ва. Методические указания для выполнения практических работ по мдк. 02. 01
 Скачать 6.14 Mb.
|
|
Тема: Расчет оборудования баз сжиженного газа. Цель: Изучить процессы слива-налива сжиженных газов. Научиться производить расчет приемо-раздаточного оборудования БСГ. Теоретическая часть: Рассмотрим истечение сниженного углеводородного газа из горизонтально- цилиндрического резервуара 1 диаметром D1 и длиной L1 (рис.11.5) в такой же резервуар диаметром D2 и длиной L2 через сливной трубопровод площадью поперечного сечения f и приведенной длиной l пр. В резервуаре создано давление P см при закачке в его паровое пространство инертного газа. По мере освобождения резервуара давление падает. Предположим, что парциальное давление паров сливаемого продукта остается на прежнем уровне. Тогда уменьшение давления смеси паров будет происходить только за счет уменьшения парциального давления инертного газа. В резервуаре 2 давление остается (принимается, что резервуарный парк имеет газоуравнительную систему). Рис.11.5. Схема сниженного газа (углеводородного) из резервуара. Предположим, что ось z направлена в сторону движения нефтепродукта. За время d уровень в резервуаре 1 понизится на d и из него вытечет некоторое количество нефтепродукта: (11.1) где – коэффициент расхода; – площадь зеркала продукта в освобождаемом резервуаре: . (11.2) Активный напор z получаем из схемы слива (рис.11.5): , (11.3) Где – парциальное давление инертного газа в резервуаре 1 ; – парциальное давление паров нефтепродукта; – удельный вес жидкости ( = ). Исходя из равенства объемов слитой из резервуара 1 и поступившей в резервуар 2 жидкости, выразим через ; заменим в уравнении (11.3) , выразив его из уравнения состояния .п. подставив значения (11.2) и (11.3) в формулу (11.1), решим его относительно d : (11.4) где -недоливаемый уровень нефтепродукта в освобождаемом резервуаре; –начальный уровень нефтепродукта в наполняемом резервуаре; Z-коэффициент сжимаемости; G- вес инертного газа; R- газовая постоянная. Интегрирование уравнения (11.4) приводит к эллиптическим интегралам первого и второго рода. После интегрирования и соответствующих преобразований имеем: (11.5) Где F и E – эллиптические интегралы первого и второго рода; Где F и E – эллиптические интегралы первого и второго рода; k- модуль эллиптических интегралов -амплитуда эллиптических интегралов При полном освобождении резервуара 1 и =0 формула (11.5) примет вид (11.5а) В формулах (11.5) и (11.5а) индексы «в» и «н» означают соответственно «верхний» и «нижний», а определяется из выражения Если слив сжиженного газа идет при = const, то =0; ; Тогда при направлении оси z вверх формула (11.5) переходит в формулу М.С. Илембитова: (11.5 б) где Практическая часть: Определить время истечения н-Бутана из горизонтально-цилиндрического резервуара в такой же резервуар, имеющий а =2; b=3,24; f=0,00785 ; Вытеснение производиться метаном: G=53 кг; R=52,9 (кгс/*м)/(кг*К); Z=0,98; n=0,625; По таблицам функции F ( ) =2,034; E ( ) =1,261; F ( )=0,93; E ( , Практическая работа №29 Тема: Расчет вместимости подземного хранилища газа (ПХГ). Расчет буферного объема газа. Цель: Научиться рассчитывать вместимость и буферный объем ПХГ. Теоретическая часть: Подземные хранилища газа (ПХГ) обеспечивают в основном следующее. 1. Покрытие сезонной неравномерности газопотребления, связанной с отопительной нагрузкой в зимнее время. 2. Уменьшение капитальных вложений в магистральный газопровод и компрессорные станции. 3. Создание условий для ритмичной работы источников газа и сооружений магистральных газопроводов (МГ) с постоянной среднегодовой подачей при коэффициенте использования установленной мощности КС, близком к единице. 4. Создание государственных запасов газа (топлива и сырья для химических заводов) в необходимых районах страны. 5. Сохранение нефтяного газа в новых нефтедобывающих районов и углеводородного конденсата при временной невозможности его использования. 