«Механизация строительства»,
ежемесячный научно-технический и производственный журнал Госстроя СССР и Центрального правления научно-технического общества стройиндустрии. Издаётся в Москве с 1939 (с перерывом в 1941-45). Публикует материалы по комплексной механизации и автоматизации строительных процессов, эксплуатации и ремонту строительных и дорожных машин, механовооружённости строительных организаций, о средствах специализированного транспорта и организации транспортных перевозок. В журнале освещаются передовой опыт строек, новые методы планирования и экономического стимулирования в строительстве, изобретательская и рационализаторская деятельность, зарубежный опыт и др. Тираж (1974) 22 тыс. экземпляров.
Источник: xn—-7sbbh7akdldfh0ai3n.xn--p1ai
Архив: Заметки профана; Механизация строительства. 1926
Ускоряет ли механизация процесс отделочных работ.
И. С. Гроссман-Рощин. Заметки профана. Вместо письма в редакцию Современная Архитектура // Современная архитектура. 1926. № 3. — С. 77, 3 стр. обложки.
ЗАМЕТКИ ПРОФАНА
Мне, стопроцентному профану в архитектуре, как-то неловко писать в специальном журнале, в котором участвуют лучшие силы современной, советской архитектуры. Да послужат извинением моей смелости следующие два соображения: 1) Я очень тщательно слежу за журналом Современная архитектура. Я не просто „любопытный читатель“.
У меня есть свой „профессиональный“, философский подход и заинтересованность. Пожалуй, я как-нибудь рискну изложить эти свои соображении на страницах журнала, если редакция найдет это интересным. 2) Я ведь намерен только поставить вопрос. Не более. А ведь это разрешается и пpoфану.
И если мой вопрос, хотя бы в отдаленной степени поможет более четкому выявлению одной проблемы современной архитектуры, то и моя смелость будет несколько оправдана.
Дело вот в чем: меня чрезвычайно интересует вопрос о том, в какой мере современная, советская архитектура воплощает замыслы нашей эпохи?
В не очень доброе, и не очень уж старое время нас учили в солидных словарях архиученым языком, архиученые люди следующему. „Каждое здание, для чего бы оно не предназначалось имеет целью удовлетворить наши потребности; потребности эти, согласно вещественной и духовной природе человека, бывают двух родов: потребности материальные и потребности нравственные“. И еще: „Есть даже один род здания, которое никаким материальным потребностям не удовлетворяет, а возводится исключительно в силу духовных требований человеческой природы“.
Средства механизации строительства лекция (17.02.22)
Я думаю, что я не ошибусь, если скажу, что современная архитектура борется с этим дуализмом, что современная архитектура в корне убивает идеалистическое деление на утилитарный и эстетический ряды.
Передо мною сильно устарелая и все же очень интересная книга „Психология французского народа“ А. ФУЛЛЬЕ. В этой книге имеется глава „Архитектура, музыка“. Автор противоставляет французский характер немецкому. Немца характеризует будто бы натурализм и мистицизм.
Французы проявляют свой гений в рационализме, в обуздывании пылкой, даже религиозной, романтики, интеллектом. Это и отразилось во французской архитектуре По мнению автора, французская архитектура „заставляла держаться на воздухе громадный свод и воздвигала колокольни до облаков, ища равновесия не в массе здания, опиравшейся перпендикулярно на землю, а в воздушной комбинации воздушных сил, противопоставлявшей напору одной части арки сопротивление другой; уменьшая таким образом подчиненность здания земле и взаимно уравновешивая все давления, она устремляла облегченный и торжествующий свод к небесам. Так были перевернуты все античные приемы архитектуры: свод уже не предназначался только для того, чтобы покрывать здание; напротив того, само здание служило лишь поддержкой свода и открывало во всех направлениях отдаленные перспективы, терявшиеся в таинственном полумраке. Внутренний остов здания, напоминавший руки, сложенные для молитвы, мог обходиться почти без всякой внешней опоры: он держался не столько своей массою, сколько уничтожением этой массы“.
Надо ль доказывать, что схема Фуллье вся проникнута идеализмом? Надо ли доказывать метафизичность характеристики „сущности“ двух наций? Но одна мысль, точнее, подход, безусловно правилен. Фуллье не замыкает архитектуру в какой-то замкнутый ряд, а трактует ее в связи с социально-культурным замыслом эпохи. Вот я и хотел поставить вопрос нашим молодым архитекторам-материалистам: в какой мере в творчестве современной архитектуры воплощается культурный замысел эпохи?
Во втором номере журнала помещена глубоко интересная статья тов. М. Я. ГИНЗБУРГА „Международной фронт современной архитектуры“. Но эта-то прекрасная статья еще рельефнее подчеркнула, по крайней мере для меня, закономерность вопроса. В статье указывается на намечающийся единый фронт передовых архитекторов.
