Параметры машин. Классификация строительных машин
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ – ОСНОВНЫЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
Современное строительство является одной из наиболее механизированных сфер человеческой деятельности. Строительные машины используются на всех этапах строительного производства, а именно: в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.д.); изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других строительных конструкций заводским способом; на погрузке, разгрузке и транспортировке строительных материалов, изделий и конструкций; в технологических процессах возведения зданий и сооружений, строительстве дорог, подземных коммуникаций, объектов гидротехнического, энергетического и других видов строительства; на работах по освоению стройплощадок, от нулевого цикла до завершающих стадий отделочных, кровельных и других работ; это средства механизации ремонтных и восстановительных работ (большой набор ручных машин).
Для специалиста-строителя в отношении строительных машин (СМ) необходима способность ориентироваться в технологических возможностях различных моделей машин определенного назначения для оптимального комплектования ими (по номенклатуре и количеству) технологических процессов в заданных производственных условиях. Машина требует постоянной заботы и ухода. Нужны нормальные взаимоотношения строителя и машины, обеспечение ее работоспособности.
Параметры машин. Классификация строительных машин
Параметром называют количественную (качественную) характеристику какого-либо существенного признака машины. Различают главные, основные и вспомогательные параметры.
Главные параметры – это масса машины, мощность силовой установки или суммарная мощность основных двигателей в электроприводе, производительность и другие. Они наиболее определяют технологические возможности машины.
Вспомогательные– все остальные параметры (характеризуют условия технического обслуживания, ремонта и перебазирования).
В пределах каждой функциональной группы машины объединяются по типоразмерам, характеризуемым единым главным параметром. Одному типоразмеру могут соответствовать несколько моделей, каждая из которых объединяет машины, имеющие идентичные параметры и конструктивные решения и изготовленные по единой рабочей документации. В технической документации каждую модель машины обозначают индексом, в котором в кодированной форме заключено полное название машины с ее главными параметрами. Например: индекс КС-8362ХЛ – кран стреловой самоходный (КС), грузоподъемностью 100т (8 – восьмая размерная группа), пневмоколесный (3 – шифр ходового устройства), с гибкой (канатной) подвеской (6 – шифр гибкой подвески стрелового оборудования), второй модели (2) в северном исполнении (ХЛ).
Разберем общую классификацию строительных машин. Общий признак – их назначение или виды выполняемых работ. Все машины разбиты на следующие основные классы:
5- для земляных работ;
6- для свайных работ;
7- для дробления, сортировки и мойки каменных материалов;
8- для приготовления, транспортирования, укладки бетонных смесей и растворов и уплотнения бетонной смеси;
9- для отделочных работ;
10- ручной механизированный инструмент и другие средства малой механизации.
Каждый класс делится на группы (уровни), они на подгруппы или типы, на типоразмеры, на модели. По узкой специализации различают универсальные и специальные машины. Строительные машины классифицируются по следующим признакам: 1- по режиму рабочего процесса; 2- по роду используемой энергии; 3- по способности передвигаться; 4- по типу ходовых устройств. По 1 признаку – на машины цикличного и непрерывного действия. По 2 признаку – на машины, работающие от собственного двигателя внутреннего сгорания и от внешних источников с питанием от внешней сети. По 3 признаку – на машины стационарные и передвижные. Работают на одном постоянном месте (дробильные, сортировочные, моечные, смесительные и другие). По 4 признаку различают гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и специальные машины (шагающие, вездеходные).
Дата добавления: 2017-08-01 ; просмотров: 3073 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Строительная техника
Строительной техникой называют машину, которая посредством механических движений преобразует размеры, форму, свойства или положение в пространстве строительных материалов, изделий и конструкций.
Машины, изменяющие только положение строительных материалов в пространстве, следует отнести к транспортным, а все остальные – к технологическим. В инженерной практике первый термин относят только к таким машинам как автомобили, тракторы, тягачи и т.п. Все другие машины этой группы получили название, более конкретно определяющее их назначение, например, грузоподъемные машины для перемещения грузов по пространственным траекториям, транспортирующие машины для перемещения грузов по постоянным траекториям и др. Основой рабочих процессов большинства технологических машин являются транспортные операции или их отдельные части – рабочие движения.
Состояние функционирования машины, в процессе которого она вырабатывает продукцию, называют производственной эксплуатацией. Она включает выбор типов машин, их расстановку, определение технологических схем комплексной механизации и их реализацию. Выработку (производство) продукции здесь следует понимать в широком смысле, распространяя это понятие также на изменение (преобразование) положения строительных материалов в пространстве. Мероприятия, обеспечивающие поддержание качества машин при их эксплуатации (приемка и сдача машин, их обкатка, монтаж и демонтаж, транспортирование, хранение и консервация, техническое обслуживание и ремонт, снабжение эксплуатационными материалами и запасными частями, обеспечение безопасной эксплуатации и др.), составляют содержание технической эксплуатации.
Параметры машины
Параметром машины называют количественную, реже, качественную характеристику какого-либо существенного ее признака. Различают главные, основные и вспомогательные параметры.
