Основной текст
.pdf
|
Бетоносмесители |
................................................. |
|
|
1584 |
||
|
Грейдер-элеваторы.............................................. |
|
|
6 |
|||
|
Бетоноломы......................................................... |
|
|
|
|
|
815 |
|
Электровибраторы.............................................. |
|
|
767 |
|||
|
Ручные электропилы........................................... |
|
|
1344 |
|||
|
Плоские грохоты................................................. |
|
|
|
3 |
||
|
Снегоочистители................................................. |
|
|
|
527 |
||
|
Кусторезы............................................................ |
|
|
|
|
|
122 |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
Освоив производство сложных дорожных машин, машинострои |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Н |
|
тели создали прочную материально-техническую базу дляУпревра |
|||||||
щения строительной индустрии в передовую отрасль народного хо |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Б |
|
зяйства, обеспечив рост производительности труда и высокие тем |
|||||||
пы производства. |
|
|
|
|
|
|
|
Дорожное машиностроение достигло особенно мощного подъема |
|||||||
|
|
|
|
|
й |
|
|
в годы послевоенных пятилеток. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
и |
|
|
Огромные масштабы работ по восстановлению и развитию на |
|||||||
родного хозяйства после Великой Отечественной войны требовали |
|||||||
создания мощной базы для выпуска дорожных машин. В годы пер |
|||||||
|
|
|
во |
|
|
|
|
вой послевоенной пятилетки (1946-1950) была создана мощная спе- |
|||||||
щ1ализированная база для п изводства дорожных машин, налаже |
|||||||
|
|
т |
|
|
|
||
но серийное производс |
|
сл р жных машин и механизмов - экскава |
|||||
|
и |
|
|
|
|
||
торов, скреперов, бульд зер в, камнедробилок и др. |
|
||||||
За эти годы освоено |
|
зго овление свыше 400 наименований но |
|||||
|
з |
|
|
|
|
|
|
вейших дорожньк маш н и механизмов. |
|
|
|||||
Больших успехов достигли советские спещ1алисты в области уп |
|||||||
лотнения и вибрир вания бетонных смесей в дорожных сооружениях. |
|||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
Строительство дорог поточным методом вьщвинуло задачу соз |
|||||||
дания машинои оборудования для устройства усовершенствованных |
|||||||
покрытий [9]. В 1952 г. группой научных работников и конструкто |
|||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
ров были созданы и внедрены в производство конструкции машин |
|||||||
дляедорожного строительства: бетонораспределители, бетоноотде |
|||||||
лочные машины, платформа-тяжеловоз и другое оборудование. Эти |
|||||||
машины дают возможность комплексно механизировать процессы |
|||||||
распределения бетона, его уплотнения и отделки и осуществить по |
|||||||
точное строительство цементобетонных дорожных покрытий, |
|||||||
С распадом СССР стало развиваться белорусское дорожное ма |
|||||||
шиностроение. |
|
|
|
|
|
|
40
Глава 4
ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫМИ, СТРОИТЕЛЬНЫМИ, ДОРОЖНЫМИ МАШИНАМИ
И ПРОФИЛИРУЮЩИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ
4.1.Основы классификации машии
Встроительном комплексе Беларуси эксплуатируется более тысячиУ пшоразмеров машин, различных по назначению, конструкции,Тприн ципудействия, размерам, мощности, производительности и т. д.
Подъемно-транспортные и дорожные машины классифицируют:Н
• потехнологическому признаку (назначению);
• по режиму работы; Б
• по виду силового оборудования;
• по степени подвижности;
• по степени универсальности. й По технологтескому признаку машины делят на следующие
классы (группы): грузоподъемные; транспортные, транспортирую щие и погрузочно-разгрузочные;рдля земляных работ; для свайных работ; для измельчения, сортиовки каменных материалов и произ водства бетонных работ;стдля ительства дорог; для содержания дорог; для ремонта дорог; для делочных работ; ручные машины (механизированный инсрумен ).
Порежимуработыз(пр нципу действия) различают машины пе риодического (цикл чного) действия, выполняюпще работу путем периодическгомн гократного повторения одних и тех же чере дующихсяпраб чих и холостых операций с цикличной вьщачей про дукции (стр ительные краны, одноковшовые экскаваторы и погруз чики,ебульдозеры, скреперы и др.), и машины непрерывного дейстР
По виду силового оборудования различают машины с приводом от двигателей внутреннего сгорания, электрических, гидравлических и пневматических двигателей. Многие строительные машины имеют комбинированный привод, например дизель-электрический и дизельщгфавлический (наиболее распространены), дизель-пневматический, элекгрогидравлический, электрош1евматический и т. п.
