Строительные машины непрерывного и циклического действия

Категории производительности машин непрерывного и циклического действия.

Дата добавления: 2015-08-31 ; просмотров: 8145 ; Нарушение авторских прав

По режиму рабочего процесса различают машины цикличного и непрерывного действия.

Технологические операции цикличного действия выполняются последовательно, образуя в совокупности ее рабочий цикл, по завершении которого выдается одна порция продукции.

Операции машин непрерывного действия совмещены во времени, а в пределах каждой операции строительный материал находится на разных этапах преобразования. Эти машины выдают продукцию непрерывно.

К машинам цикличного действия, применяемых на погрузочно-разгрузочных работах с сыпучими и кусковыми материалами и грунтом, могут, отнесены:

— одноковшовые универсальные экскаваторы на пневмоколесном и гусеничном ходу, оборудованные прямой лопатой, драглайном, погрузочными ковшами или специальным погрузочным оборудованием;

— одноковшовые универсальные погрузчики на пневмоколесном и гусеничном ходу;

— электро-погрузчики на пневмоколесном ходу и грузовых шинах (густматиках);

— специальные погрузчики и разгрузчики.

К машинам цикличного действия, применяемых на погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работах с штучными грузами (в том числе пакетированными, длинномерными и др), относятся:

— стреловые самоходные краны;

— экскаваторы-краны на пневмоколесному гусеничном ходу;

— автомобильные краны; коротко базовые краны;

— башенные краны обычного исполнения и краны-погрузчики;

— краны, смонтированные на базе гусеничных тракторов;

К машинам непрерывного действия могут быть отнесены: многоковшовые погрузчики и конвейеры.

Производительность является важнейшей характеристикой строительной машины. Ее определяют количеством продукции, произведенной машиной в единицу времени. Под расчетной (теоретической, конструктивной) производительностью понимают производительность за 1 час непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетных нагрузках на рабочем органе и расчетных условиях работы.

Для машин цикличного действия с порционной выдачей продукции: Пр=3600Q/tц.

Для машин непрерывного действия: Пр=3600*F*v.

Для определения производительности машины в конкретных производственных условиях используют две новые категории этого показателя — техническую и эксплуатационную производительность.

Под технической производительностью понимают максимально возможную в данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машины. Эту категорию производительности применяют, в основном, для оценки максимальных технологических возможностей машин при комплектовании комплектов и комплексов. В случае отсутствия данных, отражающих условия работы на конкретном объекте, используют выработанные практикой и зафиксированные в нормативных документах коэффициенты, устанавливающие зависимость между расчетной и технической производительностью для различных производственных условий.

Под эксплуатационной производительностью понимают фактическую производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев и неполного использования ее технологических возможностей.

Источник

Издается с 2007 года

Основная информация о строительной спецтехнике: виды машин, область применения

Строительная техника очень обширное понятие. Оно включает в себя большое количество разнообразных машин и оборудования, которые помогают возводить здания, сооружения, прокладывать дороги и коммуникации. К строительной техники относятся иногда даже те машины, которые изначально создавались для других целей.

Общая классификация

Из-за большого разнообразия машин, классификация строительной техники сложная и многоуровневая. Для начала её подразделяют на машины и оборудование, а также по четырём основным критериям:

По специализации строительную технику можно разделить на специализированную – предназначенную для определённого вида работ и универсальную – способную совмещать несколько функций. Например, башенный кран может выполнять только грузоподъёмные функции, в то время как одноковшовый гидравлический экскаватор может рыть траншею или котлован, измельчать материал с помощью специальных ковшей-дробилок, заниматься сносом старых, ветхо аварийных зданий и сооружений с помощью гидроножниц или гидромолота.

По типу привода есть техника с автономным питанием и зависимым. К автономным силовым установкам относятся бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания, аккумуляторные электрические машины, техника с газомоторным двигателем. Зависимые источники – это электропитание от стационарной сети (одно- или трёхфазной), гидравлической системы отдельных машин, с применением пневмопривода.

Строительная спецтехника включает машины, которые устанавливаются стационарно – такие как бетонные заводы или пристяжной башенный кран, а также передвижную технику на разных типах движетелей. Строительные машины могут быть на колёсном, гусеничном или рельсовом ходу, передвигаться не только по земле, но и по водной поверхности (например, земснаряды) или по воздуху – например, дроны для геодезических работ.

Категории спецтехники

В классификаторе строительной техники все машины поделены на категории по видам выполняемых технологических процессов. Внутри каждой категории есть свое разделение по виду рабочего органа и способу выполнения работ.