Объявляются в международном масштабе борьба рутине, помятой и поблекшей красоте; международная передовая архитектура выдвигает принцип социальной утилитарности. Но ведь тот факт, что и Америка и Советская Россия базируют на этой платформе, доказывает, что здесь еще нет ничего специфического, характерного для нашей страны и для нашей эпохи! Утилитарность! Хорошо.
Но ведь мы знаем, что и Бентам в другой области выдвинул принцип утилитарности, по которому индивидуум есть ходячая психо-расходная бухгалтерия. Этому утилитаризму Маркс дал беспощадный отпор, как идеологии лавочников. Возьму другой пример: футуризм в Италии и футуризм в Советской России.
Надо быть безнадежно безграмотным, чтобы утверждать, что русский футуризм отличается от итальянского чисто тематически: там воспевается империализм, у нас советизм и коммунизм. Дело не так просто: сама структура, само оформление Маяковского и Асеева совершенно иное. И вот я спрашиваю; что отличает наш утилитарный подход от соответствующего, американского?
На этот вопрос отчасти отвечает упомянутая статья тов. ГИНЗБУРГА: „В отличие от этого советская современная архитектура, по крайней мере, группируемая вокруг нашего журнала, прежде всего базируется на прочно материалистическом методе. Она не содержит в себе никакого нигилизма, ни в каком случае не отказывается от требований формальной выразительности, но она базируется целиком на функциональных особенностях всего задания и каждого из его элементов. Наш фронт современной архитектуры базируется на том принципе, что законченное архитектурное произведение, как и всякая иная истинно-современная вещь, есть не дом, не вещь плюс какая-то эстетическая прибавка к ней, а разумно и планово организованная конкретная задача, в самом методе своей организации содержащая максимальные возможности своей выразительности. Наш фронт современной архитектуры базируется на здоровых началах конструктивизма, на методе функционального мышления, на методе, определенно указывающем зодчему пути его деятельности, подсказывающем ему то или иное оформление своего задания“.
Ответа на свой вопрос я не нахожу. Не понимаю, почему прогрессирующая целесообразность в Америке не может рассматривать дом не как вещь плюс эстетическая прибавка, а как „разумно и планово организованная конкретная задача“.
Правда, в другом месте автор указывает, что стандартизация наталкивается в условиях старой жизни на пошлость индивидуальных вкусов, на конкуренцию различных фирм, на стихийность в росте жилища городов. Но ведь невольно вспоминаются слова Нитцше: „зачем мне знать от чего ты освободился, ты скажи, для чего ты освободился“. Ведь проникнутость данного здания замыслом эпохи характеризуется не тем, что отброшены нужные надстройки прошлого, а тем своеобразным, что характерно для данной эпохи. Нам очень интересно знать конкретно, в чем овеществлен элемент плановости в зданиях или проектах современной архитектуры.
Боюсь быть ложно понятым. Меньше всего удовлетворяет идеологическая прибавка к строго утилитарному замыслу. Это был бы безвкусно возрожденный дуализм: здание плюс советско-идеологическая пристроечка. Нет. Меня интересует иное.
В чем проявляется „органически“ характер эпохи в реальном овеществлении, материализации архитектурного замысла.
Заметьте: я ничего не критикую, в качестве профана я просто ставлю вопрос. Быть может, этот вопрос по существу не закономерен? — Не знаю. Правомерность постановки отчасти оправдана т. Гинзбургом. Он пишет: „В последнее десятилетие перед войной Германия, под напором пангерманизма (курсив мой. Гр.
Рощ.) стремилась отыскать формы монументальные и подавляющие, создавая тяжеловесный стиль, одушевленный, главным образом, ее шовинистическим задором“ (курсив мой. Гр. Р.).
Итак, еще перед войной германская архитектура воплотила замысел класса! Неужто так и грешно поставить вопрос: а как наша архитектура, не перед, а после победы Октября, воплощает замысел нового класса? — Одно несомненно: тщательное выявление этой стороны проблемы советской архитектуры было бы чрезвычайно интересно многим работникам в других областях, могут сказать: подобные проблемы можно поставить в журнале, посвященном специально вопросам теории искусства, а не в журнале строго специальном.
Я так не думаю. Именно ответ философов и теоретиков меньше всего убедителен. Да и пора покончить с этим делением на теоретиков и практиков. Именно специалисты, именно работники, именно строители должны тщательно осветить проблему: в какой мере и в какой степени реализуются замыслы эпохи. Вот тот вопрос, который я позволил себе поставить в качестве профана.
Редакция находит, что вышедшими номерами СА отчасти уже отвечено товарищу Гроссман-Рощину. Но в виду специфического заострения вопроса, не лишенного чисто идеологического уклона — СОВРЕМЕННАЯ АРХИТЕКТУРА в одном из ближайших номеров постарается дать автору письма вполне исчерпывающий ответ.