41
По степени подвижности машины делят на стационарные, пе реносные и передвижные. Последние передвигаются во время рабо ты или транспортировки и могут быть самоходными (большинство), прицепными и полуприцепными к базовым тяговым средствам - грузовым автомобилям, тракторам, тягачам и т. д.
По степени универсальности различают машины универсальные многофункционального назначения, оснащаемые различными ви дами сменного рабочего оборудования, комплектами быстросъем
ных рабочих органов и приспособлений для выполнения разнооб |
|
|
Т |
разных технологических операций, и специализированные, имею |
|
Н |
|
щие один вид рабочего оборудования и предназначенныеУдля |
|
выполнения только одного технологического процесса. |
|
Б |
|
4.2. Технико-экономические показатели работы машии |
диапазоном изменений температурыйвоздуха, постоянной возмож ностью подвергнуться воздейств ю осадков, передвижением в ус
Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины ра
ботают в тяжелых условиях, которыеи характеризуются большим
ловиях бездорожья, работойона влажных, а иногда на сильно пыле
ватых грунтах и т. п. П и эт м нужно учесть, что строительные |
|
т |
|
объекты часто имеют значительнуюр |
протяженность, поэтому места |
и |
|
работы машин отдапены рем нтных баз. Все это должно учиты |
|
ваться при проект ровании машин. |
|
з |
|
Изучаемые маш ны должны быть просты по конструкции и обла
дать высокойоказателинадежностью в работе и необходимой долговечностью. в течение заданного времени или же требуемой
Под надежн стью понимается свойство машины выполнять за данные функции, сохраняя в заданных пределах свои эксплуатаци
онные |
|
наработки. Надежность характеризуется безотказностью, ремонто |
|
Р |
и долговечностью. |
пригодностьюп |
Долговечность - свойство машины сохранять работоспособ ность до предельного состояния при установленной системе техни ческого обслуживания и ремонтов. Предельное состояние опреде ляется невозможностью дальнейшей эксплуатации машины из-за снижения ее эксплуатационных свойств или соображений безопас ности. Долговечность характеризуется временем работы машины до капитального ремонта или списания.
42
простота выполнения ремонтных операций, экономичность ра боты и снижение стоимости изготовления самой маишны зависят от того, насколько полно проведена унификация машин. Под унифи кацией понимается приведение машин к единой системе. Унифика ция достигается проектированием машин с максимальным исполь
зованием одних и тех же или в крайнем случае подобных агрегатов, узлов и механизмов. Парк унифицированных машин легче снабжать запасными частями и на базе готовых агрегатов проще Уорганизо
вать их ремонт. Кроме того, изготовление однотипных агрегатов обходится значительно дешевле, чем разнотипных. Поэтому уни фикация сейчас является главнейшей задачей подъемно-транспорт ного, строительного и дорожного машиностроения.
В настоящее время совершается переход от проектированияТ |
от |
дельных машин к проектированию и внедрениюНкомплекса машин. Это позволит наиболее широко унифицировать машины и упорядо
чить их выпуск и применение в строительстве. Комплексное проек |
|||
тирование производится на базе |
типажа |
машин.БТипаж разраба |
|
тывается для каждого вида оборудован я. Им предусматриваются |
|||
ряды машин каждого вида, |
которые |
|
|
|
ймогут полностью удовлетво |
||
рить запросы строительного п о |
зводства. Типажом оговаривается |
||
значение тех главных парамет |
в машин, от которых зависят ос |
||
т |
|
|
|
новные показатели их раб ы. Так, главными параметрами экскава |
торов и скреперов являю ся емк сти ковшей, автогрейдеров - дли |
||
|
и |
яговые усилия и т.д. |
ны ножей, бульдозеров - |
||
з |
внедрении новых машин необходимо оце |
|
При проектирован |
||
о |
|
|
нил. их эксплуатац онные качества. Главным показателем является произв дшетьн сть машин. Под производительностью понимается продукция,пвыдаваемая машиной за 1 ч работы. Различают теоретиче ескую,техническую и эксплуатационную производительность.
