Роль строительных машин в строительном производстве

Роль строительных машин в строительном производстве

Современное строительство является одной из наиболее механизированных сфер человеческой деятельности. Строительные машины используются на всех этапах строительного производства, а именно:

1- в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.д.);

2- в изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других строительных конструкций заводским способом;

3- на погрузке, разгрузке и транспортировке строительных материалов, изделий и конструкций;

4- в технологических процессах возведения зданий и сооружений, строительстве дорог, подземных коммуникаций, объектов гидротехнического, энергетического и других видов строительства;

5- на работах по освоению стройплощадок, от нулевого цикла до завершающих стадий отделочных, кровельных и других работ;

6- это средства механизации ремонтных и восстановительных работ (большой набор ручных машин)

2.Основные термины и понятия теории машин и механизмов

В теории механизмов и машин в понятие машины входят только те из них, в которых совершаются механические движения. Так, электронно-вычислительные устройства не будут машинами, хотя их часто так называют.Машина – это устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации.Машины осуществляют свои функции благодаря устройствам, преобразующим движения. Такие устройства называются механизмами. Механизмы могут быть плоскими и пространственными. Плоскими называются механизмы, у которых все звенья движутся в параллельных плоскостях. Соответственно, пространственные – это механизмы, у которых звенья движутся в разных плоскостях.Машины состоят из деталей. Деталью называется часть машины, изготовленная из цельного куска материала, то есть без применения каких-либо сборочных операций.Детали, соединенные между собой в кинематические неизменяемые системы, образуют твердые тела, называемые звеньями. Звено – это часть механизма, находящаяся в соприкосновении и относительном движении с другой частью механизма. Звенья взаимодействуют между собой посредством соединений, ограничивающих их относительное движение. Конструктивные элементы этих соединений образуют кинематические пары.

Кинематической парой называется подвижное соединение двух звеньев. Звенья и кинематические пары являются теми элементами, которые определяют основные свойства механизма.Основные виды механизмов.Механизмы разделены на триосновных группы, в которых они объединены некоторыми общими свойствами и методами исследования и проектирования.

1. Рычажные механизмы.

2. Кулачковые механизмы.

3. Механизмы передачи

Механические трансмиссии(передаточный механизм)

Механические трансмиссии (служат для передачи движения от силовой установки рабочим органам и движителям) состоят из:

1- механизмов для передачи непрерывного вращательного или поступательного

движения;

2- механизмов для преобразования одной формы движения в другую.

При единственном потребителе передача превращается в трансмиссию. Передаточныемеханизмывключает:собственнопередачи(зубчатые,червячные,ременные,цепные,винтовые);валы и оси(сплошные,полые,прямые,коленчатые,гибкие)

Ось-просто элемент цилиндрической формы(ведомое)

Вал-элемент цилиндр.формы, приводит в движение колесо(ведущее);

Подшипники и опоры; муфты;тормоза

Основные технические характеристики строительных машин

Производительность – важная характеристика строительных машин. Это количество

продукции, произведенной машиной в единицу времени. Различают расчетную (теоретическая или конструктивная), техническую и

эксплуатационную производительность.

Под расчетной производительностью понимают производительность за один час

непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетных нагрузках на

рабочем органе и расчетных условиях работы.

Для машин цикличного действия:

 

Для машин непрерывного действия:

 

 

Под технической производительностью (Пт) понимают максимально возможную в

данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машин.

 

…

Эксплуатационная производительность машины (Пэ) – это фактическая

производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев

и неполного использования ее технологических возможностей.

…

6.Режимы работы строительных машин

Режим работы строительных машин определяется продолжительностью времени работы машины и перерывов в работе машин за соответствующий период календарного времени.

Рабочее время машин включает продолжительность выполнения операций технологического процесса работ (передвижения машины по фронту работ в пределах одного строительного объекта), технологических перерывов в работе машин, подготовки машины к работе в начале смены и сдачи ее в конце смены, технического обслуживания машин в течение смены (ЕО).

. В основном режимы работы машин подразделяются на годовые и суточные, но могут разрабатываться и на другие периоды календарного времени года.