Источник: tehne.com
Механизация строительства, транспорт. Временные здания и сооружения
При производстве строительно-монтажных работ применяются эффективные способы и средства комплексной механизации, обеспечивающие высокое качество, снижение себестоимости, а также сокращение трудоемкости работ.
На основании СНиП 3.01.01-85 «Организация строительного производства» состав парка и количество машин, необходимых для выполнения установленной программы СМР определяются на основании объемов работ в физических измерителях, принятых способов механизации работ и эксплуатационной производительности машин.
Определение количества транспортных средств
При строительстве линейной части магистральных трубопроводов приходится выполнять большой комплекс транспортных работ, связанных с перевозкой отдельных труб и секций, запорной арматуры и других строительных материалов; при этом значительная часть этих работ приходится на доставку отдельных труб и секций на трубосварочные базы и на трассу.
Необходимое число трубовозов можно определить следующим образом:
где — длина пути груженного трубовоза; — длина пути порожнего трубовоза; — средняя скорость груженного трубовоза; — средняя скорость порожнего трубовоза; , — время, затрачиваемое соответственно на погрузку и выгрузку; — коэффициент, учитывающий возможные простои kпр=1,2-1,3.
Число рейсов одного трубовоза в сутки
Где Тсут — часы работы трубовоза в сутки.
Общее число необходимых рейсов для перевозки среднего числа поступающих в сутки труб
где — среднее число труб (плетей), поступающих на железнодорожную станцию (на трассу); — число труб (плетей), перевозимых трубовозом (плетевозом) за один рейс.
Источник: studentopedia.ru
Механизации. Механизация-и-автоматизация-строительства. Учебное пособие Табаков С. В
Единственный в мире Музей Смайликов
Самая яркая достопримечательность Крыма
Скачать 1.16 Mb.
Раздел I. Введение. Общие сведения о механизации и
автоматизации строительства
Современное строительство является одной из наиболее механизированных сфер человеческой деятельности. Строительные машины используются на всех этапах строительного производства, а именно:
1- в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.д.);
2- в изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других строительных конструкций заводским способом;
3- на погрузке, разгрузке и транспортировке строительных материалов, изделий и конструкций;
4- в технологических процессах возведения зданий и сооружений, строительстве дорог, подземных коммуникаций, объектов гидротехнического, энергетического и других видов строительства;
5- на работах по освоению стройплощадок, от нулевого цикла до завершающих стадий отделочных, кровельных и других работ;
6- это средства механизации ремонтных и восстановительных работ (большой набор ручных машин).
В прошлом решалась задача замены трудоемких ручных строительных процессов машинными, вытеснения ручного труда широким внедрением средств малой механизации.
В настоящее время решаются проблемы более высокого уровня, к которым относятся:
1- создание комплексов машин с высокой выработкой строительной продукции при минимальных затратах на ее создание;
2- обеспечение комфортности обслуживающему машины персоналу, широкое внедрение автоматических систем управления для облегчения труда человека- оператора и повышения качества строительства.
Механизация строительства и основные показатели ее уровня
Строительные процессы выполняют преимущественно с помощью машин. А это:
— высокая производительность труда;
— низкая стоимость стройпродукции;
— сокращение сроков строительства;
— снижение общих затрат.
Некоторые операции (процессы) ведут вручную, из-за нецелесообразности их механизации.
Строительные процессы, в которых заняты машины, называют механизированными, а их обеспеченность машинами – механизацией строительства.
Механизация может быть полной и частичной:
1- при полной механизации все работы выполняются машинами;
2- при частичной механизации на отдельных операциях используется ручной труд.
В механизации строительства также существует понятие малой механизации. Это когда используются ручные машины, механизмы, приспособления и оснастка, упрощающих и облегчающих ручной труд и повышающих его производительность.
Строительные работы могут быть выполнены различными типами и моделями машин.
Как выбрать оптимальные средства механизации? Здесь используют показатели механизации, а именно:
1- производительность труда на одного рабочего – это отношение объема работ к числу рабочих.
, (1) где
— общий объем работ, выполненный в течение смены;
– общее число рабочих, занятых на этих работах.
2- стоимость единицы продукции, равная сумме всех затрат в денежном эквиваленте, связанных с ее производством.
3- доля ручного труда – это отношение объема (стоимости) работ вручную к общему объему (стоимости) работ, или отношение количества рабочих ручных к общему их количеству.
;
(2) или
;
(3)
Эффект механизации строительства выше, чем больше 1 показатель и ниже 2 и 3 показатели.
Эти показатели зависят также от основных параметров машин (массы, мощности и т.д.)
Наиболее полно уровень механизации можно оценить стоимостью единицы продукции, комплексно учитывающей все издержки строительного производства.
