Башенные краны и другие машины, используемые в строительстве

Рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала.

Первый такт - впуск. При движении поршня от в.м.т. (вниз) вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение, под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (паров бензина с воздухом). В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Второй такт - сжатие. Поршень движется вверх, при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси. Смесь сжимается, температура смеси в конце сжатия составляет 200-400°C.

Третий такт - рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и быстро сгорает (за 0,001 - 0,002 с). При этом происходит выделение большого количества тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем определенный крутящий момент. Таким образом, во время рабочего хода происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу.

Четвертый такт - выпуск. После совершения полезной работы поршень движется вверх и выталкивает отработавшие газы наружу через открывающийся выпускной клапан.

Из рабочего цикла двигателя видно, что полезная работа совершается только в течение рабочего хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности вращения коленчатого вала на его конце устанавливают маховик, обладающий значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе, и часть ее отдает на совершение вспомогательных тактов.

Рабочий цикл двухтактного карбюраторного Двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала. Процессы сжатия, сгорания и расширения практически аналогичны соответствующим процессам четырёхтактного.

Сжатие первый такт. При движении поршня вверх он перекрывает продувочное 1 и выпускное 3 окна и сжимает ранее поступившую в цилиндр топливовоздушную смесь. Одновременно с этим в кривошипной камере 6 создается разрежение, и в нее через открывшееся впускное окно 5 поступает свежий заряд топливовоздушной смеси, приготовленной в карбюраторе 4.

Рабочий ход, выпуск и впуск -- второй такт. Когда поршень, идущий вверх, не доходит до в. м. т. на 25... 27° (по углу поворота коленчатого вала), в свече 2 проскакивает искра, которая воспламеняет топливо. Горение топлива продолжается до прихода поршня в в.м.т. После этого нагретые газы, расширяясь, толкают поршень вниз и тем самым совершают рабочий ход (см. рис 2, б). Топливовоздушная смесь, находящаяся в это время в кривошипной камере 6, сжимается.

В конце рабочего хода поршень вначале открывает выпускное окно 3, через которое выходят отработавшие газы, затем продувочное окно 1 (рис 2, в), через которое из кривошипной камеры в цилиндр поступает свежий заряд топливовоздушной смеси. В дальнейшем все эти процессы повторяются в такой же последовательности.

3.2 Промышленные тракторы, используемые в строительстве

Промышленные тракторы используются для разработки тяжелых грунтов, когда имеет место ударное взаимодействие орудия с грунтом.

И тем не менее на ближайшие годы самым массовым трактором в строительстве стал сельскохозяйственный ДТ-54, выпускавшийся в гораздо большем количестве, нежели челябинский С-80. Спору нет - у него были и преимущества перед тракторами ЧТЗ, особенно в условиях сельского строительства и в стесненных условиях городского. Если учесть, что впоследствии заводы ХТЗ, СТЗ (ВгТЗ), АТЗ, а позже и другие, на основе базовой модели разработали и освоили выпуск промышленных модификаций, предназначенных для агрегатирования с дорожными и строительными машинами, преимущества массовых сельскохозяйственных тракторов только нарастали.

Сейчас стоит сказать, что такое положение дел не совсем устраивало строителей и наркомат. Объемы работ нарастали, сроки поджимали. Мощных тракторов не хватало. Хиленькими ДТ-54 много не сделаешь. Требовался принципиально новый энергоемкий трактор конкретно промышленного назначения. Концентрация в едином агрегате большой мощности и соответствующей ей силы тяги придала бы машине качественно новые свойства.

Не удивительно, что с этого времени и в последующие годы Челябинский тракторный стал родоначальником целой гаммы мощных тракторов промышленного назначения.

Наиболее удачной конструкцией был признан американский трактор-тягач Caterpillar модели Д-7. Видимо, конструкция этого трактора оказала значительное влияние на дальнейшее развитие серии тракторов ЧТЗ, где и по сей день сохраняется преемственность.

3.3 Оборудование для гидромеханизации земляных работ (гидромониторы, землесосные снаряды, грунтовые насосы)

Гидромеханизация - способ механизации земляных и горных работ, при котором все или основная часть технологических процессов проводятся энергией движущегося потока воды. Основные технологические процессы гидромеханизации земляных работ включают: разрушение массивов горных пород (гидромониторами, землесосными снарядами или безнапорными потоками воды), напорный или безнапорный гидравлический транспорт, отвалообразование, намыв земляных сооружений (дамб, плотин и др.), обогащение полезных ископаемых. Водоснабжение гидроустановок осуществляется из рек или озёр без создания водохранилищ (прямое водоснабжение) или при помощи накопления воды в водохранилищах.

