму 3, наклон отвала в вертикальной плоскости регулируют раскосами 6, управляют отвалом гидроцилиндром 7. Отвал бульдозера опускается принудительно, что обеспечивает опускание ножа даже в тяжёлых грунтах. Отвал может быть установлен в определённое неизменяемое положение, позволяющее вести планировочные работы под заданную отметку.

Объём перемещаемого бульдозером грунта составляет 1-3м3 в зависимости от размера отвала, мощности двигателя и условий работы. Обычно транспортные бульдозеры производят срезание грунта на 1-3 скоростях, транспортировку на 2 и возвращаются задним ходом.

 

Рабочий цикл:

при сооружении насыпи состоит из следующих элементов: опускание отвала, набор грунта, ход в груженом состоянии, разгрузка грунта с послойным разрыванием и задним ходом в порожнем состоянии.

Техническая производительность при разработки выемок за 1ч работы

Пт=3600* V пр/(t ц* k р)

где Vпр – объем призмы волочения в конце копания в разрыхленном состоянии м³,

t ц – продолжительность циклас, kр- коэффициент разрыхления грунта.

Техническая производительность при планировочных работах.

,(м²/ч),

где v- скорость движения, м/с,

b- длина отвала бульдозера, м

m- число проходов по одному месту

 - угол установки отвала в плане по отношению к оси трактора в град.

 

Пример №1.

Определить эксплутационную производительность бульдозера при производстве планировочных работ. Бульдозер установлен на трактор Т -100. Длина отвала бульдозера 3000мм, отвал установлен перпендикулярно оси бульдозера. Бульдозер дважды проходит по планированному участку при работе на 2 скорости. Скорость трактора 3,78 м/с, коэффициент использования машин по времени 0,8.

 

Дано: b= 3000 мм, Кб = 0,8, ά= 900, v=3,78м/с, m= 3.   Найти: Пэ -?

Решение: 1. Определяем техническую производительность 2. Определяем эксплуатационную производительность Пэ= Пт,Кb= 11340*0,8=9072 м^2/ч.   Ответ: Пэ= 9072 м*/ч.

Гидравлические приводы

Гидравлический привод представляет собой совокупность сило­вой установки (ДВС или электродвигателя), механической или иной передачи, гидропередачи, систем управления и вспомогательных устройств.

 

 

Рис. Система управления отвалом бульдозера с гидравлическим усилителем.

 

Для решения заданий изучить гл. 16.3. в учебнике «Строительные машины и средства малой механизации» Волков Д.П. Урок 14 в электронном виде.

 

Задачи для решения

1. Определить часовую производительность бульдозера, если объем перемещаемого грунта 1,5 м³, коэффициент разрыхления грунта 1,05 продолжительность цикла работы 150 с.

2. Определить техническую производительность бульдозера при производстве планировочных работ, длина отвала 2500 мм, отвал установлен перпендикулярно оси бульдозера. Бульдозер трижды проходит по планированному участку на скорости 4,2 м/с.

 

Практическая работа № 4.
Изучение смесителя

 

В результате изучения студент должен:

иметь представление:

– о технических средствах для приготовления бетонной смеси;

знать:

– назначение, классификацию, устройство, принцип работы смесительных машин, методику определения производительности оборудования;

уметь:

– определять производительность смесителей.

 

Смесительные машины (стационарные и передаточные) применяют для приготовления бетонной смеси распоров. Различают машины принудительного перемешивания – бетоносмеситель для жестких бетонных смесей, машины с перемешиванием за счет свободного падения материалов – гравитационные (бетоносмеситель для пpиготовления пластичных смесей), машины периодического и непрерывного действия. 3агрузку смесительной. Машины можно выполнять из бункера, под который устанавливают машины и при помощи ковшовых подъёмников. Разгружаются смесительные машины при помощи опрокидывающегося барабана, с помощью разгрузочного лотка.

 

Задачи для решения

1. Определить производительность растворного узла состоящего из 2-х смесителей опрокидного и наклоняющегося типа производственной вместимостью 200 и400л, загрузка из дозатора 20с, время на разгрузку 20с, время на перемешивание 120с, коэффициент выхода растворной смеси 0.85.

2. Определить производительность бетонного завода состоящего из 3-х смесителей 1,2- опрокидного типа и 3-го – неопрокидного типа производственной вместимостью 400, 300, 150 л, загрузка из дозатора 15с, время на перемешивание 100с, время на разгрузку опрокидного 20с, неопрокидного 40с, коэффициент выхода бетонной смеси 0.7,коэффициент использования машин по времени 0.9.

3. Определить эксплуатационную производительность неопрокидного смесителя, если вместимость барабана 200л, загрузка ковшом подъемника 30с, время на перемешивание 120с, время на разгрузку 60с, коэффициент выхода растворной смеси 0.95. коэффициент использования машины по времени 0. 87.

4. Определить техническую производительность наклоняющегося смесителя. Если вместимость барабана 600л, загрузка из дозатора 12с, время на перемешивание 100с, время на разгрузку 20с, коэффициент выхода бетонной смеси 0.66.

Кратко записать устройство и цикл работы смесителей с рисунками 1,2,3.

Практическая работа № 5.
Расчет полиспаста и подбор каната по разрывному усилию

 

В результате изучения студент должен:

иметь представление:

– о видах канатной свивки, разновидностях полиспаста;

знать:

– маркировку стальных канатов, их основные параметры, виды и основные параметры стальных канатов; назначение канатных блоков, полиспастов;

уметь:

– определять кратность полиспаста; подбирать канат по разрывному усилию.

 

Большинство грузоподъемных машин имеют конструктивные узлы, в конструктивную часть которых входит устройство с использованием стальных канатов, служащих для подвески и перемещения грузов или отдельных частей самой машины. Канаты применяют для строповки грузов или в качестве оттяжек для удерживания конструкции. Стальные канаты свивают из отдельных проволок. Канаты, в которых проволоки свиты в пряди, а пряди свиты вокруг сердечника называют канатом двойной свивки (рис. 1). В качестве сердечника применяют пеньку. Он удерживает смазочный материал, предохраняя проволоку от коррозии. И повышенной гибкости каната. Свивка канатов, в которых проволока в прядях, а пряди между собой свиты в одном направлении, называют канатом одинарной свивки (рис. 2), если же направление свивки прядей противоположны, называют канатом перекрестной свивки. Для увеличения прочности каната пряди его свивают из проволок разного диаметра. Несущие канаты кабельных и других кранов, у которых по этим канатам перемещаются грузовые каретки, имеют гладкую поверхность, это достигается применением в поверхностном слое проволоки специального профиля – такие канаты называют закрытыми (рис. 3).

 

 

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 1

 

Шаг свивки определяется так: на поверхности одной пряди наносят метку, от которой отсчитывают вдоль оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении каната и на следующей, после отсчета прядей, наносят вторую метку. Стальные канаты подбирают по таблицам ГОСТ, исходя из требований, технического надзора канаты рассчитывают на растяжение:          Рmaх≤Sраз К_з,

где Р_max- наибольшая расчетная нагрузка на канат, кН,

Sраз – разрывное усилие каната, кН,

К_з – коэффициента проч