Понятие о машине. Назначение основных элементов.

Понятие о машине. Назначение основных элементов.

Машиной называют устройство, выпол­няющее механические движения для пре­образования энергии, материалов и ин­формации с целью замены или облегче­ния физического и умственного труда. Машины состоят из большого числа меха­низмов. Ме­ханизмами называют систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.

Отношение объема строительной продук­ции ко времени ее создания характери­зует — производительность.

Социальной приспособленностью машины назы­вают возможности обеспечивать безопас­ные и благоприятные условия труда рабо­тающего.

Активная безопасность - комплекс эксплуатационных свойств, спо­собствующих предотвращению аварийных

ситуаций.

Обзорность —одно из важнейших свойств активной безопасности. Поэтому машина должна обеспечивать операторам хорошую видимость рабочих органов и окружающих их

участков рабочей среды.

Пассивная безопасность при возник­новении аварийной ситуации должна исключать или

хотя бы снижать травма­тизм экипажа.

Все мобильные строительные машины можно представить как системы, состоя­щие из следующих основных частей (рис. 1.1): силового оборудования /, трансмиссии 2, рабочего оборудования 3, ходового оборудования 4 и системы уп­равления 5

Трансмиссии — это устройства, обеспе­чивающие передачу движения от силовой установки к исполнительным механизмам и

рабочим органам машины.

 

Типы применяемых электродвигателей, их общая характеристика.

Электродвига­тели переменного тока, питаю­щиеся обычно от электросети напряже­нием 380...220 В с нормальной частотой 50 Гц, конструктивно просты, дешевы, надежны и удобны в эксплуатации. Электродвигатели с короткозамкнутым ротором наиболее просты, надежны и удобны в управлении. Однако в процессе их работы они имеют большой пусковой ток. Эти двигатели, ме­ханическая характеристика которых на рис. 1.2 представлена кривой 2', не имеют также достаточных возможностей регулирования скоростей в зависимости от нагрузки. Поэтому наиболее часто их применение ограничивается небольшими мощностями —до 8...10 кВт.

Асинхронные электродвигатели пере­менного тока с фазным ротором, механи­ческая характеристика которых представ­лена на рис. 1.2 кривой 2, позволяют с помощью включения дополнительных сопротивлений в цепь ротора получить, кроме того, характеристики с различными степенями жесткости и способностью ре­гулирования скорости от нагрузки. Эти характеристики обеспечивают удовлетво­рительные условия пуска и торможения механизмов.

Недостаток асинхронных электродвига­телей — их высокая чувствительность к колебаниям напряжения в питающей сети, что имеет место на стройплощадке.

В приводе ручных машин часто при­меняют однофазные коллекторные двига­тели, обладающие высокой удельной мощностью на единицу массы и мягкой механической характеристикой, обеспечи­вающей изменение скорости рабочего органа при росте на нем нагрузки.К недо­статкам таких двигателей следует от­нести их большую стоимость из-за наличия коллектора и щеток, а также необходи­мость высококвалифицированного обслу­живания.

Среди различных типов электродвигате­лей особо можно выделить однофазный электромагнитный вибродвигатель. Отли­чаясь простотой конструкции и высокой надежностью в работе, электродвигатель производит непосредственное преобразо­вание электромагнитной энергии в меха­ническую с возвратно-поступательным движением. Это определяет основную область их применения в молотках и пер­фораторах, а также в качестве универ­сальных вибровозбудителей в вибропита­телях, дозаторах, виброгрохотах, вибра­ционных насосах.

Электродвигатели постоян­ного тока обеспечивают лучшую плавность пуска и торможения механиз­мов по сравнению с двигателями пере­менного тока. Однако эти двигатели имеют большую удельную массу (кг/кВт) по сравнению с асинхронными двигателями и могут работать в условиях строительства в ос­новном от специального генератора.

Общая классификация и назначение муфт

Муфты -это устройство для передачи вращающего момента между соединенными деталями.