Гидромеханизация осуществляется с применением гидромониторов (в основном на карьерах) с самотёчным, напорным или самотечно-напорным транспортированием гидросмеси и землесосных снарядов (при вскрытии карьеров и в гидротехническом строительстве). Гидравлическая добыча полезных ископаемых производится при последующем мокром обогащении (с применением гидроклассификаторов, моечных желобов, обогатительных шлюзов, магнитных сепараторов, гидроциклонов, дуговых сит и др.). Благодаря применению гидромеханизации обеспечивается поточность технологических процессов, сокращаются капитальные затраты и сроки строительства объектов (по сравнению с «сухим» экскаваторным способом). Возможна полная автоматизация производственных процессов. Однако эффективное применение гидромеханизации ограничено климатическими условиями (заморозки в зимнее время), свойствами горных пород в массивах (крепкие, трудноразмываемые породы значительно снижают производительность гидроустановок), наличием водных ресурсов и др.

Совершенствование гидромеханизации осуществляется путём создания мощного износоустойчивого оборудования для гидротранспорта производительностью 10--15 тыс. м3 породы в час, конструирования машин для механической выемки и дробления трудно размываемых горных пород с целью их гидравлического транспортирования, разработки новых методов отвалообразование, позволяющих уменьшить площади гидравлических отвалов.

Гидромеханизация широко применяется в народном хозяйстве, главным образом в строительстве -- производство земляных работ для намыва плотин, дамб, насыпей, проходки каналов, выемка грунта из котлованов, траншей, дноуглубительные работы и в горном деле: вскрышные работы, добыча полезных ископаемых на карьерах, со дна морей и океанов, в шахтах, гидротранспорт горных пород на большие расстояния (иногда несколько сотен км). Эффективно применяется гидромеханизация при выполнении относительно небольших объёмов работ в др. отраслях -- сельском хозяйстве (очистка ирригационных каналов; добыча и намыв удобрительных илов из озёр; подача под напором жидких удобрений в зону корневой системы растений); в рыбной промышленности (для выгрузки рыбы из сетей и шаланд, транспортирование рыбы по трубам или желобам на рыбные заводы); на тепловых электростанциях (для гидротранспорта золы и шлака); в мостостроении (для выемки грунта из кессонов и котлованов).

Земснаряд (землесосный снаряд) представляет собой плавучее изделие с напорным свайным ходом и электроприводом, предназначенное для подводной разработки грунтов и добычи инертных материалов (песка, гравия) со дна водоемов и оборудованное необходимыми средствами для рабочих перемещений, транспортировки смеси грунта с водой (пульпы) по плавучему и магистральному пульпопроводам к месту сортировки и укладки. Все агрегаты и механизмы земснаряда смонтированы на разборном металлическом корпусе трюмного типа, состоящего из четырех понтонов.

Основным агрегатом земснаряда является грунтонасос с приводным электродвигателем, смонтированный в центральной части корпуса совместно с центробежным насосом, всасывающей и напорной магистралями. Грунтонасос предназначен для перекачивания гравийных, песчано-гравийных, песчаных и других абразивных гидросмесей с места добычи до места укладки. Использование грунтонасосов с различными напорными характеристиками и производительностью дает возможность транспортировать водогрунтовую смесь на расстояние 3000 м, а со станцией перекачки до 5000 м.

3.4 Гравитационные бетоносмесители циклического действия

Бетоносмесители СБР-800 и СБР-1200 являются мобильными бетономешалками гравитационно-циклического принципа действия. Смесители оборудованы реверсом смесительного барабана, для выгрузки готовой смеси и гидравлическим скиповым подъёмником для загрузки сухих составляющих. Это позволяет использовать их в качестве небольших, передвижных бетоносмесительных установок.

Данная серия бетономешалок предназначена для приготовления различных видов бетона, с крупностью заполнителя до 70 мм, строительных растворов и других строительных смесей. В дополнительной комплектации бетоносмесители СБР могут оборудоваться дизельным двигателем, что делает возможным их эксплуатацию на не электрифицированных объектах.

