- •I. Общие вопросы создания машин
- •1.1. Современные особенности научно-технического прогресса
- •1.2. Тенденции развития строительных, дорожных, подъемно-транспортных и других технологических машин
- •1.2. Основные этапы создания машин
- •1.3. Строительство как отрасль народного хозяйства
- •Глава 2. Основы научных исследований
- •2.1. Общая структура научного исследования. Методология научного исследования
- •2.2. Выбор темы. Изучение состояния исследуемого вопроса
- •2.3. Проблематика научных исследований
- •2.4. Основы методологии теоретического исследования
- •2.5. Математические методы, применяемые при исследовании процессов эксплуатации машин
- •2.6. Основы методики экспериментального исследования
- •2.7. Информационно-измерительная техника
- •2.8. Обработка результатов измерений и оценка их точности
- •2.9. Оценка эффективности, оформление и внедрение научных исследований
- •3. Проектирование и конструирование машин
- •3.1. Разработка задания на создание и освоение машины
- •3.2. Последовательность и содержание этапов создания и освоения машины
- •3.3. Методика проектирования машин и поиска проектно-конструкторских решений
- •3.4. Экономическое обоснование создания и модернизации машин
- •3.5. Конструирование машин, сборочных единиц и деталей
- •4. Основы стандартизации в машиностроении
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Роль стандартизации в повышении эффективности производства и качества продукции
- •4.3. Качество машин и его оценка
- •4.4. Научно-технические принципы и методы стандартизации
- •4.5. Параметрические и типоразмерные ряды машин и методика их установления
- •4.6. Унификация в машиностроении и методика ее реализации
- •4.7. Межотраслевая унификация машин
- •4.8. Оценка уровня стандартизации и унификации
- •5. Основы художественного конструирования, эргономики и охраны труда
- •5.1. Художественное конструирование как этап процесса создания машины
- •5.2. Композиция машины и ее категория
- •5.3. Эргономические основы художественного конструирования
- •5.4. Эргономический анализ машины
- •5.5. Функциональная окраска в машиностроении
- •5.6. Вопросы охраны труда при проектирования и эксплуатации строительных машин и оборудования
- •6. Изобретательство и рационалицация
- •6.1. Виды технического творчества, методы его интенсификации
- •6.2. Оформление и рассмотрение заявок на открытия, изобретения и рационализаторские предложения
- •6.3. Использование изобретений и рационализаторских предложений. Права и обязанности авторов
- •6.4. Особенности патентного законодательства за рубежом
- •6.5. Патентование отечественных изобретений за рубежом
- •6.6. Патентоспособность, патентная чистота, конкурентоспособность экспортных поставок
- •6.7. Продажа и покупка лицензий
- •7. Показатели работоспособности машин
- •7.1. Причины снижения работоспособности машин в процессе эксплуатации
- •7.2. Обеспечение работоспособности машин
1.3. Строительство как отрасль народного хозяйства
Строительство – это сфера материального производства, создающая и реконструирующая основные фонды производственного и непроизводственного назначения (здания, сооружения разнообразного применения). Различают промышленное, гражданское и энергетическое строительство.
Характерные особенности строительства:
1. Объекты сооружаются преимущественно под открытым небом в самых разнообразных природно-климатических условиях.
2. Размеры сооружений варьируют в широком диапазоне по высоте, занимаемой площади, протяженности. Соответственно разнообразны объемы работ и продолжительность строительного цикла.
3. Разнообразна номенклатура применяемых материалов и изделий – грунты, каменные породы, различные металлы и металлические изделия, керамические изделия, дерево, стекло, бетоны на основе минеральных и органических вяжущих материалов, пластмассы, изделия резиновой промышленности, лаки, краски, клей, бумажные изделия и др.
Основные виды работ в строительстве; подготовительные (удаление растительного слоя грунта, срезка кустарника, валка леса, подготовка строительной площади, дорожной полосы, трассы канала и т.д.), земляные (устройство котлованов и выемок, рытье каналов, возведение насыпей, плотин, планировка площадей, уплотнение грунтов земляных сооружений), каменные (добыча и переработка каменных материалов, изготовление каменных изделий для отделки зданий, строительство дорог и др.), бетонные (приготовление и укладка бетонных смесей), железобетонные (заготовка арматуры, изготовление железобетонных изделий – балок, ферм, плит, фундаментных и других блоков, их транспортировка и монтаж), сварочные и монтажные (изготовление и монтаж металлических конструкций), специальные (погружение свай, строительство плотин, шлюзов, мостов автомобильных а железных дорог, аэродромов и др.), отделочные (штукатурка, окраска), ремонт и содержание сооружений.
