Общая классификация строительных машин.

Общая классификация строительных машин.

Строитель­ные машины можно разделить на следую­щие основные классы: транспортные, тран­спортирующие и погрузо-разгрузочные; грузоподъемные; машины и оборудование для земляных работ; оборудование для свайных работ; для дробления, сортировки и мойки каменных материалов; машины и оборудование для приготовления, транс­портирования бетонов и растворов и уп­лотнения бетонной смеси;

Классы машин делятся на отдельные группы, типы, типоразмеры в соответст­вии с технологическим назначением, ха­рактером рабочего процесса, общим кон­структивным решением и техническими параметрами.

Группы машин делятся на типы, например экскаваторы — одноковшовые канатные и гидравлические. В свою оче­редь типы машин по глав­ным параметрам подразделяются на ти­поразмеры. Главным параметром может служить, например, вместимость ковша (экскаваторы), максимальная грузоподъ­емность (краны) или масса машины, мощность силовой установки и т. п.

Кроме деления машин по указанным признакам и параметрам в зависимости от режима рабочего процесса строительные машины подразделяются на два больших класса: циклического действия и непрерывного действия.

По типу ходового оборудова­ния они подразделяются на гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и шагающие.

По роду используемой энергии силовой установкой строительные машины делятся на электрические и работающие от ДВС.

Строительные машины делят также на универсальные, способные быстро менять рабочее оборудование и выполнять различного рода работы, и специальные, предназначенные для вы­полнения одного специального вида ра­бот

 

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.

Основным назначением строительных машин является создание строительной продукции определенного качестве кото­рое регламентируется определенными нормами или техническими условиями. 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.

Эргономические свойства отражают со­ответствие конструкции машины гигиени­ческим условиям жизнедеятельности и работоспособности человека, а также его антропометрическим, физиологическим и

психофизическим качествам.

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.

 

Влияние муфты сцепления и коробки передач на работу привода с ДВС.

Недостатки исправляются с помощью устройств:

а) муфта сцепления, которая обеспечивает трогание с места машин;

б) коробка передач, с помощью которой расширяется рабочий диапазон двигателя;

в) механизм реверса.

Основным требованием двигателя является постоянство его мощности и гиперболическое изменение момента.

Характеристика идеального двигателяс помощью коробки передач.

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.

Кулачковый каток Каток на пневмошинах

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.

Червячные передачи обычно отличаются свойством самоторможе­ния. Это свойство используется в грузоподъемных устройствах. Если бы привод барабана, с помощью которого поднимается груз, имел, на­пример, зубчатую передачу, то пришлось бы устанавливать тормозное устройство, чтобы груз не опускался. При наличии самотормозящейся червячной передачи обратного движения быть не может.

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.

При сравнительно больших межосевых расстояниях, когда нецеле­сообразно использовать зубчатые передачи из-за их громоздкости и ре­менные передачи - в связи с требованиями компактности или постоянства передаточного числа, применяются цепные передачи.

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.

Основным параметром зубчатого зацепления является величина, называемая модулем зацепления. Измеряется модуль в миллиметрах и представляет собой отношение шага зацепления к числу п:

Длина начальной окружности равна произведению шага на число

зубьев:

отсюда диаметр начальной окружности

Высота головки зуба h в стандартном зацеплении равна т. Поэто­му диаметр окружности выступов, то есть наружный диаметр колеса,

Высота ножки зуба h2, для обеспечения зазора между головкой зуба и дном впадины делается больше модуля н зависит от точности изготов­ления зубчатого колеса или шестерни.

Обычно высота ножки зубаh2 = 1,25т.

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.

Существенный ее недостаток - низкий коэффициент полезного действия m равный 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.

Цепные передачи

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.

 

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.

 

 

Общая классификация строительных машин.

Строитель­ные машины можно разделить на следую­щие основные классы: транспортные, тран­спортирующие и погрузо-разгрузочные; грузоподъемные; машины и оборудование для земляных работ; оборудование для свайных работ; для дробления, сортировки и мойки каменных материалов; машины и оборудование для приготовления, транс­портирования бетонов и растворов и уп­лотнения бетонной смеси;

Классы машин делятся на отдельные группы, типы, типоразмеры в соответст­вии с технологическим назначением, ха­рактером рабочего процесса, общим кон­структивным решением и техническими параметрами.

Группы машин делятся на типы, например экскаваторы — одноковшовые канатные и гидравлические. В свою оче­редь типы машин по глав­ным параметрам подразделяются на ти­поразмеры. Главным параметром может служить, например, вместимость ковша (экскаваторы), максимальная грузоподъ­емность (краны) или масса машины, мощность силовой установки и т. п.

Кроме деления машин по указанным признакам и параметрам в зависимости от режима рабочего процесса строительные машины подразделяются на два больших класса: циклического действия и непрерывного действия.

По типу ходового оборудова­ния они подразделяются на гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и шагающие.

По роду используемой энергии силовой установкой строительные машины делятся на электрические и работающие от ДВС.

Строительные машины делят также на универсальные, способные быстро менять рабочее оборудование и выполнять различного рода работы, и специальные, предназначенные для вы­полнения одного специального вида ра­бот