Строительные машины

Казанский Государственный  Архитектурно-Строительный Университет 
 
 
 
 

Кафедра технологии, организации  и механизации  строительства. 
 
 
 
 
 

Реферат

на  тему: «Строительные  машины» 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: 

Проверил: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание: 

Тема 1. Изучение устройства и работы канатно-блочной системы. 

Тема 2. Оборудование для уплотнения бетонных смесей. 

Тема 3. Машины и оборудование для гидромеханизации. 

Тема 4. Машины и оборудование для разработки мерзлых грунтов. 

Тема  5. Установки для набрызга (торкретирования) бетонных смесей и строительных растворов. Машины для приготовления и подачи жестких растворов. 

Тема 6. Легкие переносные оконно-крышевые краны. 

Тема 7. Козловые и кабельные краны. 

Тема 8. Оборудование для производства малярных работ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тема  1. Изучение устройства и работы канатно-блочной системы. 

Канатно-блочная  система управления применяется  на скреперах, бульдозерах и на различном  навесном тракторном оборудовании (кусторезах, корчевателях и т. п.). Канатный привод состоит из следующих узлов: механической лебедки, системы полиспастов и направляющих блоков, а также рычагов управления.

     Основными частями этой системы управления являются: лебедка, тормоз, направляющие блоки и канатный полиспаст (рис. 28). Редуцирующим звеном, вместо канатного  полиспаста, может служить зубчатый редуктор. Достоинством канатно-блочной системы управления является простота конструкции, а недостатком — громоздкость, низкий к. п. д., а также невозможность принудительного заглубления рабочих органов. В зависимости от числа управляемых частей рабочего органа применяются один, два или три каната. Соответственно и лебедка может иметь один, два или три барабана.

     Применяемые в канатно-блочных системах управления лебедки можно классифицировать по следующим признакам: 
по расположению лебедки на тракторе — переднее или заднее; 
по числу барабанов — одно-, двух-, трехбарабанные; 
по расположению оси барабанов по отношению к продольной оси тягача — параллельное (продольное) и перпендикулярное (поперечное) расположение; 
по системе включения — ручное, пневматическое.

В настоящее  время подавляющее число лебедок  землеройно-транспортных машин по отношению  к трактору имеет заднее расположение. При поперечном расположении лебедки  значительно уменьшается число  перегибов канатов и число  направляющих блоков.

     Составной частью лебедки является муфта включения.

К. п. д. лебедок зависит от конструктивной схемы и качества их изготовления и колеблется в пределах 0,75—0,25. 

Полиспаст

грузоподъёмное  устройство, состоящее из собранных  в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст). Полиспаст — система подвижных и неподвижных блоков, огибаемых гибким элементом (канатом или цепью) Подвижный блок — блок, ось которого перемещается в пространстве. Неподвижный блок — блок, ось которого неподвижна.

Использование полиспастов целесообразно в  тех случаях, когда тяговое усилие имеющихся тяговых средств меньше усилия, потребного для вытаскивания объекта. В горной подготовке полиспасты используются также в ходе наведения переправ для натягивания транспортной верёвки. Полиспасты собирают из карабинов, блок-роликов и верёвки. Для закрепления одного из концов верёвки в полиспастах используются анкеры (нем. Anker – якорь).Блоки применяются для увеличения и изменения направления действия тягового усилия. Они бывают одно- и двухроликовые. Коэффициент   полезного   действия   (КПД)   однороликового блока на подшипнике скольжения равен 0,96, а на подшипнике качения – 0,98.  Коэффициент полезного действия простого полиспаста можно принимать равным произведению КПД всех блоков, входящих в систему, а сложного полиспаста –  произведению КПД простых полиспастов, из которых он состоит. Для соединения подвижных блоков в системе полиспастов с объектом и для крепления неподвижных блоков к анкерам применяются карабины и петли, изготовленные из отрезков основной или вспомогательной верёвки. При этом верёвка, в зависимости от возможной нагрузки, используется в одно или несколько сложений. В качестве анкеров используются местные предметы (деревья, скальные выступы, пни, тяжёлые валуны), искусственные сооружения (здания, транспортные средства), а также закреплённые скальные крючья. При больших нагрузках и недостаточной надёжности анкера закрепление тросов должно производиться как можно ближе к его основанию. В некоторых случаях для усиления дерева-анкера могут устанавливаться раскосы. При устройстве полиспастов используется статическая верёвка. Конец троса полиспаста, который крепится к вытаскиваемому объекту, к подвижному блоку или к точке опоры на местности, называется анкерным. Конец троса, соединяемый с тяговым средством, называется ходовым. Часть троса полиспаста, протянутая от одного блока к другому, от блока к точке крепления анкерного конца или же от блока к источнику тягового усилия, называется ветвью полиспаста. Тяговое усилие к объекту должно прикладываться, как правило, симметрично, а при большой его величине –  рассредоточено. Полиспасты необходимо монтировать так, чтобы трос при переходе с одного ролика на другой не менял направление изгиба, в противном случае значительно уменьшается срок службы троса и КПД полиспаста. Для получения большего передаточного числа полиспаст лучше монтировать так, чтобы конец тягового троса сбегал с подвижного блока. Для этого, если число роликов блоков чётное, анкерный конец троса следует крепить к подвижному блоку, если нечётное — к неподвижному блоку (у анкерного устройства). 

