Виды строительных машин

   ГБОУ ВПО

«СУРГУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Ханты-Мансийского автономного  округа – Югры»

 

 

 

Политехнический институт

заочная форма обучения

Кафедра строительных технологий и конструкций

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА

 

по дисциплине: Строительные машины

 

 

                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               Выполнил: студент            гр.       курса

                                                               Фамилия                                                   _

                                                               Имя                                                          _

                                                               Отчество                                                _

                                                       

                                                               Проверил:                                                 _

                   

 

 

 

 

 

 

 

Сургут    2013    год

Содержание

 

1. Виды строительных машин.
1. Назначение
2. Классификация  и система индексов
3. Схема машины, ее устройство, рабочее оборудование и рабочие органы.

 

Список использованной литературы.

 

 

1. Виды строительных машин.

В современном строительстве  применяется большое количество разнообразных машин и механизмов, различающихся между собой конструктивным исполнением механизмов и рабочих  органов, размерами и мощностью  силовой установки.

По производственному (технологическому) признаку все строительные машины и  механизмы могут быть разделены  на следующие основные группы: 

 

Классификация машин

I	II
машины для  земельных работ	грузоподъемные  машины

1. Машины для земельных работ.

• Бульдозеры предназначены для разработки и перемещения грунта на расстояние до 100 м, возведения насыпей высотой до 2 м, разработки выемок, засыпки траншей после укладки коммуникаций, планировки строительных площадок, очистки дорог и трасс (корчевка пней, валка деревьев, срезка растительного слоя и т.п.), планировки откосов.

Бульдозеры классифицируются:

- по назначению: различают бульдозер общего назначения, используемые для выполнения основных видов землеройно-транстпортных и вспомогательных работ в различных грунтовых и климатических условиях, и специальные, применяемые для выполнения целевых работ в специфических грунтовых условиях или технологических условиях. К последним относятся бульдозер-толкач, подземный и подводный бульдозер.

- по тяговому классу: В зависимости от тягового класса базовых машин бульдозер разделяют на: малогабаритные (класс до 0,9), легкие (классов 1,4…4), средние (классов 6…15), тяжелые (класса свыше 25…35) и сверхтяжелые (класса свыше 35).

  Рис. 1

1 — нож; 2 — отвал; 3 — козырек; 4 — кронштейн; 5 — гидроцилиндр подъема-опускания;  б — базовый трактор; 7 — рычаг  управления гидрораспределителем; 8 — поперечная балка с цапфами; 9 — толкающий брус

 - по типу ходового устройства бульдозер бывают гусеничные и пневмоколесные.

 - по конструкции рабочего органа различают бульдозер: с поворотным отвалом (а), который может устанавливаться перпендикулярно или под углом до 35° в обе стороны к продольной оси машины и с неповоротным в отвалом (б), постоянно расположенным перпендикулярно продольной оси базовой машины.

 Рис. 2

- по типу системы управления отвалом различают бульдозеры с гидравлическим (б) и механическим (а) (канатно-блочным) управлением. При канатно-блочной системе управления подъем отвала осуществляется зубчато-фрикционной лебедкой через канатный полиспаст, опускание - под действием собственной силы тяжести отвала. При гидравлической системе управления подъем и опускание отвала осуществляются принудительно одним или двумя гидроцилиндрами двустороннего действия. Бульдозер с механическим управлением в настоящее время промышленностью не выпускаются.

 Рис. 3

1 — базовый  трактор; 2 — передняя стойка; 3 — полиспаст канатно-блочной системы; 4 — козырек от вала; 5 — отвал; 6 — ножи; 7 — подкосы; 8 — толкатели; 9 — универсальная толкающая рама; 10 — опорные шарниры крепления толкающей рамы к раме трактора; 11 — опоры; 12 — приводная однобарабанная лебедка; 13 — гидроцилиндры управления отвалом; 14 — шаровое соединение отвала с универсальной толкающей рамой

 

• Грейдеры и автогрейдеры предназначены для профилирования земляного дорожного полотна, возведения дорожных насыпей высотой до 0,6 м, планировки площадей, очистки территорий от снега и других работ.

Грейдеры делят на грейдеры, работающие в агрегате с базовыми тракторами, и автогрейдеры, представляющие собой самоходную машину.

Грейдеры первого типа можно  классифицировать:

  - по тяговому классу трактора грейдеры делят на легкие (тяговый класс 3 и 4) и тяжелые (тяговый класс 10).

- по способу агрегатирования грейдерного оборудования с базовым трактором грейдеры делят на прицепные и полуприцепные.

- по типу привода оборудования грейдеры делят на механические и гидравлические.

