Строительные машины

Главным параметром бульдозера считается номинальное  тяговое усилие, основными параметрами  – масса и мощность.

Бульдозеры  классифицируются по тяговому усилию и по мощности машины: легкие – 20-80 кВт; средние – 80-150 кВт; тяжелые – 150-300 кВт; сверхтяжелые – более 300 кВт.

К достоинствам бульдозеров следует отнести  их высокую маневренность, возможность  быстрой перебазировки с одного участка на другой.

Недостатки  – зависимость производительности бульдозеров от климатических условий, расстояния транспортировки, типа складируемых пород, повышенный износ ходовой  части бульдозеров.

 

4. Классификация экскаваторов непрерывного действия. Их индексация (с примерами).

Экскаваторами непрерывного действия называются землеройные  машины, разрабатывающие и транспортирующие грунт непрерывно. При этом обе  операции – копание и транспортировка  груза – выполняются одновременно. Совмещение и непрерывность рабочих  процессов отличает экскаваторы  непрерывного действия от землеройных  машин циклического действия, таких  как, например, одноковшовые экскаваторы  и скреперы, у которых копание  и транспортировка грунта производится периодически и последовательно.

Рисунок 12. Траншейный роторный экскаватор.

а — общий  вид; б — ротор; в — схема переноса грунта ковшами и их разгрузки; г — схема работы отвального конвейера; д — схема расстановки зубьев на ковшах.

Рисунок 13. Скребковый экскаватор на базе пневмоколесного трактора.

а — общий  вид; б — рабочее оборудование; в — схема образования брустверов.

Совмещение  рабочих процессов и непрерывная  разработка грунта в течение всего рабочего времени обеспечивает высокую выработку землеройных машин непрерывного действия и повышение производительности труда. Кроме того, на землеройных машинах непрерывного действия существенно облегчен труд машинистов, так как они лишь наблюдают за правильностью процессов и периодически изменяют режим работы механизмов.

Наряду  с указанными выше преимуществами землеройные  машины непрерывного действия имеют  один недостаток – малую универсальность. Каждая землеройная машина непрерывного действия предназначена для выполнения определенных операций и ее нельзя использовать на других работах, как одноковшовые экскаваторы или скреперы. Поэтому землеройные машины непрерывного действия, как правило, работают в комплекте с другими машинами.

Каждый  экскаватор непрерывного действия имеет  непрерывно копающий рабочий орган, чаще всего многоковшовый цепной или роторный, ковши которого один за другим непрерывно черпают грунт  и выносят его к транспортирующим устройствам. Для обеспечения непрерывной  работы машины, рабочий орган должен постоянно перемещаться в пространстве. Характер этого перемещения в  сочетании с типом рабочего органа является основным отличительным признаком, по которому классифицируют экскаваторы  непрерывного действия.

У экскаваторов продольного копания плоскости  перемещения рабочего органа и движения ковшей или скребков – совпадают; поперечного копания – плоскость движения ковшей перпендикулярна направлению перемещения рабочего органа; веерного копания – ковши движутся в вертикальной плоскости, а сам рабочий орган совершает веерное движение, поворачиваясь относительно вертикальной оси.

Экскаваторы продольного копания выполняют  с цепными, роторными и двухроторными рабочими органами; экскаваторы поперечного копания – с цепными, веерного копания – с роторными.

Цепные  экскаваторы продольного копания  и роторные экскаваторы имеют основное исполнение – траншейное и видоизменения его с дополнительным оборудованием для укладки дрен и прокладки каналов или кюветов. Двухроторные экскаваторы предназначены для рытья каналов.

Цепные  экскаваторы поперечного копания  имеют два основных исполнения –  карьерное и мелиоративное. Роторные экскаваторы веерного копания, или, как их часто называют, роторные стрелковые экскаваторы, предназначены для карьерных и добычных работ.

Для экскаваторов непрерывного действия принята буквенно-цифровая индексация.

Экскаваторы траншейные (ЭТР и ЭТЦ): первые две  цифры – глубина копания (дм), третья – номер модели; экскаваторы роторные стреловые: первые три цифры – вместимость ковша (л), четвертая – номер модели; экскаваторы поперечного копания: первые две цифры – вместимость ковша (л), третья – номер модели. Например: ЭТР-206А – экскаватор траншейный роторный, глубина копания – 20 дм, 6-я модель, 1-я модернизация – А.