Удельные приведенные затраты определяются (для одной машины):
,
(4) где
— годовая эксплуатационная производительность машины; Z=C+EK – годовые приведенные затраты; C – текущие затраты, равные себестоимости годового объема продукции машины; E – коэффициент эффективности капиталовложений. Зависит от срока службы машины: 1. Е=0,1-0,15 – для крупных машин; 2. Е=0,4-0,5 – для машин с малой мощностью; K – единовременные капиталовложения на создание или покупку машины.
Более высокой эффективности применения машин соответствуют меньшие удельные затраты.
Если в строительном процессе занято несколько машин, то под Z понимают их суммарные затраты, а под
— их суммарную годовую производительность.
Нужно стремиться к:
1- высокой производительности;
2- минимальному расходу энергии и топлива;
3- минимальным затратам эксплуатируемых материалов и инструментов при их работе;
4- минимальным затратам времени и других ресурсов на ремонт, техническое обслуживание и перебазирование машин;
5- минимальному числу обслуживающего персонала.
Комплексная механизация и автоматизация строительных
процессов
Строительные работы делятся на технологические процессы, последние на операции
(цикличные, выполняются последовательно, и непрерывные, выполняются одновременно).
Рыхление прочного грунта гидромолотом перед его экскаваторной разработкой образует комплекс (комплекс машин – экскаватор + гидромолот).
Наиболее высокой формой механизации строительных работ является комплексная механизация (К.М.). Здесь все основные и вспомогательные тяжелые и трудоемкие операции и процессы выполняются комплексно с помощью машин, механизмов и оборудования.
В составе комплексов машин различают ведущие, вспомогательные и резервные машины.
Показатели комплексной механизации работ:
1. Уровень К.М. – отношение объема работ комплексно-механизированным способом к общему объему работ.
2. Механовооруженность труда – стоимость занятых в процессе машин, приходящаяся на одного рабочего.
3. Энерговооруженность труда – количество энергии, потребляемое в процессе выполнения строительных работ, приходящееся на один отработанный человеко-час или на одного рабочего.
Автоматизированными называют технологические процессы, в которых заняты машины, оснащенные устройствами, обеспечивающими выполнение строительных работ без оперативного вмешательства человека.
Автоматизация одна из наиболее эффективных форм системы управления (полностью или частично освобождает человека от управления машиной).
Автоматизацию называют полной или комплексной.
Здесь все основные и вспомогательные процессы управления автоматизированы, заданная производительность и качество продукции обеспечивается без человека (он только наблюдает за работой специальных устройств).
Важным является автоматический учет и контроль за работой машин, связь между отдельными агрегатами и пунктами управления.
Это позволяет получать информацию о:
1- производительности труда;
2- количестве занятых в технологических процессах рабочих;
3- фактическом времени чистой работы машин;
4- состоянии их основных агрегатов и узлов;
5- простоях машин с указанием причин;
6- выработке машин;
7- расходе энергии, горючих и смазочных материалов.
Результатом обработки этой информации является – эффективное оперативное руководство ходом строительства и работой парка строительных машин.
Раздел II. Общие сведения о строительных машинах.
Основные эксплуатационные и технико-экономические
показатели
Строительные машины: основные понятия и определения,
параметры машин, типоразмер и модель. Индекс машин
Строительной машиной называют устройство, которое посредством механического движения преобразует размеры, форму, свойства или положение в пространстве строительных материалов, изделий и конструкций (СМИК).
Строительные машины:
1- транспортные – это автомобили, тракторы, тягочи;
2- технологические – это грузоподъемные, транспортирующие.
Состояние функционирования машины, в процессе которого она вырабатывает продукцию, называют производственной эксплуатацией.
Мероприятия, обеспечивающие поддержание качества машин при их эксплуатации — приемка, сдача, обкатка, монтаж, демонтаж, транспортирование, хранение, консервация, техническое обслуживание, ремонт, снабжение материалами и запасными частями, обеспечение безопасной эксплуатации – все это техническая эксплуатация.
Предельное состояние машины – это невозможность ее дальнейшей эксплуатации из-за неустранимого нарушения требований безопасности.
1. Срок службы – это календарная продолжительность эксплуатации машины от ее начала до наступления предельного состояния.
2. Технический ресурс – это время в часах чистой работы машины до наступления предельного состояния.
Эти две обязательные характеристики указываются в технической документации на конкретные виды или модели машин.
Моральный износ машины – соответствие конструктивного решения современному уровню развития техники. Так как со временем модели машин устаревают и уступают по своим выходным параметрам, пришедшим на смену им новым моделям.
Параметром называют количественную, реже качественную, характеристику какого- либо существенного признака машины.
Различают главные, основные и вспомогательные параметры:
1. Главные параметры – это масса машины, мощность силовой установки или суммарная мощность основных двигателей в электроприводе, производительность и другие. Они наиболее определяют технологические возможности машины.