Классификация по видам работ включает:

Транспортные средства

Сюда относятся машины, которые перемещают материалы, грунт, мусор на рабочих участках, а также специальный транспорт для перевозки несамоходной или тяжелой строительной техники. К этой категории относятся:

Также к этой категории относятся специальные машины, такие как автогудронаторы, автобетононасосы и миксеры на автомобильном шасси и др.

Землеройная техника

К строительным машинам и оборудованию для проведения различных землеройных работ относятся:

Дорожно-строительная техника

Классификация машин для дорожного строительства имеет свои подклассы:

Грузоподъёмные машины

В это категорию относится строительная и грузоподъемная спецтехника для монтажных работ:

Отделочное оборудование

Разные виды строительных механизмов и машин для кровельных и отделочных работ активно помогают механизировать труд. Это позволяет повысить производительность и качество. Стоит выделить:

Вспомогательные машины

Помимо основных, на стройках выполняются различные вспомогательные работы. Необходимо связать арматуру, замешать смесь, подготовить металлоконструкции и многое другое. Тут на помощь приходят машины вспомогательного звена. Среди них стоит отметить:

Сюда же можно отнести спецтехнику для забивки и закручивания свай: различные молоты на дизельном, гидравлическом, паровом ходу, вибромолот и вибропогружатель, копры на гусеничной или колесной базе, бурильно-сваебойную установку, перегружатели и многое другое.

Другие виды классификации строительной техники

К прочей классификации можно отнести деление спецтехники на машины циклического и непрерывного действия. Цикличные машины делают рабочие операции поэтапно. Например, ковшовый экскаватор отделяет грунт от склона, загребает его в ковш, выгружает в стороне или в грузовик и возвращается на исходную точку.

Машины непрерывного действия работают по иному принципу. Они постоянно производят действие, которое стразу даёт результат. Например, штукатурная станция, которая с момента запуска начинает подавать раствор непрерывно, без циклов.

Обычно машины циклического действия имеют меньшую производительность, поскольку операции растянуты во времени, но при этом они более универсальные, чем техника непрерывного цикла.

Ещё одним критерием классификации строительной спецтехники является размеры машин и оборудования. Их разделяют на:

Характеристики спецтехники

Рассмотрим на какие общие характеристики стоит обратить внимание, приобретая технику на стройку, для дорожных, земляных и прочих работы:

Источник

Тема № 4. Классификация строительных машин и их структура. Основные показатели качества машин. Перспективы развития

Классификация строительных машин и их структура. Основные показатели качества машин. Перспективы развития.

Тема №2

Строительной машиной называют устройство, которое посредством механических движений преобразует размеры, форму, свойства или положение в пространстве строительных материалов, изделий и конструкций. Строительные машины классифицируют по назначению, режиму работы, силовому оборудованию, степени подвижности и универсальности.

По назначению строительные машины подразделяются на следующие группы: транспортные, транспортирующие и погрузочно-разгрузочные; грузоподъемные, машины для земляных работ; машины для свайных работ; машины для дробления, сортировки и мойки каменных материалов; машины и оборудование для приготовления, транспортирования бетонов и растворов и уплотнения бетонных смесей; ручные машины; машины и оборудование для отделочных работ.

Каждая группа делится на подгруппы (бульдозеры, скреперы, экскаваторы в группе машин для земляных работ). Внутри подгрупп машины отдельных типов различаются конструкцией узлов или машин в целом (экскаваторы одноковшовые с прямой или обратной лопатой, траншейные роторные или цепные, шагающие, с поперечным копанием). Каждый тип машин имеет ряд типоразмеров (моделей), близких по конструкции, но отличающихся отдельными параметрами (вместимость ковша, размеры, масса, мощность, производительность)..

По режиму работы (принципу действия) различают машины периодического (цикличного) действия, и машины непрерывного действия.

По степени подвижности машины делят на переносные, стационарные и передвижные (в том числе в кузове автотранспорта, прицепные и полуприцепные к грузовым автомобилям, тракторам, тягачам и самоходные).

По типу ходового оборудования различают машины на гусеничном, пневмоколесном, рельсовом ходу, шагающие и комбинированные.

По виду силового оборудования машины подразделяют на работающие от электрических двигателей и двигателей внутреннего сгорания. Первые обладают большой готовностью к работе, но зависят от наличия электроэнергии, а вторые не зависят от источников энергии и являются автономными. Многие строительные машины имеют комбинированный привод с использованием гидравлических и пневматических двигателей. К таким относят дизель-электрический, дизель-гидравлический (наиболее распространен), дизель-пневматический, электрогидравлический, электропневматический и т.п.

