Контрольная работа по "Строительные машины"

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Московский  государственный открытый университет  имени В.С. Черномырдина»

Чебоксарский  политехнический институт (филиал)

 

Кафедра  строительного  производства

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине строительные машины

вариант 17

 

 

 

Выполнила:

Студентка 3 курса

специальности 270102

заочного отделения

Янорова Елена Константиновна

учебный шифр 210517

 

Проверил(а):

Савельев В.В.

 

 

 

Чебоксары 2013

2. Что такое комплект и комплекс машин? Что такое комбайн? В каких технологических процессах его используют? Приведите определение комплексной механизации. Допускает ли комплексная механизация ручной труд? Перечислите технологические соединения ведущих машин в комплексе и охарактеризуйте их с позиций возможных простоев.

 

Все виды строительных работ  делятся на технологические процессы, а эти, в свою очередь — на операции, выполняемые последовательно (цикличные  процессы) или одновременно (непрерывные  процессы). В случае разнообразных  операций они выполняются различными машинами, увязанными между собой  по производительности, и в совокупности образующими комплект. Примером может служить комплект машин, состоящий из экскаватора, разрабатывающего грунт в котловане, и нескольких самосвалов, занятых вывозкой разработанного грунта. Технологический процесс с использованием указанного комплекта, не утрачивая своей самостоятельности, может быть составной частью более сложного технологического процесса, включающего, например, разрыхление прочного грунта гидромолотом перед его экскаваторной разработкой. В этом случае указанный выше комплект машин вместе с гидромолотом образует комплекс. Для выполнения работ на одном месте могут быть использованы комбайны, число и разнообразие рабочих органов которых должно соответствовать числу и характеру выполняемых операций. Комбайн может быть представлен также комплектом машин, управляемых автоматически с единого пульта. Примером может служить комплекс машин для строительства автомобильных дорог, состоящий из профилировщика основания для образования дорожного корвута, конвейера-перегружателя для погрузки вынутого из корвута грунта в автосамосвалы, распределителя каменных материалов основания, катков для их уплотнения, бетоноукладчика для укладки на основание слоя бетона, арматурной тележки и погружателя в бетон арматурной сетки, машины для финишной операции, нарезчика и заливщика швов.

Наиболее высокой формой механизации строительных работ  является комплексная механизация, при которой все основные и вспомогательные, тяжелые и трудоемкие операции и процессы выполняются комплексно с помощью машин, механизмов и оборудования, отвечающих передовому техническому уровню, взаимоувязанных по производительности, обеспечивающих заданный темп (сроки) всего процесса и наивысшие в данных условиях технико-экономические его показатели — наиболее высокую производительность труда при наименьшей стоимости работ. Комплексная механизация не исключает ручного труда, но только на нетрудоемких операциях при условии, что при этом общий темп работ не будет снижен и что механизация этих операций нецелесообразна как по экономическим соображениям, так и с целью облегчения труда.

В составе комплексов различают ведущие, вспомогательные и резервные машины. Ведущие машины выполняют технологически взаимосвязанные операции строительного процесса, вспомогательные машины способствуют выполнению ведущими машинами основных функций и повышению их производительности, резервные машины предназначены для обеспечения надежности функционирования комплекса. Например, при строительстве дорожных насыпей в комплекс машин обычно входят: в качестве ведущих машин — одноковшовые экскаваторы, разрабатывающие грунт в карьерах, автомобили-самосвалы для доставки грунта из карьеров в насыпь, бульдозеры, автогрейдеры и самоходные или прицепные катки для разравнивания и уплотнения грунта в насыпи; вспомогательных — бульдозеры, ковшовые погрузчики и автогрейдеры, занятые на содержании в исправности землевозных дорог, планировщики откосов и рыхлители на тракторах для рыхления прочных и мерзлых грунтов; резервных — машины по номенклатуре ведущих машин (по одному экземпляру каждого вида).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема соединения машин  в комплексе:

а — последовательное; 6 —  параллельное; в — комбинированное; А—Д— ведущие машины комплекса

Ведущие машины в составе  комплекса могут быть технологически соединены последовательно, параллельно и комбинированно  (рис. 1). При последовательном соединении простой одной машины вызывает простой всего комплекса; при параллельном — отдельные машины работают независимо одна от другой, поэтому простой какой-либо машины вызывает только потерю темпа работ, но не простой комплекса. Уровень комплексной механизации данного вида работ оценивают процентным отношением объема работ, выполненных комплексно-механизированным способом, к общему объему работ. Кроме вышеприведенных показателей механизации работ для сравнительной оценки эффективности комплексной механизации используют такие показатели как:

механовооруженность труда — стоимость занятых в технологическом процессе машин, отнесенная к одному рабочему;

энерговооруженность труда — количество энергии, потребляемой в процессе выполнения строительных работ, приходящееся на один отработанный человекочас или на одного рабочего.