Главными называют такие параметры, которые в наибольшей мере определяют технологические возможности машины. Для большинства машин к таким параметрам относят: массу машины, мощность силовой установки или суммарную мощность основных двигателей в электроприводе, производительность и др.
К основным параметрам, включающим также главные, относят такие, которые необходимы для выбора машин в определенных условиях их эксплуатации. Кроме перечисленных, к этим параметрам относятся характеристики проходимости (удельное давление на грунт в рабочих и транспортных режимах и др.), маневренность машины (радиусы разворотов) и другие ходовые свойства (скорость передвижения, предельные углы подъема и др.), усилия на рабочих органах, размеры рабочей зоны, габаритные размеры машины и др.
К вспомогательным относят все остальные параметры, характеризующие, например, условия технического обслуживания, ремонта и перебазирования.
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:
Каждый класс делится на группы (второй уровень), например, строительные краны из класса грузоподъемных машин. Группы, в свою очередь, делятся на подгруппы или типы в зависимости от порядка иерархической схемы (третий уровень), например, стреловые самоходные краны из группы строительных кранов и т.д. На предпоследнем уровне машины определенного типа делятся на типоразмеры, а на последнем – на модели
Чем глубже иерархия машин, тем уже их специализация. Для сравнения по этому признаку вводят понятия универсальных и специальных машин. 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 выполнения больших объемов работ, поскольку в противном случае неизбежны простои, снижающие их годовую производительность.
В практике механизации строительного производства иногда возникает необходимость на базе уже существующей модели создать модификацию, более приспособленную к конкретным производственным условиям либо для выполнения работ по профилю базовой машины, но с измененными параметрами, например, башенный кран с удлиненной башней или стрелой. В первом случае увеличивается высота подъема груза, а во втором – его вылет. Для таких модифицированных машин сохраняют наименование базовой машины с добавлением характеристики модифицированного исполнения.
Строительные машины классифицируют также по режиму рабочего процесса, по роду используемой энергии, а также по 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 траншейного роторного экскаватора выполнен в виде вращающегося колеса с расположенными с одинаковым шагом по его периферии ковшами. В процессе вращения ротора и его поступательного движения вместе с тягачом ковши поочередно заполняются отделяемым от массива грунтом (сравните с работой ковша одноковшового экскаватора), выносят его над уровнем траншеи и разгружают на ленточный конвейер, установленный поперек ротора, которым грунт непрерывно отбрасывается в сторону от траншеи. 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 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 работает в непрерывном режиме.
По роду используемой энергии
Различают машины, работающие от собственного двигателя 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. Они используются в пределах объектов с большими объемами работ, рассчитанными на длительное время. Например, карьерные одноковшовые экскаваторы, применяемые на добыче песка, глины, гравия и других строительных материалов, питаются электрической энергией от внешнего источника.
От пневмосети питаются, в основном, ручные машины. Если сжатый воздух вырабатывается компрессором, спаренным с приводимой им в движение машиной, то последнюю вместе с компрессором называют агрегатом. В составе агрегата может быть несколько технологических машин.
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 другие машины и оборудование). Большинство строительных машин являются передвижными, оборудованными ходовыми устройствами, обеспечивающими им передвижение либо от собственной силовой установки (самоходные машины), либо буксируемые 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 имеют сравнительно высокие скорости передвижения, что предопределило область их применения на объектах с рассредоточенными объемами работ при частых и длительных межобъектных передвижках. 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, применяемые в конструкциях машин большой массы, например, в шагающих драглайнах, когда другие виды (гусеничные, пневмоколесные) не обеспечивают допустимых нормативных давлений на грунт или оказываются весьма громоздкими. Для работы в особых условиях (при передвижениях по снегу, болотам и т.п.) машины оборудуют специальными вездеходными устройствами различных конструкций. Реже в качестве опорных (и ходовых) устройств применяют салазки для передвижения машины буксированием.
Общие требования
Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.
Лекция 2. Требования, предъявляемые к строительным машинам как к машинам – орудиям, обеспечивающим механизацию и автоматизацию строительства
Требования, предъявляемые к строительным машинам как к машинам – орудиям, обеспечивающим механизацию и автоматизацию строительства. Классификация строительных машин. Разделение машин на типы и типоразмеры. Общая структурная схема строительных машин как систем, состоящих из силового, рабочего и ходового оборудования, трансмиссии и системы управления. Кинематические схемы строительных машин.
Строительной машиной называют устройство, которое посредством механического движения преобразует размеры, форму, свойства или положение в пространстве строительных материалов, изделий и конструкций (СМИК).
Строительные машины подразделяются:
1- транспортные – это автомобили, тракторы, тягочи;
2- технологические – это грузоподъемные, транспортирующие.
Состояние функционирования машины, в процессе которого она вырабатывает продукцию, называют производственной эксплуатацией.
Предельное состояние машины – это невозможность ее дальнейшей эксплуатации из-за неустранимого нарушения требований безопасности.