Определение годового режима работы машин предусматривает получение данных по распределению календарного времени на рабочее время и время, когда машина по тем или иным причинам не работает: техническое обслуживание, за исключением ежесменного, ремонт, перемещение с одного объекта на другой, монтаж или демонтаж и др. В годовом режиме учитываются только целосменные перерывы в работе машин.

Годовой режим работы может определяться как на каждую машину, так и на среднесписочную машину по каждой группе.

Суточный режим определяет количество смен работы машин в течение суток. Количество смен работы при этом определяется как средняя величина.

 

Требования,предъявляемые к строительным машинам

Важнейшие требования – это обеспечение благоприятных условий работы машинистов и

обслуживающего персонала. Это социальная приспособленность машин (их

эксплуатационные, эргономические (гигиена, жизнедеятельность, работоспособность

человека), эстетические, экологические свойства).

Эксплуатационными свойствами способствующими предотвращению аварийных ситуаций,являются: динамические и тормозные качества;обзорность,обеспеченность автоматическими устройствами безопасности и блокировки;устойчивость против опрокидывания и заносов и др.

Эргономические свойства машины заключаются в соответствии ее конструкции гигиеническим условиям жизнедеятельности и работоспособности человека, его антропометрическим, физиологическим и психофизическим качествам, нормированным действующим стандартами.

Антропометрические требования предполагают положение тела машиниста в кабине.

Физиологические требования сводятся к обеспечению оптимальных условий на рабочем месте машиниста(температуры, влажности, скорости обдува воздухом и его химического состава, уровней шума и вибрации). Этими требованиями обеспечивается необходимый уровень работоспособности и внимания машиниста, поддержание высокого уровня производительности машины.

Копры.

Сваебойное оборудование – это копры – универсальное базовое оборудование для

перемещения свай с мест их раскладки к местам погружения, их установки, поддержания

и направления, крепления погружателя, забивки и передвижения на новую позицию.

Копры погружают сваи – оболочки n 0.5÷2.5 м, l=30 м, секциями по 3-8 м,

металлический шпунт (корытный или Z-образный профиль) до l=25 м.

Различают копры: рельсовые, навесные на тракторах, одноковшовых эксковаторах,

автоматических кранах, в воде плавучие копры.

Главный параметр копров – максимальная длина погружаемых свай (8, 12, 16, 20, 25 м).

Индекс КН-12 – копер навесной для свай длиной до 12 м; КР-16 – копер рельсовый для

свай длиной до 12 м.

По степени подвижности рабочего оборудования различают копры:

1. Универсальные: полный поворот платформы, изменение вылета и наклон

стрелы для забивки наклонных свай.

2. Полууниверсальные.

3. Простые.

Рабочий процесс копра: состоит из его перемещения к месту установки сваи, ее

строповки, подтягивания, установки на точку погружения, выверки правильности ее

положения, закрепления на голове сваи наголовника, установка на сваю погружателя,

расстроповку сваи, ее забивку, подъем молота и снятие с погруженной сваи наголовника.

Копры на тракторной базе: навеска копровой стрелы в задней части и боковой.

Копры на базе канатных экскаваторов для забивки свай в котлованах и траншеях,

располагая их на бровках выемок. Могут погружать несколько свай с одной рабочей

позиции. Производительность их – 25-30 шт/смену, l= 8 м; 15-20 шт/смену, l=12 м; 8-12

свай за смену длиной 16 м.

Копры на автомобильной базе – на рассредоточенных свайных работах малых объемов

R=200 км, длина до 8 м. Копровое оборудование укладываю за 15 минут в транспортное

положение. Производительность 18-22 сваи/см; КО (КрАЗ, КАМАЗ).

Рельсоколесный копер (свайный молот, вибропогружатель, вибромолот) в ПГС и ГТС с

большими объемами свайных работ для тяжелых свай – 12-16 м. Применяются копры

мостового типа на рельсовом пути на слабых водонасыщенных грунтах, при значительном

техническом подполье в строящемся здании.

Сваепогружатели

Свайные молоты применяют для погружения свай в грунт ударом.

Свайный молот состоит из:

1. Ударника (падающая или ударная часть);

2. Наковальни (шабота) (неподвижная часть, жестко соединена с головой

сваи);

3. Устройства для подъема ударной части и ее направления.