2. Основные параметры — необходимые для выбора машин параметры в определенных условиях их эксплуатации. К этим параметрам относятся:
1- характеристики проходимости (удельное давление на грунт в рабочих и транспортных режимах);
2- характеристики маневренности (радиусы разворота);
3- характеристики других ходовых устройств (скорости передвижения, предельные углы подъема);
4- характеристики усилий на рабочих органах;
5- характеристики размеров рабочей зоны;
6- характеристики габаритных размеров.
3. Вспомогательные – все остальные параметры (характеризуют условия технического обслуживания, ремонта и перебазирования).
В пределах каждой функциональной группы машины объединяются по типоразмерам, характеризуемым единым главным параметром.
Одному типоразмеру могут соответствовать несколько моделей, каждая из которых объединяет машины, имеющие идентичные параметры и конструктивные решения и изготовленные по единой рабочей документации.
В технической документации каждую модель машины обозначают индексом, в котором в кодированной форме заключено полное название машины с ее главными параметрами.
Например: индекс КС-8362ХЛ – кран стреловой самоходный (КС), грузоподъемностью
100т (8 – восьмая размерная группа), пневмоколесный (3 – шифр ходового устройства), с гибкой (канатной) подвеской (6 – шифр гибкой подвески стрелового оборудования), второй модели (2) в северном исполнении (ХЛ).
Разберем общую классификацию строительных машин.
Общий признак – их назначение или виды выполняемых работ.
Все машины разбиты на следующие основные классы:
1- транспортные;
2- транспортирующие;
3- грузоподъемные;
4- погрузо-разгрузочные;
5- для земляных работ;
6- для свайных работ;
7- для дробления, сортировки и мойки каменных материалов;
8- для приготовления, транспортирования бетонных смесей и растворов и уплотнения бетонной смеси;
9- для отдельных работ;
10- ручной механизированный инструмент и другие средства малой механизации.
Каждый класс делится на группы (уровни), они на подгруппы или типы, на типоразмеры, на модели.
По узкой специализации различают универсальные и специальные машины.
Строительные машины классифицируются по следующим признакам:
1- по режиму рабочего процесса;
2- по роду используемой энергии;
3- по способности передвигаться;
4- по типу ходовых устройств.
По 1 признаку – на машины цикличного и непрерывного действия.
По 2 признаку – на машины, работающие от собственного двигателя внутреннего сгорания и от внешних источников с питанием от внешней среды.
По 3 признаку – на машины стационарные и передвижные. Работают на одном постоянном месте (дробильные, сортировочные, моечные, смесительные и другие).
По 4 признаку различают гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и специальные машины (шагающие, вездеходные).
Структура строительной машины, ее производительность.
Общие требования, предъявляемые машинам
Обязательные составные части любой машины;
1- привод, состоящий из силовой установки;
2- передаточные устройства (трансмиссии);
3- система управления;
4- один или несколько рабочих органов;
5- рама (несущие конструкции).
У передвижных машин добавляется ходовое устройство шасси.
Производительность – важная характеристика строительных машин. Это кличество продукции, произведенной машиной в единицу времени.
Различают расчетную (теоретическая или конструктивная), техническую и эксплуатационную производительность.
Под расчетной производительностью понимают производительность за один час непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетных нагрузках на рабочем органе и расчетных условиях работы.
Для машин цикличного действия:
,
(5)
где Q – расчетное количество продукции;
— расчетная производительность рабочего цикла.
Для машин непрерывного действия:
,
(6)
где F – расчетное количество продукции на 1 м длины ее потока.
— расчетная скорость потока.
Под технической производительностью (Пт) понимают максимально возможную в данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машин.
Эксплуатационная производительность машины
(Пэ)
– это фактическая производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев и неполного использования ее технологических возможностей.
,
(7)
где
— фактический объем произведенной продукции;
Т
общ
– продолжительность нахождения машины на рабочей площадке, в течение которого эта продукция производилась.
Используются также 3 коэффициента:
К
т,
К
в,
К
п
,
(8)
,
(использование машин во времени)
(9)
,
(использование технологической возможности)
(10)
,
(11)
где
Т
м – продолжительность чистой работы машины (за вычетом простоев).
О требовании, предъявляемым к набору комплектов машин. Это связано со структурой парка машин. Чем шире номенклатура типоразмеров основных видов машин, тем эффективнее решаются задачи комплексной механизации.
Важнейшие требования – это обеспечение благоприятных условий работы машинистов и обслуживающего персонала. Это социальная приспособленность машин (их эксплуатационные, эргономические (гигиена, жизнедеятельность, работоспособность человека), эстетические, экологические свойства).
Раздел III. Приводы строительных машин.
Трансмиссии
Определения, назначение, классификация, структура,
оценочные критерии, режимы нагружения приводов
строительных машин
Приводы и двигатели строймашин. Двигатели внутреннего
сгорания. Электрические двигатели
Приводом называется энергосиловое устройство, приводящее в движение машину.
