Принципы действия и устройства строительных машин и оборудования

Увеличение объемов промышленного и гражданского строительства возможно за счет сокращения ручного труда, совершенствования структуры и организации строительного производства.

Современное городское строительство ведется индустриальными методами и представляет собой комплексно-механизированный поточный процесс монтажа зданий и сооружений из сборных элементов, изготовляемых на заводах и домостроительных комбинатах (ДСК) в условиях высокомеханизированного и автоматизированного производства.

Комплексная механизация строительства на современном этапе развития техники требует внедрения систем машин, базирующихся на применении основных машин повышенной единичной мощности с комплектацией их средствами механизации всех технологических процессов. Важным фактором повышения производительности труда в строительстве является возрастающая оснащенность строительно-монтажных организаций ручными машинами, средствами малой механизации и комплектами для кровельных, штукатурных и малярных работ.

Для сокращения малоквалифицированного и монотонного труда, а также труда в тяжелых и вредных для здоровья условиях, все шире осуществляются мероприятия по внедрению автоматических манипуляторов (промышленных роботов) при производстве отделочных, землеройно планировочных и других работ. Номенклатура строительных машин постоянно расширяется и пополняется более совершенными типами и моделями, отвечающими современным требованиям технологии городского строительства. При производстве строительных работ в сложившихся городских условиях часто возникают дополнительные трудности из-за необходимости выполнения работ в стесненных условиях и в сжатые сроки, поскольку большинство из них связано с нарушением пешеходного движения, установившегося режима работы транспорта, наземных и подземных коммуникаций и т. п.

Широко используются в стесненных условиях средства малой механизации, позволяющие практически полностью исключить ручной труд. Растущие из года в год масштабы и современная технология городского строительства требуют постоянного увеличения парка строительных машин и оборудования, расширения номенклатуры, повышения технического уровня машин, улучшения организации их использования.

От инженера-строителя как руководителя и организатора современного механизированного строительства требуются знания принципов действия и устройства строительных машин и оборудования, факторов, влияющих на их производительность и качество выполняемых работ, а также основ рационального выбора и правильной эксплуатации машин.

1. Перечислите основные виды подшипников, применяемых в строительных машинах, приведите примеры их применения

Машина представляет собой устройство, совершающее полезную работу с преобразованием одного вида энергии в другой. Она состоит из ряда механизмов различного назначения, объединенных общим корпусом, рамой или станиной. Механизмами называют систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.

Механизмы включают в себя узлы в виде законченных сборочных единиц, представляющих совместно работающие детали. Деталь является частью машины, изготовленной в основном из однородного по наименованию и марке материала без использования сборочных операций. Их подразделяют на простые (заклепка, штифт, шпонка), сложные (распределительный вал, корпус редуктора и двигателя), общего (болты, валы, зубчатые колеса) и специального назначения, применяемые в различных видах машин (крюки кранов, корпуса ковшей экскаваторов, поршни насосов).

Подшипники предназначаются для поддерживания вращающихся валов и осей в пространстве и восприятия действующих на них нагрузок. Кроме осей и валов подшипники могут поддерживать детали, вращающиеся вокруг осей и валов, например катки, шкивы, шестерни и др.

По виду трения подшипники разделяют на подшипники скольжения и качения. Подшипники скольжения — это опоры вращающихся деталей, работающих в условиях относительного скольжения поверхности цапфы по поверхности подшипника, разделенных слоем смазки. Подшипники качения — это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения качения.

строительная машина оборудование бетон Опоры осей и валов разделяются на подшипники, воспринимающие поперечные нагрузки, и подпятники, воспринимающие продольные (осевые) нагрузки.

По характеру трения опоры делятся на опоры трения скольжения и опоры трения качения.

Опорами скользящего трения являются подшипники в рассверленных отверстиях рам и станин, глухие подшипники, разъемные подшипники (рис.18). Все они, как правило, имеют бронзовые, чугунные или пластмассовые вставные втулки. Металлические втулки и вкладыши могут заливаться антифрикционными сплавами.

Для восприятия осевых нагрузок служат подпятники стаканного типа и разъемные подпятники для гребенчатых пят.

Для уменьшения трения между деталями и износа их в места трения подается из масленок жидкая или густая смазка.

Густая смазка из колпачковой масленки (рис. 19) подается вручную периодическим подвинчиванием ее колпачка. Для подачи смазки через пресс-масленку используется шприц или солидол нагнетатель.

Опоры трения качения по форме тел качения разделяются на шарико — и роликоподшипники (рис. 20), а по направлению нагрузки — на радиальные, воспринимающие нагрузки, направленные перпендикулярно оси вращения; упорные, воспринимающие осевые нагрузки; радиально-упорные,' воспринимающие как осевые, так и радиальные усилия.

Шарикоподшипники бывают одно — и двухрядные. Последние часто выполняются самоустанавливающимися, допускающими возможность некоторого перекоса осей внутреннего и наружного колец. В состав подшипника качения кроме колец и тел качения входит сепаратор, удерживающий шарики или ролики на определенном расстоянии друг от друга.

Роликоподшипники выпускаются с короткими и длинными роликами. Роликоподшипники с длинными роликами могут иметь сплошные, пустотелые и витые ролики. Подшипники последних двух видов способны воспринимать переменные нагрузки. Подшипники с короткими роликами могут иметь цилиндрические, конические и сферические ролики. Последние обеспечивают работу самоустанавливающихся подшипников. Игольчатые подшипники являются промежуточными между подшипниками трения скольжения и трения качения. Они состоят из наружного и внутреннего колец, между которыми помещены без сепаратора длинные ролики малого диаметра (иглы). При работе подшипника иглы скользят вместе со слоем смазки, а под нагрузкой — еще и вращаются.

Подшипники подбирают по диаметру вала и по коэффициенту работоспособности, который в значительной степени зависит от конструкции, размеров и долговечности подшипника.

Долговечность подшипника — это время, в течение которого не менее 90% подшипников данного типа при испытании работают без проявления признаков усталости металла.

Подшипники являются крайне важным элементом в промышленности, это устройство, которое применяется во всех механизмах, обеспечивающий движение — линейное перемещение, вращение, качание отдельных компонентов конструкции по отношению друг к другу, основной задачей которых является уменьшение трения а, следовательно, и износа.

Подшипники используют в различных отраслях. Они нашли свое применение в устройстве оборудования и самых разных производственных станков, в агрегатах и машинах нефтеперерабатывающей промышленности и строительства, в перерабатывающем оборудовании, автомобилестроении, сельскохозяйственной технике, металлургическом производстве и т. д.

Подшипники применяются в нефтегазовой отрасли, в частности, на нефтепереработке, в лебедках, насосах, талевых блоках, вертлюгах, буровом оборудовании и т. д.

Подшипники есть в сельскохозяйственной технике — в комбайнах, тракторах, молотилках.