Различают:

1. Механические;

2. Паровоздушные;

3. Дизельные;

4. Гидравлические свайные молоты.

Механический молот – простейший механизм; металлическая отливка массой 5 т,

поднимается вдоль мачты копра канатом подъемной лебедки и сбрасывается на сваю.

Низкая производительность (4-12 ударов в минуту); применяют при малых объемах

свайных работ.

Паровоздушный молот – это пара – цилиндр и поршень. В молотах одиночного

действия поршень через шток соединен с наголовником сваи, а ударной частью является

цилиндр (частота ударов 40-50 мин

-1). В молотах двойного действия ударной частью

является соединенный с поршнем боек, движущийся внутри цилиндра. Они

производительнее одиночных. Недостаток – зависимость от компрессорных или

паросиловых установок.

Гидравлический молот. Работает как паровоздушный двойного действия. Отличие –

вместо пара или воздуха подают в цилиндр жидкость, копер оборудуют насосной

установкой. Масса ударной части – 210-7500 кГ, энергия удара – 3.5-120 кДЖ, частота

удара – 50-170 мин-1

.

Дизельные молоты бывают трубчатые и штанговые

Ударная часть штанговых молотов представляет собой подвижный цилиндр, открытый

сбоку и перемещающийся в направляющих двух штангах. При падении

цилиндра на неподвижный поршень в камере сгорания воспламеняется смесь воздуха и

топлива. Энергия (от сгорания смеси) подбрасывает цилиндр вверх, после чего

происходит новый удар по свае и цикл повторяется.

У трубчатых молотов неподвижный цилиндр, имеющий шабот (для

восприятия ударов молота), является направляющей конструкцией. Ударная часть молота

здесь – подвижный цилиндр с головкой. Распыление топлива и воспламенение смеси

происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра,

куда подается топливо насосом низкого давления.

Трубчатые молоты обладают при одинаковой массе ударной части в 2-3 раза большей

энергией удара, чем штанговые. Зимой штанговые молоты можно запускать при Т= - 30°.

Трубчатые при Т до - 20° требуют применение специальных присадок к топливу и

подогрев молота в течении 20-30 минут. Штанговые в зимних условиях работают более

устойчиво.

Наголовники позволяют закрепить сваю в направляющих копра и предохранить головы

свай от разрушения при ударах молота. Они бывают: металлические литые и сварные с

амортизационными прокладками из древесины и полимерных материалов. Дизельные молоты (наибольшее распространение), работают независимо от внешних

источников энергии в режиме двухтактного дизеля. Различают дизель-молоты с

направляющими штангами (штанговые) и с направляющим цилиндром (трубчатые).

У штанговых: 2 направляющие штанги объединены внизу основанием, отлитым заодно

с поршнем. Основание опирается на сферическую пяту и наголовник. По штангам

перемещается цилиндр (ударная часть молота). Вверху штанги объединены траверсой

захвата (кошка), свободно перемещающейся по ним и подвешенной к канату лебедки

копра

Область применения: легкие железобетонные и деревянные сваи в слабые и средние

грунты, шпунт для ограждения транспорта и котлованов.

У трубчатых: ударной частью служит поршень, перемещающийся в направляющем

цилиндре. Удары поршня воспринимает шабот. Поршень поднимают кошкой и

сбрасывают. От удара поршня о шабот топливно-воздушная смесь разбрызгивается и

воспламеняется, газы подбрасывают поршень вверх, откуда он снова падает, сжимая

воздух, удаляя отработавшие газы через канал в атмосферу и повторяя процесс.

Область применения: Для забивки железобетонных свай в любые нескальные грунты, для работы в условиях низких температур.

Бетоноукладчики

Машины и оборудование для укладки и распределения бетонной смеси

Применяют краны с бадьями, ленточными конвейерами, виброжелобами, самоходной

бетоноукладки, оборудование трубопроводного транспорта. До 85% общего объема

бетонной смеси – это строительные краны с поворотными и неповоротными бадьями

(бункерами).

Поворотные бадьи. Грузоподъемность от 1,25 до 5т. Загрузка с бетоновоза, разгрузка

открыванием затвора.