По количеству двигателей, установленных на машине, различают одномоторные (все механизмы приводятся в действие от одной силовой установки) и многомоторные (для каждого механизма предусмотрен индивидуальный двигатель).

По системам управления машины делят на механические, гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные.

По степени универсальности машины подразделяют на универсальные многоцелевого назначения, снабженные различными видами быстросъемных рабочих органов, приспособлений и оборудования и специализированные, имеющие один вид рабочего оборудования.

По степени автоматизации различают машины с механизированным управлением, с автоматизированным управлением и контролем на базе микропроцессорной техники, с автоматизированным управлением на расстоянии, с автоматическим управлением на базе микропроцессоров и мини-ЭВМ, строительные манипуляторы и роботы, а также роботизированные машины и комплексы.

Индексация строительных машин. На все выпускаемые в нашей i ране строительные машины распространяется единая система индексации, в соответствии с которой каждой машине разработчиком присваивается индекс (марка), содержащий буквенное и цифровое обозначение. Основные буквы индекса, располагаемые перед цифрами, обозначают вид машины. Например, буквенная часть индекса одноковшовых строительных экскаваторов содержит буквы ЭО, экскаваторов траншейных роторных — ЭТР, цепных — ЭТЦ, землеройно-транспортных машин — ДЗ, машин для подготовительных работ и разработки мерзлых грунтов — ДП, машин для уплотнения грунтов и дорожных покрытий — ДУ, кранов стреловых самоходных — КС, строительных башенных кранов — КБ, оборудования для погружения свай — СП, бурильных и бурильно-крановых машин — БМ, машин для отделочных работ — СО, лебедок — ТЛ, погрузчиков многоковшовых — ТМ и одноковшовых — ТО,

. Структурные схемы машин приведены на рис. 1.

Рис.1. Структурная схема технологической, транспортирующей и грузоподъемной машин

К показателям качества относятся маневренность, проходимость, мобильность, транспортабельность, устойчивость, надежность, безопасность, эргономические, эстетические, экологические требова-ния и др.

Основным технико-эксплуатационным показателем машин является их производительность.

Различают три категории производительности машин: конструктивную, или теоретическую, техническую и эксплуатационную.

Конструктивная производительность П_к — производительность за 1 ч. непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетном значении нагрузок па рабочем органе и расчетных условиях работы.

Для машин периодического (циклического) действия

А- расчетная площадь потока материала, м 2 ; v — расчетная скорость движения потока, м/с.

Конструктивную производительность используют в основном для предварительного сравнения вариантов проектируемых машин.

где К_у — коэффициент, учитывающий конкретные условия работы машины.

Эксплуатационная производительность П_Э – это производительность машины с учетом всех перерывов в работе. Она определяется технической производительностью и величиной простоев, вызываемых организационными причинами, отдыхом машиниста и др.

где К_В — коэффициент использования машины по времени в течение смены, учитывающий все простои машины; К_М – коэффициент, учитывающий квалификацию машиниста и качество управления.

Сменная эксплуатационная производительность

где Т_СМ – продолжительность смены, ч.

Годовая эксплуатационная производительность

Эксплуатационная производительность является главным рабочим параметром, по которому подбирают машины для выполнения определенного вида работ.

Основными технико-экономическими показателями, позволяющими сравнивать качество машин одного назначения, являются удельные металлоемкость и энергоемкость, стоимость единицы продукции и выработка продукции на одного рабочего.

Удельная металлоемкость и удельная энергоемкость — это соответственно отношение массы машины и мощности установленного на ней двигателя (двигателей) к часовой технической производительности.

Стоимость единицы продукции определяется как отношение стоимости машино-смены к сменной эксплуатационной производительности машины.

Выработка продукции на одного рабочего равна

где n_P – количество рабочих, обслуживающих машину.

Степень механизации строительно-монтажных работ оценивает­ся уровнем комплексной механизации, механовооруженностью и энерговооруженностью строительства.

Уровень комплексной механизации характеризуется процентным отношением объема строительно-монтажных работ, осуществлен­ных комплексно-механизированным способом, к общему объему строительно-монтажных работ в натуральном выражении, выпол­ненных на строительной площадке

Механовооруженность строительства — отношение стоимости машинного парка строительной организации к стоимости строи­тельно-монтажных работ, выполняемых в течение года

Механовооруженность труда определяют отношением балансо­вой стоимости средств механизации к среднесписочному числу ра­бочих, занятых на данном строительстве

Энерговооруженность строительства — отношение суммарной мощности двигателей машинного парка строительства к среднеспи­сочному числу рабочих

Приводы строительных машин. Силовое оборудование.