Плужно-роторным каналокопателям присваивается общий индекс мелиоративных каналокопателей МК и порядковый номер. Например: плужно-роторный каналокопатель МК-23. Каналоочистителям присваивается индекс машин для ремонта и содержания мелиоративных систем МР и порядковый номер по реестру. Например: каналоочиститель МР-15. При модернизации этих машин после цифрового обозначения добавляют буквы по порядку алфавита.

 

5. Моторизованные, гидравлические ручные машины и пороховой инструмент.

Моторизованные  ручные машины применяются в тех  случаях, когда на месте эксплуатации нет и по каким-либо причинам нецелесообразно  иметь источники электрической  энергии и сжатого воздуха. Моторизованные машины имеют автономный привод от двигателя внутреннего сгорания.

В числе  выпускаемых моторизованных ручных машин цепные пилы, перфораторы, бетоноломы, трамбовки.

Мотобетонолом используется на строительных объектах для разрушения бетона, кирпичной кладки, асфальтовых оснований, а также разработки мерзлого грунта. При оснащении трамбующей плитой его можно использовать для уплотнения грунта в стесненных условиях. Мотобетонолом состоит из бензодвигателя, стартера, редуктора, кривошипно-шатунного механизма, ствола с бойком и рабочего инструмента.

Рисунок 14. Бензиновый бетонолом.

Энергия одиночного удара мотобетонолома 40 Нм, число ударов 1100 в 1 мин. Масса 25 кг. Мотоперфораторы изготовляются для сверления шпуров до диаметра 40 мм и глубиной бурения до 1,5 м. Масса 37 кг.

Рисунок 15. Мотоперфоратор.

Гидрофицированные ручные машины в строительстве применяются на санитарно-технических работах (трубогибы) на ремонтных работах (прессы, съемники) на монтажных работах (домкраты). Гидравлические машины приводятся в действие гидравлическими встроенными насосами, с ручным или механизированным приводом.

Рисунок 16. Переносной гидравлический трубогиб.

Гидравлический, переносной трубогиб применяется для гибки водопроводных или газовых труб в построечных условиях. Он состоит из плунжерного насоса, резервуара для рабочей жидкости, корпуса цилиндра, штока, гибочной съемной колодки, основания и упоров с роликами. Подлежащая гибке труба укладывается между колодкой и упорами. Качаниями рычага нагнетается рабочая жидкость в цилиндр, в результате чего шток выдвигается и производит гибку трубы. Для возврата колодки в начальное положение отвертывают винт запорной иглы, тогда колодка со штоком под воздействием пружины будет перемещаться в исходное положение, выдавливая рабочую жидкость из цилиндра в резервуар.

Ручной  гидравлический пресс применяется  в электротехнических работах для  оконцевания и соединения алюминиевых жил проводов и кабелей, для перекусывания жил, кабелей и для продавливания отверстий в листовой стали.

Рисунок 17. Ручной гидравлический электромонтажный пресс.

В пороховом  инструменте в качестве источника  энергии используются высвобождающиеся при воспламенении взрывчатой смеси  газы.

Рисунок 18. Пороховой строительно-монтажный пистолет.

Применяется пороховой инструмент в строительном производстве в основном для крепления  различных деталей к стальным, бетонным, кирпичным, деревянным конструкциям (основаниям) путем забивания (пристрелки) дюбелей, для оконцевания жил кабелей, для пробивки отверстий в металлоконструкциях и рельсах, для излома рельсов и т.д.

Из числа  пиротехнического инструмента наибольшее распространение имеют пороховые  пистолеты. Выпускающийся ранее  пороховой пистолет производил пристрелку дюбелей непосредственным воздействием пороховых газов на головку дюбеля.

Пороховые строительно-монтажные пистолеты (рис.18) предназначены для забивки дюбелей различного исполнения (дюбель-гвоздь, дюбель-винт с винтовой нарезкой хвостовика) в бетон до марки 400 включительно, сталь с пределом прочности до 450 МПа, кирпич. В работе порохового молотка используется принцип действия огнестрельного оружия. Дюбель 2 и пороховой патрон 6 закладывают в ствол 5. Далее молоток прижимают установленным на переднем конце прижимом 1 к основанию, предназначенному для забивки дюбеля, и нажимают на спускной рычаг 7. Под действием пружины 8 рычаг 9 ударяет острием наконечника в капсюль патрона, вследствие чего находящееся в нем воспламеняющееся от удара вещество поджигает порох. Образующиеся при этом пороховые газы, увеличиваясь в объеме, выталкивают из ствола поршень 3, который ударяет по хвостовику дюбеля, внедряя его в основание. После перемещения поршня в переднюю часть ствола полость последнего соединяется с камерой 4, через которую отработанные пороховые газы выбрасываются в атмосферу.