1. Срок службы – это календарная продолжительность эксплуатации машины от ее начала до наступления предельного состояния.
2. Технический ресурс – это время в часах чистой работы машины до наступления предельного состояния.
Эти две обязательные характеристики указываются в технической документации на конкретные виды или модели машин.
Моральный износ машины – соответствие конструктивного решения современному уровню развития техники. Так как со временем модели машин устаревают и уступают по своим выходным параметрам, пришедшим на смену им новым моделям.
Параметром называют количественную, реже качественную, характеристику какого-либо существенного признака машины.
Различают главные, основные и вспомогательные параметры:
1. Главные параметры – это масса машины, мощность силовой установки или суммарная мощность основных двигателей в электроприводе, производительность и другие. Они наиболее определяют технологические возможности машины.
1- характеристики проходимости (удельное давление на грунт в рабочих и транспортных режимах);
2- характеристики маневренности (радиусы разворота);
3- характеристики других ходовых устройств (скорости передвижения, предельные углы подъема);
4- характеристики усилий на рабочих органах;
5- характеристики размеров рабочей зоны;
6- характеристики габаритных размеров.
3. Вспомогательные – все остальные параметры (характеризуют условия технического обслуживания, ремонта и перебазирования).
В пределах каждой функциональной группы машины объединяются по типоразмерам, характеризуемым единым главным параметром.
Одному типоразмеру могут соответствовать несколько моделей, каждая из которых объединяет машины, имеющие идентичные параметры и конструктивные решения и изготовленные по единой рабочей документации.
В технической документации каждую модель машины обозначают индексом, в котором в кодированной форме заключено полное название машины с ее главными параметрами. Например: индекс КС-8362ХЛ – кран стреловой самоходный (КС), грузоподъемностью 100т (8 – восьмая размерная группа), пневмоколесный (3 – шифр ходового устройства), с гибкой (канатной) подвеской (6 – шифр гибкой подвески стрелового оборудования), второй модели (2) в северном исполнении (ХЛ).
Разберем общую классификацию строительных машин.
Общий признак – их назначение или виды выполняемых работ.
Все машины разбиты на следующие основные классы:
5- для земляных работ;
6- для свайных работ;
7- для дробления, сортировки и мойки каменных материалов;
8- для приготовления, транспортирования бетонных смесей и растворов и уплотнения бетонной смеси;
9- для отдельных работ;
10-ручной механизированный инструмент и другие средства малой механизации.
Каждый класс делится на группы (уровни), они на подгруппы или типы, на типоразмеры, на модели.
По узкой специализации различают универсальные и специальные машины.
Строительные машины классифицируются по следующим признакам:
1- по режиму рабочего процесса;
2- по роду используемой энергии;
3- по способности передвигаться;
4- по типу ходовых устройств.
По 1 признаку – на машины цикличного и непрерывного действия.
По 2 признаку – на машины, работающие от собственного двигателя внутреннего сгорания и от внешних источников с питанием от внешней среды.
По 3 признаку – на машины стационарные и передвижные. Работают на одном постоянном месте (дробильные, сортировочные, моечные, смесительные и другие).
По 4 признаку различают гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и специальные машины (шагающие, вездеходные).
Обязательные составные части любой машины;
1- привод, состоящий из силовой установки;
2- передаточные устройства (трансмиссии);
3- система управления;
4- один или несколько рабочих органов;
5- рама (несущие конструкции).
У передвижных машин добавляется ходовое устройство шасси.
Производительность – важная характеристика строительных машин. Это кличество продукции, произведенной машиной в единицу времени.
Различают расчетную (теоретическая или конструктивная), техническую и эксплуатационную производительность.
Под расчетной производительностью понимают производительность за один час непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетных нагрузках на рабочем органе и расчетных условиях работы.
Для машин цикличного действия:
, (5)
где Q – расчетное количество продукции;
— расчетная производительность рабочего цикла.
Для машин непрерывного действия:
, (6)
где F – расчетное количество продукции на 1 м длины ее потока.
— расчетная скорость потока.
Под технической производительностью (Пт) понимают максимально возможную в данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машин.
Эксплуатационная производительность машины (Пэ) – это фактическая производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев и неполного использования ее технологических возможностей.
, (7)
где 
— фактический объем произведенной продукции;
Тобщ – продолжительность нахождения машины на рабочей площадке, в течение которого эта продукция производилась.
Используются также 3 коэффициента: Кт, Кв, Кп
, 
, (использ машин во времени) (8)
, (исполь технолог возможн) 
где Тм – продолжительность чистой работы машины (за вычетом простоев).
О требовании, предъявляемым к набору комплектов машин. Это связано со структурой парка машин. Чем шире номенклатура типоразмеров основных видов машин, тем эффективнее решаются задачи комплексной механизации.
Важнейшие требования – это обеспечение благоприятных условий работы машинистов и обслуживающего персонала. Это социальная приспособленность машин (их эксплуатационные, эргономические (гигиена, жизнедеятельность, работоспособность человека), эстетические, экологические свойства).
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.