Федеральное агентство по образованию

Государственное учреждение Высшего профессионального  образования

Московский  государственный открытый университет

Чебоксарский  политехнический институт (филиал)

Кафедра строительного производства 
 
 

Контрольная работа

По дисциплине: Машины и оборудование 
 
 
 
 

                                                                 Выполнила: студентка II курса

                                                          Факультет: Менеджмента и

                                                       экономической политики

                                                          Специальность: 080502-11

                                                      Учебный шифр: 909235

                                                                  Алексеева Наталья Викторовна

                                                        Проверил: Савельев В.В. 
 
 
 
 
 

Чебоксары 2010 год

Содержание

1.   Каков состав гидравлического привода? Для чего в его составе предназначена механическая передача. Что такое гидропередача? Перечислите ее составные элементы. Каково их назначение? Каков порядок преобразования энергии в гидропередачах? 3

2.  Для чего в строительстве применяют краны, каковы их основные типы и структура? Назовите основные параметры кранов. Что такое грузовая, высотная и грузовысотная характеристики кранов? 7

3.  Какими способами повышают износостойкость режущих инструментов? Что такое самозатачивание, какова его природа? 11

Список используемой литературы: 15 

1. Каков состав гидравлического привода? Для чего в его составе предназначена механическая передача. Что такое гидропередача? Перечислите ее составные элементы. Каково их назначение? Каков порядок преобразования энергии в гидропередачах?

     Гидравлический  привод (гидропривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии.

     Рис. 1. Гидропривод 

     В состав гидравлического привода  входят следующие элементы: насосы, устройства подготовки и передачи масла, распределительная и контрольно-регулирующая аппаратура, исполнительные механизмы.

     Обязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель. Насос является источником гидравлической энергии, а гидродвигатель — её потребителем, то есть преобразует гидравлическую энергию в механическую.

     Рис. 2. Гидравлические насосы: а — шестеренный; б — пластинчатый 

     Управление  движением выходных звеньев гидродвигателей осуществляется либо с помощью регулирующей аппаратуры — дросселей, гидрораспределителей и др., либо путём изменения параметров самого гидродвигателя и/или насоса.

     Также обязательными составными частями  гидропривода являются гидролинии, по которым жидкость перемещается в гидросистеме.

     Критически  важной для гидропривода (в первую очередь объёмного) является очистка  рабочей жидкости от содержащихся в ней (и постоянно образующихся в процессе работы) абразивных частиц. Поэтому системы гидропривода обязательно содержат фильтрующие устройства (например, масляные фильтры), хотя принципиально гидропривод некоторое время может работать и без них.

     Поскольку рабочие параметры гидропривода существенно зависят от температуры  рабочей жидкости, то в гидросистемах  в некоторых случаях, но не всегда, устанавливают системы регулирования  температуры (подогревающие и/или  охладительные устройства).

     В гидравлическом приводе параметры  движения преобразуются, прежде всего, с помощью гидравлической передачи (гидроперадачи), устройство, в котором механическая энергия и движение с заданными усилиями (крутящими моментами) и скоростью (частотой вращения) передаются и преобразуются с помощью жидкости.

     В гидропередачу входят насос, гидравлический двигатель и различные управляющие и вспомогательные устройства.

     Гидравлический  насос преобразует механическую энергию в энергию потока рабочей  жидкости, идущую на питание гидравлических двигателей. Энергия потока рабочей  жидкости передается от гидронасоса  к гидродвигателю с помощью различных устройств для подвода рабочей жидкости (гидравлические баки, подвижные вращающиеся соединения, трубопроводы, различная соединительная арматура).

     Гидромотор преобразует энергию потока рабочей жидкости в механическую энергию, приводящую в действие тот или иной рабочий механизм крана.

     Гидравлические  силовые передачи обеспечивают жесткую (в пределах несжимаемости жидкости) связь между гидронасосом и гидродвигателем через рабочую жидкость, перемещающуюся по системе трубопроводов. 

     Рис 1.Гидравлическая передача

     Гидравлические передачи применяются на теплоходах, тепловозах, автомобилях, самолётах, в станках и машинах-орудиях, в приводах строительно-дорожных машин, компрессоров, вентиляторов, насосов и др. По принципу действия гидравлические передачи разделяются на 2 основные группы: объёмные и гидродинамические. В зависимости от назначения различают гидравлические передачи для преобразования или передачи механической энергии (гидросиловые передачи) и для преобразования движения с целью автоматизации управления. Гидравлическая передача может быть объединена с зубчатой передачей так, что движение будет передаваться от ведущего вала либо гидропередачей, либо зубчатой передачей, либо обеими одновременно. Такие, гидравлические передачи называемые гидромеханическими, передают большие мощности и достигают больших, чем это возможно в обычных гидравлических передачах, пределов регулирования.

