Строительные машины и средства малой механизации

     Нижегородский Государственный

     Архитектурно-строительный Университет

     Институт  открытого дистанционного образования 
 
 
 
 
 

     Реферат на тему:

     «Строительные машины и средства малой механизации» 
 
 
 
 
 

     Выполнила:                                                           

     студентка группы:                                                  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Н. Новгород - 2010г.

      Содержание 

1. Грузоподъемные машины:

1.1 Ручная лебёдка.

1.2 Электрореверсивная лебёдка Т-66А.

1.3 Полиспасты.

1.4 Башенный кран КБ- 403А.

1.5 Правила техники безопасности при работе с грузоподъемными машинами.

2. Насосы

2.1 Центробежный насос 2К-6.

2.2 Растворонасос С-251.

2.3 Бетононасос СБ-95А.

2.4 Автобетононасос СБ-126Б.

2.5 Правила техники безопасности при работе с насосами.

3. Компрессоры и машины для свайных работ.

3.1 Компрессорная установка О-16.

3.2 Копёр на базе гусеничного трактора.

3.3 Штанговый дизель-молот.

3.4 Правила техники безопасности при работе с компрессорами.

3.5 Правила техники безопасности при работе с копрами и копровым оборудованием 

      1. Грузоподъемные машины 

     1.1 Ручная лебедка 

     Применяется при монтажных и ремонтных  работах небольшого объема, а также  для подъемно–транспортных операций с различными грузами небольшой, как правило, массы. Имеет ручной привод, т.е. приводится в действие мускульной силой одного–двух рабочих.

     Лебедка состоит из двух боковин-щек 8, соединенных  стяжными шпильками 15, ведущего вала 1 с двумя приводными рукоятками 12, промежуточного вала 4, оси 7 с гладким  барабаном 16 для навивки каната 17 с грузозахватным крюком.

     На  ведущем валу 1 жестко закреплены шестерни 13 и 14, храповое колесо 2, в зацеплении с которым находится собачка (стопор) 3.

     На  промежуточном валу 4 установлены  блок-шестерни 5, 9 с возможностью перемещения  вдоль вала, зубчатое колесо 11, находящееся в зацеплении с колесом 6 барабана 16. Валы опираются на подшипники скольжения, а оси жестко закреплены в боковинах.

     Подъем  груза производят вращением рукояток 12, собачка 3 при этом проскальзывает по зубьям храпового колеса 2, не препятствуя его вращению. Вращение ведущего вала через систему зубчатых пар 14, 5 или 13,9 и 11–6 передается барабану, который наматывает на себя канат 17: крюк, а вместе с ним и груз поднимаются вверх. Для подъема груза на требуемый уровень необходимо выше его закрепить на строительной или специальной (например, консоли) конструкции грузоподъемный блок и перекинуть через него канат 17.

     При отпускании рукояток 12 барабан под  действием веса груза повернется в направлении обратном подъему, вследствие чего собачка упрется в зуб храпового колеса 2, препятствуя вращению валов 1 и 4, барабан 16 остановится, и груз не будет опускаться. Такие тормозящие устройства называют храповым остановом.

     Для опускания груза необходимо вывести  собачку 3 из зацепления с храповым колесом 2 и удерживать груз от падения за рукоятки 12. Следует заметить, что современные конструкции барабанных ручных лебедок оборудуются автоматическими грузоупорными тормозами 10, срабатывающими сразу же при отпускании рукояток. Тормоза также препятствуют свободному падению груза, обеспечивая его опускание в режиме вращения рукояток. Это повышает безопасность эксплуатации ручных лебедок.

     При необходимости изменения скорости и усилия на рукоятках при подъеме–опускании  груза используют блок-шестерни 5,9, перемещая их вручную вдоль вала 4 и приводя в зацепление пары зубчатых колес 5,14 или 9,13. В зависимости от этого уменьшается или увеличивается передаточное число привода, обеспечивая подъем легких грузов с большей скоростью, а более тяжелых или требующих осторожности при перемещении – с меньшей скоростью.

     По  сути, это устройство представляет собой простейшую коробку перемены передач, называемую зубчатым перебором.

     Максимальное  тяговое усилие ручной лебедки составляет от 12,5 до 50 кН, что соответствует  грузоподъемности (без полиспаста) от 1250 до 5000 кг. Соответствующее усилие вращения рукояток не превышает 1 – 1,2 кН (100 – 120 кг). 