Зубчатая передача 

 механизм или часть механизма, в состав которого входят зубчатые колёса.

Назначение:

• передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси.
• преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот.

При этом усилие от одного элемента к другому  передаётся с помощью зубьев. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом. Пара зубчатых колёс имеющих одинаковое число зубьев в этом случае ведущее зубчатое колесо называется шестернёй, а ведомое — колесом.

Основными материалами для зубчатых колёс являются легированные стали, подвергаемые термической или химико-термической обработке. При особых требованиях к бесшумности и малых нагрузках одно из зубчатых колёс делают из пластмассы (текстолита, капролона, древеснослоистых пластиков, полиформальдегида), а сопряжённое — из стали. Зубчатую предачу рассчитывают на прочность по напряжениям изгиба в опасном сечении у основания зубьев и по контактным напряжениям в полюсе зацепления. 
 
 
 

Тема 2. Оборудование для  уплотнения бетонных смесей. 

При укладке  бетонную смесь разравнивают и уплотняют. Уплотнение производится воздействием внешних сил посредством вибрирования, укатки, прессования, накуумирования или  их сочетанием. 

Вибровозбудители.

Их применяют  для вибрирования бетонной смеси. Вибровозбудитель — это механизм для возбуждения механических колебаний, применяемый самостоятельно или как сборочная единица машин, работающих посредством вибрации. В условиях строительного объекта применяются переносные вибровозбудите-ли для наружного и глубинного вибрирования, а на заводах железобетонных конструкций — стационарные виброплощадки. Механические колебания в вибронозбудителях создаются двумя способами: вращением закрепленной на валу неуравновешенной массы или направленным возвратно-поступательным  перемещением  массы. 

Вибровозбудители  можно классифицировать по типу привода на электрические, пневматические, гидравлические и с двигателем внутреннего сгорания; по условиям работы — на переносные и стационарные (как сборочная единица, встроенная в машину, работа которой основана на использовании вибрации); по способу передачи колебаний — на поверхностные и глубинные; по характеру возбуждаемых колебаний — на центробежные и возвратно-поступательные- Центробежные вибровозбуднтели подразделяют на дебаланеные и планетарные с. круговой, а дебаланеные и с прямолинейно направленной вынуждающей силой. Наружные вибровозбудители подразделяются на поверхностные и нанесные. По конструктивному исполнению они одинаковы, но первые отличаются наличием площадки или рейки. Поверхностные вибронозбудители применяются для бетонирования дорожных покрытий, полов, при их подготовке под настилку, плит перекрытий зданий и в других случаях, когда имеется значительная площадь бетонной смеси незначительной толщины. Колебания в них через рабочие органы (площадку или  рейку)   передаются  слою бетонной смеси. Навесные виброэоэбудители предназначены для уплотнения бетонной смеси в опалубке ИЛИ фирме посредством жесткого крепления на них.

Количество  вибровозбудителей и расстояние между ними подбирают с учетом жесткости опалубки или формы и свойств бетонной смеси. 

Глубинные электрические вибраторы. 