6. Увеличение коэффициента нефтеотдачи в старых нефтедобывающих районах в случае создания ПХГ в выработанных нефтяных месторождениях. 7. Создание запасов сырья и топлива для нефтехимических комбинатов и запасов готовой продукции после ее выработки. 8. Уменьшение мощности завода по очистке от Н 2 S и СО 2 и производству газовой серы. 9. Повышение надежности работы системы дальнего газоснабжения в целом. 10. Выравнивание колебаний потребления электроэнергии. Подземное хранение газа используется как один из основных способов компенсации сезонной неравномерности потребления газа. Подземные хранилища газа (ПХГ) способны обеспечить: создание необходимых запасов газа; удовлетворение спроса на газ в период наибольшей пиковой нагрузки; благоприятные условия для работы магистрального газопровода. Для создания ПХГ можно использовать истощенные выработки газовых и нефтяных месторождений, водоносные пласты, а также размытые соляные купола. Характерная особенность эксплуатации ПХГ – цикличность их работы, которая выражается в смене процессов закачки и отбора газа. В процессе закачки происходит заполнение пласта- коллектора и создание общего объема газохранилища, подразделяемого на активный и буферный объемы газа. Буферный объем – это минимальное количество неизвлекаемого газа в пластовых условиях, которое обусловливает цикличность эксплуатации хранилища. Активный объем является оборотным, участвующим в процессе закачки и отбора. Объем буферного остаточного газа составляет 60 ÷ 140% рабочего (активного) газа с учетом создания в хранилище определенного давления в конце отбора газа при соответствующем дебите скважин. Газ закачивают в весенне-летний период, когда потребность в нем значительно ниже, чем зимой. Зимой хранилище работает на отбор. Эксплуатация газохранилищ производится с учетом гидрогеологических условий пласта-коллектора, запасов газа в хранилище и неравномерности газопотребления системы газопроводов. 1.1 Определяется годовое потребление газа на отопление Q г.от = Q г · k, м 3 /год, где Q г – годовая пропускная способность газопровода, м 3 /год; k – коэффициент, учитывающий количество газа, потребляемого на отопление, доли единицы. Определяется исходя из местных условий. Принимаем k=0,35. 1.2 Определяется годовая потребность газа за исключением отопления Q г.и.о = Q г ·(1 – k), м 3 /год 1.3 Определяется активная вместимость ПХГ Q а = Q г.от ·α·β + Q г.и.о ·η, м 3 , где α – коэффициент, учитывающий изменение климата в рассматриваемом районе. Рекомендуется α = 0,6 ÷ 0,8 ([27], стр.125); β – поправочный коэффициент. Рекомендуется β = 1,2 ÷ 1,5 ([27], стр.125); η – коэффициент, учитывающий повышение расхода газа на технологические нужды зимой. Рекомендуется η = 0,01 ÷ 0,02 ([27], стр.125). 1.4 Определяется буферный объем газа в ПХГ Q б = k б ·Q а , м 3 , где k б – коэффициент, учитывающий количество буферного газа в ПХГ, доли единицы. Рекомендуется k б = 60 ÷ 140% ([5], стр.311). 1.5 Определяется общая вместимость ПХГ Q ПХГ = Q а + Q б , м 3 Практическая часть: Определить общую вместимость и буферный объем ПХГ. Пропускная способность газопровода 15 млн. м 3 /год. Практическая работа №30 Тема: Цель: Теоретическая часть Практическая часть Контрольные вопросы: Литература: Практическая работа №31 Тема: Изучение конструкций машин для земляных работ. Цель: Изучить конструкции машин для земляных работ. Теоретическая часть: Машины и механизмы для выполнения земляных работ. Машины и механизмы для выполнения земляных работ в строительстве используются при разрыхлении плотных, скальных и мерзлых грунтов, планирования строительных площадок, подготовке оснований под дороги и проезды, разработке котлованов под фундаменты зданий и сооружений, рытье траншей открытым способом при прокладке городских коммуникаций и строительстве подземных сооружений, копании ям и приямков, зачистке дна и откосов земляных сооружений, обратной засыпке котлованов и траншей после возведения фундаментов и укладке коммуникаций, уплотнение фунтов и т.