В строительных машинах применяются электродвигатели постоянного и переменного тока, а также двигатели внутреннего сгорания. В силовом оборудовании наибольшее распространение получил гидравлический привод. Кроме этого, применяется комбинированный (гидромеханический и дизельэлектрический) привод.

Электродвигатели проще в изготовлении и эксплуатации, бесшумные, легко управляемые и реверсируемые, экономичные.

Двигатели внутреннего сгорания менее долговечны и экономичны, сложны и дороже в эксплуатации, имеют повышенный шум и выброс токсических продуктов сгорания, но при этом они обеспечивают мобильность машины.

Гидромеханический привод состоит из дизельного двигателя, гидротрансформатора, механической трансмиссии. Гидротрансформатор позволяет получить при ступенчатой коробке передач почти плавное изменение крутящего момента и скорости вращения ведущих колес, что особенно важно в тяжелых условиях работы.

Рис.2. Схемы приводов:

а — гидромеханического; б — дизель-электрического; 1 — двигатель (дизель); 2 — гидротрансформатор; 3 — коробка передач; 4 — главная передача; 5 — бортовой фрикцион; 6 — ведущая звездочка; 7 — гусеница; 8 — мотор-колеса; 9 — генератор постоянного тока

Еще более эффективен в этом отношении дизель-электрический привод с применением мотор-колес, работающий на постоянном токе. Дизель-электрическая трансмиссия обеспечивает полностью бесступенчатое регулирование привода колес и автоматическое изменение момента на ведущих колесах, что не только упрощает управление, но и значительно увеличивает тяговые возможности, а значит, и проходимость машины.

Дизель-электрическая трансмиссия упрощает конструкцию машины, позволяя компоновать ее из необходимого числа мотор-колес,

создавать машины практически любой грузоподъемности и с высокой проходимостью.

а)

б)

Рис. 3. Характеристики приводов

а) двигатель внутреннего сгорания; б) электропривод переменного тока; в) электропривод постоянного тока

Анализ характеристик показывает, что наилучшими показателями обладает электропривод постоянного тока, в котором крутящий момент М-тах, а число оборотов n=0

Источник

Общая классификация строительных машин. Производительность машины и ее категория (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3

1. Общая классификация строительных машин. Производительность машины и ее категория.

Общая классификация строительных машин.

Наиболее общим признаком классификации строительных машин является их назначение или виды выполняемых работ. По этому признаку классификация машин представляется иерархической схемой, на первом уровне которой все машины разбиты на следующие основные классы: транспортные, транспортирующие, грузоподъемные, погрузо-разгрузочные, для земляных работ, для свайных работ, для дробления, сортировки и мойки каменных материалов, для приготовления, транспортирования бетонных смесей и растворов и уплотнения бетонной смеси, для отделочных работ, ручной механизированный инструмент и другие средства малой механизации. Каждый класс делится на группы (второй уровень), например, строительные краны из класса грузоподъемных машин; группы, в свою очередь – на подгруппы или типы, в зависимости от порядка иерархической схемы (третий уровень), например, стреловые самоходные краны из группы строительных кранов и т. д.

чем глубже иерархия машин, тем более узкая их специализация. По этому признаку различают универсальные и специальные машины. Так, траншейный роторный или цепной экскаватор, не способный выполнять другие земляные работы, кроме отрывки траншей, можно считать специальным по сравнению с одноковшовым экскаватором с рабочим оборудованием обратная лопата, способным отрывать любые выемки, включая траншеи. Специальные машины более производительны по сравнению с универсальными. Однако их применение эффективно только в случае больших объемов работ определенного вида, поскольку в противном случае неизбежны простои, снижающие их годовую производительность.

Строительные машины классифицируют также по режиму рабочего процесса, роду используемой энергии, способности передвигаться и типу ходовых устройств. По режиму рабочего процесса различают машины цикличного и непрерывного действия.