В сфере строительства высококачественные подшипники используются в мостовых, башенных, автомобильных кранах, растворосмесителях, экскаваторах, бетономешалках и т. д.

2. Перечислите основные виды машин и оборудования, применяемых для выполнения буровых работ, приведите примеры их применения и технические характеристики

Самоходные бурильно крановые машины широко применяют в городском строительстве при устройстве свайных оснований зданий и сооружений, опор мостов, трубопроводов, линий электроснабжения и связи, колодцев, ограждений, а также при обустройстве дорог, посадке деревьев и кустарников. Они представляют собой совместно действующее бурильное и специальное крановое оборудование, смонтированное на шасси серийных автомобилей и тракторов, при вод которого осуществляется от двигателя базовой машины или самостоятельной силовой установки. Бурильным оборудованием проходят способом механического вращательного бурения вертикальные и наклонные скважины в талых и сезонно промерзающих грунтах, а специальным крановым устанавливают в пробуренные скважины сваи, столбы, железобетонные опоры, блоки колодезных облицовок и другие элементы.

По типу базовой машины бурильнокрановые машины разделяют на автомобильные и тракторные;

по принципу действия бурильного оборудования на машины цикличного и непрерывногo действий;

по типу привода бурильного и кранового оборудования различают машины с механическим, гидравлическим и смешанным (гидромеханическим) приводами;

по виду исполнения бурильнокранового оборудования на машины с совмещённым (бурильное и крановое оборудование смонтированы на одной мачте) и раздельным (бурильное оборудование смонтировано на мачте, крановое на стреле) оборудованием; по возможности поворота рабочего оборудования в плане машины разделяют на неповоротные и поворотные; по расположению рабочего оборудования на.

Базовом шасси с задним и боковым расположением у неповоротных машин, на поворотной платформе у поворотных.

Главный параметр бурильно крановых машин максимальная глубина разбуриваемой скважины (м). К основным параметрам относятся: диаметр бурения (скважины), угол бурения (угол наклона оси скважины к горизонту), грузоподъёмность кранового оборудования.

В качестве сменного бурильного инструмента бурильно крановых машин используются лопастные, кольцевые и шнековые буры, закрепляемые на конце бурильной штанги, которой сообщается крутящий момент и усилие подачи.

Лопастной бур (рис. 4.71, а) состоит из корпуса 1 с двумя копающими лопастями в виде двух заводного винта, забурника 5 и заслонки 2. Лопасти оснащены сменными резцами 4, разрыхляющими грунт и установленными в резцедержателях 3. Забурник, расположенный на конце бурильной головки, задает буру направление и удерживает eгo на оси бурения. Заслонки препятствуют просыпке грунта при выемке грунта из скважины. Бур крепится к нижнему концу бурильной штанги с помощью пальца. Шнековый (винтовой) бур (рис. 4.71, б) представляет собой трубчатый остов 9 с винтовыми транспортирующими грунт спиралями в виде сплошной ленты 10. Шнек имеет хвостовик 11 для крепления на конце бурильной штанги. К шнеку крепится сменная бурильная головка 8с резцами 7 и забурником 6.

Кольцевой бур (рис. 4.71, в) разрушает грунт по периферии и формирует кольцевую щель, отделяющую керн от массива. Бур состоит из корпуса 12 в виде трубы, на нижней торцевой части которой равномерно расположены кулачки 14 с резцами 15. Поверхность корпуса бура снабжена винтовыми лопастями 13, транспортирующими разрушенный грунт (породу) из кольцевой щели на дневную поверхность. Две отклоняющие планки 16 отбрасывают разрушенный грунт к наружной стенке кольцевой щели.

При бурении скважин в мерзлых грунтах применяют резцы и забурники, apмированные твердосплавными пластинками. Бурение скважин осуществляется при вращении бурильногo инструмента с одновременным eгo движением вниз.

В процессе бурения скважина необходимой глубины образуется за несколько повторяющихся циклов, каждый из которых включает последовательно выполняемые операции бурения, подъема бурильного инструмента на дневную по верхность, его разгрузку и возврат в забой. Для бурения скважин различных диаметров каждая бурильно крановая машина комплектуется набором сменного бурильного инструмента.

Бурильно крановая машина (рис. 4.72) состоит из базового автомобиля 1, специальной рамы, закрепленной на раме автомобиля, бурильно кранового оборудования, гидравлически механизма установки бурильной мачты, выносных опор с гидр домкратами 8, механической трансмиссии, гидросистемы и электрооборудования. Бурильно крановое оборудование шарнирно закреплено на кронштейнах специальной рамы и может поворачиваться в продольно вертикальной плоскости машины гидроцилиром 2 при установке оборудования в транспортное и рабочее положение. В транспортном положении бурильное оборудование укладывается на опорную стойку. Бурильно крановое оборудование включает бурильную мачту 3 с гoловком, штангу с бурильным инструментом в виде лопастного бура 6 с забурником 7 и резцами, гидравлический механизм подачи бурильногo инструмента на забой и извлечения eгo из скважины, вращатель штанги и однобарабанную червячную реверсивную лебедку для ycтaновки опор в пробуренную скважину. Подача и извлечение штанги с бурильным инструментом осуществляется гидроuилиндром двойного действия, смонтированным внутри бурильной мачты. Штанга перемещается по поршню со штоком, закрепленным в верхней части бурильной мачты. Вращатель 5 гипоидный конический редуктор приводится в действие от коробки отбора мощности 11 автомобиля через раздаточную коробку 10, управляемый гидроuилиндром фрикuион и карданный вал 9. Привод барабана реверсивной червячной лебедки осуществляется от раздаточной коробки. На барабан лебедки запакован канат гpузового полиспаста с крюковой обоймой 4. Раздаточная коробка обеспечивает три частоты вращения бура в зависимости от прочности разрабатываемого гpyнта, а также реверс бурильного инструмента и барабана лебедки. При работе машина опирается на две выносные опоры с гидродомкратами, разгpужающие задний мост базового автомобиля. гидроцилиндры механизмов установки мачты и подачи бурильного инструмента, управления фрикционной муфтой и выносных опор обслуживаются шестеренным насосом, приводимым в действие от раздаточной коробки. Управление бурильно крановым оборудованием осуществляется с пульта, расположено в кузове у рабочего места оператора.

В настоящее время более 70% потребности российского рынка в бурильно крановых машинах обеспечивает Алапаевский завод «СТРОЙдормаш», входящий в промышленную группу «Уралинвестэнерго». Завод «Стройдормаш» .

Выпускает широкую гамму бурильно крановых машин на автомобильных и тракторных шасси. Машины могут работать при температуре окружающего воздуха 400. + 40 ос. Техническая характеристика серийных и перспективных бурильно крановых машин «Стройдормаш» приведена в табл. 4.32.