Назначение строительных лебедок. Классификация и принципиальные отличия.

Лебедка - грузоподъемная машина в кот. используется барабан, закрепленные канаты для подъема или подтаскивания груза.(подъемные и тяговые)

По приводу: ручные и приводные. По типу двигателя: электрические, гидравлические, моторные.

Типы катков и их устройство

К машинам статического действия относят прицепные, полуприцепные и самоходные катки. Рабочими органами катков являются металлические вальцы (гладкие, кулачковые, решетчатые) или колеса с пневматическими шинами.

Катки с гладкими вальцами применяют главным образом для уплотнения несвязных грунтов, но вследствие малой глубины уплотнения (до 20 см)эти катки используют в основном в качестве рабочих органов вибрационных машин. Рабочий процесс катков с гладкими вальцами состоит из многократного перекатывания вальцов по поверхности уплотняемого грунта, т.е. цикличного воздействия на него. Деформации и связанное с ними уплотнение происходят в результате давления, создаваемого силой тяжести вальцев.

Для уплотнения связных грунтов применяются кулачковые катки. На их поверхности имеются бандажи с укрепленными на них кулачками. Каждый бандаж состоит из 2-3 частей, соединяемых болтами. Кулачки размещают на поверхности катка в шахматном порядке. В начале работы кулачки полностью погружают в грунт, в связи с чем в контакт с его поверхностью может входить и валец катка. При погружении кулачков под каждым из них образуется уплотненное ядро. Т.к. на поверхности вальца имеется много кулачков (20-25 шт на 1 ), после прохода катка по поверхности грунта на нем остается соответствующее число «ядер», расположенных в шахматном порядке. При последующих проходах катка грунт уплотняется в промежутках между ядрами. При каждом проходе кулачки погружаются в грунт на меньшую глубину и между поверхностью грунтового слоя и вальцем катка образуется увеличивающийся просвет, указывающий на уплотнение укатываемого слоя. Характерные углубления, создаваемые кулачками по поверхности грунта, способствуют сдавливанию укатываемых слоев в единый массив и повышают качество его уплотнения.

Для уплотнения как связных, так и несвязных грунтов используют катки на пневматических шинах, имеющие несколько колес, установленных в один ряд.

Подвески колес предусматривают жесткие и независимые. У катков с жесткой подвеской ось колес укрепляют на продольных балках рамы, которую размещают обычно над колесами. На раме устанавливают кузов для балласта. Основной недостаток катков такой конструкции – перегрузка отдельных колес при движении катков по неровной поверхности. В результате укатываемая полоса неравномерно уплотняется по ширине, а отдельные элементы катка перегружаются. Этих недостатков не имеют катки с независимой подвеской колес, при которой каждое колесо может перемещаться в вертикальной плоскости независимо от остальных. Каждая секция таких катков жестко связана с балластным ящиком или платформой. Балластом могут служить грунт или бетонные блоки.

Пневматические шины имеют сравнительно небольшую ширину, поэтому при уплотнении грунт под ними отжимается в сторону. Воспрепятствовать отжатию может боковая пригрузка, которую создают соседние колеса, причем тем эффективнее, чем будет меньшим зазор между ними. Поэтому колеса нужно ставить ближе друг к другу. Однако при слишком частом расположении колес увеличивается их число при постоянной ширине полосы уплотнения. Это, в свою очередь, снижает нагрузку на каждое колесо.

 

Оборудование битумовоза.