     Схема лебедки с ручным приводом  

     1.2 Электрореверсивная лебедка Т–66А  

     Электрореверсивные  лебедки получили наибольшее применение в приводах большинства грузоподъемных машин (башенные краны, строительные подъемники, лифты, козловые краны), а также как самостоятельные грузоподъемные машины. В последнем случае они используются для механизации подъемно-транспортных операций и монтажных работ, к примеру, для монтажа систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

     Лебедка Т–66А состоит из реверсивного электродвигателя 1, автоматического, двухколодочного, нормально  замкнутого тормоза 2 с электромагнитным приводом, цилиндрического двухступенчатого редуктора 3 и гладкого для намотки каната 15 барабана 4, смонтированных на общей раме 16.

     Вал электродвигателя соединен с входным  валом редуктора упругой муфтой 5, наружная цилиндрическая часть которой  служит тормозным шкивом 6 тормоза 2. Барабан 4 соединен с рабочим валом редуктора зубчатой муфтой 7. Другим концом вал барабана опирается на подшипниковую опору 8.

     При пуске электродвигателя в действие магнитным пускателем электрический  ток одновременно поступит в обмотки  двигателя и катушки электромагнита 9. Под действием электромагнитных сил якорь 10 втягивается в катушку, сжимая возвратную пружину 11 и через рычаги 12,13 отводя колодки 14 от шкива 6. Тормоз отключается, а вал двигателя получает возможность свободного вращения, которое редуктором передается на барабан. Барабан, вращаясь, наматывает канат 15, производя подъем груза.

     Для остановки груза достаточно нажать кнопку «СТОП» и обесточить двигатель  и катушку тормоза. Пружина 11, разжимаясь, приводит колодки тормоза в рабочее (замкнутое) состояние.

     Опускание груза производят реверсированием  вала двигателя нажатием кнопки «ПУСК  НАЗАД» Дальнейшее происходит, как  и при подъеме груза, только вал  начинает вращаться в направлении  противоположном подъему, благодаря  чему канат сматывается с барабана, а груз опускается.

     К достоинствам электрореверсивных лебедок, обеспечившим их широкое распространение, относятся: надежность, достигаемая  применением автоматического тормоза; плавность подъема и, главным  образом, опускания груза, что особенно важно при монтажных работах; и возможность дистанционного управления.

     Тяговое усилие на барабане – 5 кН, канатоемкость  барабана – 70 м,  диаметр каната – 7,7 мм, мощность двигателя – 2,8 кВт.  

      1.3 Полиспасты 

     Полиспаст представляет собой систему подвижных и неподвижных блоков, последовательно огибаемых канатом. Применяют для выигрыша в силе (чаще) или в скорости подъема груза как самостоятельное подъемно–тяговое устройство, так и в качестве составной части, главным образом, грузоподъемных машин. Полиспасты, дающие выигрыш в силе, называют редукторными, а в скорости перемещения – мультипликаторными.

     Канат представляет собой гибкое, витое  изделие из стальных, синтетических  или растительных волокон. В строительных машинах применяют чаще всего стальные, шестипрядные, с сердечником канаты. Каждая прядь, в свою очередь, свивается из 19 или 37 стальных высокопрочных проволок диаметром от 0,3 до 3 мм. Канаты используют в качестве грузовых или тяговых органов механизмов строительных машин для передачи движения или усилий при удержании, подъеме и перемещении грузов и отдельных узлов (частей) машин. Канатный блок представляет собой установленное на оси подшипниках качения или скольжения чугунное или стальное колесо желобом на его ободе для пропуска каната.

     Подвижные и неподвижные блоки объединяют в обоймы, в которых устанавливают  оси для крепления блоков. Верхнюю (неподвижную) обойму блоками подвешивают  к неподвижной или относительно неподвижной (стрела грузоподъемного  крана) опоре. Нижняя (подвижная) обойма в процессе операций с грузом перемещается по вертикали по отношению к неподвижной. Груз подвешивается к нижней обойме с помощью грузозахватных устройств строп, захватов, подхватов и т.д.) к грузовому крюку, карабину или специальному захвату.

     Неподвижные блоки только изменяют направление  действия усилия, приложенного к канату. Подвижные же блоки обеспечивают выигрыш зависимости от способа  запасовки каната в силе при проигрыше  в скорости или в скорости при  проигрыше в силе. Каждый подвижный блок дает выигрыш проигрыш в силе или скорости (в расстоянии) в два раза.

     Основными характеристиками полиспастов являются кратность U_п коэффициент полезного действия η_п. Кратность полиспаста определяется отношением скорости навивки каната на барабан грузоподъемной машины к скорости перемещения груза.

     Практически кратность полиспаста определяется числом ветвей каната, на которое распределяется нагрузка, приложенная к подвижной  обойме.

