Строительные материалы

СОДЕРЖАНИЕ 

       Тема 1. Машины для земляных работ

    1. Назначение  и классификация машин для разработки мерзлых грунтов

    2. Устройство и рабочий процесс машин для подготовительных работ

    3. Машины  ударного действия

    4. Рабочее  оборудование захватно-клещевого  типа к одноковшовому экскаватору

    5. Землерезные  машины

    А) Однобаровая  щелерезная машина

    Б) Дискофрезерная щелерезная машина

    В) Землеройно-фрезерные  машины

    Г) Траншейные экскаваторы непрерывного действия, рабочие органы и       скоростные режимы

    6. Машины  и оборудование для гидромеханизации земляных работ (схемы и рабочий процесс гидромонитора и землесосного снаряда)

    7. Машины  для уплотнения грунта 

    Тема  2. Машины и оборудование для штукатурных работ

  1. Состав машин для устройства монолитной штукатурки.
  2. Устройство и рабочий процесс растворосмесителей: турбулентного, растворосмесителя со сменной чашей и передвижного смесителя непрерывного действия
  3. Устройство и рабочий процесс авторастворовоза
  4. Назначение и рабочие процессы дифрагменного, поршневого и винтового растворонасосов
  5. Конструктивные особенности и принципы действия штукатурных агрегатов и машин
  6. Назначение, устройство и рабочий процесс установки для сухого торкретирования.
  7. Назначение и состав штукатурной станции

    Тема 3. Машины для малярных работ

  1. Состав машин для малярных работ
  2. Окрасочные агрегаты для пневматического распыления
  3. Устройство и рабочий процесс универсального пневматического краскораспылителя
  4. Устройство универсальной удочки для нанесения малярных составов
  5. Окрасочные агрегаты высокого давления
  6. Передвижные малярные агрегаты на базе винтовых насосов
  7. Назначение и оборудование малярных станций
 
 
 
 
 
 
 

    ТЕМА 1.

    Машины  для земляных работ

    Машины  для земляных работ в гражданском  строительстве используют при рыхлении плотных, скальных и мерзлых грунтов, планировании строительных площадок, подготовке оснований под дороги и проезды, разработке котлованов под фундаменты зданий и сооружений, рытье траншей открытым способом при прокладке городских коммуникаций и строительстве подземных сооружений, копани ям и приямков, зачистке дна и откосов земляных сооружений, обратной засыпке котлованов и траншей после возведения фундаментов и укладки коммуникаций, уплотнении грунтов и т. п.

    Машины  осуществляют разработку грунтов тремя  основными способами:

    механическим, при котором грунт отделяется от массива пассивными и приводными (активными) режущими органами - ножами, зубьями, скребками, клиньями, резцами, фрезами и т. п.;

    гидромеханическим, при котором грунт разрушается в открытом забое направленной с помощью гидромонитора струей воды под давлением до 6 МПа или всасыванием предварительно разрушенного (гидромонитором или фрезой) грунта со дна реки или воодоема грунтовым насосом-землесосом;

    взрывным, при котором разрушение грунта (породы) происходит под давлением расширяющихся продуктов сгорания (газов), взрывчатых веществ.

    Иногда  применяют комбинированные способы  разработки грунтов, например взрывной (предварительное рыхление) в сочетании с механическим (последующая разработка землеройной машиной с ножевым или ковшовым рабочим органом).

    В настоящее время около 95 % земляных работ в строительстве осуществляется механическим способом. При выполнении земляных работ используют широкую номенклатуру различных по назначению, конструкции и принципу действия машин, которые разделяют на: машины для подготовительных работ; землеройно-транспортныe; экскаваторы; бурильные; для бестраншейной прокладки коммуникаций; для гидромеханической разработки грунта; для уплотнения грунтов. 
 
 
 
 

    1. Машины для разработки мерзлых и прочных грунтов, разрушения дорожных покрытий и строительных конструкций.