Автобитумовозы применяют для транспортирования мате­риалов в разогретом состоянии к месту потребления, т. е. распредели­телям, смесителям, фрезам, грунтосмесителям и другим машинам. Конст­рукция автобитумовозов позволяет осуществлять сохранение темпера­туры битума при его транспортировании, подогрев в цистерне до рабо­чей температуры, перекачивание, минуя цистерну, и забор из битумоплавильных котлов и битумохранилищ Машины этого типа состоят из автомобильного тя­гача с седельным устройством и полуприцепа-цистерны, шарнирно соединенных между собой через седельное шкворневое устройство. На тягаче между лонжеронами шасси смонтирован битумный насос с системой его обогрева. Привод насоса осуществляется от коробки отбора мощности тягача. Полуприцеп-цистерна безрамной конструк­ции представляет собой емкость эллиптического сечения с термоизо­ляцией из стекловолокна с металлической обшивкой. Передняя часть опирается шкворнем на седло тягача, а задняя - через опоры, кронш­тейны и рессорную подвеску на пневмоколесный ход. Внутри цистер­на имеет перегородки-волнорезы для уменьшения гидравлических ударов при торможении машины. К волнорезам прикреплены две жаровые трубы, проходящие внутри цистерны на всю ее длину. При входе в цистерну жаровые трубы имеют расширение с огнеупорной обмазкой, которое образует топочное пространство. Топливо в баке находится под давлением и подается к двум стационарным и одной переносной горелкам.Насос не только заполняет цистерны битумом, но производит его циркуляцию и слив.

 

А. Клиноременная передача.

Клиновые ремни в сечении имеют форму трапеции, которая своими боковыми поверхностями касается боковых поверхностей канавок шки­ва. Глубина канавки делается больше высоты сечения ремня,чтобы между нижним основанием сечения ремня и дном канавки был зазор. Этим обеспечивается заклинивание ремня в канавке, увеличивается сцепле­ние, а следовательно, и тяговая способность передачи. Клиноременная передача обладает плавностью и бесшумностью, малыми габаритами и возможностью передавать большие усилия вследствие параллельной установки необходимого количества ремней. Кроме того, как и всякая ременная передача, клиноременная предохраняет механизм от перегруз­ки за счет эластичности ремней и возможности их проскальзывания. В то же время свойство клиноременной передачи исключает постоянство передаточного числа и практически исключает возможность передавать очень большие мощности.

Различное натяжение ведущей и ведомой ветви ременной передачи приводит к обязательному упругому проскальзыванию ремня относительно шкива, из-за чего передаточное число этой передачи имеет следующий вид:

где D1, и Д2 - диаметры ведущего и ведомого шкивов; е - коэффициент скольжения, зависящий от упругости и степени натяжения ремня.

При применении стандартных резинотканевых клиновых ремней коэф­фициент скольжения колеблется от 0,01 до 0,02.

Б. Зубчатые передачи

Колеса зубчатых передач в зависимости от расположения их гео­метрических осей могут быть цилиндрическими, коническими или вин­товыми.

Передача цилиндрическими колесами (рис. 2.11, а) применяется при параллельном расположении осей, коническими (рис. 2.11, б) -при пересекающихся осях и винтовыми (рис. 2.11, в) - при перекрещи-иающихся. Передачи цилиндрическими колесами могут быть внешнего (рис. 2.11, а) и внутреннего зацепления (рис. 2.11, г) В первом случае чубчатые колеса вращаются в противоположные стороны, а во втором - в одну и ту же.

Рис. 2.11. Виды зубчатых передач: а - цилиндрическая внешнего

зацепления; б - коническая; в - винтовая; г — цилиндрическая

внутреннего зацепления

 

Во всех случаях вращение ведущего зубчатого колеса преобразует­ся во вращение ведомого зубчатого колеса через нажатие зубьев перво­го на зубья второго.

Для преобразования вращательного движения в поступательное,часто используют зубчатое зацепление, у которого радиус колеса бесконечно велик. Такое зацепление носит название реечного зубчатого. В нем зацеплении начальная окружность шестерни перекатывается без скольжения по на­чальной прямой рейке; эвольвента зубьев приобретает прямолинейную форму, а зубья получают форму трапеции с углом наклона боковых сто­рон, равным углу зацепления.

Все цилиндрические зубчатые передачи обладают постоянством передаточного числа, компактностью и большим диапазоном передавае­мых мощностей. Коэффициент полезного действия этих передач зависит от точности и чистоты поверхности зубьев, а также от способа смазки и находится для закрытых передач в пределах п= 0,97-0,99.