     КПД полиспаста учитывает потери мощности, главным образом, на трение в подшипниках и ручьях блоков. При подшипниках скольжения КПД одного блока η_бл = 0,95 – 0,96, качения – η_бл = 0,97 – 0,98.  

     Развернутые схемы полиспастов: а – редукторного, U_п = 5;

     б – мультипликаторного, U_п = 4; 1 – подвижная обойма; 2 – неподвижная обойма; 3 – барабан лебедки; 4 – грузозахватный рабочий орган (крюк); 5 – направляющие блоки;

     6 – гидроцилиндр; 7 – стальной  канат; 8 – ветви каната в полиспасте  

      1.4 Башенный кран КБ–403А  

     Башенный  кран КБ–403А предназначается для  монтажа строительных конструкций и механизации подъемно–транспортных операций. Применяется при возведении зданий высотой до 16 этажей, относится к четвертой размерной группе с грузовым моментом 160 т · м, максимальная грузоподъемность крана 8 т.

     Кран  представляет собой мобильную, полноповоротную, грузоподъемную машину на рельсовом ходу, с поворотной телескопической башней, изменяемой длины, с нижним расположением противовеса и балочной стрелой. Привод крана электрический, многомоторный, самостоятельный для каждого рабочего движения.

     Кран  состоит из следующих основных узлов: опорноходовой части с ходовой  рамой и тележкой, поворотной платформы, башни, балочной стрелы, системы канатов  и полиспастов с электрореверсивными  механизмами и контрольно-предохранительных  устройств и приборов. Кран имеет следующую конструктивную схему. Ходовыми колесными тележками 1, две из которых ведущие, кран устанавливается на рельсовые подкрановые пути. Опорная кольцевая рама 2 опирается на ходовые тележки посредством четырех балок-флюгеров 3. Поворотная платформа 4 крепится к опорно–поворотному устройству 5, смонтированному на опорной раме 2. На платформе располагаются: поворотная с порталом 6 и головкой 7 башня 8, удерживаемая рамой-упором 9 с двумя телескопическими подкосами, противовес 10, электрореверсивные грузовая и стреловая лебедки 11, механизм вращения поворотной платформы (на схеме не показан). Шарнирно к башне крепится балочная стрела 12, в корневой части которой установлена тележечная лебедка 13 для перемещения грузовой тележки 14 с грузозахватным крюком. Тележка передвигается по нижнему поясу стрелы 12 на опорных катках. Стрела удерживается в горизонтальном положении расчалом 16 и стреловым канатом с полиспастом 17. К верхней секции башни прикреплена кабина 18 машиниста крана (крановщика). На распорке 20 и головке 7 башни установлены направляющие блоки 21 для грузового 19 и стрелового 17 канатов.

     Опорно-поворотное устройство представляет собой роликовый  круг с внутренним зубчатым венцом, в зацеплении с которым находится  шестерня, приводимая во вращение двигательным механизмом поворота, установленным на поворотной платформе.

     Телескопическая, решетчатая из труб башня состоит  из верхней секции с головкой, промежуточных (сменных) секций, портала и подвижной  площадки—обоймы 15 для подращивания башни снизу промежуточными секциями по мере возведения здания. Для подращивания башни с целью увеличения высоты подъема крюка используют собственные механизмы крана и стреловой самоходный кран грузоподъемностью не менее 6,3 т.  

     Башенный кран КБ–403А и его грузовая характеристика: L – вылет крюка, Н – высота подъема крюка; Q – грузоподъемность; l – задний габарит  

     Стрела  крана выполнена в виде трехгранной  из труб фермы, по нижнему поясу которой  перемещается грузовая тележка (каретка). Балочная стрела при необходимости может быть переделана в подъемную до угла подъема не более 30º к горизонту. Для этого следует грузовую тележку закрепить на конце стрелы, заблокировать тележечную лебедку и разблокировать стреловую, а также переоборудовать некоторые приборы и устройства безопасности.

     При демонтаже (разборке) кран разбирают  на отдельные транстортабельные узлы – снимают противовес, демонтируют стрелу и промежуточные секции башни, кабину машиниста. Основу крана и подготовленные узлы, а также контрольные испытательные, бетонные грузы массой 8,8 и 10 т перевозят с объекта на объект на прицепе с тягачом. Перед погрузкой опорно-ходовой части на прицеп балки-флюгеры освобождают от связей с опорной рамой и направляют по ходу движения тягача для уменьшения габаритного размера.