    Строительство в северных и северо-восточных  районах нашей страны связано с существенным увеличением объемов разработки сезоннопромерзающих и вечномерзлых грунтов. Мерзлые грунты по сравнению с немерзлыми (талыми) характеризуются значительно большими сопротивляемостью разрушению (в 15...20 раз) и абразивностью (в 100...150 раз), трудоемкостью и стоимостью разработки. Производительность землеройных и землеройно-транспортных машин при разработке мерзлых грунтов резко снижается.

    В современном городском строительстве  разработку мерзлых грунтов ведут в основном двумя способами – взрывным и механическим. Взрывной способ рыхления мерзлых грунтов при меняется обычно при больших объемах работ на открытых, удаленных от сооружений площадках при глубине промерзания более 1 м. В последнее время взрывной способ находит применение в стесненных городских условиях с использованием локализаторов взрыва, не допускающих разлета кусков грунта и повреждения сооружений.

    Преимущественное  распространение (более 80 % общего объема работ) получил высокоэффективный  и универсальный механический способ разработки мерзлых грунтов с использованием специальных машин, условно подразделяемых на две группы: машины для подготовки (предварительного рыхления, нарезания на блоки) мерзлых грунтов и последующей окончательной разработки взаимодействующими с ними в комплексе землеройными машинами общего назначения; машины, самостоятельно выполняющие весь комплекс разработки до заданной отметки и эвакуации мерзлого грунта из забоя. К первой группе относятся навесные рыхлители на тракторах класса 10...50, машины ударного действия для рыхления грунта ударными импульсами, машины безударного действия для отрыва грунта от массива, баровые и дискофрезерные машины для нарезания щелей в мерзлых грунтах; ко второй - землеройно-фрезерные машинны и траншейные цепные и роторные экскаваторы, рабочие органы и скоростные режимы которых приспособлены для разработки мерзлых грунтов с промерзанием на всю глубину траншеи. 

2. Устройство и рабочий процесс машин для подготовительных работ

(бульдозер-рыхлитель)

    Рыхлители оснащаются одно- и трехзубым навесным рыхлительным оборудованием заднего расположения с гидравлическим управлением. Рыхлительное оборудование навешивают на гусеничные бульдозеры с тягачами класса 10, 25, 35, 50 и 75 мощностью118...636 кВт.

    Главным параметром бульдозеров-рыхлителей является тяговый класс базового трактора. Индекс рыхлительного оборудования бульдозеров-рыхлителей включает две первые буквы ДП, за которыми следуют цифры порядкового номера модели и буквы, обозначающие очередную модернизацию (А; Б, В, ...) и северное (С, ХЛ) исполнение оборудования. Так, бульдозер-рыхлитель в северном исполнении на базе трактора Т-330 имеет индекс ДЗ-129АХЛ, а его рыхлительное оборудование в северном исполнении - ДП-29АХЛ. Крепление рыхлителей осуществляется к остову базового трактора или к корпусу его заднего моста.

    Бульдозеры-рыхлители применяют для предварительного послойного рыхления и перемещения плотных каменистых, мерзлых и скальных грунтов при устройстве строительных площадок, рытье котлованов и широких траншей, а также для взламывания дорожных покрытий. Разрушение грунтов и пород происходит при поступательном движении машины и одновременном принудительном заглублении зубьев рабочего органа до заданной отметки. В процессе рыхления массив грунта разделяется на куски (глыбы) таких размеров, которые удобны для последующей их эффективной разработки, погрузки и транспортирования другими машинами.

    Рыхление  производят параллельными резами по двум технологическим схемам: без разворотов у края площадки с возвратом машины в исходное положение задним ходом (челночная схема) и с поворотом рыхлителя в конце каждого прохода (продольно-поворотная схема). Челночная схема наиболее рациональна при малых объемах работ в стесненных условиях, продольно-поворотная – на участках большой протяженности. Максимальные величины глубины и ширины захвата рыхления, рабочих скоростей движения и число зубьев рыхлителя определяются тяговым классом базовой машины.

    Наименьшая  глубина рыхления за один проход должна на 20...30% превышать толщину стружки грунта, разрабатываемого землеройно-транспортными машинами, в комплексе с которыми работает рыхлитель. Рыхление высокопрочных грунтов осуществляется, как правило, одним зубом.