Для передачи вращающего момента между валами, оси которых пе­ресекаются под углом, применяются конические передачи.

Зубья конических колес могут быть пря­мыми, косыми или криволинейными. Их профили выполняются так­же по эвольвенте, но сечение зуба уменьшается по мере приближе­ния к вершине конуса. Поэтому шаг и модуль зуба по его длине меняются, имея наибольшее значение на максимальных диаметрах начальных конусов.

При работе коническом зубчатой передачи всегда возникают значи­тельные осевые усилия, которые должны быть восприняты опорами. Естественно, это вызывает дополнительные потери на трение, из-за кото­рых КПД конических передач несколько ниже, чем цилиндрических: Т) равен 0,94....0,96.

 

Червячная передача.

При необходимости получения большого передаточного числа в передаче крутящего момента между скрещивающимися валами применя­ются передачи, которые носят название червячных (рис. 2.13).

Рис. 2.13. Червячная передача: I - червяк; 2 - червячное

Червячная передача представляет собой зубчато-винтовую переда­чу и состоит из червяка - винта с трапецеидальной резьбой - и червяч­ного колеса - косозубого колеса с зубьями специальной формы.

При вращении червяка его витки, находящиеся в контакте с зубьями колеса, давят на них н заставляют поворачиваться колесо. Для обеспечения постоянного и равномерного движения необходимо, чтобы осевой шаг червя­ка был равен торцевому шагу червячного колеса, В этих передачах за каждый оборот червяка колесо поворачивается на один зуб при однозаходнои резьбе, на два зуба - при двухзаходной резьбе и т. д. С помощью таких передач можно получить передаточное число больше 200 (обычно - 50-60).

Передаточное число червячной передачи

(2.21)

Возможность получения большого передаточного числа, компакт­ность, плавность и бесшумность являются неоспоримыми достоинствами червячной передачи.

Существенный ее недостаток - низкий коэффициент полезного действия mравный 0,7-0.75. Постоянно работающая червячная пара по­требляет значительную мощность, выделяет большое количество тепла и требует обязательного интенсивного охлаждения. Этим объясняется сравнительно редкое применение червячных передач особенно в меха­низмах, передающих большие мощности.

Если необходимо получить большие передаточные числа, обычно прибегают к многоступенчатым зубчатым передачам в основном с цилиндрическими зубчатыми парами. Такие многоступенчатые переда­чи называются редукторами.

Цепная передача.

Цепная передача состоит из расположенных на некотором расстоя нии друг от друга двух колес, называемых звездочками, и охватывающей их цепи (рис. 2.14). Вращение ведущей звездочки преобразуется во вра­щение ведомой при сцеплении их со звеньями цепи и передаче окружно­го усилия через натянутую цепь.

Рис. 2.14. Цепная передача: а - общий вид; 6 - конструкция втулочно-

роликовой цепи; I - ведущая звездочка; 2 - ведомая звездочка; 3 - наружное звено; 4 - внутреннее звено; 5 - ось; 6 - втулка; 7 - ролик

Цепные передачи, работающие при больших нагрузках и скоростях, помещают в специальные кожухи (картеры), в которых они постоянно и обильно смазываются и защищаются от загрязнения.

Передаточное число цепной передачи определяется, как и в любой передаче, зацеплением:

(2.22) Где z1,z2- числа зубьев ведущей и ведомой звездочек передачи.

В качестве приводных цепей обычно применяются роликовые, вту­лочные, зубчатые и крючковые.

Втулочно-роликовая цепь (рис. 2,14, б) состоит из наружных 3 и внут­ренних 4 звеньев, соединенных попарно при помощи осей 5 и втулок 6. Каждая пара звеньев свободно поворачивается относительно другой.

В роликовой цепи на втулки надеты ролики 7. которых нет во втулочной цепи. Ролики во время набегания на ведущую / и ведомую 2 звездочки проворачиваются, уменьшая тем самым износ зубьев.