     Гидравлическая  передача обладает гибкостью и износоустойчивостью, она легко регулируется, предохраняет механизмы от перегрузки и поэтому применяется во многих современных машинах

     После гидравлической передачи может быть установлена также и механическая передача.

     Большинство механических передач предназначены для передачи вращательного движения. Вращающиеся детали располагаются на валах . В каждой передаче различают 2 а основных вала – входной и выходной (или ведущий и ведомый ) Между ними могут располагаться и промежуточные валы.

     Параметрами движения, которые преобразуются с помощью механических передач, являются момент силы и угловая скорость.

     Механические  передачи позволяют работать в  широком диапазоне угловых скоростей и моментов сил . Большинство механических передач имеет высокий КПД 96 – 98%, что является несомненным преимуществом перед гидравлическими и пневматическими передачами

2. Для чего в строительстве применяют краны, каковы их основные типы и структура? Назовите основные параметры кранов. Что такое грузовая, высотная и грузовысотная характеристики кранов?

     Никакое строительство невозможно без применения грузоподъемных механизмов. Грузоподъемные краны - подъемно-транспортные машины, которые перемещают груз в различных направлениях и поднимают его на необходимую высоту. Еще большой плюс использования кранов на различных площадках – это возможность поворачивать груз вокруг оси крана.

     Краны могут быть стационарными и передвижными. Стационарные устанавливаются непосредственно  на одном месте и в процессе работы не меняют своего положения. Передвижные  в свою очередь, могут перемещаться и во время монтажа и во время  работы. Передвижные краны разделяют  на гусеничные, автомобильные, пневмоколесные.

     Рис. 2. Виды кранов по возможности  перемещения:

     а — передвижные, б — стационарные, в — самоподъемный

     Также, классифицируют краны по тому, как  устанавливаются колонны: вращающиеся  и неподвижные. Краны могут быть с внешней опорой или вообще без  нее.

     Стреловые краны широко используются для выполнения монтажных работ. Они состоят  из рамы, башни, стрелы, ходового и поворотного  механизмов и лебедок (подъемной, грузовой). За перемещение грузов, в частности, за подъем и опускание, отвечают лебедки. Происходит это благодаря системе блоков.

     Схемы стреловых самоходных кранов: а –  гусеничного с гибкой подвеской  стрелового оборудования; б – пневмоколесного  с жесткой подвеской стрелового оборудования 

     Следующий вид кранов — башенные. Они подразделяются на самоподъемные и передвижные. Первые широко используют для возведения многоэтажек. Устанавливаются они непосредственно на здании (в обойме) или же на передвижном портале. Монтируются башенные краны на месте. Вторые (передвижные) устанавливаются у объекта. Передвижение их осуществляется по рельсам, которые укладываются у строительного объекта. Передвижные башенные краны снабжены поворотной башней. 

     Типы  башенных кранов: а – с поворотной башней; б – с неповоротной башней  

     Различные модели башенных кранов используют для  возведения зданий различной высоты. Так, для зданий, высота которых составляет ниже 9 этажей, лучший вариант – это  башенные краны КБ-160. Их грузоподъемность составляет до 5т. Для зданий, высота которых 16 этажей, применяют краны  КБ-160-2. Трубчатый кран МБТК-80 будет  незаменим для проведения монтажных  работ. Его грузоподъемность составляет 5т. Также, для монтажа хорошо использовать пневмоколесные, гусеничные, автомобильные  и другие самоходные краны. Рельсовых  путей они не требуют и имеют  большую подвижность, что считается  идеальным в строительстве объектов.

     Краны на рельсовом ходу более неповоротливы  и малоподвижны, поэтому краны  на безрельсовом ходу (пневмоколесные) – хорошая альтернатива. Таким  краном является ПБК-5. Грузоподъемность зависит от вылета стрелы. Если вылет 12,5 м, то грузоподъемность крана составит 5т, если 20м, то 3т.