Привод состоит из: 1-источника энергии (силовой установки); 2-передаточного устройства
(трансмиссии); 3-системы управления для включения и выключения механизмов машины, изменения режимов их движения.
Силовая установка состоит из двигателя и обслуживающих его устройств (топливный бак, устройства для охлаждения, для отвода выхлопных газов и т.п.).
Трансмиссии (передаточные устройства) бывают:
1- механические;
2- электрические;
3- гидравлические;
4- пневматические;
5- смешанные;
6- гидродинамические.
Наименование привод получает: 1- по типу двигателя силовой установки
(карбюраторный, дизельный); 2- по виду используемой энергии внешнего источника
(электрический, пневматический); 3- по типу трансмиссии (гидравлический, дизель- электрический).
Приводы бывают одномоторные, групповые и многомоторные.
Оценку эффективности приводов проводят по следующим показателям (общие требования):
1- минимальные габариты и масса;
2- высокая надежность и готовность к работе;
3- высокий КПД;
4- простота в управлении;
5- более приспособлены к автоматизации управления;
6- обеспечение независимости рабочих движений и их совмещения.
Передаваемое рабочему органу машины движение характеризуется кинематическими факторами:
1- скоростями (линейные или угловые);
2- силовыми факторами (усилиями, моментами).
Активное усилие
(внешние
+ внутренние сопротивления), инерционные
(динамические).
Для характеристики режимов работы привода отдельных механизмов и машин в целом пользуются:
1- отношениями максимальных значений усилий (Р
max
, Т
max
) и скоростей (V
max,
w
max
) на выходном звене привода к их средним значениям. а- вращающие моменты — Т
max
б- усилия — Р
max в- скорости – V
max
(линейные) и w
max
(угловые)
Р
ср
(Т
ср
) и V
ср
(w
ср
);
2- продолжительностью включений (ПВ) в % от общего времени работы машины;
3- количеством включений (КВ) в час.
В зависимости от степени изменения этих параметров (они колеблются в пределах
Т
max
/Т
ср
=1,1…3 (для вращательного движения) ПВ=15-100%, КВ=10-600) режимы нагружения многих машин и их механизмов условно подразделяются на:1) легкий; 2) средний, 3) тяжелый и 4) весьма тяжелый.
Важной характеристикой привода, определяющей его способность преодолевать сопротивления, значительно превышающие их средние значения, является коэффициент перегрузочной способности.
. (1)
Для дизелей К
пер.
=1,1-1,15.
Это отношение максимального момента Т
max по механической характеристике привода к его номинальному значению Т
н
Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) относятся к группе тепловых двигателей. В них химическая энергия топлива, сгорающего в рабочих полостях цилиндров, преобразуется в механическую энергию.
История ДВС:
19 в. 1860г. Французский механик Э. Ленуар сконструировал первый газовый ДВС.
1876 г. Немец Н. Отто — 4-тактный газовый двигатель.
В России в 80 г. О.В. Костович – бензиновый карбюраторный двигатель.
1897 г. Немец Р. Дизель – первый дизельный двигатель.
1901 г. США первый трактор с ДВС.
1903 г. Братья Райт – самолет.
1903 г. – первый теплоход русские.
1924 г. Я.М. Гаккель Ленинград — первый тепловоз.
В приводах строительных машин применяют многоцилиндровые карбюраторные
(бензин) и дизельные (дизтопливо) двигатели с 4мя, 6, 8 и 12 цилиндрами.
ДВС состоит из корпуса, кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения, систем смазки, охлаждения, питания, зажигания, пуска, впуска и выпуска.
Рабочий цикл (рабочий процесс) ДВС – это последовательность периодически повторяющихся процессов (впуск, сжатие, сгорание топлива, расширение газов и их выпуск).
Часть рабочего цикла, совершаемого за ход поршня в одном направлении, называют тактом. В строительстве 4-тактные ДВС (рабочий цикл совершается за 4 такта или за 2 оборота коленчатого вала).
Шатун, поршень, цилиндр, клапан, топливно-воздушная смесь (пары бензина + воздух), карбюратор (для приготовления смеси), свечи (для искры), палец, трансмиссия, форсунка
(для дизеля), топливный насос, маховик, храповик, стартер, аккумулятор.
Чем больше цилиндров, тем более равномерно вращение коленчатого вала. На нем устанавливают маховик (накапливает энергию).
Основные показатели работы ДВС: 1-мощность и крутящий момент на коленчатом валу; 2-часовой и удельный расход топлива (экономичность двигателя); 3-эффективный
КПД (совершенство конструкции).
Дизели: КПД – 0,35-0,45; удельный расход – 190-240 г/кВт·ч. Недостатки: трудный запуск зимой, высокая чувствительность к перегрузкам, большая масса.
Карбюраторы: КПД – 0,26-0,32; расход – 280-320 г/кВт·ч.