    Рабочий орган рыхлителя состоит из несущей  рамы, зубьев, подвески и гидроцилиндров управления. Зубья имеют сменные наконечники, лобовая поверхность которых защищена износостойкими пластинами для защиты от абразивного износа. Для интенсификации процесса рыхления на зубья рыхлителей устанавливают уширители, которые позволяют за один проход разрушать большие объемы материала и выталкивать каменные глыбы на поверхности, уширители обеспечивают более устойчивое движение базового трактора и работу рыхлителя, практически сплошное разрушение материала между соседними бороздами, снижение общего количества проходов.

    Зубья выполняют неповоротными, жестко закрепленными  в карманах рамы и поворотными в плане (на угол 10...15° в обе стороны) за счет их установки в специальных кронштейнах - флюгерах, прикрепляемых к раме шарнирно. Поворотные зубья способны обходить препятствия, встречающиеся в грунте. Подвеска рыхлителя IC базовой машине - четырехзвенная (параллелограммная). Она обеспечивает постоянство угла рыхления зубьев независимо от величины их заглубления, что позволяет при оптимальных значениях этого угла осуществлять процесс рыхления с пониженными энергозатратами, повысить производительность рыхлителя и уменьшить износ наконечников зубьев.

    Бульдозер-рыхлитель на базе трактора класса 10 (рис. 1) имеет четырехзвенную подвеску рыхлителя с неповоротным зубом, Подвеска составлена из опорной рамы, жестко прикрепленной к базовому трактору 2, тяги 18, рабочей балки 19 и нижней рамы 22.

    Балка имеет сменный зуб 21 с наконечником 20. Опускание, принудительное заглубление и фиксирование рыхлителя в определенном рабочем положении, а также подъем его при переводе в транспортное положение производятся двумя гидроцилиндрами 17.

    Разрыхленный  грунт перемещается бульдозерным оборудованием 15 с неповоротным отвалом. Бульдозер-рыхлитель может быть оборудован бульдозерным оборудованием с поворотным отвалом и универсальной рамой для навески корчевателя и кустореза, а также комплектом сменных уширителей.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Рис.1

    Гидроцилидры  рыхлителя и бульдозера 16 работают от гидросистемы базовой машины. Рыхлители имеют наибольшую ширину захвата (при трех зубьях) 1480...2140 мм и рыхлят грунты высокой прочности на глубину 0,4...1,2 м. Производительность навесных рыхлителей на грунтах IV...V категорий 60...150 м3/ч, средняя рабочая скорость движения  2,5...5 км/ч.

    Эксплуатационная производительность (м3/ч) навесного рыхлителя 

    Пэ = 3600 VkB/Тц,         

    где V - объем грунта, разрыхленного за цикл, м3; kB - коэффициент использования машины по времени; Тц  - продолжительность цикла, с.

    V = Bhсрl

    где В - средняя ширина полосы рыхления, зависящая от числа, шага и толщины зубьев, угла развала (15...60°) и коэффициента перекрытия (0,75...0,8) резов, м; hср- средняя глубина рыхления в данных грунтовых условиях, м; 1- длина пути рыхления, м.

    При челночной схеме работы рыхлителя

    Тц = (l/νp) + (l/νx) + tc + t0,  

    где νp  и νx - скорости движения машины соответственно при рыхлении и холостом (обратном) ходе, м/с;  tc - время на переключение передачи (tc ~ 5 с); t0 - время на опускание рыхлителя  (t0= 2...3 с).

    При разработке участка продольными  проходами с разворотами на концах к времени цикла добавляется tр - продолжительность разворотов трактора в конце участка, а время холостого хода исключается. 

    3. Машины ударного действия

    Машины  ударного действия воздействуют на разрушаемую среду (мерзлый грунт, твердое дорожное покрытие, фундамент и т. п.) ударными импульсами свободно падающих или забиваемых рабочих органов. Самым распространенным видом свободно падающих рабочих органов являются шаровые рыхлители и клин-молоты конусообразной, пирамидальной и клиновидной форм массой 0,6...3 т. .