При больших окружных усилиях применяются двух- и трехрядные роликовые цепи, конструкция которых аналогична рассмотренной.

Детали приводных цепей делаются из специальных сортов легированных сталей и подвергаются термической обработке, что обеспечивает необходимую прочность и долговечность цепей.

Все цепные передачи требуют постоянного ухода (смазка, регули­ровка) и выходят из строя в основном из-за износа шарниров цепей, который приводит к увеличению шага и удлинению самой цепи.

К достоинствам цепных передач относятся: применимость в широ­ком диапазоне межцентровых расстояний, малые габариты и масса, про­стота замены и высокий КПД.

К недостаткам - возможность внезапного обрыва, удлинение вслед­ствие износа и необходимость натяжных устройств, неравномерность скорости, особенно при малом числе зубьев звездочки

Зубчатые передачи.

Качение колес зубчатой передачи происходит без проскальзывания, отсюда

то есть передаточное число зубчатой пары равно отношению числа зу­бьев ведомого колеса к числу зубьев шестерни.

 

Передаточное число червячной передачи

Возможность получения большого передаточного числа, компакт­ность, плавность и бесшумность являются неоспоримыми достоинствами червячной передачи.

Цепные передачи

(2.22)

Где z1,z2- числа зубьев ведущей и ведомой звездочек передачи.

В качестве приводных цепей обычно применяются роликовые, вту­лочные, зубчатые и крючковые.

100.Конструктивный показатель для определения кратности полиспаста при выигрыше в силе.

В грузоподъемных машинах применяются полиспасты, харак­терной особенностью которых является подвеска груза к подвиж­ной обойме. Полиспаст, образованный неподвижной обоймой, подвижной обоймой, и охватывающим их канатом, используется для выигрыша в силе.

Основным параметром полиспаста является его кратность, кото­рая зависит от числа подвижных и неподвижных блоков в обоймах и направления сбегания каната. Если канат сбегает с блока неподвиж­ной обоймы, кратность полиспаста равна числу задействованных подвижных и неподвижных блоков; если канат сбегает с блока под­вижной обоймы, - кратность такого полиспаста на единицу больше.

Мы изучали грузоподъемный механизм, где канат сбегает с блока неподвижной обоймы полиспаста, поэтому его кратность всегда равна числу блоков.

где г₆ - число задействованных блоков полиспаста.

Если свободный конец каната закреплен на верхней обойме, кратность полиспаста будет четной, если - на нижней, - нечетной. Кратность полиспаста показывает, во сколько раз имеет место выигрыш в силе.

В полиспастах для выигрыша в скорости (обратный полиспаи усилие прикладывается к неподвижной обойме.

 

 

Понятие о машине. Назначение основных элементов.

Машиной называют устройство, выпол­няющее механические движения для пре­образования энергии, материалов и ин­формации с целью замены или облегче­ния физического и умственного труда. Машины состоят из большого числа меха­низмов. Ме­ханизмами называют систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.

Отношение объема строительной продук­ции ко времени ее создания характери­зует — производительность.

Социальной приспособленностью машины назы­вают возможности обеспечивать безопас­ные и благоприятные условия труда рабо­тающего.

Активная безопасность - комплекс эксплуатационных свойств, спо­собствующих предотвращению аварийных

ситуаций.

Обзорность —одно из важнейших свойств активной безопасности. Поэтому машина должна обеспечивать операторам хорошую видимость рабочих органов и окружающих их

участков рабочей среды.

Пассивная безопасность при возник­новении аварийной ситуации должна исключать или

хотя бы снижать травма­тизм экипажа.

Все мобильные строительные машины можно представить как системы, состоя­щие из следующих основных частей (рис. 1.1): силового оборудования /, трансмиссии 2, рабочего оборудования 3, ходового оборудования 4 и системы уп­равления 5

Трансмиссии — это устройства, обеспе­чивающие передачу движения от силовой установки к исполнительным механизмам и

рабочим органам машины.