Электродвигатели (ЭД). В строительстве применяют ЭД переменного и постоянного тока, напряжение 220-380 В, частота 50 Гц. Просты, дешевы, надежны, удобны в эксплуатации. Недостаток – высокая чувствительность к колебаниям напряжения в питающей сети. Асинхронные ЭД переменного тока, короткозамкнутые, с фазным ротором называются также двигателями с контактными кольцами.
Механические передачи: общие сведения, параметры
передачи
Механические трансмиссии (служат для передачи движения от силовой установки рабочим органам и движителям) состоят из:
1- механизмов для передачи непрерывного вращательного или поступательного движения;
2- механизмов для преобразования одной формы движения в другую.
При единственном потребителе передача превращается в трансмиссию.
Передача характеризуется входными, выходными и внутренними параметрами:
Рис.2.1. Структурная схема параметров передачи:
Это: скорости: линейные V
1
и V
2
(м/с); угловые w
1
и w
2
(с
-1
). силовые факторы: усилия F
1
и F
2
(Н) – при поступательном движении; крутящие моменты Т
1
и Т
2
(Н·м) – при вращательном движении. мощности: Р
1
и Р
2
(Вт).
Внутренние параметры:
Р
1
=F
1
·V
1
; Р
1
=Т
1
·ω
1
;
P
2
=F
2
·V
2
; P
2
=T
2
·ω
2
.
(2)
1 – передаточное отношение – i;
2 – коэффициент полезного действия (КПД) – η.
;
(3)
;
(4)
— n – частота вращения; (5)
(зависимости между входными и выходными параметрами);
(6)
;
(7)
;
(8)
Р=Р
1
-Р
2
– потери энергии внутри передачи.
Выходной силовой фактор равен произведению входного силового фактора, передаточного отношения и КПД передачи.
В трансмиссии из n последовательно соединенных передач:
(9)
По конструктивному исполнению механические передачи различают:
1- фрикционные;
2- ременные;
3- зубчатые;
4- червячные;
5- цепные;
6- канатные передачи.
В 1 и 2 передачах – они относятся к передачам движения трением. За счет сил трения движение передается от ведущего к ведомому звену;
3, 4, 5 – зацеплением; 6 – особая группа (рассмотрим позже в разделе полиспастов).
В ременных, цепных и канатных наличие гибких связей (ремней, цепей, канатов). Их называют передачи с гибкой связью.
Функциональные связи элементов механических передач представляют кинематическими схемами.
Рис.2.2. Кинематическая схема барабанной лебедки
1-редуктор; 2-соединительная муфта; 3-электродвигатель; 4-ведомый вал редуктора; 5-барабан.
Пример: R – усилие натяжения ветви каната; Д – диаметр барабана по слою навивки каната; М – максимальный момент электродвигателя.
Передача (редуктор 1) на рисунке оконтурена пунктирной линией.
Вопрос 3. Принципиальные схемы устройства и работы фрикционных, ременных, зубчатых, червячных, цепных передач
Рис.2.3. Схемы фрикционных передач:
Фрикционные передачи – у них ведущее и ведомое звенья – цилиндрические (рис. а) или конические катки (рис. б). Они жестко посажены на вращающиеся в подшипниках валы и прижаты друг к другу. 1-ведущие (входные); 2-ведомое (выходные) звенья передачи. F Р
1
– обеспечивает запас прочности; h-высота зуба; a-длина зуба.
Выразим h и a через модуль m: h=β•m и a=γ•m.
Проверочный расчет прочности зуба:
, (26)
Зуб делится начальной окружностью на 2 части: h
1
=m – высота головки зуба; h
2
=1,25m – высота ножки зуба.
Червячные передачи – это перекрывающиеся валы под прямым углом. Состоит из винта 1 (червяка) и червячного колеса (2) с зубьями на своем ободе. Ведущее звено – червяк.
Рис.2.7. Червячная передача:
1-винт червяк; 2-червячное колесо.
, (27) где z
0 1 и z
0 2
-число заходов соответствующего червяка и колеса.
Достоинства: бесшумность и плавность работы; большие передаточные отношения i=80-100 при малых размерах; высокая точность перемещений, обеспечение возможности самоторможения.
Недостатки: низкий КПД; небольшие передаваемые мощности (до 70 кВт); повышенный износ; применение дорогих бронзовых зубьев для снижения трения.
Цепные передачи – для передачи вращательного движения между двумя параллельными валами при значительном расстоянии между ними. Состоит из двух звездочек 1 и 3 и охватывающей их цепи 2.
Рис.2.8. Схема цепной передачи
Приводные цепи бывают двух видов:
1- втулочно-роликовые (V=до 20 м/с);
2- зубчатые (V=25 м/с) – меньше вибрации и шума — бесшумные.
Основные параметры: 1 – шаг t (мм); 2 – разрушающая нагрузка.