    Клин-молот 3 (рис. 2, а) подвешивается к подъемному канату 2 грузовой фрикционной лебедки стрелового самоходного крана или одноковшового механического экскаватора с крановой стрелой 1 и при работе подтягивается лебедкой к оголовку стрелы и сбрасывается с высоты 6-8 м. Свободно падающий клин-молот наносит ненаправленные удары, что приводит к высоким затратам энергии на разрушение грунта, снижает качество работ и способствует опасному интенсивному разлету кусков грунта в стороны. Клин-молот может быть помещен в жесткие направляющие 5 (рис. 2, б) и при сбрасывании попадает в точно заданное место, что, позволяет разрушать грунт наименее энергоемким методом крупного скола и уменьшить опасность разлета осколков. Клин-молот с направляющим устройством обычно монтируется на гусеничном или пневмоколесном тракторе, который дооборудуется подъемной зубчато-фрикционной лебедкой с приводом от коробки отбора мощности трактора. Направляющее устройство. соединяется с базовой машиной упругими амортизирующими элементами 4, что снижает воздействие динамических нагрузок на трактор при работе. 
 
 
 
 
 

      
 
 
 

    Рис.2

    Оборудование  с забиваемым рабочим органом разрабатывает мерзлые грунты большой прочности с глубиной промерзания 1...1,5 м наиболее эффективным методом крупного скола. Забивание рабочего органа в грунт может осуществляться: свободно падающим грузом 6 (рис. 2, в), подвешенным на канате подъемной лебедки базовой машины и движущимся относительнонаправляющей 5; дизельмолотами, вибромолотами; гидравлическими, пневматическими и гидропневматическими молотами, используемыми в качестве сменного рабочего оборудования одноковшовых строительных экскаваторов. Гидро- и пневмомолоты в настоящее время являются самым распространенным и эффективным оборудованием для разрушения мерзлых грунтов ударной нагрузкой.

    При работе машин ударного действия возникают  динамические нагрузки, вредно воздействующие как на базовую машину, так и на расположенные поблизости сооружения и коммуникации.

    В стесненных условиях сложившейся застройки  при работе вблизи зданий и подземных коммуникаций широко применяют гидравлические экскаваторы с рыхлительным и захватноклещевым рабочим оборудованием, которое разрушает мерзлый грунт безударным методом отрыва его от массива.

    Для разрушения больших объемов мерзлого грунта (например, при прокладке линейных коммуникаций открытым способом)используют высокопроизводительные землерезные и землеройно-фрезерные машины. 

    4. Рабочее оборудование захватно-клещевого типа к одноковшовому экскаватору

    Оборудование  захватно-клещевого  типа навешивается на гусеничные гидравлические экскаваторы 4-й и 5-й размерных групп и предназначено для рыхления мерзлых грунтов, взламывания асфальтобетонных дорожных покрытий, разборки старых зданий, снятия и укладки дорожных плит, труб, установки колодцев, погрузки негабаритов и т. п. Это оборудование, выпускаемое в двух исполнениях (с одно- и трехзубым рыхлителем-захватом), устанавливают вместо ковша и рукояти обратной лопаты.)в комплект однозубого рыхлителя (рис. 3, а) входят: двусторонний клык-рыхлитель 6 со сменными передним 7 и задним 8 зубьями, шарнирно прикрепленный к двуплечему рычагу 5, ковш обратной лопаты 4 и пара гидроцилиндров 2 поворота рычага с рыхлителем относительно рукояти 1, взаимозаменяемых с гидроцилиндрами 3 ковша обратной лопаты.

    Разработка  грунта осуществляется при перемещении  рукояти с клыком-рыхлителем к экскаватору или поворотом клыка в обе стороны относительно рукояти гидроцилиндрами 2, работающими от гидросистемы машины. Шарнирное соединение клыка-рыхлителя с рычагом позволяет разрыхлять грунты с наиболее рациональными углами резания. При разрушении грунта передним зубом 7 клык-рыхлитель движется к опирающемуся на грунт зубьями ковшу 4, прорезая в грунте щель. Возникающие при этом усилия на зубьях рыхлителя и ковша направлены навстречу друг другу, чем значительно снижается передача нагрузки на базовую машину. Задний зуб клыка-рыхлителя, движущийся снизу вверх к экскаватору, используется как при рыхлении мерзлого грунта, так и при взламывании дорожных покрытий И погрузочно-разгрузочных работах.