Т ор тическая (расчетная) производительность представляет
Рсобой максимально возможную производительность машины при условии непрерывной работы. При этом не учитываются потери времени, а также те потери, которые имеют место ввиду различия действительных и расчетных параметров машины, например ско ростей движения. Кроме того, не учитываются и возможные поте ри перемещаемого машиной материала, например грунта, при пе редаче его с одного рабочего органа на другой. Теоретическая
43
производительность Пр определяется применительно к каждому виду машин с учетом специфики технологического процесса и в ре альных условиях работы машины никогда не может быть достигнута.
Техническая производительность представляет собой макси мально возможную производительность, которая возможна в дан- 1ВЫХ конкретных условиях работы в течение часа. При расчете тех- !нической производительности учитываются физико-механические свойства обрабатываемых материалов, а также изменения этих свойств. Так, например, при определении технической производи
тельности |
землеройных |
машин |
следует учитывать разрыхление |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
1грунта при наполнении ковша, снижение фактических скоростейУпо |
||||||||||||
сравнению с расчетными и т.п. |
|
|
Б |
|||||||||
Техническая производительность определяется черезТрасчетную |
||||||||||||
по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Пт = Шр, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|||
где к - коэффициент, учитывающ |
названные вьппе потери произ- |
|||||||||||
]зодительности. |
|
|
производ |
й |
||||||||
Эксплуатационная |
тельность дополнительно учи |
|||||||||||
|
|
|
||||||||||
тывает те потери времени, к т |
ые имеют место из-за неизбежных |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|||
перерывов в работе, связанныхрс заправкой и смазкой машины, с |
||||||||||||
|
|
|
|
|
времени |
и пр изводством заключительных опера- |
||||||
подготовкой ее к раб |
|
|||||||||||
1 1ИЙ. Эти потери могут бьггь оценены коэффициентом использова |
||||||||||||
|
|
|
|
з |
|
|
к^. Тогда эксплуатационная производи |
|||||
ния машины по |
|
|
|
|||||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|||
тельность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
п |
|
|
|
|
П з = |
|
^ в П т . |
|
|||
е |
|
|
оказателем |
работы |
|
машины является себестоимость |
||||||
Важным |
|
|
||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5диницы продукции, которая определяется по формуле
С
т =
Пэ
где С - себестоимость одного часа работы машины, руб.
44
Повышение производительности машин и снижение себестоимо сти единицы продукции является важной народнохозяйственной задачей. Такая задача поставлена как перед эксплуатационниками, так и перед констр>тсторами машин. Повысить производительность машин можно путем увеличения размеров их рабочих органов, уменьшения времени, затрачиваемого на совершение рабочих опе
низации работ. Однако некоторая их доля часто является следствиУ ем неудачной конструкции машины в целом или отдельных ее уз
раций, и снижения непроизводительных потерь.
Непроизводительные потери зависят главным образом от орга
лов. Уменьшить время, затрачиваемое на рабочие операции,Тможно путем повышения скоростей движения рабочих органов или скоро
деленными максимальными значениями скоростей,Бвыше которых ухудшается работа машины, а в некоторых случаях начинает даже
стей движения самих машин. Следует заметить, что такое повыше |
|
ние не может быть беспредельным. Часто оно ограничиваетсяН |
опре |
снижаться ее производительность. Поэтомуйв большинстве случаев производительность того или иного т па машин повышают путем
увеличения размеров их |
о ганов, что, однако, неизбежно |
|
|
|
и |
влечет за собой повышение м щн сти установленного двигателя. В |
||
связи с этим в дорожном машинрстроении и наблюдается непре |
||
рывное повышение мощнос ей выпускаемых машин. |
||
|
рабочих |
|
Годовая выработка парка машин может быть увеличена путем их |
||
т |
|
|
использования в течен е круглого года. Круглогодичное строитель |
ство, т. е. ликвидац я се онности в строительстве, является весьма |
||
важной пр блем й. |
и |
|
|
з |
|
|
о |
|
Возмояш сть исп льзования машины в зимнее время, т. е. при |
||
гчающие |
|
|
низких тем ературах воздуха, должна учитываться при её проек'ги- |
||
ровании |
изготовлении. При этом должны применяться системы, |
|
Р |
пзапуск двигателей, должна бьггь улучшена система |
|
обл |
смазки вс х трущихся частей машины, необходимо утеплить каби ны операторов и т.п.