Бетоносмеситель циклический гравитационный СБР-132 предназначен для приготовления подвижных бетонных смесей с крупностью заполнения до 40 мм и строительных растоворов. Бетоносмеситель может быть использован для приготовления кормовых смесей, перемешивания удобрений, посевных и других сыпучих материалов. Бетоносмеситель может работать, при температуре окружающей среды от +5 град С до +40 град.С.

Основными узлами бетоносмесителя являются барабан смесительный, траверса, рама, механизм опрокидывания и фиксации барабана, опоры левая и правая и электрооборудование. Привод вращения барабана бетоносмесителя осуществляется от электродвигателя, установленного не подмоторной плите, являющейся одновременно натяжным устройством. Поворот положения смесительного барабана в процессе работы осуществляется вручную с помощью маховика и устанавливается в необходимом положении фиксатором. Пуск бетоносмесителя осуществляется автоматическим выключателем, установленном на кожухе, имеющем защиту от короткого замыкания и токов перегрузки.

3.5 Домкраты

Домкрат представляет собой устройство с ручным приводом, предназначенное для поднятия грузов. Домкрат отличается компактностью конструкции, простотой в обслуживании и надежностью в эксплуатации, позволяя осуществлять плавные подъем груза и его точную остановку на заданной высоте при небольшом рабочем усилии, благодаря высокому передаточному отношению между площадями поперечного сечения цилиндра и плунжера насоса.

Разновидности домкратов:

- Домкраты гидравлические бутылочные

Домкрат гидравлический (Дг), представляет собой устройство с ручным приводом, предназначенное для поднятия грузов.

Домкрат гидравлический отличается компактностью конструкции, простотой в обслуживании и надежностью в эксплуатации, позволяя осуществлять подъем груза при небольшом рабочем усилии, благодаря высокому передаточному отношению между площадями поперечного сечения цилиндра и плунжера насоса.

- Домкраты гидравлические двухштоковые (телескопические)

Благодаря наличию телескопического штока, гидравлический домкрат отличается компактными габаритами и позволяет поднимать груз на большую высоту.

- Домкраты специальные зацепные

Зацепные (низкоподхватные) домкраты очень удобны для подъёма тяжёлых грузов с малой высоты, для поднятия железнодорожного полотна при ремонтных работах, а также во время строительных работ.

- Домкраты подкатные

Подкатной домкрат знаком практически каждому автомобилисту, поскольку является одним из самых распространенных механизмов для подъема автомобилей во время ремонтных и монтажных работ.

Подкатные домкраты оснащены эргономичной рукояткой, переключателем режимов подъема/опускания, съемной грузовой площадкой. Конструкция домкрата самоцентрируется при подъеме груза.

- Домкраты реечные

Домкрат реечный представляет собой устройство с ручным приводом, предназначенное для поднятия грузов. Др отличается компактностью конструкции, простотой в обслуживании и надежностью в эксплуатации, позволяя осуществлять плавные подъем груза и его точную остановку на заданной высоте при небольшом рабочем усилии.

Особенностью данного устройства является низкое расположение подъемной площадки - 90 мм от пола. Домкрат может быть использован в качестве лебедки. Опускание под нагрузкой - пошаговое.

- Винтовые домкраты промышленные

Домкраты винтовые применяются для подъема грузов, выравнивания/удержания строительных конструкций или опалубки, монтажных и демонтажных работах.

Отличаются простотой конструкции, не зависят от окружающих факторов - температура, влажность, рабочая жидкость. Могут использоваться в качестве подставки при проведении работ.

-Винтовые домкраты низкоподхватные

Область применения домкратов винтовых с низким подхватом та же, что и у винтовых, только расширена за счет низкопосаженной лапы, которая дает возможность зацеплять, поднимать и удерживать грузы с более низкой высоты.

Эта особенность очень удобна при подъеме тяжелых низких грузов, железнодорожного полотна, строительных материалов и т.п.