 

 

 

 

25.  Опишите устройство и принцип работы фрикционной передачи. Как определяют передаточное отношение фрикционной передачи и коэффициент полезного действия передачи? При каком условии обеспечивается функционирование фрикционной передачи? Как определяют передаточное отношение конической фрикционной передачи? Для чего во фрикционных передачах применяют клинчатые катки?

 

Во фрикционных передачах  движение от вращающегося ведущего катка  диаметром  к ведомому диаметром в цилиндрических (рис. 2, а) или конических (рис. 2, б) передачах передается за счет сил трения, возникающих на контактной поверхности катков при их прижатии друг к другу силой Q.

Передача движения возможна, если момент сил сопротивления на ведомом катке не превысит предельного  значения:

,      (4)

Рис. 2. Фрикционные передачи

с цилиндрическими (а) и коническими (б) катками

 

 

где - коэффициент трения, зависящий от материала трущихся пар, их смазки и других факторов, ориентировочно при трении стали по стали или чугуну со смазкой и без нее соответственно 0,04...0,05 и 0,1...0,15; стали или чугуна по текстолиту всухую 0,2...0,3.

В противном случае произойдет буксование ведущего катка относительно ведомого.

Передаточное  отношение фрикционной передачи с цилиндрическими ( ) и коническими ( ) катками (последние с перпендикулярными осями), а также КПД передачи вычисляют по формулам:

,   (5)

где и - угловые скорости; и - диаметры ведущего и ведомого катков (для конической передачи - измеренные по срединной окружности конуса); - коэффициент, учитывающий упругое скольжение (для передач, работающих без смазки, 0,99...0,995); и - половины углов при вершинах конусов катков; и - КПД подшипников валов. Построчными индексами (₁) и (₂) здесь и далее обозначены величины, относящиеся соответственно к ведущему и ведомому звеньям передачи.

Рис3. Клинчатая фрикционная

передача

 

В среднем КПД фрикционной  передачи составляет =0,9...0,95.

Достоинства и недостатки. Фрикционные передачи просты по форме рабочих поверхностей катков, но, из-за необходимости создания больших контактных усилий, нуждаются в специальных прижимных устройствах.

По этой же причине их валы и подшипники испытывают повышенные нагрузки, а катки подвержены износу, особенно при буксовании. Лучшими показателями в этом отношении обладают фрикционные передачи с клинчатыми катками (рис. 3), у которых рабочие поверхности одного катка своими клиновыми выступами входят в такой же формы канавки другого катка. В этих катках требуемая суммарная сила контактного давления по боковым поверхностям канавок достигается при значительно меньшей, чем у катков с гладкими поверхностями силе прижатия .

38.  Изложите структуру управления в эрготической системе. Приведите примеры устройства и принципа работы рычажно-механических, рычажно-гидравлических систем управления, систем с гидроусилителями. В каких случаях для управления машинами используют системы с электрическими, электронными и электромагнитными усилителями?

 

Управление машиной заключается в контроле за фактическим состоянием объекта управления (двигательной установки, рабочего оборудования или рабочих органов, тормозов, а в мобильных машинах — также их ходовых устройств) и формировании на этой основе-управляющих воздействий для обеспечения требуемого состояния или режима работы объекта управления, а также в их реализации.

Системы управления классифицируют по следующим признакам:

- по назначению (управление тормозами, муфтами, двигателями, положением рабочего органа, движителями и т.п.);

- по способу передачи энергии (механические, электрические, гид, равлические, пневматические и комбинированные);

- по степени автоматизации (неавтоматизированные, полуавтоматические и автоматические).

Неавтоматизированные системы иначе называют арготическими. В арготических системах всем процессом работы машины управляет человек-оператор (машинист), а в автоматических системах управление происходит без вмешательства человека, за которым остаются только функции наблюдения за работой машины и перевод управления на себя в экстремальных ситуациях.