Внедрение в производство новой машины может быть осуществ лено лишь в том случае, если в результате будет иметь место эко номический эффект. Последний может принять форму снижения себестоимости единицы получаемой продукции, повышения каче ства последней, повышения производительности, улучшения усло вийтруда и т.п.
45
Эффективность новой машины устанавливается путем ее срав нения с наиболее экономичной применяемой до нее машиной. При этом наиболее характерным показателем экономической эффектив ности является срок окупаемости, определяемый как
_ К
Здесь К - те капиталовложения, которые необходимы для пуска
новой машины в производство; Е - годовая экономия, ожидаемая от |
|
внедрения машины. |
У |
|
Сравнение отдельных типов машин производится еще по другим |
||||
|
|
|
|
Т |
показателям. Так, определяются удельная энергоемкость машины |
||||
|
ЛГ |
|
Н |
|
|
П э ’ |
Б |
|
|
|
|
|
||
где N - мощность установленных на маш не двигателей; |
||||
|
|
й |
|
|
удельная металлоемкость маш ны |
|
|
||
|
|
и |
|
|
|
рГ - ^ |
|
|
|
о |
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
где G - масса маш ны; |
|
|
|
|
Рп - число обслуживающих машину рабочих.
определяется также часовая вьфаботка продукции на одного рабочего |
||||
|
|
|
и |
|
|
|
з |
|
|
|
о |
|
П |
|
|
|
Иуд ^ , |
||
п |
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
Создание новой машины начинается с составления технического задания на ее проектирование. Этим заданием обусловливается об ласть применения машины, устанавливается основная ее характери стика, в том числе производительность, и выводятся технико экономические показатели ее работы. В техническом задании также определяется потребность в таких машинах и обосновывается эко номическая целесообразность их выпуска. По утверждении задания
46
разрабатывается технический проект машины, а затем - и рабочие чертежи. По этим чертежам завод изготавливает головной образец, который проходит испытания. По результатам испытаний делается заключение о возможности серийного производства машины.
4.3. Ознакомление с деталями машин
замены или облегчения физического или умственного труда. У Машины состоят из большого количества отдельных частей.
Машина - устройство, выполняющее механические движения ря преобразования энергии, материалов и информации с целью
Простейшие части машин, изготовленные без примененияТсбороч ныхопераций, называются деталями. Многие из деталей различных
по назначению машин имеют одинаковую конструкцию,Нвыполня ют одинаковые функции, находятся в одинаковых или тождествен
ныхусловиях работы. |
|
Б |
|
|
|
Группа деталей, работающих в комплексе и объединенньпс об |
||
|
й |
|
|
ения |
|
щим назначением, называется механ змом или узлом (например,
редуктор, коробка передач). Поэтому |
зучение различньсс машин |
|
целесообразно начинать с |
рассмот |
устройства, работы и на |
|
значения отдельных деталей, к к т ым относятся детали различ |
|
т |
р |
ныхсоединений и передач. |
|
и |
|
Различают детали общего и специального назначения. Детали об
чения, например,окрюк подъемного крана, зуб ковша экскаватора и т. д., встречаются т лько в некоторых машинах. Обеспечение эф
щего назначения - в н ы, гайки, валы, муфты, подшипники и т.д. - применяются почтизво всех машинах. Детали специального назна
фективностипраб ты машины при длительном сроке службы в зна чительнойсте ени определяется прочностью, надежностью, долго в чностью, износостойкостью и жесткостью деталей и узлов.
РВ зависимости от назначения и условий производства детали ма шин изготавливаются из чугунных и стальных отливок, стальных по ковок и проката, отливок, проката и штампованных заготовок, выпол ненныхиз сплавов цветных металлов, а также из пластмасс.
Наиболее распространенными материалами для изготовления деталей строительных и дорожных машин являются чугун и сталь, которые называют черными металлами. Широкое применение при изготовлении многих деталей машин получил чугун, обладающий
47
хорошими литейными качествами, высокой стоимостью и доста точной прочностью. Сложные по конфигурации корпусные и дру гие детали отливаются из серого чугуна, представляющего собой железоуглеродистый сплав. При остывании этого сплава значитель ная часть углерода вьщеляется из него в виде графита, который рав1Юмерно распределяется по сечению отливки и придает чугуну серый
tq3y4eHne) или при воздействии на них ударных нагрузок.