3. Используя принципиальную и кинематическую схемы бетономешалки СБ-16Г с гравитационным способом перемешивания бетона, опишите ее устройство и работу, приведите технические характеристики (С-1 стр. 245, 246 рис. 6.7., 6.8 т.6.6)

Процесс приготовления бетонной смеси состоит из операций дозирования компонентов и их смешивания.

Для приготовления бетонных смесей из отдозированных компонентов: вяжущего (цемента), воды, химических добавок и заполнителей (песка, щебня или гравия) предназначены бетоносмесители. Их классифицируют по трём основным признакам: условиям эксплуатации, режиму работы и способу перемешивания.

По условиям эксплуатации различают передвижные и стационарные бетоносмесители.

Передвижные бетоносмесители используют для небольших объёмов работ на рассредоточенных объектах или при возведении линейно-протяженных объектов. Они имеют ёмкость готового замеса малых и средних размеров.

Стационарные бетоносмесители используют в течение длительного периода на одном месте в комплекте технологического оборудования бетоносмесительных установок и заводов средней и большой производительности.

По режиму работы бетоносмесители делятся на две группы: цикличного и непрерывного действия.

В цикличных бетоносмесителях процесс приготовления бетонной смеси происходит по операциям: загрузка, перемешивание и выгрузка готового замеса. Следующая порция отдозированных компонентов подается в смесительную ёмкость после выгрузки готового замеса. Такой способ приготовления позволяет регулировать продолжительность смешивания в зависимости от состава смеси и используется при производстве бетонной смеси различных марок.

Рабочие органы цикличного бетоносмесителя работают в повторнократковременном режиме, что отрицательно влияет на срок службы. Главным параметром цикличных бетоносмесителей является полезная вместимость ёмкости, в которой смешиваются компоненты. В технической характеристике вместимость характеризует объём готового замеса в литрах, а также объём загрузки сыпучих компонентов.

Бетоносмесители непрерывного действия загружаются компонентами бетонной смеси непрерывным потоком постоянного сечения с помощью ленточных питателей или ленточных конвейеров. Компоненты подаются в бетоносмеситель одновременно и в процессе перемешивания перемещаются к разгрузочному люку. Готовая смесь непрерывно поступает в транспортные средства. Главным параметром является производительность по готовой смеси — 5, 30, 60, 120, и 240 м3/ч. Они широко применяются в строительстве, где требуется одномарочный бетон в больших объёмах.

По способу смешивания бетоносмесители разделяются на гравитационные и принудительного действия.

Гравитационные цикличные смесители характеризуются несложными конструкцией и кинематической схемой, возможностью работать с заполнителями крупностью 120.150 мм, незначительным изнашиванием рабочих органов, малой энергоёмкостью процесса, простотой обслуживания и эксплуатации, низкой себестоимостью. Оптимальное время смешивания в таких смесителях 60.120 с, а полный цикл, включая загрузку, смешивание, выгрузку и возврат барабана в исходное положение, — 90.180 с. ГОСТ 16 349–85 предусматривает 13 типоразмеров гравитационных бетоносмесителей с объёмом готового замеса бетонной смеси: 33, 65, 165, 250, 330, 500, 750, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 л. Гравитационный бетоносмеситель представляет собой барабан, вращающийся вокруг горизонтальной или наклонной к горизонту (обычно до 15) оси с закреплёнными на его внутренней поверхности лопастями. В зависимости от формы смесительного барабана бетоносмесители могут быть с наклоняющимся барабаном грушевидной и двухконусной формы, с чашевидным или корытообразным корпусом, с лопастными горизонтальными валами и горизонтальным цилиндрическим барабаном. При вращении барабана компоненты бетонной смеси подхватываются лопастями, расположенными на внутренней поверхности барабана, поднимаются в положение, при котором свободно падают, перемешиваясь с нижними слоями, которые в свою очередь увлекаются вверх. Таким образом происходит смешивание компонентов. Эти смесители хорошо смешивают умеренно подвижные и подвижные бетонные смеси, но не обеспечивают достаточной однородности жёстких и малоподвижных бетонных смесей.

Гравитационные смесители непрерывного действия представляют собой вращающийся барабан, на внутренней поверхности которого размещены лопасти. После загрузки составляющих в смеситель они захватываются лопастями, поднимаются вверх и, падая, перемещаются по оси барабана к его разгрузочному концу. Лопасти располагаются под таким углом, чтобы во время движения по барабану все компоненты хорошо перемешивались. В конце барабана установлен лоток для разгрузки смеси. Такие машины применяют при строительстве больших объектов. Производительность их 120.130 м /ч. По сравнению с бетоносмесителями цикличного действия они имеют более простое устройство и меньшую металлоёмкость, а их управление легче автоматизировать.

В смесителях принудительного действия потоки смешиваемой массы создаются лопастями, движущимися внутри смесительной ёмкости.

К преимуществам смесителей принудительного действия относятся большая активность процесса, предотвращение комкования смеси, к недостаткам — ограниченное применение крупных заполнителей, большая энергоёмкость процесса, значительный износ рабочих поверхностей, высокая себестоимость процесса. Оптимальное время смешивания 30.50 с, полный цикл — 75. 120с.

Цикличные бетоносмесители принудительного действия. Использование таких бетоносмесителей наиболее рационально на заводах железобетонных изделий для приготовления мелкозернистых, малоподвижных и жёстких бетонных смесей. Приготовление смесей с крупностью фракций более 70 мм нежелательно, так как возможно заклинивание частиц между движущимися лопастями и стенками корпуса. ГОСТ 16 349–85 предусматривает 11 типоразмеров бетоносмесителей принудительного действия с объёмом готового замеса бетонной смеси 33, 65, 165, 250, 330, 500, 750, 1000, 2000, 3000, 4000 л.

Цикличные бетоносмесители принудительного действия бывают нескольких типов: с корытообразным корпусом (лотковые смесители) и горизонтальными смешивающими валами; с цилиндрическим корпусом чашей (роторные или тарельчатые смесители) и вертикально расположенными смешивающими валами.

Бетоносмесители с корытообразным корпусом и горизонтальными смешивающими валами бывают: с одним смешивающим валом и выгрузкой путём опрокидывания; с одним смешивающим валом и выгрузкой через люк, находящийся в нижней части корпуса; с двумя смешивающими валами и донной выгрузкой через люк. Бетоносмесители с цилиндрическим корпусом чашей и вертикально расположенными смешивающими валами могут быть противоточные, с одновременным вращением чаши и смешивающих валов, с вращающейся и неподвижной чашей.

Обязательным условием работы бетоносмесителя такого типа является загрузка его исходными материалами при вращающемся роторе. Одновременно с подачей через патрубок отдозированных заполнителей и цемента по трубе подаётся соответствующая доза воды. Смесительное устройство при этом интенсивно перемешивает компоненты в однородную смесь. По сравнению с гравитационными бетоносмесители принудительного действия более металлоёмки и энергоёмки, сложнее по конструкции, но обеспечивают быстрое и высококачественное перемешивание бетонных смесей, различных по подвижности и жёсткости.