     Каждый  кран наделен основными параметрами, которые описывают характеристики конкретного крана. К таковым  параметрам относят грузоподъемность, высота и скорость подъема, вылет стрелы: постоянный или переменный, вращения. Вылет стрелы – это расстояние, находящееся между грузом и вертикальными осями крана. Если у крана переменный вылет стрелы, то это указывает на то, что может быть изменена грузоподъемность, площадь обслуживания самого крана и высота, на которую может подниматься груз.

     Грузоподъемность  крана определяется максимальным весом, который позволено поднимать  на данной модели. Выше указанного веса, поднимать не рекомендуется, т.к. это  влияет на прочность и устойчивость крана.

     Один  из параметров крана – это степень  поворота вокруг оси. Здесь возможна 2 варианта: угол поворота 360 градусов (полноповоротные) и угол поворота до 360 градусов (неполноповоротные).

     Грузовая  характеристика – характеристика, определяющая зависимость грузоподъемности от вылета стрелы и зоны работы при  выбранном размере опорного контура  и неизменном конструктивном исполнении крана. Грузовые характеристики крана  устанавливаются для полного  опорного контура и опорного контура  при втянутых опорах, на основной стреле и стреле с гуськом, со стационарным противовесом и противовесом, объединяющим его стационарную и съемную часть. Краны, в зависимости от модели, могут иметь следующие зоны работы: - основную - как правило, ± (120-130)° от положения стрелы «назад» относительно продольной оси шасси; - повышенной грузоподъемности, как правило, ± (50-60)° от положения стрелы «назад» относительно продольной оси шасси; - круговую, обеспечивающую работу крана в зоне 360°. Грузовая характеристика, как правило, отображается в виде графика или таблицы.

     Высотная  характеристика – характеристика, определяющая зависимость максимальной высоты подъема крюка от вылета и  длины стрелы при выбранном конструктивном исполнении крана. Высотная характеристика, как правило, отображается в виде графика или таблицы.

     Грузовысотные характеристики - совокупность грузовой и высотной характеристик крана.

3. Какими способами повышают износостойкость режущих инструментов? Что такое самозатачивание, какова его природа?

     Как ни велика стойкость инструментов из быстрорежущих сталей, в современном  машиностроении все шире применяются  скоростные способы станочной обработки, поэтому предъявляются все более  высокие требования к стойкости  режущих инструментов, Повышение стойкости режущих инструментов достигается двумя путями. Первый путь - это изготовление рабочей части режущих инструментов из особых твердых сплавов, основную часть которых составляет карбид вольфрама.

     Зная  диаметр и материал сверла, а также  материал обрабатываемой детали, налаживают станок на определенную частоту вращения и подачу. Для повышения стойкости режущего инструмента и получения чистой поверхности отверстия при сверлении металлов и сплавов следует использовать смазочно-охлаждающие жидкости.

     Полученные  значения частоты вращения шпинделя и подачи сравнивают с паспортными  данными станка и при необходимости  определяют фактические скорость резания  и подачу. С целью повышения стойкости режущего инструмента корректирование рекомендуется производить за счет снижения скорости резания.

     Эффективным средством для повышения стойкости режущего инструмента, увеличения производительности станка и сокращения производственных потерь, связанных с заточкой головок и подналадкой станков при черновом нарезании зубьев колеса и шестерни, является увеличение номинального диаметра резцовой головки на следующий размер по сравнению с диаметром головки, применяемой при чистовом зубонарезании. Подобная замена возможна при соблюдении определенной величины степени сужения зуба.

     Эффективным средством для повышения стойкости режущего инструмента и производительности станка при черновом нарезании зубьев шестерни является увеличение диаметра резцовой головки на одну ступень. Подобная замена возможна при соблюдении определенной величины степени сужения зуба. При замене диаметра резцовой головки необходимо изменить углы эксцентрика и люльки, а у головки определить развод резцов.

     Следует иметь в виду, что при зернистом  цементите чистота обработки  поверхности получается хуже, чем  при пластинчатом. Главное, чего мы достигаем — это повышение стойкости режущего инструмента, так как сталь делается более мягкой. Поэтому такой отжиг иногда называют смягчающим.

     Применяется ряд вариантов наплавки твердыми сплавами: литыми твердыми, порошковыми  и стальными электродами со специальными обмазками. Твердые сплавы широко применяют  в различных отраслях промышленности как для повышения стойкости режущих инструментов, так и для восстановления изношенных деталей.