Предназначены для уплотнения бетонных смесей при  укладке их в монолитные бетонные и железобетонные конструкции, а  также при бетонировании крупных изделий сборного железобетона. У этих вибраторов рабочим органом является корпус, погружаемых в уплотняемую среду и приводящий ее в колебательное движение. Глубинные вибраторы подразделяются на ручные, которые обслуживаются рабочими, и навесные, висящие на крюке грузоподъемных машин. По типу привода они бывают с гибким валом, со встроенным электродвигателем и с электродвигателем в отдельном корпусе. Вибратор состоит из приводного асинхронного электродвигателя, гибкого вала и вибронаконечника. Электродвигатель размешен на опорной плите, размеры которой позволяют устанавливать электродвигатель на свежеуложенную бетонную смесь. Для переноса он снабжен рукояткой, прикрепляемой сверху рукояткой. Гибкий вал служит для передачи крутящего момента от электродвигателя к шпинделю вибронаконечника. Вибронаконечник состоит из корпуса, выполненного из стальной трубы, шпинделя, опирающегося на шарикоподшибники, упругой муфты, через которую  вращение от шпинделя передается к бегунку. 

Пневматические  прикрепляемые вибраторы. 

Предназначены для уплотнения бетонных смесей в  опалубках или формах, а также  для установки на бункерах с целью  улучшения выгрузки сыпучих материалов. Выпускается три типоразмера  пневматических прикрепляемых вибраторов общего назначения с планетарно-фрикционным механизмов  возбуждения вибрации.

Вибратор  состоит из вибровозбудителя и гибкого  резинового шланга, на котором размещено  пусковое устройство- кран. Гибкий шланг  присоединяется к компрессору или  к внешней воздухопроводной линии. По принципу действия двигателя вибратора является обращенным ротационным пневмодвигателем, у которого статора, изготовленный в виде полой оси, снабжен одной текстолитовой лопаткой и закреплен неподвижно в щитах корпуса. Ротор изготовлен в виде втулки, которая обкатывается вокруг полой оси статора и служит при этом бегунком. Сжатый воздух подается во внутреннюю полость оси и оттуда через радиальные отверстия поступает в рабочую камеру, вызывая обкатку бегунка вокруг оси статора с частотой, зависящей от давления воздуха.

Простота и надежность, небольшая масса являются положительными особенностями.

Подвесные виброустановки. 

На строительных объектах применяют мощные вибраторы, подвешенные в виде вибропакетов на стрелах самоходных кранов.

При крановом механизированном способе вибрирования бетонной смеси применяют 4 основных типа вертикальных вибраторов с цилиндрической рабочей частью.

Вибраторы комплектуются в пакеты. Пакет вибраторов состоит из рамы, вибраторов и подвески. На раме пакета помещена распределительная коробка, к которой подключаются отдельные вибраторы и защитное устройство, предохраняющее оператора от повреждения тока. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тема 3. Машины и оборудование для гидромеханизации.

Гидромеханизацией называют способ механизации земляных и горных работ, при котором все или основная часть технологических процессов проводятся энергией движущегося потока  воды. В строительном оборудовании,  реализующем этот способ, используются устройства для разрушения грунтов, как струей воды, так и механическим путем с последующим их транспортированием в потоке воды и укладкой в земляные сооружения. При гидравлическом способе разработки грунта требуемое давление потока воды создается водяным насосом, а струн формируется и направляется гидромонитором. В случае механической, обычно подводной, разработки применяют фрезерные рыхлители.