Неповоротные – грузоподъемность от 1,25 до 2,5 т. На корпусе устанавливают

вибратор. Для перегрузки бетонной смеси с автотранспортных средств в бадьи, тележки, приемные бункеры бетононасосов применяют гидрофицированные перегрузочные

бункеры емкостью 2-6 м3, а для сокращения простоев – накопительные бункеры. Подача

смеси сразу в опалубку из автосредств без бетоноукладывающих устройств с

использованием неповоротных и поворотных лотков (l=3-4 м).

Применяют вибрационные установки с виброжелобами, вибропитателями и опорными

элементами.

При превышении уровня подъездных путем над уровнем блоков бетонирования смесь

подают самотеком. При спуске с высоты до 10 м применяют звеньевые хоботы (lзвена=0,6-1

м) n=300 мм. При высоте больше 19 м – виброхоботы – гибкие трубопроводы из звеньев

труб n 350 мм с гасителями, снижающими скорость падениями смеси.

Ленточные конвейеры – для малоподвижных и жестких бетонных смесей без

ограниченя крупности заполнителей. Лента лоткового поперечного сечения обеспечивает

большую производительность и меньшую стоимость работ, чем при подаче кранами. Три

типа: секционные, наклонные передвижные, мостовые с боковой разгрузкой. Составляют

из секций длиной 9-25 м, ширина ленты 450 мм на расстояние до 2 км (есть в=720 мм с

рифленой поверхностью).

При бетонировании подземной части зданий исполняют самоходные стреловые

бетоноукладчики на базе гусеничных тракторов или на специальном шасси.

Машины для отделки полов

Полы затирают сразу же после вакуумной обработки. Для грубого заглаживания

поверхностей бетонных и мозаичных полов применяют трех- и четырехлопастные

машины со сменными лопастями различной ширины (широкие – для затирки, узкие – для

железнения поверхности бетона).

Дисковые затирочные машины – для более качественной отделки полов. Состоят из

двух вращающихся навстречу друг другу рабочих диска из древесностружечных плит.

Диски соединены с валами и редуктором резиновыми мембранами, приводятся в

движение асинхронным электродвигателем через редуктор. Пульт управления с пакетным

выключателем и краном для подачи воды в зону обработки смонтированы на рукоятке

корпуса.

Мозаично-шлифовальные – для шлифования и полирования полов и мозаики, мрамора

и гранита. Отличие в рабочем инструменте. Применяют трехгранные абразивные камни,

закрепленные в державках на планшайбах. Приводятся в движение электродвигателем

через зубчатый редуктор. Частота вращения от 250 до 750 об/мин. Меньшие скорости –

для грубой обдирки поверхностей, большие – при тонком шлифовании и полировании.

Для повышенного качества в рабочую зону подают воду.

Строгальные машины – для строжки деревянных полов. Рабочий орган в виде

вращающегося барабана, на периферийной поверхности его установлены ножи. Копирная

плоскость отслеживается одним передним и двумя задними роликами. Последние

свободно установлены на оси траверсы. Ее положение регулируют рукояткой через

подпружиненную тягу, чем достигается требуемая глубина строгания. Барабан вращает

электродвигатель через ременную передачу. Стружка выносится воздушным потоком от

вентилятора на валу ножевого барабана. Строжку ведут в два прохода: продольным при

глубине строгания – 2-2,5 мм, и поперечным (чистовым) – 0,5-1 мм.

Шлифовальная машина барабанного типа – для шлифования дощатых и паркетных

полов. Отличие от строгальной – копирная поверхность отслеживается двумя передними

(регулируется по высоте) и одним задним рояльного типа роликами. Рабочий инструмент

– шлифовальная шкурка на барабане по слою резины.

Продукты шлифования выносятся потоком воздуха от крыльчатки вентилятора (привод

– электродвигатель) и оседает в сборном мешке. Здесь также 2 приема шлифовки –

продольная и поперечная проходки.

Шлифовальные машины дискового типа для шлифования полов в стесненных условиях

(под приборами отопления, в углах помещения).

Рабочий орган – вращающийся диск с абразивной шкуркой.

Устройство полов из рулонных материалов. Раскрой, сварка полотнищ в

централизованных подсобных предприятиях. Прикатка, прирезка, подварка отдельных

мест – на объекте. Линолеум сваривают: инфракрасным излучением, токами высокой

частоты и горячим воздухом. Нагрев кромок и сварочного шнура до Т=220-270°С.