     Как ни велика стойкость инструментов из быстрорежущих сталей, все же она  оказывается недостаточной при  современных высоких требованиях, которые скоростные способы обработки  предъявляют к инструментам. Это  побуждает инструментальщиков, металловедов и термистов изыскивать новые  способы повышения стойкости режущих инструментов. Число таких способов в настоящее время достаточно велико: доводка, травление, электролитическое полирование, хромирование, электроискровая обработка, цианирование, обработка холодом, сульфидирование. К термическим способам относятся три последние - их мы и рассмотрим.

     Нитрид  титана TiN обладает меньшей химической активностью, чем карбид TiC. Использование покрытий из А12О3 ( за счет низкой активности этого соединения) обеспечивает повышение стойкости режущего инструмента в 5 раз.

     В последние годы большое внимание уделяется применению эффекта самозатачивания  для режущих механизмов. Одним  из перспективных способов получения  самозатачивающихся ножей для режущих  рабочих органов является применение слоистых материалов для изготовления ножей.

     Для двухслойных ножей с односторонней  заточкой, также, как и для трехслойных  ножей с двухсторонней заточкой, к слоям предъявляются следующие требования:

     1. Режущий слой обеспечивает остроту  и износостойкость резца, поэтому  он должен иметь достаточно  малую толщину при высокой  износостойкости материала. Режущий  слой располагается с неперезатачиваемой  стороны двухслойного лезвия  и посередине для трехслойного  лезвия. Оптимальная толщина режущего  слоя равна оптимальной стороне  лезвия ножа.

     2. Несущий слой обеспечивает прочность  резца и, изнашиваясь одновременно  с режущим слоем, должен не  утолщать лезвие и не оголять  чрезмерно режущий слой. В идеальном  случае форма несущего слоя  при естественном износе должна  быть аналогичной оптимальной  форме лезвия в нормальном  сечении. Режущий слой располагается  со стороны фаски для двухслойного  лезвия и с наружных сторон  для трехслойного лезвия.

     К настоящему времени известно множество  элементов режущих устройств, реализующих  эффект самозатачивания. Но в большинстве  случаев речь идет о частичном  присутствии эффекта самозатачивания, т.е. когда учитывается период стойкости  лезвия до перезаточки в несколько  раз. После этого лезвие необходимо перезатачивать.

     Наиболее  полно эффект самозатачивания присутствует в случае таких режущих органов, как лемех плуга, лапы культиваторов  и т.д., как правило, работающих с  высокотвердой средой, либо в паре с более твердой противорежущей пластиной.

     Проведенные в СевКавГТУ (г. Ставрополь) исследования при финансовой поддержке Совета по Грантам Президента РФ показали, что проблемой получения эффекта самозатачивания для режущих устройств, работающих в более легких условиях, нежели пахота почвы, является недостаточное соотношение твердостей слоев.

     Дело  в том, что явление самозатачивания  для определенных условий работы заданного профиля лезвия возможно только в определенном соотношении  твердостей слоев. В случае лемеха плуга  это соотношение лежит в пределах НВ1/НВ2=2,6-2,9. Если соотношение твердостей меньше оптимального значения, происходит затупления лезвия. Это тот самый случай, когда эффект самозатачивания присутствует частично. Если соотношение твердостей больше оптимального значения, происходит чрезмерное заострение лезвия, приводящее, в итоге, к уменьшению угла заточки, и, как следствие, к обламыванию кончика лезвия. Для ножей, работающих в более легких условиях, это соотношение на порядок больше, причем, чем легче условия работы, тем соотношение твердостей должно быть больше. Таким образом, одним из первостепенных задач для реализации эффекта самозатачивания для ножей, работающих в сравнительно легких условиях, является получение таких слоистых материалов, в которых соотношение твердостей слоев было бы как можно больше.

Список  используемой литературы:

1. Белецкий  Б. Ф., Строительные машины и оборудование. Справочное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / Б. Ф Белецкий — Ростов-на-Дону: Феникс,2005 — 606 с.
2. Волков Д. П., Строительные машины и средства малой механизации: учеб. для студ. сред. проф. образования.,2-е изд., стер./ Д. П. Волков., В. Я. Крикун — М.: Академия, 2009. – 480 с.
3. Добронравов С.С., Строительные машины и оборудование: справочник. – 2-е изд., перераб. и доп./ С.С. Добронравов, М.С. Добронравов, — М.: Высшая школа, 2006. — 445 с.
4. Технические заведения,справочное пособие, физика, информатика  
   http://techmind.narod.ru/sprav/elmash.htm
5. Гидравлический привод — Википедия  
   http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4