3.6 Передвижные штукатурные агрегаты на поршневых насосов

Штукатурный агрегат на базе поршневого насоса с качающимся цилиндром производительностью 1 м3/ч (рис. 3.6.1, а) предназначен для приема, процеживания, побуждения, подачи и нанесения штукатурных растворов на обрабатываемые поверхности. Он состоит из двух легко монтируемых и демонтируемых основных узлов, смонтированных на самостоятельных рамах с колесами -- растворонасоса и приемного бункера с виброситом, соединенных между собой резинотканевым рукавом с быстроразъемным соединением. В комплект агрегата (рис. 3.6.1, 6) входят смонтированные в технологической последовательности: приемный бункер с побудителем для предупреждения расслаивания растворной смеси и виброситом для процеживания раствора, поршневой растворонасос, подающий раствор к месту укладки, разборные раствороводы с набором форсунок для нанесения раствора на обрабатываемую поверхность. Привод побудителя осуществляется от электродвигателя через клинорсменную передачу и червячный редуктор.

Рис. 3.6.1. Штукатурный агрегат на базе поршневого насоса

Работа штукатурного агрегата производится следующим образом. Готовый раствор, доставленный самосвалом или авторастворо-возом, выгружают на вибросито бункера. Эксцентриковый вал вибросита сообщает колебания с частотой 50 Гц подвижной раме с ситом и приводится во вращение электродвигателем через цепную передачу. Процеженный виброситом раствор поступает в приемный бункер с побудителем, откуда по всасывающему рукаву засасывается в рабочую камеру растворонасоса и затем подается по напорному раствороводу к форсунке и наносится на обрабатываемую поверхность.

3.7 Машины и оборудование для отделки бетонных и цементно-песочных полов

К качеству поверхности бетона в настоящее время предъявляются повышенные требования. Спектр оборудования, необходимого современному строителю, широк. Это и оборудование, непосредственно применяемое для качественной укладки бетона: направляющие, глубинные вибраторы, виброрейки, вакуумные установки, и оборудование для финишной обработки поверхности: дисково-лопастные затирочные машины ("вертолеты"), шлифовально-мозаичные машины, и вспомогательное оборудование: нарезчики швов, полировальные машины и т.д.

Основным оборудованием, которое применяют в своей практике строители, по праву считаются лопастные затирочные машинки. Потому что от качества оборудования и навыков работы с ним зависит внешний вид и свойства поверхности, а ее дефекты проявляются незамедлительно. Бетонная поверхность, обработанная такой машиной, не только имеет прекрасные декоративные свойства (гладкость, ровность), но и значительно уплотнена, что исключает образование на поверхности "цементного молочка".

Заглаживающие машины отвечают всем требованиям, которые предъявляет современный строитель к данному виду оборудования - это высокая надежность и повышенная износостойкость всех узлов и агрегатов, долговечность, простота в обслуживании и эксплуатации.

Спектр оборудования весьма широк - от универсальных однороторных машин с рабочим диаметром лопастей 60 см до высокопроизводительных двухроторных машин, предназначенных для совершенной отделки бетонных полов на больших площадях. Заглаживающие машины с рабочим диаметром лопастей 60 и 75 см имеют уникальный запатентованный свободно вращающийся круг, благодаря которому Вы можете производить затирку бетонного пола у стен и вокруг колонн без опасения испортить машину. Заглаживающие машины с рабочим диаметром лопастей 90 и 120 см предназначены для затирки бетонного пола на средних площадях (до 500 м?). Для больших производственных площадей (свыше 500 м?) мы рекомендуем применять двухроторные машины.

Особенности затирочных машин:

· Балансировка.Правильно отцентрированные двигатель и редуктор, что позволяет равномерно распределять вес машины на все 4 лопасти.

· Прочная трехтрубная ручка управления. Специализирована для обеспечения лучшей рычажной передачи и удобства управления. Три прочные стальные трубы, спаянные сбоку, предназначены для обеспечения полной устойчивости и прочности по всей длине ручки.

· Точная регулировка хода лопасти. Винтовой стопор обеспечивает точную регулировку лопасти. Выключатель центральной безопасности.

В случае, если оператор теряет контроль над управлением машиной, центробежная сила автоматически приводит выключатель в положение "выключено" и отключает двигатель. Данная команда может быть также использована и для обычной регулировки положения включения и выключения.

· Легкая и быстрая замена лопастей. Благодаря удобному расположению болтов крепления лопастей их замена занимает мало времени

· Дополнительные комплектующие детали. Подъемный крюк - предназначен для транспортировки машины грузоподъемными механизмами. Переносная ручка на моделях 90 и 120 см позволяет переносить машину вдвоем. Складная ручка на моделях 60 и 75 см позволяет легко переносить и хранить машину.