 

 Рис. 4

Прицепной грейдер: 
1 - отвал; 2 - ходовая рама; 3 - задние колеса; 4 - сиденье грейдериста; 5-штурвалы и рычаги управления: б -дышло;  7 - передние  колеса;  8 - тяговая рама.

Автогрейдеры классифицируют по следующим основным признакам:

  - по классу мощности, который является основным признаком, по которому все автогрейдеры делят на три группы—100, 160 и 250.

- по колесной схеме, которая оказывает существенное влияние на тяговое усилие и его планирующие способности. Колесная схема автогрейдера определяется формулой А—Б—В, где А — число осей с управляемыми колесами; Б — число осей с ведущими колесами; В — общее число осей.

- по типу задней тележки автогрейдеры бывают: с балансирами, в которые встроены бортовые редукторы заднего ведущего моста; с балансирами в виде балок, соединяющих раздельные задние ведущие мосты.

 Рис. 5

1 – двигатель; 2 – рычаги управления; 3 – коробка управления; 4 – редуктор  подъема отвала; 5 – редуктор выноса  отвала; 6 – редуктор подъема кирковщика; 7 – редуктор рулевого механизма; 8 – кирковщик; 9 – тяговая рама; 10 – поворотный круг; 11 – отвал; 12 – балансир

 

Основной рабочий орган этих машин — отвал с режущими ножами, расположенный между передними и задними колесами при удлиненной базе, что обеспечивает значительно большую точность планирования по сравнению с бульдозером.

Рабочий орган и принцип его  работы одинаковы у грейдеров  и автогрейдеров. Разница между  двумя этими типами машин заключается  в том, что прицепные грейдеры работают на буксире гусеничных тракторов  и имеют ручной привод механизмов управления рабочими органами, а автогрейдеры – двигатель для самопередвижения и механизированное управление рабочими органами, использующее отбор мощности от этого двигателя.

• Скреперы - наиболее высокопроизводительные землеройно-транспортные машины; используются при отрывке котлованов и планировке поверхностей.

Скреперы классифицируют по таким признакам:

- емкость ковша, которая является основным параметром скрепера. В зависимости от емкости ковша скреперы бывают малой (до 4 ), средней (5-12 ) и большой (>15 ) емкости. Известны скреперы, имеющие емкость ковшей, близкую к 80 , и скреперные поезда, суммарная емкость ковшей которых достигает 180 .

- по способу передвижения скреперы подразделяются на прицепные, полуприцепные и самоходные.

Прицепным скрепером называется скрепер, весовая нагрузка которого (т.е. собственная масса и масса грунта в ковше) передается на опорную поверхность через ведомые колеса. Прицепные скреперы с ковшом геометрической емкостью 0,75-45 обычно применяются с гусеничными тракторами мощностью 15-400 л.с. (11-290 кВт) для работ в условиях переменного рельефа, при перемещении грунта по бездорожью на расстояние 0,05-0,2 км при самой малой емкости и 0,3-0,7 км для более мощных.

 

Рис. 6 
Прицепной скрепер с гидравлическим управлением: 
1 - подъемная    рама;    2 - задние    колеса;    3 - передние    колеса: 4 - сцепка;   5 - дышло;   6 - гидропривод;   7 - гибкий   шланг;   8-тяговая  рама;   9 - гидроцилиндр;   10 - заслонка;   11 - ковш; 12-13 - ножи.

Полуприцепные скреперы – это скреперы, у которых часто его нагрузки передается гусеничному или колесному тягачу (одно- или двухосному). С ковшом емкостью 0,75-6,0 они чаще всего применяются с гусеничными тракторами мощностью 15-80 л.с. (11-60 кВт) и используются при небольших объемах земляных работ, при коротких расстояниях возки, сложных рельефных условиях и при работах, требующих высокой маневренности. С ковшом емкостью 4,5-45 в хороших условиях рельефа и дорог полуприцепные скреперы применяются с колесными тягачами. Реже они применяются с двухосными тягачами мощностью 120-450 л.с. (90-330 кВт), иногда до 700 л.с. (500 кВт), часто с одноосными тягачами той же мощности. Полуприцепные скреперы с одноосными тягачами являются в настоящее время наиболее маневренными и быстроходными машинами.

Самоходным скрепером называется скрепер со встроенным двигателем (обычно расположенным сзади), у которого конструктивная масса всей машины и масса грунта в ковше полностью передаются на опорную поверхность через колеса или гусеницы скрепера. Эти скреперы при одинаковой общей массе имеют большую сцепную массу, чем прицепные и полуприцепные.