Технологические операции машины цикличного действия выполняются последовательно, образуя в совокупности ее рабочий цикл, по завершении которого выдается одна порция продукции. Например, одноковшовый экскаватор отделяет грунт от массива, загружая его в ковш (операция копания грунта), переносит грунт в ковше к месту выгрузки (транспортная операция), выгружает в отвал или транспортное средство (операция выгрузки) и возвращает рабочее оборудование на позицию начала следующего рабочего цикла (заключительная операция рабочего цикла). За каждый рабочий цикл экскаватор выдает порцию продукции в объеме вместимости ковша. Операции машин непрерывного действия совмещены во времени, а в пределах каждой операции строительный материал находится на разных этапах преобразования. Эти машины выдают продукцию непрерывно. Например, рабочий орган упоминавшегося выше траншейного роторного экскаватора выполнен в виде вращающегося колеса с расположенными с одинаковым шагом по его периферии ковшами. В процессе выполнения технологических операций копания и перемещения грунта к месту выгрузки в каждый момент времени ковши занимают различные положения в пространстве, а материал – загруженный в ковши грунт – находится на разных этапах его перемещения (преобразования). Машины непрерывного действия имеют более высокую техническую производительность по сравнению с цикличными машинами, обусловленную совмещением технологических операций во времени, но являются обычно узко специализированными, в то время как машины цикличного действия являются более универсальными.

Некоторые машины, в зависимости от вида выполняемых работ, могут работать как в цикличном, так и в непрерывном режимах. Например, бульдозер, оборудованный неповоротным в плане отвалом для послойной разработки грунта, работает в цикличном режиме, выдавая за каждый рабочий цикл продукцию в объеме накопленной перед отвалом призмы грунта. Тот же бульдозер, оборудованный поворотным в плане отвалом, на расчистке земляных или дорожных поверхностей от мусора, снега и т. п. работает в непрерывном режиме.

По роду используемой энергии различают машины, работающие от собственного внутреннего сгорания (дизеля или карбюраторного двигателя) и от внешних источников с питанием от внешней сети (электрической, пневматической, реже гидравлической). Первые обладают автономностью, что предопределило их преимущественное использование при частых межобъектных передвижках. Вторые – высокой готовностью к работе, но с ограниченной областью применения – в пределах объектов в основном с большими объемами работ, рассчитанными на длительное время, например, карьерные одноковшовые экскаваторы на добыче песка, глины, гравия и других строительных материалов, питающиеся электрической энергией от внешнего источника. От пневмосети питаются в основном ручные машины.

По способности передвигаться различают машины стационарные и передвижные. Первые работают на одном постоянном месте. Это, прежде всего, машины предприятий стройиндустрии (дробильные, сортировочные, моечные, смесительные и др. машины и оборудование). Большинство строительных машин являются передвижными, оборудованными ходовыми устройствами, обеспечивающими им передвижение либо от собственной силовой установки (самоходные машины), либо буксируемы за другим транспортным средством (трактором, автомобилем, тягачом.

По типу ходовых устройств различают гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и специальные машины. Гусеничные машины обладают высокой проходимостью, благодаря чему их используют преимущественно на объектах нулевого цикла и в условиях низкой несущей способности грунта как поверхности передвижения. Пневмоколесные машины передвигаются со сравнительно более высокими скоростями, что предопределило их применение на объектах с рассредоточенными объемами работ при частых и межобъектных передвижках на значительные расстояния. Рельсоколесные машины работают длительное время на объектах с весьма ограниченной рабочей зоной, что связано с высокими затратами на устройство рельсового пути.

К специальным ходовым устройствам относятся шагающие.

Производительность является важнейшей выходной характеристикой строительной машины. Ее определяют количеством продукции, произведенной машиной в единицу времени. Под расчетной (теоретической, конструктивной) производительностью ПР понимают производительность за 1ч. непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетных нагрузках на рабочем органе и расчетных условиях работы.

Для машин цикличного действия с порционной выдачей продукции:

; м/ч, м2/ч, м3/ч, т/ч, шт/ч и т. п,

где Q – расчетное количество продукции в одной порции, м, м2, м3, т, шт и т. п.; tЦ – расчетная продолжительность рабочего цикла, с.

Для машин непрерывного действия:

; м/ч, м2/ч, м3/ч, т/ч, шт/ч и т. п,

где F – расчетное количество продукции на 1м длинны ее потока, м/ч, м2/ч, м3/ч, т/ч, шт/ч и т. п.; v – расчетная скорость потока, м/с.

Расчетные скорости обычно соответствуют максимальной мощности установленного на машине двигателя, расчетные нагрузки – нормальному режиму работы машины, а расчетные условия отражают наиболее характерные для данной машины условия работы.