     Основными параметрами крана с точки  зрения эффективности его эксплуатации и пригодности для возведения конкретного сооружения являются:

     – грузоподъемность, т – предельная масса груза с учетом массы  строповочных устройств, при подъеме которого на соответствующем вылете крюка, кран сохраняет устойчивость;

     – вылет крюка, м – расстояние от оси вращения поворотной части крана  до вертикальной оси крюка;

     – высота подъема крюка, м – расстояние от головки рельса подкранового пути до горизонтальной оси грузового крюка;

     – скорость подъема – опускания  крюка, м/с;

     – главный (определяющий) параметр крана  – грузовой момент в т·м, равный произведению максимальной грузоподъемности крана на соответствующий ей вылет  крюка.

     Сущность  работы башенного крана состоит в управлении электрореверсивными двигателями и лебедками. При пуске их в действие кран совершает рабочие движения: перемещается по подкрановым путям, поднимает и опускает грузовой крюк с подвешенной к нему строительной конструкцией или другим грузом, поворот башни со стрелой для горизонтального перемещения груза, изменяет вылет крюка перемещением грузовой тележки для захвата или подачи груза в требуемое место. Для сокращения времени рабочего цикла некоторые рабочие движения крана в зависимости от квалификации машиниста могут совмещаться во времени.

     Основными достоинствами крана являются:

     − обеспечение операций с грузом вблизи башни, что сокращает число стоянок (перемещений) крана;

     − улучшает обзор машинисту, так как  груз всегда находится ниже уровня расположения кабины;

     − балочная стрела, повышающая производительность крана до 15%, благодаря большей  скорости перемещения тележки по сравнению со скоростью перемещения  тяжелой подъемной стрелы;

     − потребляет меньшую мощность, так  как изменение вылета крюка достигается перемещением тележки небольшой массой;

     − нижнее расположение противовеса, снижающее  центр тяжести крана, делая его  более устойчивым.  

     1.5 Основные правила техники безопасности при работе с лебедками и грузоподъемными кранами 

     1. Лебедки должны надежно закрепляться  на рабочем месте. 

     2. Электроприводные лебедки должны  быть заземлены. 

     3. При работе лебедки необходимо  следить за правильной укладкой  каната на барабан. 

     4. Кран должен иметь исправные  сигнально–предохранительные устройства безопасности.

     5. Запрещается производство каких–либо  работ на нижележащих уровнях  на одной вертикали с монтажными  крановыми операциями.

     6. Запрещается подтаскивать грузы  при косом натяжении грузового полиспаста, отрывать примерзшие или вытаскивать грузы, присыпанные грунтом или строительным мусором.

     7. Запрещается нахождение людей  под стрелой и грузом.

     8. При горизонтальном перемещении  груза поворотом стрелы между  ним и верхом ранее смонтированных  конструкций должно быть расстояние  не менее 500 мм. 

      2. Насосы  

     Насосами  называют машины для перемещения  под давлением по трубопроводам  различных жидкостей и жидких текучих сред: воды, масел, пульпы, разогретых битумов, бетонных и растворных смесей и т.д.

     Насосная  установка представляет собой насосный агрегат с комплектующим оборудованием, обеспечивающим работу насоса.

     Основными параметрами насосов являются подача (производительность) и напор.

     Подача  – количество жидкости или жидкой среды (далее жидкости), подаваемое насосной установкой в единицу времени в м³/ч, кг/ч, л/ч. Зависит от размеров насоса, а также параметров нагнетательной магистрали.

     Напор физически представляет собой высоту столба жидкости (в м), уравновешивающего  развиваемое насосом давление за вычетом потерь во всасывающем и  нагнетательном трубопроводах. Геометрически напор измеряется разностью (в м) уровней жидкости в заборном устройстве и вертикально расположенном нагнетательном трубопроводе.

     Важной  характеристикой насосов является высота всасывания. Геометрическая высота всасывания – понятие, которым пользуются при практической эксплуатации насосов. Представляет собой расстояние (в м) по вертикали от уровня жидкости в заборном устройстве до оси насоса или оси всасывающего патрубка.

     Она зависит от атмосферного давления, температуры и плотности перекачиваемой среды, линейных и местных сопротивлений всасывающей линии. При нормальных атмосферных условиях (температура +20 ºС, давление 0,1 МПа = 760 мм рт.ст. = 10 м вод.ст.) геометрическая высота всасывания насосов, перекачивающих воду, не превышает 5 – 7 м.

     Общим принципом действия всех насосов  является создание разрежения внутри корпуса при движении рабочего органа. Вследствие появляющейся разности давлений (градиента силы) жидкость поступает  в корпус насоса, подхватывается рабочим  органом и направляется в транспортную (нагнетательную) магистраль.  