 

 Рис. 7

Скрепер ДЗ-87-1: 1 — седельно-сцепное устройство; 2 — тяговая рама; 3 — рычажный механизм заслонки; 4 — гидросистема; 5 — ковш с заслонкой и задней стенкой; 6 — пневмосистема тормозов; 7 — колесо; 8 — электрооборудование; 9 — трактор Т-150К

- по схеме подвески ковша скреперы подразделяются на скреперы рамной конструкции, у которых шарнирно подвешен к основной раме, и скреперы безрамной конструкции, у которых масса ковша передается прямо на ось. 

- по способу загрузки скреперы можно подразделять на скреперы, у которых наполнение ковша происходит под давлением срезаемой стружки (этот способ связан с преодолением значительных сопротивлений наполнению), и на скреперы с элеваторной загрузкой, когда подъем грунта в ковш производится элеватором, благодаря чему сопротивление наполнению ковша снижается.

- по способу разгрузки скреперы можно разделить на скреперы со свободной разгрузкой вперед или назад, с принудительной или полупринудительной разгрузкой и со щелевой разгрузкой – с разгрузкой вниз. На скреперах с элеваторной загрузкой применяется донная разгрузка.

- по системе управления различают скреперы с канатным или гидравлическим управлением. При канатном управлении подъем ковша осуществляется натяжением каната, а его опускание происходит под действием собственной массы. Канатное управление применяется в настоящее время сравнительно редко и только в случае прицепных машин. Наиболее распространено сейчас гидравлическое управление, которое позволяет осуществлять принудительное заглубление ковша скрепера в грунт.

Рабочим органом скрепера является сварной ковш, имеющий на передней кромке днища во всю ширину ступенчатые ножи. В задней части  ковша находится буфер, который имеет двоякое назначение. В первом случае он предназначен для упора отвала бульдозера при подталкивании скрепера. Во втором случае центральная балка буфера служит как направляющая хвостовика задней стенки.

• Машины для уплотнения грунта. Одна из важнейших операций на строительстве любого земляного сооружения — уплотнение. От качества производства этой операции зависят не только прочность, устойчивость, водонепроницаемость сооружения, но и ровность покрытия, срок его службы и безопасность движения.

Рабочими органами машин служат вальцы или колеса, которые перекатываются по грунтовой поверхности. Под действием  силы тяжести машин в местах контактов  рабочих органов с грунтом  возникают давления, вызывающие внутренние напряжения и деформации уплотняемого мате риала. Интенсивность образования  необратимых деформаций определяет эффективность работы уплотняющих  средств.

 Рис. 8

Методы уплотнения грунтов: 
а — укатка; б — трамбование; в — вибрирование; V — направление перемещения рабочего органа; G — рабочий вес; т — рабочая масса; Я — высота подъема плиты; h — величина остаточной деформации уплотняемой среды; со — угловая скорость вращения дебаланса;

 

 

 

Классификация средств  механизации для уплотнения грунтов

 

 Рис. 9

 

• Машины для погружения свай. Сваи заводского изготовления погружают в грунт с помощью копров, перемещающихся по свайному нолю на собственном, обычно рельсовом, ходу. Копры служат для подъема и установки свай перед погружением в требуемой точке свайного поля и обеспечения их направления при погружении вместе с погружателем.

Копры изготовляют: деревянные и металлические, универсальные и простые. В городском строительстве применяют универсальные и полууниверсальные рельсовые копры с электрическим и электрогидравлическим приводом. В их конструкциях используются сборочные единицы и механизмы строительных башенных кранов.

Универсальный копер может вращаться  вокруг вертикальной оси на 360° и  передвигаться по рельсовому пути. Деревянные копры изготовляются  на строительной площадке. Рама / копра (рис. 209) опирается на ходовую тележку 6 или свободно вращающиеся ролики 5. Направляющая стрела 2 в верхней части имеет блоки, через которые проходят два каната от лебедки 3, используемые один для опускания молота, второй для подъема свай. У копров для паровоздушных молотов лебедка и молот приводятся в действие от парового котла 4 или компрессора; при других видах молотов - привод лебедок ручной или от электродвигателя. В качестве самоходных копровых установок часто используются одноковшовые экскаваторы, краны, тракторы с навесным оборудованием.

 Рис. 10

Схема сваебойной установки

а - с универсальным копром; б - с  копром для дизель-молота;  
1 - свайный молот; 11 - копер; 1-рама копра; 2-раправляющая стрела; 3-лебедка; 4-паровой котел; 5 - ролики; 6-ходовая тележка.