Бетоносмесители непрерывного действия с принудительным перемешиванием имеют производительность 5, 30, и 60 м³ /ч. Характерной особенностью таких машин является наличие двухвальной лопастной мешалки, как у смесителей асфальтобетонных установок. Эти бетоносмесители применяют на передвижных и стационарных бетонных заводах для приготовления жёстких и подвижных смесей с крупностью заполнителя 40 мм и строительных растворов.

Кроме того, бетоносмесители классифицируют:

по способу загрузки — на бетоносмесители со скиповым ковшом, со специальным дозатором, с загрузочной воронкой и ручной загрузкой;

по степени автоматизации — на неавтоматизированные, полуавтоматизированные, автоматизированные с программным управлением.

по типу управления — на бетоносмесители с ручным, электромеханическим, гидравлическим и пневматическим управлением.

Кроме перечисленных принципиальных признаков, смесители классифицируются по конструктивных признакам: по типу привода, числу двигателей, форме смесительного барабана, типу перемешивающего устройства, расположению оси перемешивающего устройства в пространстве, способу разгрузки и т. п. Классификация по этим признакам приводится ниже применительно к конкретным типам бетоносмесителей.

4. Гравитационные бетоносмесители

Наиболее распространенными являются гравитационные смесители периодического действия, представляющие собой установленный на опорах опрокидной двухконусный барабан с размешенными на его стенках лопастями. Перемешивание происходит за счет того, что все загруженные в барабан составляющие смеси попеременно то поднимаются вверх, то под действием силы тяжести падают вниз.

Бетоносмеситель СБ-16Г (рис. 3,1) предназначен для приготовления бетонных смесей различных марок на стройках. Он представляет собой стационарную машину цикличного действия, состоящую из рамы, траверсы, смесительного барабана, гидроопрокидывателя, скипового подъемника, механизма подъема и опускания ковша, системы водопитания и электрооборудования.

Смесительный барабан выполнен из листовой стали. Верхняя часть его имеет форму усеченного конуса, нижняя — цилиндра, в днище которого вварена втулка для посадки на вал редуктора. К стенкам барабана прикреплены лопасти (три с помощью болтов, а три приварены). Опрокидывание смесительного барабана осуществляется гидроопрокидывателем, состоящим из гидроцилиндра, рычага, гидропривода и гидрораспределителя управления.

Гидроцилиндр закреплен к стойке рамы, там же размещена гидросистема с приводом. Скиповый подъемник состоит из рамы, загрузочного ковша, вибратора и механизма подъема и опускания ковша.К. задней стенке ковша приварены две оси с роликами для передвижения ковша по направляющим рамы.

Электрооборудование бетоносмесителя состоит из электродвигателей и системы управления ими, включающих в себя магнитные кнопки управления, конечные выключатели и защиту.

Рис.3, 1. Бетоносмеситель СБ-16Г: 1 — сжил; 2 — вододозировочная система; 3 — правый швеллер в сборе; 4 — смеситель в сборе; 5 — дверца электрошкафа; 6 — электрооборудование; 7 — рама смесителя; 8 — левый швеллер в сборе; 9 — система волопитания: 10 — ключ

Технические характеристики гравитационных бетоносмесителей приведены в табл.1.

Таблица 1.

Технические характеристики гравитационных бетоносмесителей.

Кинематическая схема предоставлена на рис. 6.6.

4. Перечислите основные виды машин и оборудования применяемые для транспортировки и укладки бетона, приведите примеры их применения и технические характеристики.

Машины и оборудование для транспортирования бетонных и растворных. Транспортирование бетонных смесей может осуществляться с использованием специализированных автомобилей; бадей, доставляемых на автомобилях и подаваемых к месту разгрузки кранами; ленточных конвейеров; различных укладчиков; бетононасосов и т. д.

Главным технологическим требованием при перевозке бетонных смесей является сохранение ее однородности (отсутствие расслаивания) и необходимой для укладки подвижности.

Рис. 4.1 Автобетоновоз, а — транспортное положение; б — положение при разгрузке; 1 — шасси; 2 и 4 — гидроцилиндры для открывания крышки кузова и его подъема; 3 — кузов

Бетонную смесь перевозят преимущественно автобетоновозами. Автобетоновозы применяются для перевозки бетонных смесей на расстояние от 5−10 до 25−35 км. Рабочим органом автобетоновозов является опрокидной кузов каплеобразной формы с высокими бортами, наклоняемый назад гидроподъемником при разгрузке на угол до 90°, расположенные в зоне минимальной вибрации рамы базового автомобиля, благодаря чему при перевозке бетонная смесь не расслаивается. Автобетоновозы оборудуются устройствами для промывки кузова, обогрева кузова выхлопными газами, встряхивания кузова при разгрузке. Главным параметром автобетоновозов является полезная вместимость кузова (объем перевозимой бетонной смеси) в м3. Для предохранения смеси от воздействия атмосферных осадков и ветра кузов снабжён крышкой, а для предохранения смеси от воздействия низких температур двойной обшивкой, образующей термоизолирующие полости между её листами, которые позволяют утеплить кузов термоизоляционным материалом в особо суровых климатических условиях.

Автобетоновоз (рис. 4.1) смонтирован на базе шасси 1 автомобиля и оборудован кузовом 3 полезной вместимостью 4 м³. Кузов наклоняется назад при разгрузке относительно опорной рамы 5 на угол до 90° двумя телескопическими гидроцилиндрами. Для обеспечения устойчивости автобетоновоза при подъеме кузова и разгрузки заднего моста шасси машины оборудована двумя гидродомкратами 4. Гидроцилиндры и гидродомкраты работают от гидросистемы базового шасси. Кузов сужен к разгрузочному отверстию, расположенному выше уровня транспортируемой смеси, что практически исключает потери смесив пути. Для полной выгрузки смеси без применения ручного труда кузов снабжен встроенным вибратором с гидравлическим приводом, встряхивающим кузов в любых положениях в процессе подъема и опускания. Грузоподъемность автобетоновозов 4,0.10 т, объем перевозимой бетонной смеси 2,5.4,0 мд, продолжительность выгрузки бетонной смеси 1,5.2 мин.

Рис.4, 2 Автобетоносмеситель

Автобетоносмесители (бетоновозы) — строительная машина для приготовления бетонной смеси механическим перемешиванием её компонентов (вяжущего, заполнителей и воды) выполненная на автомобильном шасси.

Автобетоносмесители применяют для приготовления бетонной смеси в пути следования от питающих отдозированными сухими компонентами специализированных установок к месту укладки, приготовления бетонной смеси непосредственно на строительном объекте. Они представляют собой гравитационные реверсивные бетоносмесители с индивидуальным приводом, установленные на шасси грузовых автомобилей.