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Рис.3

    Трехзубый рыхлитель (рис. 3, б) состоит из сварной рамы 9 и трех сменных зубьев - центрального 11 и двух боковых 10. Боковые зубья можно устанавливать в трех положениях для получения различных по значению усилий рыхления в зависимости от прочности разрушаемого, грунта. Зубья одно- и трехзубых рыхлителей наплавляют твердым сплавом. 

    5. Землерезные машины

      Землерезные машины применяют для нарезания щелей шириной до 0,3 м в однородных, мерзлых и трудноразрабатываемых немерзлых прочных грунтах. Они представляют собой баровое, цепное и дискофрезерное рабочее оборудование, которое навешивается на серийные цепные траншейные экскаваторы (вместо основного рабочего органа), на гусеничные и пневмоколесные тракторы, дооборудованные гидромеханическими ходоуменьшителями, механизмами привода рабочих органов и гидравлическими подъемными механизмами для управления навесным оборудованием. Цепные и дискофрезерные рабочие органы могут навешиваться на одинаковые базовые шасси. Главный параметр землерезных машин – максимальная глубина нарезаемой щели. Баровые рабочие органы - цепные бары от угольных врубовых машин или комбайнов в виде бесконечной цепи с резцами обегающей плоскую раму с приводной и натяжной звездочками. Баровыми рабочими органами, прорезающими щели шириной 0,14 м, оборудуются цепные траншейные экскаваторы. Барами прорезают вертикальные продольные щели в однородных мерзлых грунтах на глубину до 2,0 м.

    Однобаровые щелерезные машины

    Однобаровые машины имеют центральное и боковое (смещенное) расположение рабочего органа для нарезания щелей вдоль тротуаров. Барами разрезают массив мерзлого грунта на отдельные блоки массой 5...10 т, которые удаляют из забоя лебедками и кранами. Иногда нарезанный барами грунт предварительно рыхлят машинами ударного действия, а его дальнейшую выемку производят экскаваторами.

      
 
 
 
 
 
 
 
 

    Рис.4

    Наибольшее  распространение получили цепные землерезные  машины, на которых используется однотипное максимально унифицированное навесное землеройное оборудование, состоящее из четырех модулей: цепного рабочего органа 4 (рис. 4), механизмов его привода 2 и заглубления 3 и гидромеханического ходоуменьшителя 5 базового трактора 1. Цепные щелерезные органы представляют собой гусеничные цепи движителей тракторов класса 10 с резцами и состоят из направляющей рамы, ведущей (приводной) звездочки, установленной на выходном валу механизма привода, натяжного направляющего ролика и натяжного винтового устройства. На звеньях режущей цепи крепят сменные резцедержатели с резцами от баров угольных врубовых машин или комбайнов. Резцедержатели с резцами могут быть установлены по схемам, обеспечивающим число линий резания 10, 14 и 21, что позволяет нарезать щели шириной соответственно 0,15, 0,21 и 0,27 мм. Для улучшения транспортирующей способности резцов при резании мерзлых грунтов и повышения производительности машины при работе в талых грунтах к резце-держателям дополнительно крепят скребки.

    Основными достоинствами цепных и баровых землерезных машин являются простота конструкции и удобство в эксплуатации, небольшая металлоемкость и достаточно высокая (до 70 м3/ч) производительность, недостатками - большие затраты мощности (до60% от всей потребляемой) на измельчение грунта и преодоление трения в цепях, низкая долговечность рабочего органа, работающего в абразивной среде. . 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Рис.5 

    Дисковые  щелерезные (дискофрезерные) машины нарезают в мерзлых грунтах щели шириной 80...120 мм на глубину до 1...2 м с помощью одного или двух оснащенных резцами дисков (роторов) диаметром до 3 м. Эти машины применяют также для рытья узких траншей прямоугольного профиля под кабели электропередач и связи, трубопроводов малых диаметров, а также вскрытия асфальтовых дорожных покрытий.