 

• Буровые машины. Буровые машины в строительстве применяют для образования отверстий в грунте. По назначению бурильные машины делятся на машины для образования шпуров по углю и горным породам и для проведения скважин различного назначения — разведочных, сбоечных, вентиляционных, дренажных, дегазационных и др. Бурильные машины, кроме того, классифицируют по способу разрушения горной породы, роду потребляемой энергии.

По первому  признаку их подразделяют на машины с  механическим, физическим и комбинированным способами разрушения породы, по роду потребляемой энергии — на электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные.

Рис. 11 Конструктивная схема станка вращательного бурения шарошечными долотами

 

Разрушение породы осуществляется шарошечным долотом, во время вращения которого при постоянном усилии подачи зубья шарошек скалывают и  раздавливают горную породу. Станки шарошечного бурения (рис. 11.) имеют шарошечное долото /, укрепленное на конце штанги 2. Вращатель 3 сообщает штанге вращение, а механизм подачи 4 подает ее на забой. Разрушенная горная порода удаляется сжатым воздухом или водовоздушной смесью, поступающей в скважину по пустотелым буровым штангам.

Рис. 12. Конструктивная схема станка вращательного бурения резцовыми коронками

 

Станки вращательного бурения резцовыми коронками (рис. 12) имеют вращатель 1, своими лапами скользящий по вертикальным направляющим 2. Подъем вращателя производится лебедкой с помощью подъемного каната, образующего полиспаст 3. В патроне вращателя укрепляется шнековая штанга 4 с прикрепленной к ней коронкой 5. Разрушенная порода удаляется из скважины на поверхность шнеком.

Такие станки могут бурить вертикальные, наклонные и горизонтальные скважины только по мягким породам.

Рис. 13. Конструктивная схема станка ударно-канатного бурения

Станки ударно-канатного  бурения (рис. 4.) имеют тяжелый (1000—3000 кг) буровой снаряд U подвешенный  на канате 2. Кри-вошипно-шатунный механизм 3 с помощью оттяжного блока 4 периодически поднимает и опускает буровой снаряд, который лезвием долота, имеющим форму клина, наносит удары по породе забоя. Накапливаемая при падении кинетическая энергия при ударе долота по породе расходуется на ее разрушение. Привод всех механизмов осуществляется через главный вал 5 от двигателя 6 с помощью муфт и шкивов, что позволяет независимо включать любой механизм станка.

Рис. 14. Конструктивная схема станка ударно-вращательного бурения

Бурение станками ударно-вращательного  бурения основано на комбинированном  способе разрушения породы, объединяющем основные достоинства ударного и  вращательного воздействия на породу. Отличительной особенностью этих станков  является наличие погружного ударного механизма — пневмоударника / (рис. 5). Пнев-моударнику через штанги 2 передается вращение от вращателя 3, установленного на плите 4. Подача бурового става йа забой и создание осевого усилия осуществляются с помощью подающего механизма 5. Вращатель перемещается по мачте 6> изменение угла наклона которой осуществляется гидроцилиндром 7.

Рис. 15. Конструктивная схема станка комбинированного (термомеханнческого) бурения

Сущность термомеханического способа  бурения заключается в том, что  нагрев породы вызывает значительное снижение ее прочности, а окончательное  разрушение достигается механическим способом.

2. Грузоподъемные машины.

• Домкраты - это стационарной, передвижной или переносной грузоподъемный инструмент небольшого размера, предназначенный для плавного подъема и фиксации на определенной высоте тяжелых грузов. Домкрат может использоваться как отдельный механизм при выполнении строительных или ремонтных работ, так и в составе сложных устройств (подъемников, кранов, прессов и т.д.). По принципу действия домкраты подразделяются на реечные, винтовые, гидравлические.

Рис. 16

Реечные домкраты представляют собой вертикальную рейку с зубцами или специальными отверстиями. Подхват реечного домкрата перемещается в вертикальной плоскости либо с помощью качающегося рычага, либо вращающейся зубчатой шестерни (в таком случае вместо рычага у домкрата имеется ручка вращения). Достоинствами реечных домкратов являются большая грузоподъемность и высокий КПД (до 85%). Серьезных недостатков этот инструмент не имеет.

 Рис. 17

 

Основной конструкцией винтового типа домкратов является ромбовый винт. Принцип действия такого домкрата предельно прост. Винт соединяет между собой два шарнирных плеча. Излом и соответствующее противоположное движение пары плеч относительно друг друга является основополагающим действием домкрата. Среди достоинств винтовых домкратов можно выделить следующие: небольшие габариты, относительно низкие цены, малый вес, а также простоту самой конструкции этого инструмента.