Для определения производительности машины в конкретных производственных условиях используют две новые категории этого показателя – техническую и эксплуатационную производительность. Под технической производительностью ПТ понимают максимально возможную в данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машины. Эту категорию производительности применяют, в основном, для оценки максимальных технологических возможностей машин при комплектовании комплектов и комплексов. В случае отсутствия данных, отражающих условия работы на конкретном объекте, используют выработанные практикой и зафиксированные в нормативных документах коэффициенты, устанавливающие зависимость между расчетной и технической производительностью для различных производственных условий:

Наконец, под эксплуатационной производительностью ПЭ понимают фактическую производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев и неполного использования ее технологических возможностей. Ее определяют по формуле:

,

Эксплуатационную производительность обычно используют для взаиморасчетов заказчика с подрядчиками. Для анализа эффективности работы машины в конкретных производственных условиях пользуются коэффициентами использования машины во времени kВ и использования технологической возможности (или технической производительности) машины kП:

,

где ТМ – продолжительность чистой работы машины (за вычетом простоев), ч.

В качестве примера определим все перечисленные выше категории производительности и коэффициенты kТ; kВ; kП за смену для башенного крана грузоподъемностью 12т при расчетной продолжительности рабочего цикла 60с, если в течение смены (8ч) он поднял грузы суммарной массой 800т. Средняя продолжительность рабочего цикла в конкретных условиях составила 90с, а суммарная продолжительность всех простоев – 3,5ч.

Башенный кран является машиной цикличного действия, поэтому его расчетную производительность определяем по:

Техническая и эксплуатационная производительность, соответственно:

;

по предмету: Строительные машины и

2. Механические трансмиссии.

Механические трансмиссии, служащие для передачи движения от силовой установки нескольким потребителям энергии – рабочим органам и движителям ходовых устройств машин, состоят из передач – механизмов для передачи непрерывного вращательного или поступательного движения, в том числе для преобразования одной формы движения в другую (вращательного в поступательное и наоборот). При единственном потребителе передача превращается в трансмиссию.

Фрикционные передачи. В фрикционных передачах ведущее и ведомое звенья – цилиндрические или конические. Катки – жестко посажены на вращающиеся в подшипниках валы и прижаты друг к другу. При вращении ведущего катка, приводимого двигателем или предшествующей передачей, ведомому катку сообщается вращение за счет возникающих на контактной поверхности сил трения.

Фрикционные передачи применяют в приводах небольшой мощности, в частности, в конструкциях вариаторов – устройствах для бесступенчатого изменения скорости вращения ведомого катка.

Ременные передачи. Ременная передача состоит из двух закрепленных на валах шкивов и охватывающего их ремня, надетого на шкивы с натяжением. Движение передается за счет сил трения в парах ведущий шкив – ремень и ремень – ведомый шкив.

В ременных передачах применяют следующие типы ремней: плоские, клиновые, круглого сечения, зубчатые и поликлиновые. Наибольшее распространение в приводах строительных машин получили передачи с плоскими и клиновыми ремнями.

Круглоременные передачи применяют в слабо нагруженных приводах, в частности, в механизмах приборов. Зубчатые ремни отличаются от других ремней наличием на их внутренней поверхности зубьев, обеспечивающих постоянство передаточного отношения без проскальзывания, бесшумность работы, возможность работы в масле. В отличие от передач со всеми другими типами ремней, передающих движение за счет сил трения между ремнем и шкивами, зубчато-ременные передачи реализуют принцип передачи движения зацеплением.

Обязательным условием функционирования ременной передачи является ее натяжение путем перемещения одного из шкивов, натяжным роликом или пружиной, автоматическим устройством, регулирующим натяжение в зависимости от внешней нагрузки и т. п. По сравнению с плоскоременными клиноременные передачи требуют меньшего натяжения ремней.

Зубчатые передачи. Зубчатая передача состоит из двух посаженных на валы зубчатых колес, меньшее из которых называют шестерней, а большее – колесом. Для передачи вращательного движения между двумя параллельными осями применяют цилиндрические колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями; между пересекающимися осями – конические колеса с прямыми или круговыми зубьями; между перекрещивающимися осями – винтовыми колесами. Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот служит зубчато-реечная передача. Передача, в которой зубья колеса находятся на его внутренней поверхности, называется передачей внутреннего зацепления.

Зубчатые передачи получили наибольшее распространение в приводах строительных машин благодаря малым габоритам по сравнению с другими механическими передачами, высокому КПД (η=0,97…0,99), большой долговечности и надежности, постоянству передаточного отношения, обусловленному отсутствием проскальзывания между сопрягаемыми кинематическими парами, возможности применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений. К недостаткам относится шум в работе на значительных скоростях и в случае недостаточно качественного исполнения. Наиболее этот недостаток проявляется в передачах с прямозубыми колесами. Передачи с косозубыми колесами работают более плавно и менее шумно благодаря большему числу одновременно зацепляющихся пар зубьев. Обычно их применяют при окружных скоростях более 2м/с. Недостатком является передача осевых нагрузок на валы, требующая установки их на подшипники, способные воспринимать эти нагрузки. Этого недостатка лишены передачи с шевронными колесами, представляющими собой два зеркально ориентированных косозубых колеса в одной детали. Осевые нагрузки каждой половины такого колеса взаимно уравновешиваются без их передачи на валы. Недостатком шевронных колес является более сложная технология их изготовления.