п. Классификация машин на группы производится в зависимости от вида выполняемых работ: 1 ) Машины для подготовительных работ. 2 ) Землеройно-транспортные машины. 3 ) Экскаваторы. 4 ) Машины для уплотнения грунта. 5 ) Машины и оборудования для гидромеханизации земляных работ. 6 ) Машины для буровых работ. Классификация, конструктивные решения и область применения. Машины для подготовительных работ: − валочно-трелевочные машины; − цепные бензомоторные пилы; − корчеватели пней - собиратели и погрузчики; − кусторезы; − плунжерные каналокопатели; − бульдозеры-рыхлители; − установка фрезерная для послойного рыхления; − баровые машины (одно и двухбаровая); − дискофрезерная машина; -гидромолоты; − бурильные установки (ямобуры и бурильно-крановые машины оборудованные отвалом, грузоподъемностью 1 -3 т) и т.д. Машины землеройно-транспортные: − бульдозеры (40% общего объема земляных работ); − скреперы (10% общего объема земляных работ); − грейдеры и грейдеры-элеваторы (до 1-2% общего объема земляных работ); Машины землеройные (циклического и непрерывного действия) : − одноковшовые экскаваторы (прямая лопата, обратная лопата); − драглайн; − грейфер (на жесткой и троссовой подвеске); − экскаватор планировщик, − многоковшовые экскаваторы: а) траншейные (роторные и цепные); б) роторные стреловые-карьерные; в) цепные-поперечного копания. Специальные машины: − гидромеханизироваяая разработка грунта (гидромониторы, земснаряды); − горизонтально-буровая установка; − установка для прокалывания и продавливания; − водоотливные; − грязенасосные; − водопонижающие (иглофильтры, глубинные насосы- скважины) установки; − баровые установки на базе колесных и гусеничных тракторов. Грунтоуплотняющие машины: − катки а) статические и с вибропригрузом; б) самоходные и прицепные; в) с гладким, рельефным, кулачковыми вальцами; − трамбовочные машины: а) трамбующие плиты на базе трактора (толщина уплотнения до 1-2 м) б) трамбующие плиты на базе экскаватора (толщина уплотнения до 2-3 м); − ручные электрические и пневматические трамбовочные устройства (толщина уплотнения до 0,3 м); − виброплиты (толщина уплотнения 0,3-1,2 м): а) самоходные; б) реверсивные; в) автономные - от двигателя внутреннего сгорания; г) с электродвигателем; д) навешиваемые и. самоходные. Автоматизация землеройных машин позволяет освободить машиниста от части операций по управлению машиной, что облегчает его труд, повышает производительность труда и качество работ. Машины, у которых часть функций, управления выполняют автоматические устройства, называются автоматизированными машинами. Робот - это автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. Информационные и управляющие роботехнические системы представляют собой некоторые комплексы измерительно-информационных и управляющих средств, автоматически производящих сбор, обработк 5 передачу информацию, а также использование ее для формирования различных управляющих сигналов. К техническим средствам автоматизации, относятся контрольно- инфомационные; регулирующие; защищающие от аварии; локальные системы управления, К общим, контрольно-информационным средствам автоматизации машин и механизмов, предназначенных для выполнения земляных работ, относятся: − количество пройденного пути; − скорость движения; − температура охлаждающей жидкости; − наличие топлива в баках; − давление в системе тормозов; − давление масла; − объем жидкости в гидросистеме; − указатель сигнала поворота; − прерыватель в сигналах поворота; − загорание подфарников при заднем ходе; − загорание подфарников при торможении и т.д. К общим, регулирующим средствам автоматизации «машин и механизмов, предназначенных для выполнения земляных работ, относятся: − стабилизатор отката; − ограничитель глубины копания; − ограничитель поворота рабочего органа; − блокировка рабочей части при не установленных выносных опорах; − блокировка рабочей части при отсутствии заземления (для пневмоколесных машин); − и т.