Применяют переносную сварочную установку (воздуходувка, переносной

диафрагменный компрессор, сварочная головка со спиралью для нагрева воздуха и

прижимной ролик). Скорость сварки – 8-10 м/ч. Машины для устройства кровель

Их удельный вес по трудоемкости 14%. Основные виды кровельных покрытий –

рулонные и безрулонные (мастичные) кровли. Технология их устройства: подготовка

основания, очистка рулонных материалов от минеральной посыпки, подъем мастики на

крышу, наклейка и прикатка рулонных материалов.

1. Пыль удаляют пылесосами и предвижными вакуум-насосами и

переносными насосами.

2. Сушка – передвижные огневые установки с керосиновыми горелками и

трубами для направления потока горячих газов; воздухоподогреватели для сушки

больших площадей с одной или двумя горелками, центробежным вентилятором и

диффузором для смешивания горячей газовой смеси с холодным воздухом;

воздуходувки с электрическими нагревательными элементами; передвижные

установки с вентилятором для сушки оснований совместным действием

инфракрасного излучения раскаленного поддона, горячих газов и конвекционного

обмена.

3. Очистка от посыпки – протяжка полотнищ между валками, механическая

очистка двумя вращающимися круглыми капроновыми щетками.

4. Перекачка мастик – смонтированные на прицепе агрегаты (термос с

электронагревателем, смеситель, насосная станция с мастикопроводами).

Битум доставляют на объект автогудронаторами. Оборудованы горелками, насосами,

котлы-термосы.

Битумоварочные котлы – для приготовления битумных мастик и подачи ее к месту

работ. Оборудование смонтировано на одноосном прицепе (бак с крышкой, жаровая

система, система подачи, шестеренный насос, привод от электродвигателя). Мастику

подают на крышу по мастикопроводу на высоту до 50 м, давление 1,5 МПа,

Для устройства безрулонных кровель из мастичных материалов на полимерной основе

применяют передвижные станции (разгружают, разжижают, подают и наносят на

поверхность эти материалы распылением).

Роль строительных машин в строительном производстве

Современное строительство является одной из наиболее механизированных сфер человеческой деятельности. Строительные машины используются на всех этапах строительного производства, а именно:

1- в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.д.);

2- в изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других строительных конструкций заводским способом;

3- на погрузке, разгрузке и транспортировке строительных материалов, изделий и конструкций;

4- в технологических процессах возведения зданий и сооружений, строительстве дорог, подземных коммуникаций, объектов гидротехнического, энергетического и других видов строительства;

5- на работах по освоению стройплощадок, от нулевого цикла до завершающих стадий отделочных, кровельных и других работ;

6- это средства механизации ремонтных и восстановительных работ (большой набор ручных машин)

2.Основные термины и понятия теории машин и механизмов

В теории механизмов и машин в понятие машины входят только те из них, в которых совершаются механические движения. Так, электронно-вычислительные устройства не будут машинами, хотя их часто так называют.Машина – это устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации.Машины осуществляют свои функции благодаря устройствам, преобразующим движения. Такие устройства называются механизмами. Механизмы могут быть плоскими и пространственными. Плоскими называются механизмы, у которых все звенья движутся в параллельных плоскостях. Соответственно, пространственные – это механизмы, у которых звенья движутся в разных плоскостях.Машины состоят из деталей. Деталью называется часть машины, изготовленная из цельного куска материала, то есть без применения каких-либо сборочных операций.Детали, соединенные между собой в кинематические неизменяемые системы, образуют твердые тела, называемые звеньями. Звено – это часть механизма, находящаяся в соприкосновении и относительном движении с другой частью механизма. Звенья взаимодействуют между собой посредством соединений, ограничивающих их относительное движение. Конструктивные элементы этих соединений образуют кинематические пары.

Кинематической парой называется подвижное соединение двух звеньев. Звенья и кинематические пары являются теми элементами, которые определяют основные свойства механизма.Основные виды механизмов.Механизмы разделены на триосновных группы, в которых они объединены некоторыми общими свойствами и методами исследования и проектирования.

1. Рычажные механизмы.

2. Кулачковые механизмы.

3. Механизмы передачи