Червячные передачи. Червячные передачи служат для передачи вращательного движения между перекрещивающимися валами, чаще под прямым углом. Передача состоит из винта – называемого червяком, и червячного колеса с зубьями на своем ободе. Ведущим звеном в передаче является обычно червяк.

Достоинством червячных передач, способствующими их широкому распространению в приводах строительных машин, являются: бесшумность работы, возможность получения больших передаточных отношений при малых габаритах передачи, высокая точность перемещений, возможность обеспечения самоторможения. К недостаткам относятся: сравнительно низкий КПД, небольшие передаваемые мощности (до 70кВт), повышенный износ витков червяка и зубьев колеса, необходимость применения дорогостоящих материалов (бронзовые венцы червячных колес) для уменьшения коэффициента трения контактирующих поверхностей.

Цепные передачи. Цепные передачи служат для передачи вращательного движения между двумя параллельными валами при значительном расстоянии между ними. Передача состоит из двух звездочек и охватывающей их цепи. В строительных машинах в качестве приводных цепей чаще применяют втулочно-роликовые, реже зубчатые цепи. Оба вида цепей могут быть однорядными и многорядными, для передачи движения несколькими параллельными потоками.

По сравнению с ременными передачами, в составе которых также имеется гибкая связь, цепные передачи более компактны, их валы оказываются менее нагруженными вследствие незначительного натяжения приводных цепей, имеют сравнительно высокий КПД (η=0,96…0,98). К их недостаткам относятся: вытягивание цепей вследствие износа шарниров, чувствительность к перекосам валов, непостоянство (пульсация) передаточного отношения, особенно при малых числах зубьев звездочек. Цепные передачи широко применяют в приводах машин мощностью до 100кВт. При больших передаваемых мощностях резко возрастает стоимость передачи.

Например, редукторы состоят на основе трансмиссии. В качестве отдельных узлов механических передач в конструкциях строительных машин широко применяют смонтированные в едином корпусе закрытые зубчатые или червячные передачи, предназначенные для понижения угловой скорости ведомого вала по сравнению с ведущим валом и называемые редукторами.

Подобные устройства, повышающие угловую скорость, называют ускорителями или мультипликаторами.

3. 15. Системы управления строительных машин.

Управление машиной заключается в контроле за фактическим состоянием объекта управления (двигательной установки, рабочего оборудования или рабочих органов, тормозов, а в мобильных машинах – также их ходовых устройств), формировании на этой основе управляющих воздействий для обеспечения требуемого состояния или режима работы объекта управления и в их реализации. Системы управления классифицируют по назначению (управление тормозами, муфтами, двигателями, положением рабочего органа, движителями и т. п.), по способу передачи энергии (механические, электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные) и по степени автоматизации (неавтоматизированные, полуавтоматические и автоматические). Неавтоматизированные системы иначе называют эрготическими.

В эрготических системах всем процессом работы машины управляет человек-оператор (машинист), а в автоматических системах управление происходит без вмешательства человека, за которым остаются только функции наблюдения за работой машины и перевод управления на себя в экстремальных ситуациях.

В эрготической системе оператор непосредственно воздействует на органы управления (кнопки, тумблеры, рукоятки, рычаги и педали), с помощью которых через системы рычагов формируются команды управления: включить, выключить; увеличить или уменьшить скорость движения; поднять или опустить; повернуть вправо или влево; переместить вперед или назад и т. п. Команды передаются исполнительным органам, воздействующим на объект управления непосредственно или с усилием.

Эрготические системы управления делятся на системы прямого действия и системы с элементами автоматики. Простейшими системами прямого действия являются рычажно-механические системы управления, в которых машинист управляет муфтами, тормозами, положением колес и т. п. непосредственно с помощью рук и ног. (после идет рычажно-гидравлическая система управления).

В системах управления машинами средней и большой мощности, когда управляющие усилия становятся значительными, применяют специальные пневматические, гидравлические и электрические усилители, питаемые энергией силовой установки машины.

Системы управления с электрическими, электронными и электромагнитными усилителями используют обычно для управления машинами с дизель-электрической или электрической силовыми установками.