Гидромонитор  состоит из нижнего неподвижного соединенного с напорным трубопроводом , и верхнего  поворотного в  плане колен, поворотного в вертикальной плоскости ствола и сменной насадки. Струя формируется ребрами внутри ствола и пропускным сечением насадки. Размывающая способность струи характеризуется ее давлением на забой, которое обычно составляет 0,7...2 МПа (при разработке прочных грунтов до 11 МПа). Направление струи регулируют вручную рычагом или дистанционно гидроцилиндрами. Если уровень земляного сооружения находится ниже уровня разработки грунта, то образовавшаяся в результате размыва грунта водой смесь, называемая пульпой, может перемещаться к месту укладки самотеком по естественной поверхности или по искусственным каналам, желобам и трубам. Для перемещения пульпы выше уровня разработки грунта сначала ее самотеком собирают в специальном земляном углублении (зумпфе), из которого по трубам подают к месту укладки грунтовыми центробежными насосами (землесосами). Последние отличаются от водяных центробежных насосов тем, что их пропускные сечения и вращающиеся лопасти рассчитаны на пропуск пульпы с каменистыми включениями и изготовлены из износостойких материалов. При разработке подводных грунтов пульпу отбирают из зоны разработки, а при разработке береговых урезов — из водоема вблизи этой зоны. При этом используют как землесосы, так и гидроэлеваторы.Реже для подъема пульпы со дна водоема используют эрлифты, которыми в зону разработки грунта подают воздух, направляя его в  приемный грунтозаборник всасывающего трубопровода. Аэрирована смесь, обладая меньшей плотностью по  отношению к окружающей среде, поднимается по трубопроводу, увлекая за собой твердые продукты разрушения грунта. Чисто гидравлический (гидромониторный) способ может оказаться малоэффективным для разработки прочных грунтов.  В некоторых случаях выгодно сочетание  механического разрушения с транспортированием грунта в потоке воды. Так,  подводной разработке грунтов для их разрушения применяют различного рода фрез с последующим транспортированием пульпы землесосами или гидроэлеваторам. Этот способ разработки грунтов, называемый гидромеханическим, широко применяют в гидротехническом, мелиоративном других видах строительства, в системе водного хозяйства, в горной промышленности. Этим способом сооружают и углубляют  водоемы и водохранилища, намывают дамбы и плотины, добывают строительный песок и гравий, разрабатывают полезные ископаемые и т. п. Гидромеханический способ разработки грунтов отличается простотой оборудования, невысокой энергоемкостью высоким качеством укладки грунта. Сухопутные средства гидромеханизации представляют собой комплекты описанного выше    гидромониторного и землесосного оборудования, смонтированного на салазках или самоходных,  гусеничных, шасси. В первом случае его  применяют на объектах с большими объемами работ, а для перемещения с одной стоянки на другую используют внешние транспортные средства. Самоходные установки используют в случае сосредоточенных работ в условиях частой смены строительных объектов. Для водной разработки грунтов описанное выше оборудование монтируют на специальных плавучих средствах, называемых снарядами. На мелиоративных и дноуглубительных работах применяют земснаряды производительностью до 100 м³/ч,  оборудованные собственной силовой дизельной или дизель-электрической установкой приспособленные для работы при сильном течении воды и больших волнах. Намыв плотин и дамб, подводную добычу песка и гравия осуществляют земснарядами с электрическим приводом с питанием от внешних источников энергии производительностью 100...1000 м'/ч. Корпус земснаряда представляет собой разделенный на отсеки понтон . В его передней части шарнирно укреплена рама, несущая на конце фрезу (на некоторых земснарядах, кроме того, гидромонитор) и грунтозаборник. Фрезу приводят во вращение через систему карданных валов и механических передач от электродвигателя, установленного на понтоне. Грунтозаборник сообщается с всасывающим трубопроводом, которым пульпа подается к землесосу  и далее в пульповод, проложенный по водоему на поплавках и по суше на инвентарных опорах. В зависимости от глубины разработки раму  опускают и поднимают лебедкой посредством полиспаста, верхние блоки которого закреплены на стойке . Для работы на водоеме земснаряд устанавливают на одну из двух расположенных в его кормовой части свай . Канаты  лебедок бокового перемещения оттягивают в стороны от земснаряда и заякоривают на дне водоема, а если позволяет длина канатов, огибаемые ими блоки  укрепляют на береговых якорях. Грунт разрабатывают вращающейся фрезой, отсасывая пульпу землесосом, при непрерывном вращательном в плане движении (папильонировании) корпуса земснаряда относительно опущенной сваи. Это движение обеспечивается одной из папильонажных лебедок при сматывании каната с другой лебедки. При разработке грунта на дне водоема, по достижении головой рамы границы полосы разработки опускают на дно вторую сваю, а прежнюю поднимают в нерабочее положение. Включением второй лебедки (со стороны опушенной сваи) и реверсированием первой достигают возвратного папильонажного движения и т.д. При разработке береговых урезов, которую начинают обычно с наиболее высокого уступа, после граничного папильонажного перемещения земснаряда в одну сторону раму опускают на нижележащий уступ и разрабатывают его возвратным  папильонированием. Так, с одной свайной стоянки  разрабатывают все уступы до дна водоема, после, чего переставляют сваи (зашагивают). В некоторых случаях при разработке слабых грунтов в береговых урезах, особенно при узких полосах папильонирования, земснаряд устанавливают в новое положение после нескольких последовательных шагов. По мере продвижения земснаряда по водоему требуется периодически перекладывать якоря, используя для этого моторную лодку или катер. При уходе за гидромониторами следует всегда помнить, что этот агрегат работает под высоким давлением и что от его исправности зависит не только производительность, но и безопасность обслуживающего персонала.