Главным параметром автобетоносмесителей является объем готового замеса (вм3). Автобетоносмесители работают при температуре окружающего воздуха от — 30 до +40°С. Автобетоносмеситель (рис. 4,2) с объемом готового замеса 4 мз смонтирован на шасси грузового автомобиля Камаз.

Рис. 4.3 Кинематическая схема автобетоносмесителя

Рабочее оборудование автобетоносмесителя включает раму 9, смесительный барабан 4 с загрузочно-разгрузочным устройством, механизм 3 вращения барабана, дозировочно-промывочный бак 2, водяной центробежный насос, систему управления оборудованием и рычагами 10, 12и контрольно-измерительные приборы 11. Смесительный барабан имеет три опорные точки и наклонен к горизонту под углом 15°. Загрузочно-разгрузочное устройство состоит из загрузочной и разгрузочной воронок, складного лотка 7 переменной длины и поворотного устройства 8. Лоток может поворачиваться при разгрузке в горизонтальной плоскости на угол до 180° и в вертикальной плоскости на угол до 60°.

На внутренней поверхности барабана укреплены две спиральные лопасти, угол наклона которых подобран таким образом, что при вращении в одном направлении компоненты смеси направляются в нижнюю часть барабана, где происходит их гравитационное перемешивание, а при вращении в обратную сторону лопасти подают готовую смесь к приёмному лотку, соединенному с поворотным разгрузочным желобом. При перевозках на большие расстояния в барабан загружают сначала сухие компоненты (цемент и заполнители), а подачу воды и приготовление смеси производят непосредственно на объекте. При транспортировке готовой бетонной смеси во избежание ее расслаивания барабан вращается е пониженной частотой, непрерывно перемешивая смесь. Автобетоносмеситель с гидравлическим приводом и с объемом готового замеса барабана 5 Мз отличается от автобетоносмесителя с механическим приводом системой привода барабана и отбора мощности, а также возможностью бесступенчатого регулирования частоты вращения Смесительного барабана в диапазоне 0.20 мин. Вращение смесительному барабану сообщается от реверсивного гидромотора с рабочим давлением 25 МПа через планетарный редуктор. Питание гидромотора осуществляется от регулируемого реверсивного гидронасоса, получающего вращение от коробки отбора мощности через карданный вал. Автобетоносмесители представляют собой бетоносмесительный барабан, установленный на шасси автомобиля. При вращении барабана имеющиеся в нем лопасти перемешивают составляющие бетона, а при вращении в обратную сторону выдают готовую смесь.

Имеется возможность порционной разгрузки бетона, что удобно при заполнении бункеров, бетонировании тонкостенных конструкций, буронабивных свай и т. д. Автобетоносмесители применяются как для приготовления бетона из сухих смесей при следовании к месту назначения, так и для перевозки готовых бетонных смесей с их побуждением в пути. Использование автобетоносмесителей позволяет существенно увеличить расстояния перевозки бетонных смесей без снижения их качества. При бетонировании конструкций, расположенных выше уровня земли, бетонная смесь в зависимости от высоты подъема может транспортироваться кранами в бадьях, ленточными конвейерами (при угле подъема не более 18°), а также по трубопроводам с помощью бетононасосов или пневмотранспортных установок. Внутриплощадочное трубопроводное транспортирование бетонных смесей рационально, так как позволяет без дополнительных перегрузок подавать бетон по вертикали и горизонтали. Для транспортирования бетонных смесей могут также использоваться пневмотранспортные установки (ПТУ). Применение их связано с большим расходом сжатого воздуха (до 30 м³ на 1 м³ бетонной смеси) и высокой скоростью подачи (3−5 м/с). Поэтому используют ПТУ в основном для доставки бетонной смеси в труднодоступные места, например в полости формообразующих конструкций скульптурных сооружений, за обделку туннелей, в закрытые стыки и т. д. При необходимости подачи жестких бетонных смесей или растворов (осадка конуса 30−40 мм), не перекачиваемых бетононасосами, могут применяться пневмотранспортные установки, оборудованные смесителем. Для бетонирования конструкций, расположенных в котлованах, используются виброжелоба и при значительных расстояниях подачи — самоходные бетоноукладчики с ленточным питателем.

Для перемещения бетонной смеси в пределах строительной площадки успешно используется трубопроводный транспорт. Его основным технологическим преимуществом является возможность бесперегрузочной подачи смеси по горизонтали и вертикали. Транспортировка по трубопроводам облегчает подачу смеси в густоармированные конструкции и труднодоступные для других средств механизации участки. Она наиболее эффективна при больших объемах бетонирования и организации работ, исключающей частые перерывы. Трубопровод предохраняет окружающую среду от загрязнения, а транспортируемый материал — от неблагоприятного влияния среды. Он может быть уложен в обход препятствий. Подача бетонной смеси по трубопроводам осуществляется пневматически либо бетононасосами. Пневмонагнетатели применяют преимущественно на объектах с небольшими объемами бетонных работ при расстоянии подачи смеси 120−150 м. Несмотря на простоту и невысокую стоимость пневмонагнетателей, они не получили широкого распространения из-за цикличности работы, необходимости компрессорной установки и мощного ресивера. Они были вытеснены более совершенными бетононасосными установками, когда промышленность освоила выпуск бетононасосов с гидроприводом.

Бетононасосы могут применяться для строительства гидросооружений, энергетических станций (установок), дорог, тоннелей, мостов, портовых сооружений, высотных зданий, при железнодорожном строительстве, а также для других гражданских сооружений. Бетононасосный транспорт бетонной смеси получил широкое развитие, особенно поршневые бетононасосы периодического действия с механическим и гидравлическим приводами.

При всасывающем ходе поршня бетононасоса с механическим приводом нагнетательный клапан перекрывает выход в бетоноотвод, а при достижении поршнем крайнего положения и заполнении смесью полости рабочего цилиндра закрывается всасывающий клапан, и смесь поршнем при открывшемся нагнетательном клапане выдавливается в бетоноотвод. Синхронность работы клапанов и поршня обеспечивается кулисным механизмом.

Основные преимущества поршневых насосов с гидроприводом по сравнению с насосами с механическим приводом — незначительные динамические нагрузки на механизмы, детали насоса и бетоноотвода, а также гарантированное максимальное давление, превышение которого исключается, — способствует их надежности.

Бетононасосы разделяют на два типа: передвижные (автомобильные) и стационарные. Они оборудуются шарнирно-распределительными стрелами (манипуляторами бетоноводов). Манипуляторы освобождают от трудоемких операций по монтажу бетоноводов, исключают необходимость иметь в наличии распределительные лотки и ручную перекидку бетонной смеси при ее укладке.