    Дисковым  рабочим оборудованием оснащаются траншейные экскаваторы и гусеничные тракторы, оборудованные ходоуменьшителями и бульдозерными отвалами. Привод рабочего органа может быть механическим и гидравлическим. Скорость резания составляет 2...3 м/с.

    Дисковая  щелерезная машина (рис. 5) предназначена для рытья траншей и щелей шириной 0,28 м и глубиной до 1,3 м в мерзлых и плотных грунтах. Навесное рабочее оборудование экскаватора включает дисковый ротор с гидравлическим приводом, раму 8 с зачистным устройством 10 и гидравлический механизм подъема-опускания ротора. Ротор состоит из диска 13, на котором с помощью зубодержателей 11 установлены восемнадцать зубьев 12, разрабатывающих грунт и выносящих его на поверхность. Ротор установлен на опоре 14 рамы и приводится во вращение от высокомоментного гидромотора 6 через зубчатый редуктор 7. Выходная шестерня 16 редуктора входит в зацепление с зубчатым венцом 9, жестко прикрепленным к диску ротора. 

    Рабочий орган не имеет специального оборудования для транспортирования разработанного грунта; вынесенный зубьями на поверхность грунт отодвигается в обе стороны от бровки траншеи плужками 15 рамы 8 и располагается валиком вдоль отрываемой траншеи. Подъем и опускание рабочего органа осуществляется гидравлическим подъемным механизмом, включающим два гидроцилиндра 3, раму 4 и телескопические тяги 5. Рабочие скорости экскаватора при копании траншей обеспечиваются гидромеханическимходоуменьшителем и бесступенчато регулируются в диапазоне 10...480 м/ч.

    Для получения транспортных скоростей  передвижения машины (2,2...9,8 км/ч) используется тракторная коробка передач. Привод насосов гидросистемы экскаватора и гидромотора ходоуменьшителя осуществляется от раздаточной коробки 2.

    Основные  достоинства дискофрезерных машин по сравнению с баровыми и цепными - пониженная энергоемкость процесса резания за счет малого количества трущихся поверхностей ротора, более высокие производительность и долговечность (в 2...3 раза) жесткого рабочего органа; основные недостатки - высокая металлоемкость и ограниченная глубина копания, составляющая примерно 0,5 диаметра ротора.

    Эксплуатационную  производительность щеленарезных машии (м3/ч) определяют по объему разрушенного грунта:

          Пэ = nНщ Вщ νр Кв,            

    где n- число одновременно нарезаемых щелей; Нщ и Вщ - глубина и ширина прорезаемой щели, м; νр - рабочая скорость движения машины, м/ч; Кв - коэффициент использования машины по времени. 

      Землеройно-фрезерные машины

    Землеройно-фрезерные  машины (ЗФМ) применяют для послойной разработки (фрезерования) мерзлых грунтов и твердых пород, при выполнении планировочных работ, отрывке корыт под внутриквартальные дороги, трамвайные и подкрановые пути, а также разрушения асфальтобетонных покрытий с последующей экскавацией разрушенных материалов бульдозерным отвалом. 

    Главным параметром ЗФМ является ширина фрезеруемой за один проход полосы. ЗФМ базируются на серийных гусеничных бульдозерах тягового класса 10...15, оборудованных гидромеханическими ходоуменьшителями для получения пониженных рабочих скоростей передвижения, бесступенчато регулируемых в диапазоне 0...500 м/ч. Конструкции современных ЗФМ имеют  мало различий.

    Рабочий орган ЗФМ - фреза диаметром 900...1020 мм, представляющая собой горизонтальный полый вал с приваренными перпендикулярно его оси кронштейнами, которые оснащены сменными режущими наконечниками (клыками) с износостойкой твердосплавной наплавкой. Кронштейны в количестве от 21 до 26 расположены на валу по одной или двум винтовым линиям, расходящимся от середины вала. Такая расстановка кронштейнов обеспечивает определенную последовательность работы каждого резца, минимальную энергоемкость процесса фрезерования, ровность планируемой поверхности, а также транспортирование части разрушенного грунта к краям обрабатываемой полосы.

Строительные материалы 📙 Реферат → 🆔 267886

Строительные материалы 📙 Реферат → 🆔 267886