Для выполнения указанных видов строительных работ применяются соответствующие машины и оборудование: для подготовительных работ – бульдозеры, кусторезы, оборудование для валки, разделки и вывозки стволов деревьев, корчеватели, рыхлители и др.; для земляных работ – широкая номенклатура экскаваторов, бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, грейдеров-элеваторов, погрузчиков и автомобилей-самосвалов, оборудование для гидромеханизации, различные типы грунтоуплотняющих машин; для добычи и переработки каменных материалов – буровзрывное оборудование, камнедробилки, машины для сортировки и промывки щебня и гравия, транспортирующие устройства непрерывного и циклического действия, передвижные дробильно-сортировочные установки и стационарные дробильно-сортировочные заводы; для бетонных работ – смесители для приготовления бетонных смесей и цементных растворов, бетоно- и растворонасосы, автобетоносмесители, автоматизированные бетонные заводы, оборудование для набрызга растворов и уплотнения бетонов. При изготовлении железобетонных изделий применяют станки для резки и гибки арматуры, сварочные агрегаты, вибростолы, виброплощадки и другое оборудование для уплотнения бетонной смеси в изделиях различных видов и форм.
Широкая номенклатура машин и оборудования используется на строительстве автомобильных дорог и аэродромов. Для строительства дорог с асфальтобетонным покрытием необходимы асфальтобетонные заводы, асфальтоукладчики, дорожные катки. Цементобетонные покрытия сооружаются высокопроизводительными комплектами машин, которые подготавливают основание, укладывают, разравнивают, уплотняют и выглаживают бетонную смесь, обеспечивая необходимые уклоны и толщину слоя с помощью автоматических систем. Для всех видов строительных работ широко используются грузоподъемные краны, конвейеры, пневматический и электрический инструмент. Все большее распространение получают системы автоматизации, внедряются управляющие ЭВМ. В настоящее время рост технического уровня строительного производства требует совершенствования применяемых машин и оборудования, разработки новых строительных конструкций и материалов, а, следовательно, и новых машин, машинных комплексов, отвечающих требованиям темпов работ и качеству сооружений.
Большинство строительных машин работает на открытом воздухе, где они подвергается воздействию климатических факторов. К числу климатических факторов относятся: температура окружающей среды и ее изменение в течение года и суток, влажность воздуха и грунта, солнечная радиация, ветер.
Совместное действие этих факторов усугубляет неблагоприятные условия для работы машин и обслуживающего персонала, что выражается в снижении надежности, производительности и качества выполняемых работ. Температура окружающей среды влияет на тепловой режим работы машины, от которого существенно зависят развиваемая мощность, потери на трение, расход топлива, электроэнергии и эксплуатационных материалов, износ деталей машин и, в конечном счете, эффективность их использования.
Влажность воздуха и атмосферные осадки сказываются на стойкости материалов, из которых изготовляются машины, как основных, так и защитных покрытий. Изменение влажности воздуха во взаимодействии с другими климатическими факторами приводит к таким атмосферным явлениям, как туман, переувлажнение грунтовых поверхностей, гололед, что особенно сказывается на работе землеройных и транспортных машин, снижая видимость, ухудшая проходимость дорог, а переувлажненные и мерзлые грунты весьма трудно разрабатывать машинами.
Рассматривая влияние климатических факторов на систему человек – машина – среда – обрабатываемый материал, нельзя не учитывать их воздействие на человека, управляющего машиной. Изменения состояния среды и обрабатываемого материала требуют повышенного внимания к управлению машиной, а следовательно, увеличения затрат физической энергии и нервного напряжения. Стечение неблагоприятных климатических факторов приводит к повышенной утомляемости оператора, в результате чего снижаются качество управления и производительность машины.
Создание надежной строительной техники, обеспечение комфортных условий работы персонала при ее использовании требуют решения весьма сложных научно-технических задач.