 

 Рис.18

Любой гидравлический домкрат работает по принципу сообщающихся сосудов. Рабочей жидкостью в этом инструменте является специальное масло. При воздействии на рычаг, за счет насоса и клапанов, рабочая жидкость накачивается в нижнюю часть цилиндра, отчего поднимается поршень, а вместе с ним и установленный на поршне груз. Основным достоинствами гидравлических домкратов является большая грузоподъемность в сочетании с небольшим рабочим усилием. Помимо этого гидравлические домкраты имеют высокий КПД, плавность хода, а также плавность и точность торможения. Каждый из вышеперечисленных видов домкратов имеет свои преимущества. Например, домкраты реечные наиболее просты в применении, однако, их конструкция не позволяет точно рассчитать необходимую степень подъема груза. Если такой расчет сделать необходимо, то в ход уже идут домкраты гидравлические.

• Лебедки – механизм, тяговое усилие которого передается посредством каната, цепи, троса или иного гибкого элемента от приводного барабана. Привод лебедки может быть ручным, электрическим, от двигателя внутреннего сгорания.

Классификация лебедок:

Автоматическая буксирная лебедка используется на морских буксирных судах и ледоколах для травления, выбирания, удержания и хранения буксирного троса.

Автоматическая швартовная лебедка – элемент швартовного устройства. При отклонении нагрузки от установленной такая лебедка подбирает или потравливает трос. При вытравливании всего троса лебедка подает сигнал.

Автомобильная лебедка – механизм, закрепленный на автомобиле и предназначенный для его перемещения путем наматывания троса, свободный конец которого зацеплен за неподвижный предмет – хорошо закрепленный или значительно большей массы.

• Краны. Работа крана состоит из ряда операций: захват отдельного штучного груза (или пакета), его подъем и перемещение к месту назначения, опускание и отцепка груза, подъем и перемещение грузозахватного устройства или приспособления в исходное положение для захвата, подъема и перемещения следующего груза. Эти операции чередуются в определенной последовательности, повторяясь через определенные промежутки времени (циклы).

Краны относятся к грузоподъемным машинам прерывного, или цикличного, действия в отличие от транспортирующих машин непрерывного действия (например, конвейеров), которые перемещают грузы  непрерывным потоком.

Стреловые краны подразделяют на несколько групп, наиболее многочисленной из которых является группа самоходных кранов. От других кранов стрелового типа (например, башенных) самоходные краны  отличаются тем, что имеют специальное  ходовое устройство для независимого перемещения по местности и комплектуются различными видами сменного стрелового оборудования, что позволяет использовать краны на разнообразных работах и сравнительно быстро изменять их рабочие параметры. Они обладают большой маневренностью в пределах строительной площадки. Монтаж и демонтаж самоходных кранов, подготовка площадок для их эксплуатации и передвижения, а также перебазирование крана с объекта на объект осуществляются проще, быстрее и дешевле.

К стреловым самоходным кранам относятся автомобильные (ходовое  устройство включает в себя шасси  автомобиля, его силовую установку, трансмиссию и систему управления), пневмоколесные и гусеничные (ходовое  устройство содержит пневмоколесное или  гусеничное шасси, приводимое в движение от силовой установки, которая расположена  на поворотной части крана), а также  на специальном (автомобильного типа, специально приспособленном для  условий работы кранов) и коротко  базовом (специально приспособленном  для работы на неподготовленных площадках и в стесненных условиях) шасси.

 

Список использованной литературы

1.  Добронравов Н.Г., Гальперин М.И. Строительные машины. М.: Высш. шк.,1985. 245с.

2.  Баум В.А., Лапира Ф.А. Строительные машины. Справочник в 2-х томах. Том 1. Машины для строительства промышленных, гражданских, гидротехнических сооружений и дорог. М.: Машиностроение,1976. 187с.

3.  Волков Д.П., Алешин Н.И., Крикун В.Я. и др. Строительные машины. М.: Высш. шк.,1985. 319с.

4.  Дроздов Н.Е. и др. Строительные машины и оборудование. М.: Высш. шк.,1988. 347с.

5.  Гальперин М.Н., Домбровский Н.Г., Строительные машины. М.: Высш. шк.,1980. 235с.

6.  Добронравов С.С. Строительные машины. М.: Высш. шк.,1991. 314 с.

7.  Добронравов С.С. Строительные машины и основы автоматизаци М.: Высш. шк.,2003. 575с.

8.  Евдокимов В.А. и др.Механизация и автоматизация строительного производства. М.: Стройиздат,1985. 335с.

9.  Мартынов В.Д. и др. Строительные машины и монтажное оборудование. М.: Машиностроение,1990. 294с.