Тип патронов выбирают в зависимости от размеров забиваемых дюбелей и механических свойств оснований. Пороховые молотки комплектуют сменными стволами и поршневыми группами соответственно размерам дюбелей.

 

6. Задача. Подобрать сваебойное оборудование, если известны вид свай, их размеры и материал, показатель консистенции грунта и уровень стоянки.

Исходные  данные:

-Размеры  сваи: - сечение 25смх25см;

                             - длина L_св=8 м.

-Свая железобетонная, стойка.

-Показатель  консистенции грунта I_l=0,3.

-Разница  уровней Δl_м «-»0,5.

Решение:

1) Выбор типа молота для забивки свай и свай-оболочек выполняется по двум параметрам:

а) минимальная  потребная энергия одного удара  молота Э, кДж:

,

где: а –  коэффициент пропорциональности, установленный  на основе       практики, кДж/кН (а=0,25);

Р – несущая способность сваи (расчетное сопротивление нагружению), кН.

Для свай-стоек:

,

где: к — коэффициент однородности грунта (к = 0,7);

m — коэффициент условий работы сваи (для центральносжатых свай m= 1,0);

R_н — нормативное сопротивление грунта основания в плоскости нижнего конца (острия) сваи (табл. 7.1, [1]), R_н=3367 кН/м2 (значение найдено интерполяцией);

S_c — площадь поперечного сечения сваи, S=0,25*0,25=0,0625 м2.

 

 

б) необходимая сила тяжести ударной части молота ϕ, Н:

,

где: q — сила тяжести сваи, включая наголовник и подбабок, Н, q=14000 Н;                       k_p — коэффициент, определяемый длиной сваи и плотностью грунта. Для свай длиной L_c > 12 м k_p = 1,0. Для свай длиной L_c < 12 м и плотных грунтов k_p=1,5; грунтов средней плотности — k_p=1,25.

 

По полученным величинам Э и Q подбираем молот (приложение 6, [1]). Принимаем трубчатый дизельный молот СП-79. Проверяем молот на применимость:

 

где: Q_п — полная сила тяжести молота, Н, Q_п=91000 Н;

Э_р — расчетная энергия удара выбранного молота, Дж;

К_п — коэффициент применимости молота (табл. 7.3, [1]), К_п=6.

Расчетное значение энергии удара определяют следующим  образом:

,

здесь: Q — сила тяжести ударной части выбранного молота, Н, Q=50000 Н;

Н — фактическая  высота падения ударной части  молота, м, для трубчатых Н=2,8 м.

.

 

, удовлетворяет условию.

2. Выбор  копра выполняем тоже по двум параметрам:

а) грузоподъемность копра G_к(Н) должна быть равной или несколько большей, чем общая сила тяжести молота и сваи, т.е.

 

 

б) потребная полная высота копра Н_к(м) должна быть:

 

где: L_с — полная длина сваи, м, L_c=8 м;

l_м — полная длина молота, м, l_м=5,3 м;

l_х — длина хода ударной части молотов простого действия или высота падения простейшего подвесного (механического) молота, м. Для дизель-молотов и паровоздушных молотов двойного действия l_х=0;

l — запас в высоте копра для размещения подъемных блоков (l=0,5... 1 м), м;

Δl — разница уровней стояния копра и поверхности земли в месте погружения сваи, м (знак «плюс» ставят при размещении копра ниже уровня погружения сваи, а знак «минус» — выше уровня погружения сваи).

 

 

           «+»Δl                        « - » Δl                     Δl=0

 Затем выбираем копер по приложению 6[1]. Принимаем копер марки СП-51С, на базе экскаватора ЭО-5111Б, с грузоподъемностью 15 т и наибольшей длиной сваи 16 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников средних специальных учебных заведений по специальности 2902 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». – М. 2000.

2. В.С.Зеленский, А.И.Иванов. Строительные машины и оборудование. 1969г.

3. В.И.Севрюгин. Ручные машины: Справочное пособие по строительным машинам – М: Стройиздат 1982г.