цвет. Детали, изготовленные из серого чугуна, имеют ограниченную прочность при возникновении в них касательных напряженийУ(изгиб,
нагруженные (корпусы, кожухи, шкивы, рычаги, кронштейныТи др.). Для изготовления сложных по форме деталей, в которых возникают
Из серого чугуна, обладающего свойством хорошо заполнять фор мы, изготавливают литые детали сложной конфигурации и несильно
значительные касательные напряжения, применяютсяНотливки из высо вюпрочного и ковкого чугуна, обладаюш^1е большой прочностью.
Сталь (литейная или прокатная) применяется для изготовления бо- |
|
1[ее нагружаемых деталей. Но сравнительно Бплохая текучесть в жид |
|
при |
остывании и высокая стои |
ком состоянии, значительная усадка |
|
рпуса |
|
мость стали ограничивают ее пр мененйе. Поэтому из стали отлива |
ются в основном крупные, сильно наг ужаемые и сложные по форме |
|
о |
|
детали строительно-дор жных машин. Это ходовые рамы, станины, |
|
ковши больших экскават р в, к |
камнедробилок, а из специаль |
ных износостойких выс к марганцевистых сталей - зубья ковшей экс- |
||
к;аваторов, рабоч е органы камнедробильных машин и т.д. |
||
Сильно нагружаемыетдетали более простых форм изготавлива |
||
ются в |
|
проката, материалом которого служат углеро |
дистые стали |
и |
|
быкновенного качества, углеродистые качественные |
||
|
з |
|
конструкци нные, легированные конструкционные, а для наиболее |
основном нагруженныхепдеталей - высоколегированные стали.
Для овьш1ения прочности и твердости детали^изготовленные из Рстали, обычно подвергают термической обработке (закалке, отпуску
или нормализации).
Из цветных металлов наибольшее применение при изготовлении деталей строительных и дорожных машин находят медь, алюминий, олово, свинец, цинк. Применяются они в виде сплавов (алюминие вые сплавы, латунь, бронза, баббит и др.).
В строительном машиностроении кроме металлов применяются и другие материалы, например, пластмасса, резина, стекло, асбест и др.
48
Наиболее широко применяются пластмассы на основе синтети ческих смол. Пластмассы разделяются на следующие группы; слои стые (текстолит, гетинакс, асботекстолит); термопластические ма териалы (плексиглас, винипласт, фторопласт).
Пластмассы применяются для изготовления вкладышей под шипников, зубчатых колес, сепараторов подшипников качения, ремней, крепежных деталей, рукояток и др.
Применение пластмасс в подъемно-транспортном, строительном и дорожном машиностроении пока невелико и ограничивается в основном фрикционными и антифрикционными деталями, такими,
качества поверхности деталей (степени шероховатости) и свойства материала, а также от силы, с которой детали прижимаются одна к
например, как накладки в тормозах и фрикционных муфтах и неко |
||
|
У |
|
торые подшипники и детали утоютнительных устройств. Между |
||
смежными деталями всегда возникает сила трения, зависящаяТ |
от |
|
Н |
|
|
другой, то есть нормального давления между поверхностями. |
||
В подвижных соединениях стремятся уменьшитьБ |
силу трения, |
|
поскольку она мешает движению, увел ч |
вая расход энергии. Дос- |
|
тагается это уменьшением шероховатост |
, применением антифрик |
|
й |
|
|
ционных материалов, разобщением поверхностей слоем смазки. |
||
При отсутствии смазки трущихсяиповерхностей (как это бывает в |
ор тормозах и большинстветфрикци нных муфт) возникает так назы
ваемое сухое трение, при к р м сновными становятся механиче ские силы: при полном же разделении трущихся поверхностей сло ем смазки трение называется жидкостным. Воздействие влаги и ки
и слорода атмосферызпр вод т к окислению и разрушению поверхности
металлических деталей, называемому коррозией, поэтому металлы покрывают антик ррозийными покрытиями.
Антик рр зийн е покрытие - тонкостенное покрытие на изде |
|
|
о |
лиях для защиты их от коррозии. Различают антикоррозийные по- |
|
крьпияпм таллические (цинкование, никелирование, хромирование, |
|
м дн |
и др.), лакокрасочные, покрытия резиной (гуммирование), |
ние |
|
пластмассовые и битумные смазки. |
|
Отдельные части машин и их детали могут соединяться между |
|
Р |
|
собойкак подвижно, так и неподвижно.
В подвижных соединениях относительное положение деталей может меняться, а в неподвижных оно постоянно.
49