В арготической системе оператор непосредственно воздействует на органы управления (кнопки, тумблеры, рукоятки, рычаги и педали), с помощью которых через системы рычагов формируются команды управления: включить, выключить; увеличить или уменьшить скорость движения; поднять или опустить; повернуть вправо или влево; переместить вперед или назад и т. п. Команды передаются непосредственно или с усилением исполнительным органам, воздействующим на объект управления.

Эрготические системы управления делятся на системы прямого действия и с элементами автоматики. Простейшими системами прямого действия являются рычажно-механические системы управления, в которых машинист управляет, например, муфтами, тормозами, положением колес непосредственно с помощью рук и ног. В качестве примера на рис. 4 приведена схема рычажно-механической рулевой системы управления ходовыми колесами мобильной машины. При повороте рулевого колеса 1 вправо или влево приводимый червяком 2 зубчатый сектор 3 с рычагом 5, поворачиваясь относительно шарнира 4, через тягу 6, поворотные цапфы 8 и 9 и тягу 7, поворачивает управляемые колеса 10. Эта схема обладает высокой надежностью, не требует дополнительного источника энергии для передачи воздействия управляемому объекту, позволяет машинисту быстро адаптироваться к процессу управления, но может быть использована только в легких машинах.

В рычажно-гидравлической системе управления, например, ленточным тормозом (рис. 4.40) Усилием от ноги машиниста через педаль 7 перемещается поршень гидроцилиндра 5, который выталкивает находящуюся в гидроцилиндре рабочую жидкость по трубопроводу 4 в рабочий гидроцилиндр 3.

 

 

 

 

 

Рис. 4. Рычажно-механическая система управления ходовыми колесами мобильной машины

Через поршень и шток последнего приводится рычаг 9, одно плечо которого связано со сбегающим концом ленты 1 тормоза, вследствие чего лента затягивается на шкиве. Для возврата системы в исходное положение служат пружины 2 и 8. Утечки рабочей жидкости через неплотности в гидроцилиндpax восполняются из бачка 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Рычажно-гидравлическая система управления ленточным тормозом -

Такая система позволяет  получить достаточное для торможения усилие на тормозной ленте при  незначительном усилии на педали. В системах управления машинами средней и большой мощности, когда управляющие усилия становятся значительными, применяют специальные пневматические, гидравлические и электрические усилители, питаемые энергией силовой установки машины. На рис. 5 представлена принципиальная схема системы с пневмоусилителями для поочередного управления ленточным тормозом и муфтой. В этой системе воздух нагнетается компрессором 1 в ресивер 3, откуда он, в зависимости от положения золотника трехходового крана 4, поступает либо в пневмоцилиндр 5, управляющий через рычаг 7 муфтой, либо в пневмокамеру 8, управляющую через рычаг 9 тормозной лентой 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Система управления с пневматическим усилителем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7. Система управления отвалом бульдозера с гидравлическим

усилителем

В пневмокамере функцию поршня выполняет резиновая диафрагма. Для возврата системы в исходное положение служат пружины 6 и 10. Рабочее давление воздуха в таких системах составляет обычно 0,7...0,8 МПа, избыток давления регулируется предохранительным клапаном 2. Система обеспечивает плавность управления, а наличие, в ней ресивера снижает пульсацию давления воздуха, нагнетаемого компрессором.

В качестве примера системы управления с гидравлическим усилителем на рис. 6 представлена система управления положением отвала бульдозера. Управление сводится к переводу рукоятки 6 золотника гидрораспределителя 5 в одно из положений: среднее, верхнее или нижнее. При нижнем положении рукоятки золотник соединяет напорную 4 и сливную 12 магистрали соответственно с гидролиниями 7 и 10. Рабочая жидкость, поступающая из бака 2 по всасывающей гидролинии 1 к гидронасосу 3, подается по гидролиниям 4 и 7 в поршневые полости гидроцилиндров 8, выталкивая поршни и опуская отвал 9. Выталкиваемая из штоковых полостей рабочая жидкость по трубопроводам 10 и 12 сливается в бак. При переводе рукоятки б в верхнее положение напорная гидролиния соединяется с трубопроводом 10, а сливная — с гидролинией 7, в результате чего происходит подъем отвала. При среднем (нейтральном) положении золотника и напорная, и сливная линии оказываются запертыми. При работающем насосе рабочая жидкость перепускается через предохранительный клапан 11 из напорной магистрали в сливную. Отвал оказывается фиксированным в определенном положении.