Диаметр делительной окружности звездочки (Д) связан с числом ее зубьев z и шагом цепи t зависимостью:
; (28)
. (29)
Достоинства: компактны, малая нагрузка на валы, высокий КПД.
Недостатки: вытягивание цепей, чувствительность к перекосам, непостоянство i, тщательный уход.
Применяют для машин мощностью до 100 кВт. При больших – резко возрастает стоимость передачи.
Оси и валы – вращающиеся элементы передач устанавливают на валах и осях.
Ось – стержень для поддержки одного или нескольких вращающихся звеньев передачи.
Вал – стержень, предназначенный для поддержки деталей и передачи крутящего момента М
кр
Оси:
1- подвижные (вращающиеся вместе с деталями на них);
2- неподвижные (закреплены в корпусе – станине – изделия).
Детали соединяют шпонками, шлицами (на первых) и на подшипниках (на вторых).
Валы – 1) прямые (на стоймаш.); 2) коленчатые (ДВС, компрессоры, щековые дробилки); 3) гибкие (вибраторы ручных механизмов).
. (30)
Условие прочности вала:
. (31)
Опорные участки вала или оси называют ЦАПФАМИ. Различают концевые (шипы 1 и пяты 3) и промежуточные (шейки 2) цапфы.
Рис.2.9. Цапфы валов и осей
Для соединения валов используют приводные (нерасцепные) и сцепные муфты.
Приводные – жесткие (втулочные, продольно-свертные, фланцевые), компенсирующие
(зубчатые, цепные, шарнирные), упругие (1 – втулочно-пальцевые, 2 – с резино-кордовой оболочкой – торообразной).
Сцепные – управляемые и самоуправляемые, включаются и выключаются автоматически (центробежные и предохранительные, свободного хода, обгонные муфты, храповые механизмы):
1- фрикционные (различают дисковые, конические, пневмокамерные муфты);
2- кулачковые;
3- зубчатые.
Опорами для валов и осей служат подшипники. Они воспринимают и передают на корпус (раму) машины радиальные и осевые нагрузки. Разновидностью подшипников являются подпятники (односторонние и двухсторонние). Устанавливается на пятах валов и осей для передачи лишь осевых нагрузок.
По способу передачи нагрузок различают подшипники:
1- скольжения (П.С.);
2- качения (П.К.).
Чугун, стальное литье; баббиты – сплавы олова и свинца, бронза – сплавы разные, текстолиты, пластики.
Основной элемент П.С. – корпус и вкладыш из антифрикционного материала (цельные и разъемные).
П.К. – состоят из наружного и внутреннего колец, тел качения (шариков или роликов), сепаратора. Различают: 1)шариковые; 2) роликовые подшипники (игольчатые).
По направлению воспринимаемой нагрузки П.К.:
1) радиальные;
2) радиально-упорные;
3) упорные.
По нагрузочной способности подшипники бывают следующих серий:
1) сверхлегкая;
2) особо легкая;
3) легкая;
4) легкая широкая;
5) средняя;
6) средняя широкая;
7) тяжелая.
При постоянном d внут.
габариты подшипников растут.
ПК основной вид опор в машинах. По сравнению с ПС более высокий КПД, меньше нагреваются, малый уход, меньше смазки (расход), высокая Н.С. на единицу ширины.
Недостаток – большие диаметральные габариты.
Тормоза – для уменьшения скорости, остановки в виде стопорных устройств.
Выполняют в виде: колодочные, дисковые, ленточные, конические (редко).
Колодочный тормоз состоит: станины, 2х шарнирно на ней стоек, колодок (футерованы фрикционной лентой), тяги с хомутом, размыкающего устройства.
Ленточный тормоз – шкив огибает стальная лента с фрикционной накладкой, станина, тяга, тормозной рычаг с педалью. Электромагнитный привод, гидравлические и пневматические толкатели.
Дисковый тормоз – несколько дисков с фрикционными накладками (вращаются вместе с валом), диски с перемещением, пружина, регулировочный винт, корпус, кожух, система рычагов, толкатели.
Редукторы – в качестве отдельных узлов механических передач в строймашинах, смонтированные в едином корпусе закрытые передачи для понижения угловой скорости ведомого вала по сравнению с ведущим валом. Их еще называют ускорители или мультипликаторы. По типу передач различают редукторы:
1) с цилиндрическими;
2) коническими;
3) смешанными;
4) зубчатыми парами;
5) червячными передачами.
Одно- и многоступенчатые. Специализированные и универсальные. Характеристики:
1 – мощность;
2 – число оборотов;
3 – передаточное число;
4 – межосевое расстояние и др. учитывающие режимы нагружения.
Большее применение сейчас находят редукторы с планетарными передачами (соосные многопоточные – два центральных колеса, три сателлита, ось водило), с малыми габаритами и массой, с высоким КПД по сравнению с другими типами зубчатых редукторов.
Источник: topuch.ru