     2.1 Центробежный насос 2К–6 

     Центробежные  консольные насосы типа «К» общего назначения предназначены для перекачивания  воды и сходных с ней по физико–механическим  свойствам жидкостей с температурной от 0 до 85 ºС. Они используются в системах водоснабжения, отопления, для водоотлива и понижения уровня грунтовых вод при производстве земляных работ в водонасыщенных грунтах и т.д.

     Центробежный  консольный, одноступенчатый насос 2К-6 (рис. 2.1) имеет закрытое с односторонним осевым подводом воды рабочее колесо 2, расположенное в улиткообразном корпусе 1 и посаженное на горизонтальный вал 3. В месте прохода вала через корпус насоса установлен сальник 5 с мягкой набивкой и нажимной втулкой.

     Корпус  насоса представляет собой чугунную отливку с внутренней полостью в виде спирали (улитки) с каналом 4, переходящим в напорный патрубок 6.

     Рабочее колесо состоит из двух фасонных дисков с восемью профилированными лопастями, образующими расширяющиеся к  периферии колеса каналы.

     К всасывающему патрубку 7 подсоединяется рукав или всасывающая труба 8 с обратным клапаном 9 и фильтром (сеткой) 10 при использовании насоса для водоотлива и понижения уровня грунтовой воды.

     Перед пуском в работу всасывающую трубу  и корпус насоса заполняют водой: вручную через воронку, вставляемую в отверстие, предварительно отвернув пробку 11; из напорного водопровода или из других источников воды. Обратный клапан 9 не дает заливаемой воде уходить в водоем. Заливка центробежных насосов водой перед пуском в работу вызывается необходимостью удаления из корпуса воздуха, так как центробежных сил вращающегося колеса недостаточно для его вытеснения из-за низкой плотности.

     Привод  насоса осуществляется чаще всего от электродвигателя через упругую муфту. После пуска двигателя в работу вал и укрепленное на нем рабочее колесо начинают вращаться против хода часовой стрелки, если смотреть со стороны привода.

       При вращении рабочего колеса жидкость увлекается лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса в канал. В канале создается давление, под действием которого вода нагнетается в напорный патрубок и далее в магистральный трубопровод. В центре же рабочего колеса давление становится ниже атмосферного и вода начинает поступать из водоема по всасывающей трубке к центру рабочего колеса, обеспечивая непрерывную работу насоса.

     Достоинствами центробежных насосов являются высокий  КПД (до 0,85), компактность, простота конструкции  и надежность в эксплуатации, возможность  относительно просто регулировать подачу и напор. Основной недостаток их заключается в необходимости заполнять перед каждым пуском в работу всасывающую линию и корпус насоса водой. Этот недостаток устраняют установкой насоса «под залив», т.е. ниже уровня перекачиваемой

     жидкости, использованием обратных клапанов и  емкостей-ловушек на всасывающей  линии. При открытом водоотливе обратный клапан, забиваясь грязью и строительным мусором, нередко не срабатывает. Поэтому  его необходимо периодически очищать, а на конец всасывающей трубы устанавливать предохранительную сетку (фильтр).

     Высота  всасывания насоса 6 м, напор3м, подача 20м/ч. 

     Центробежный  насос 2К–6: 2 – диаметр входного патрубка, уменьшенный в 25 раз, К  – консольный, 6 – коэффициент  быстроходности, уменьшенный в 10 раз 

     2.2 Растворонасос С–251.  

     Предназначен  для транспортирования растворных смесей подвижностью не менее 5 см по резинотканевым рукавам (шлангам) и металлическим  раствороводам на расстояние до 200 м  по горизонтали или до 40 м по вертикали. Применяется для подачи известково-песчаных растворных смесей на рабочее место штукатура и механизированного их нанесения на оштукатуриваемые поверхности с помощью форсунок, одеваемых на конец рукава. Внутренний диаметр транспортных рукавов составляет 32; 38 и 75 мм.

     Растворонасос С-251 относится к растворонасосам  с плоской резиновой диафрагмой, испытывающей периодические деформации растяжения – сжатия под действием  давления от движущегося возвратно–поступательно  плунжер (через промежуточную среду  – воду).

     Принцип действия растворонасоса основан на периодическом изменении объема рабочей камеры, уменьшающегося при перемещении диафрагмы в ее увеличивающегося при возврате в первоначальное (вертикальное ) положение.

     Диафрагменный растворонасос состоит из следующих основных узлов: насосной части, привода, кривошипно-шатунного механизма с плунжером, предохранительных устройств, пульта управления и тележки с ходовыми колесами.