3.8 Дискофрезерная машина

Машина предназначена для фрезерования, очистки бетонных поверхностей в промышленном, гражданском и жилищном строительстве в соответствии с главой СНиП, на дорогах, мостах, автостоянках, взлетно-посадочных полосах и т.п.

Дискофрезерная машина ДФМ-ГПИ-58А -- это усовершенствованная модель машины ДФМ-50А, выполненная на базе трактора Т-100МГП Состоит из рабочего органа в виде диска с прикрепленными к нем) зубьями, редуктора отбора мощности, механизма привада (зубчатого редуктора, расположенного внутри корпуса фрезы), двустороннего карданного привода, гидроцилиндров подъема и опускания фрезы и грунтоподборщика Предназначена машина для проходки узких щелей в прочных и мерзлых грунтах.

Дискофрезерная машина ДФМ-ГПИ-64. Разработана Горьковским политехническим институтом для вскрытия асфальтовых и бетонных покрытий Фрезерное оборудование навесного типа монтируется на тракторе «Беларусь» МТЗ-5МС. Предохранительная многодисковая фрикционная муфта масляного типа позволяет избежать поломок основных узлов машины при встрече резцов с препятствиями Режущий инструмент (резцы от баровых машин) армирован твердым сплавом ВК-8. Аналогичную конструкцию имеют и другие дискофрезерные машины, например фрезерные машины ДФМ-2 и ДФМ-4 Тульского опытно экспериментального завода.

Недостатком дисковых машин является необходимость при разработке грунта на большую глубину иметь фрезы большого диаметра. Так, при прорезании щели на глубину 1 м требуется фреза диаметром 2,8-- 3 м, что приводит к значительному увеличению металлоемкости и уменьшению маневренности машины. Кроме того, к недостаткам относятся большой износ режущих органов и поломки при работе в мерзлых грунтах с включениями.

Список литературы

1. Белецкий Б. Ф. Строительные машины и оборудование: Справочное пособие (для производственников, студентов строительных вузов, факультетов, техникумов).- Ростов н/Д: Феникс, 2002.-595 с.

2. Грузоподъемные машины для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ: Учебно-справочное пособие/ М.Н. Хальфин: А.Д. Кирнев. Г.В. Несветаев, В.Б. Маслов. А.А. Козынко.-Ростов н/Д.: Феникс, 2006.-608 с.: ил. - (высшее образование).

3. Доценко А.И. Строительные машины и основы автоматизации. Учеб. Для строит. Вузов. - М.: Высш. Шк.. 1995. - 400 с.

4. Расчеты крановых механизмов и их деталей. ВНИИПТМАШ. Издание 3-е, перераб. и доп. - М.: «Машиностроение», 1971. - 496 с.

5.Александров М.П. Подъемно - транспортные машины: Учебник для машиностроит. спец. ВУЗов. - 6-е изд., перераб. - М: «Высшая школа», 1985.-520 с., ил.

6. Тайц В.Г. Безопасная эксплуатация грузоподъемных машин: Учебное пособие для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 383 с.: ил.

7. Александров М.П. Грузоподъемные машины: Учебник вузов.- М.: Изд - во МГТУ им. Н. Э. Баумана - Высшая школа. 2000. - 552 с.

8. Справочник по кранам: В 2 т. Т.1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкции / В.И. Брауде, М.М. Гохберг, М. Е.Звягин и др.; Под общ. ред. М.М. Гохберга. -Л.: Машиностроение. Ленннгр. отд-ние, 1988. - 536 с.: ил.

9. Справочник по кранам: В 2 т. Т.2. .-Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов ' М.П. Александров, М.М Гохберг, А.А. Коровин и др.: Под общ. ред. М.М. Гохберга. Л.: Маппмкч: I роение. Ленингр. отделение. 1988. -- 559 с.: ил.

10. Башенные краны / Л.А. Невзоров, А.А. Заремкмй, Л.М. Волин и др; - М: Машиностроение 1979.

11. Колесник Н.П. Расчет строительных кранов. - Киев: ВШ, 1985. 1 1. Справочник по кранам / под ред. А.И. Дукельского. - Т. 2 - М: Машиностроение. 1973.

12. Типовая инструкция для крановщиков (машинистов) по безопасной эксплуатации башенных кранов (РД 10-93-95) Федеральный горный и промышленный надзор России 30 мая 1997 г. № 28

13. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов ПБ 10-382-00