Автобетононасосы предназначены для подачи свежеприготовленной смеси с осадкой конуса 6.12см в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки при возведении сооружений из монолитного бетона и железобетона. Они представляют собой самоходные мобильные бетонотранспортные машины, состоящие из базового автошасси, бетононасоса с гидравлическим приводом и шарнирно сочлененной стрелы с бетоноводом для распределения бетонной смеси в зоне действия стрелы во всех ее пространственных положениях. Автобетононасосы конструктивно подобны и оборудуются двукцилиндровыми гидравлическими поршневыми и роторно-шланговыми бетононасосами.

Поршневой гидравлический бетононасос (рис. 4,4) состоит из двух бетонотранспортных цилиндров, поршни которых получают синхронное движение во взаимно противоположных направлениях от индивидуальных рабочих гидроцилиндров 10, осуществляя попеременно такт всасывания смеси из приёмной воронки 3 и такт нагнетания ее в бетоновод 1.

Рис.4, 4 Гидравлический поршневой бетононасос

Движение поршней согласовано с работой поворотного бетоно распределительного устройства 2, поворот которого на определенный угол осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 12. Когда в одном из бетонотранспортных цилиндров бетонная смесь всасывается из воронки, во втором через поворотную трубу распределительного устройства смесь нагнетается в бетоновод 1.

В конце хода нагнетания распределительное устройство изменяет свое положение одновременно с переключением хода приводных гидроцилиндров с помощью следящей системы.

Приемная воронка оборудована в верхней части решеткой 4, а в нижней — лопастным побудителем с приводом 11.

Бетонотранспортные цилиндры помещены в корпус 5, имеющий резервуар 8 для промывочной воды и сообщающийся со штоковыми полостями 6етонотранспортных цилиндров. При замене промывочную воду сливают через спускное отверстие, перекрываемое крышкой с рукояткой 7. Бетононасос снабжен электрогидравлическим блоком управления 9.

Гидравлический привод обеспечивает более равномерное движение смеси в бетоноводе, предохраняет узлы насоса от перегрузок и позволяет в широком диапазоне регулировать рабочее давление и производительность машины. Двухпоршневые бетононасосы с гидравлическим приводом обеспечивают диапазон регулирования объемной подачи от 5 до 65 мз/ч при максимальной дальности подачи до 400 м по горизонтали и до 80 м по вертикали.

Главным параметром автобетононасосов является объемная подача (производительность) в м3/ч.

В беспоршневом роторношланговом бетононасосе с гидравлическим приводом.

Современные роторно-шланговые бетононасосы имеют производительность 30.70 мз/ч и обеспечивают подачи бетонной смеси до 300 м по горизонтали и до 70 м по вертикали.

В качестве сборно-разборных бетоноводов бетононасосных установок используют стальные длиной до 3 м бесшовные трубы постоянного диаметра на всем его протяжении. Прочность и герметичность соединения труб на стыках обеспечивается специальными быстродействующими рычажными замками.

Насосы с гидравлическим приводом выпускают в стационарном и передвижном вариантах, включая модели на шасси автомобилем со стреловым оборудованием (автобетононасосы).

Автобетононасос (рис. 4,6) подает товарный бетон в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки с помощъю распределительной стрелы 4 с бетоноводом 9 112 114 инвентарного бетоновода. Распределительная стрела состоит из трех шарнирно сочлененных секций, движение которым в вертикальной плоскости сообщается гидроцилиндрами двустороннего действия 5, 7 и 11.

На раме автобетононасоса смонтированы гидробак 6, бак для воды 10 и компрессор 12. Стрела монтируется на поворотной колонне 3. опирающейся на раму 1.5 шасси 1 через опорно-поворотное устройство 2, поворачивается в плане на 360° гидравлическим поворотным механизмом и имеет радиус действия до 19 м.

Прикрепленный к стреле шарнирно сочлененный секционный бетоновод 9 заканчивается гибким шлангом 13. Бетонная смесь подается в приемную воронку 14 бетононасоса 8 из автобетоносмесителя или автобетоновоза. При работе автобетононасос опирается на выносные гидравлические опоры 16.

Рис. 4, 6 Автобетононасос

Автобетононасосы имеют переносной пульт дистанционного управления движениями стрелы, расходом бетонной смеси и включением-выключением бетононасоса, что позволяет машинисту находиться вблизи места укладки смеси.

5. Машины для укладки бетонных смесей

При укладке бетонную смесь уплотняют с целью вытеснения содержащегося в ней воздуха и более компактного расположения составляющих. Уплотняют бетонную смесь вибрированием, сообщая ее частицам механические колебания, возбудителями которых являются вибраторы. При вибрировании бетонная смесь приобретает повышенную подвижность, способствующую вытеснению воздуха и заполнению всех пустот между арматурой и опалубкой. От качества уплотнения зависят прочность и долговечность сооружения или изделия.

Колебания в вибраторах создаются двумя способами: вращением закрепленной на валу неуравновешенной массы (дебаланса) и возвратно-поступательным направленным перемещением массы. Вращение неуравновешенной массе может сообщаться от различного рода двигателей: электрического (электромеханические вибраторы), пневматического (пневматические вибраторы), гидравлического (гидромеханические вибраторы), внутреннего сгорания (моторные вибраторы). Возвратно-поступательное движение массе сообщается электромагнитом (электромагнитные вибраторы). Одновальные дебалансные и планетарные вибраторы возбуждают круговые колебания; дебалансные вибраторы с четным количеством валов, маятниковые одновальные и электромагнитные вибраторы — направленные.

В строительстве наибольшее распространение получили электрические и пневматические вибраторы с круговыми колебаниями.

По сравнению с электрическими пневматические вибраторы применяются реже, так как они нуждаются в компрессорной установке и при работе издают шум. Электрические вибраторы в индексе модели имеют буквенное обозначение ИВ, пневматические — ВП. цифровая часть индекса означает номер модели, буквы после цифрового индекса — порядковую модернизацию вибратора. Каждый вибратор характеризуется вынуждающей силой, статическим моментом дебалансов, частотой и амплитудой колебаний.

Частоту колебаний вибратора подбирают в зависимости от подвижности бетонной смеси и размера фракций ее заполнителей. Бетонные смеси с крупными фракциями заполнителей уплотняют вибраторами с низкой частотой и большой амплитудой колебаний, с мелкими фракциями — вибраторами с высокой частотой и малой амплитудой колебаний. У большинства вибраторов частота колебаний соответствует средним фракциям заполнителей. Продолжительность работы вибратора на одной позиции должна быть такой, чтобы обеспечитъ достаточное уплотнение бетонной смеси; конец вибрирования определяют по внешним признакам уплотнения бетонной смеси — прекращение оседания смеси, появление цементного молока на ее поверхности и прекращение вы деления воздушных пузырьков.