В эрготических системах могут быть также использованы встроенные автономные системы автоматического управления, обеспечивающие пропорциональное усиление сигнала управления и называемые также следящими.

4. Автомобили, тракторы и тягачи.

На долю Автомобильного транспорта приходится более 80% перевозок строительных материалов, машин и оборудования. Грузовыми автомобилями, тракторами, пневмоколесными тягачами и созданными на их базе прицепными и полуприцепными транспортными средствами общего и специального назначения осуществляются основные перевозки грузов в строительстве.

Тракторный транспорт применяют реже, чем автомобильный, главным образом в тех случаях, когда экономически нецелесообразно устраивать автомобильные дороги или когда по техническим причинам применение автомобилей затруднено или невозможно, например, на вывозке леса при освоении строительных площадок, при перевозках грузов по бездорожью и т. п.

Грузовой автомобиль – это средство безрельсового транспорта с собственным двигателем, предназначенное для перевозки грузов.

Различают грузовые автомобили, общего назначения, специализированные и специальные. К автомобилям общего назначения относятся автомобили с открытой платформой с откидными бортами для перевозки любых видов грузов в том числе автомобили повышенной проходимости со всеми ведущими колесами, а также оборудованные сцепным седельным устройством для буксировки прицепов и полуприцепов. Вместе с прицепом или полуприцепом автомобиль образует автопоезд.

По проходимости различают автомобили дорожные, внедорожные (карьерные), повышенной и высокой проходимости. Дорожные автомобили предназначены для эксплуатации по общей сети автомобильных дорог. Внедорожные автомобили, отличающиеся большими габаритными размерами и повышенной грузоподъемностью, применяют на стройках и разработках карьеров строительных материалов, обустроенных дорогами со специальным основанием. Автомобили повышенной и высокой проходимости рассчитаны на работу в тяжелых дорожных условиях и по бездорожью. Повышенная проходимость достигается за счет увеличения числа ведущих осей, применения шин широкого профиля с развитыми грунтозацепами и с регулируемым давлением воздуха в них.

Автомобили-самосвалы общего назначения для перевозки грунта, песка, асфальтовой массы и т. п. изготавливают на базе серийных грузовых автомобилей. Карьерные самосвалы имеют собственную оригинальную конструкцию. Кузов самосвалов опрокидной с углом наклона до 60°. Различают самосвалы с задней, боковой, на одну или обе стороны, и с трехсторонней разгрузкой. Кузов опрокидывают гидравлическим подъемником, состоящим из одного или нескольких гидроцилиндров одностороннего действия. Ими управляют из кабины водителя, а опускают под действием собственной силы тяжести.

Трактором называют самодвижущуюся гусеничную или колесную машину, предназначенную для передвижения прицепных и навесных строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других машин, а также используемую в качестве базы для создания строительных и дорожных машин.

По назначению тракторы делятся на сельскохозяйственные общего назначения, промышленные, транспортные и специальные. В строительстве сельскохозяйственные тракторы используют ограниченно из-за их неприспособленности для длительной работы на малых скоростях (2,5…5км/ч), для работы с навесным оборудованием, а также из-за малого тягового усилия по сцепной массе. Они также не обладают необходимой для строительных работ проходимостью.

Промышленные тракторы характеризуются большими чем у сельскохозяйственных тракторов тяговыми усилиями. Их используют на земляных, дорожно-строительных, мелиоративных и других работах в агрегате с различными навесными и прицепными орудиями.

Транспортные тракторы оборудуют грузовой платформой для перевозки грузов, а специальные тракторы – лебедками, платформами, подъемниками и другими устройствами для выполнения специальных работ.

Основным показателем, по которому тракторы разделяют на классы, является тяговое усилие. Максимальное тяговое усилие гусеничных тракторов ограничено сцепным весом машины вместе с навесным оборудованием, а колесных тракторов – общим весом, приходящимся на ведущие колеса.

Пневмоколесные тягачи используют в строительстве как базовые машины для работы с различным прицепным и навесным рабочим оборудованием. Они обладают высокой тяговой характеристикой, транспортными скоростями (до50км/ч и более), большим диапазоном изменения скоростей и хорошей маневренностью, что способствует достижению высокой производительности машин, создаваемых на их базе. Пневмоколесные тягачи обычно собирают из узлов и деталей тракторов и тяжелых автомобилей серийного при широкой степени унификации, что делает их конструкцию более дешевой и долговечной.

В зависимости от числа осей пневмоколесные тягачи могут быть одноосными и двухосными.

Источник