По способу воздействия на уплотняемую бетонную смесь различают поверхностные (рис. 4,7, а), наружные (рис. 4,8, б) и глубинные (рис. 4,9, в) вибраторы.

Рис.4, 7 Схемы вибраторов

Поверхностные электрические вибраторы передают колебания уложенной массе бетона через корытообразную прямоугольную, площадку (площадочные вибраторы) или удлиненную балку-рейку. (виброрейки). Такие вибраторы перемещают по уплотняемой поверхности в процессе работы вручную с помощью гибких тяг. Их применяют при бетонировании неармированных или армированных одиночной арматурой перекрытий, полов, сводов, дорожных покрытий, откосов каналов или других конструкций толщиной не более 0,25 м, выполняемых в Монолите.

В качестве вибровозбудителей поверхностных вибраторов применяют одновальные электрические дебалансные вибраторы общего назначения с круговыми колебаниями и встроенным электродвигателем.

6. Задайтесь исходными данными и определите эксплуатационную производительность за смену многоковшового цепного экскаватора ЭТЦ-252А при разработке траншей (С-1, стр.186−189 т.4.32)

Экскаваторы непрерывного действия Это землеройные машины, выполняющие все операции технологического цикла (разработку грунта, транспортировку его на поверхность и выгрузку в отвал или транспортное средство) одновременно.

Многоковшовые экскаваторы — землеройные машины непрерывного действия, наиболее эффективные при разработке выемок постоянного поперечного сечения и большой протяженности.

Экскаваторы поперечного копания используют, как правило, при разработке карьеров, больших котлованов, прокладке каналов, планировке откосов постоянных выемок значительных размеров и т. д.

В строительстве наибольшее распространение получили многоковшовые экскаваторы продольного копания, которые применяют для разработки траншей при устройстве инженерных коммуникаций с глубиной прокладки до 3,5 м.

Технологические возможности этих машин зависят от конструкции рабочего органа. Он может быть выполнен в виде ковшового ротора или рамы с ковшовой цепью. Экскаваторы с ковшовой цепью обеспечивают разработку траншей на большую глубину, чем роторные.

Схемы работы экскаваторов и профили траншей представлены на рис. 5.1.

Рис. 5.1 Схема работы многоковшовых экскаваторов: а — экскаватор с ковшовой цепью; б — роторный экскаватор; 1 — базовая машина; 2 — система управления положением рабочего органа; 3 — ковшовая цепь; 4 — ковшовый ротор; 5 — ленточный транспортер; в-д — профили траншей, разрабатываемых многоковшовыми экскаваторами

Наиболее широко экскаваторы непрерывного действия применяют для отрывки протяженных выработок прямоугольного (траншеи) и трапециедального (каналы) сечений в грунтах I — IV категорий без крупных (до 200 мм) каменистых включений. Глубина выработок может достигать 0,5−4 м (в отдельных случаях — до 6 м) при ширине по дну 0,25−2 м с заложением откосов от 1: 1 до 1: 2.

Совместно с другими видами машин и вспомогательного оборудования экскаваторы непрерывного действия образуют технологические комплексы, предназначенные для выполнения различных видов работ при строительстве нефте — и газопроводов, оросительных и осушительных каналов, устройстве дренажных систем, закрытых напорных водоводов, добыче и переработке нерудных строительных материалов, строительстве подземных кабельных линий связи и электропередач, других коммуникаций.

Экскаваторы непрерывного действия классифицируют по назначению, типу рабочего органа и характеру его перемещения в пространстве.

Для экскаваторов непрерывного действия принята буквенно-цифровая индексация. Буквенная часть индекса характеризует тип рабочего органа: ЭТР — рабочий орган роторного типа; ЭТЦ — рабочий орган цепного типа. Две первые цифры отражают глубину копания, дм, третья — порядковый номер модели; для экскаваторов роторных стреловых первые три цифры — вместимость ковша, л, четвертая — порядковый номер модели; для экскаваторов поперечного копания первые две цифры — вместимость ковша, л, третья — порядковый номер модели. При модернизации после цифр добавляют буквы по порядку русского алфавита.

Например, индекс ЭТР-252А обозначает: экскаватор траншейный роторный с глубиной копания до 25 дм, вторая модель, первая модернизация.

Среди цепных траншейных экскаваторов наибольшее распространение получил экскаватор ЭТЦ-252А (рис. 5.2), смонтированный на базе трелевочного трактора ТТ-4.

Рис. 5.2 Экскаватор ЭТЦ-252А: 1 — силовая установка; 2 — кабина; 3 — гидросистема; 4 — трансмиссия; 5 — механизм подъема и опускания рабочего органа; 6 — конвейер; 7 — лоток; 8 — рабочий орган; 9 — скребок

Он предназначен для отрывки траншей под укладку водопроводных и канализационных труб, кабеля и других инженерных коммуникаций в талых грунтах I — III категорий с каменистыми включениями не более 200 мм, в грунтах сезонного промерзания па глубину до 2,5 м, а при установке дополнительной вставки до 3,5 м. Для рытья траншей с наклонными стенками в обрушивающихся грунтах на рабочий орган устанавливают специальные откосообразователи. При определенных условиях экскаватор может использоваться для отрывки траншей при строительстве лен точных фундаментов.

Рабочий орган экскаватора ЭТЦ-252А (рис. 5.3) обеспечивает разработку и вынос грунта из забоя, а также придает траншее необходимый профиль.

Рис. 5.3 Рабочий орган экскаватора ЭТЦ-252А: 1−4, 6, 7 — скребки; 5 — тяговая цепь; 8 — ведущий (турасный) вал; 9 — рама; 10 — поддерживающие ролики; 11 — дополнительная вставка для увеличения глубины траншеи до 3,5 м; 12 — натяжное устройство; 13 — ограничитель; 14 — цепные откосообразователи; 15 — качающаяся траверса (балансир)

Все узлы и детали рабочего органа смонтированы на раме 9. Приводной вал 8 передает движение рабочей цепи 5 со скребками 1 — 4, 6, 7, которые разрыхляют грунт и выносят его из забоя на отвальный конвейер. На передней кромке скребков установлены рыхлящие зубья. Рациональная схема расстановки зубьев позволяет снизить динамические нагрузки на рабочий орган и цепь за счет обеспечения равномерности разработки грунта. Провисание холостой ветви цепи уменьшается благодаря установке на раме поддерживающих роликов 10. Для придания траншее трапецеидального профиля с шириной по верху до 2,8 м и по низу до 1 м на раме закрепляются цепные откосообразователи 14, соединенные балансиром 15.

Натяжное устройство 12 состоит из винтов с гайками и пружин и предназначено для обеспечения необходимого натяжения рабочей цепи и предохранения рабочего органа от поломок в результате кратковременных перегрузок. Ограничитель 13 формирует профиль отрываемой траншеи и обеспечивает устойчивую работу рабочего органа (исключает боковые уводы рамы рабочего органа).

Для увеличения глубины копания до 3,5 м раму удлиняют вставкой 11 с двумя парами поддерживающих роликов, двумя скребками уширителей и отрезков цепей откосообразователей, тяговой цепи и соединительных звеньев.

Грунт в отвал подают конвейером 6 (см. рис.2). Установку конвейера изменяют в зависимости от правой или левой выгрузки. В транспортное положение его секции складывают при помощи лебедки.

Привод рабочего органа и транспортного передвижения экскаватора ЭТЦ-252А механический. Привод конвейера осуществляется от двух гидромоторов. Рабочее передвижение экскаватора обеспечивается гидромеханической трансмиссией с бесступенчатым регулированием в четырех диапазонах скоростей.

Рабочий процесс цепного траншейного экскаватора заключается в установке машины по оси траншеи, переводе рамы ковшовой цепи в рабочее положение при помощи механизма подъема рабочего органа и заглубление его в грунт при вращении ведущего (турасного) вала привода цени. После заглубления включается продольное перемещение на выбранной рабочей скорости. Режущая кромка ковшей (скребков), оснащенная зубьями, разрыхляет грунт, который поступает в ковши и выносится ими на поверхность. Поскольку ковши к рабочей цепи крепятся в одной точке, при огибании ведущей звездочки они занимают вертикальное положение и грунт ссыпается на конвейер. Для улучшения разгрузки ковшей на раме ковшовой цепи может устанавливаться скребок.

Рабочий орган принимает участие в сложном движении, слагаемом из поступательного движения машины и движения вдоль забоя по направляющим ковшовой рамы. При этом каждый следующий ковш (скребок) повторяет путь предыдущего с некоторым смещением, так что стружка получается равной толщины по всей длине забоя.

Эксплуатационная производительность зависит от использования экскаватора по времени с учетом неизбежных простоев в процессе работы (техническое обслуживание, простои по организационным причинам, перемещение машин, подготовка забоя и т. д.).

П_э=П_т•К_в

где К_в — коэффициент использования экскаватора по времени в течение смены.

Обычно К_в принимают равным 0,75 при работе в транспорт и 0,9 при работе в отвал.

Производительность многоковшового экскаватора может быть определена по формуле П_э=3,6qV/t•К_н•К_р•К_м м³/ч где q — емкость ковша; V — скорость ковшовой цепи в м/с; t — шаг ковша; К_н — коэффициент наполнения ковшей, равный в среднем 0,8; К_р — коэффициент, учитывающий разрыхление грунта, принимается равным 0,7−0,9; Кв — коэффициент использования экскаватора по времени, равный при хорошей организации работ 0,8−0,9.

Эксплуатационная производительность цепных траншейных экскаваторов со скребковым рабочим органом, П_э=3600b_c•h_с•v_ц•k_н•k_в/k_р м³/ч где b_с ширина скребка, м; h_c высота скребка, м; v_ц скорость движения скребковой цепи, м/с; k_н коэффициент наполнения экскавационных ёмкостей (0,35.0,75), зависит от характера грунтa, толщины срезаемой стружки, длины и формы забоя, угла наклона рабочей цепи к горизонту; k_в коэффициент использования машины по времени (0,5.0,65); kp коэффициент разрыхления гpyнтa в процессе разработки (1,1.1,5).

Определим эксплуатационная производительность П_э=3600•0,3•0,3•1,2•0,4•0,55/1,3= 65,7 м³/ч.

7. Задача

Определите эксплуатационную производительность за смену бульдозера ДЗ — 171.1 при разработке и транспортировке грунта при следующих данных (С-1 стр. 122, т.4.4):

длина отвала — 3220 мм;

высота отвала — 1150 мм;

длина участка разгрузки грунта — 15 м;

скорость движения при разработке грунта — 3,7 км/ч;

длина участка транспортировки грунта — 45 м;

скорость движения при транспортировке — 4,0 км/ч;

скорость движения задним ходом — 3,6 км/ч;

разрабатываемый грунт — суглинок;

коэффициенты К_н, К_р (ОЛ-3. стр. 138 т.3.2).

Эксплуатационная среднечасовая производительность бульдозера определяется объемом разработанного и перемещенного грунта в плотном теле, м³/ч.

П_э=3600V_гр k_у k_н k_в /Т_ц, (6.1).

П_э=3600•2,5•0,5•0,9•0,85/47,9=72,73 м³/ч.

где V_гр — геометрический объем призмы волочения грунта впереди отвала, м³;

V_гр =ВН²k_п / (2tg?k_р), (6.2).

V_гр=3,22•1,15²•0,9/ (2•tg35•1,2) =2,5 м³

где В, Н-соответственно длина и высота отвала, м;

k_п — коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировке (kн=1−0.005 l_n);

Х — угол естественного откоса грунта в движении (?=35?45 град);

k_р — коэффициент разрыхления грунта (1.1.1,3);

k_у — коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность (при работе на подъемах от 5% до 15% kу уменьшается от 0.67 до 0.4, при работе на уклонах от 5 до 15% k_у увеличивается с 1.35 до 2.25);

k_н — коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения грунтом (kн=0.85−1.05);

k_в — коэффициент использования бульдозера во времени (kв=0.8−0.9);

Т_ц — продолжительность цикла, с Т_ц=l_p/v_p+l_n/v_n+l_o/v_o+t_n, (6.3).

Т_ц=15/3,7+45/4+60/3,6+16=47,9с где l_p, l_n и l_o=l_p+l_n=15+45=60м — длины соответственно участков резания, перемещения грунта и обратного хода бульдозера, м;

v_p, v_n и v_o — скорости транспортировки при резании, перемещении грунта и обратном ходе, м/с;

t_n — время на переключение передач в течение цикла (tn=15.20 c).

Заключение

В данной контрольной работе изучили следующие вопросы:

• 1. Перечислите основные виды подшипников, применяемых в строительных машинах, приведите примеры их применения.
• 2. Перечислите основные вилы машин и оборудования, применяемых для выполнения буровых работ, приведите примеры их применения и технические характеристики.
• 3. Используя принципиальную и кинематическую схемы бетономешалки СБ-16Г с гравитационным способом перемешивания бетона, опишите ее устройство и работу, приведите технические характеристики (С-1 стр. 245, 246 рис. 6.7., 6.8 т.6.6).
• 4. Перечислите основные виды машин и оборудования применяемые для транспортировки и укладки бетона, приведите примеры их применения и технические характеристики.
• 5. Задайтесь исходными данными и определите эксплуатационную производительность за смену многоковшового цепного экскаватора ЭТЦ-252А при разработке траншей (С-1, стр.186−189 т.4.32).

Что позволило выйти на следующий уровень знаний, увеличить познание в области производства различных материалов, их широты применения. Данные знания пригодятся как будущему инженеру.