д. К общим, защищающим от аварии средствам автоматизации машин и механизмов, предназначенных для земляных работ, являются: − отключение двигателя при превышение допустимого отклонения от вертикали; − защита электропривода от короткого замыкания, − защита двигателя от аварийного заклинивания; − и т.д. Автоматизация бульдозеров Автоматизация бульдозеров включает локальные системы, обеспечивающие - стабилизацию углового положения толкающей рамы для повышения планирующих свойств; управление подъемом отвала для предупреждения перегрузки двигателя; управление скоростью для реализации располагаемой мощности, стабилизацию углового положения отвала в поперечной плоскости (для бульдозеров планировщиков); групповое управление машинами по лазерной направляющей: К разработанным системам автоматизации, для бульдозеров с гидравлическим управлением рабочим органом относятся "Автоплан-10, "Копир-Автоплан-10", "Комбиплан-10 ЛП". Наиболее совершенной системой автоматизации бульдозеров является система "Комбиллан-10 ЛП" (см. рисунок 1) . Она позволяет стабилизировать положение отвала в поперечной плоскости и защищать двигатель от перегрузок. Система стабилизирует угловое положение отвала 1 бульдозера поперечной плоскости. Система имеет датчик 2 (маятникового тина) углового положения отвала, установленный на обратной стороне отвала. Информация, получаемая от датчика 2, преобразуется в управляющие сигналы, которые отрабатываются исполнительным механизмом 3 перекоса отвала. Имеется датчик 5 маятникового типа, установленный на толкающем брусе бульдозера. Сигналы от датчика 5 преобразуются в управления сигналы, которые отрабатываются исполнительным механизмом 4 подъем отвала. Рисунок 1 - Размещение аппаратуры системы "Комбиплан-10 ЛП" на бульдозере. Система стабилизирует положение отвала бульдозера по высоте в копирном режиме работы (по лучу лазера). В нее входит лазерный излучатель ЛИ, фотоприемное устройство ФПУ, контролирующее положение отвала относительного лазерного луча и установленное на специальной штанге 6 на обратной стороне отвала 1. Отклонение ΔН, получаемое с ФПУ, передается через сравнивающее устройство и усилитель блока управления 8, находящегося в кабине, на исполнительный механизм 4. Тахогенератор 7, связанный с валом двигателя, вырабатывает напряжение, пропорциональное частоте вращения валодвигателя. Этот сигнал в блоке управления с помощью устройства сравнивается с заданным и результат рассогласования подается на усилитель. Усиленный сигнал .поступает на исполнительный механизм 4, что приводит к выглублению (поднятию), рабочего органа, а вместе с этим и к уменьшению сил резания грунта. Разработка грунта осуществляется тремя основными способами: механическим, гидромеханическим и взрывным. Применяются также комбинированные способы: сочетание механического с гидромеханическим или взрывным. В стадии эксперимента и производственной проверки находятся физический и химический способы разработки грунта. Рис. 4.7. Одноковшовый экскаватор с гидравлической системой управления, оборудованный обратной лопатой: 1 — поворотная платформа; 2— двигатель; 3— кабина; 4 —основная стрела; 8— гидроцилиндр управления рабочим органом экскаватора; 6 — рукоять; 7 — ковш; 8 — гусеничное ходовое устройство Механический способ — это разработка грунта резанием, когда земляной массив разрушается послойно рабочим органом машины. Им производится не менее 80 % всего объема земляных работ. Грунты разрабатываются землеройными и землеройно-транспортными машинами. К землеройным машинам относятся одноковшовые и многоковшовые экскаваторы, которые, разрабатывая грунт, перемещают его в отвал или разгружают в транспортные средства. Одноковшовый экскаватор — это самоходная строительная машина цикличного действия, предназначенная для выполнения различных земляных и некоторых видов строительно- монтажных работ (рис. 4.7). Универсальность экскаватора обеспечивается сменным рабочим оборудованием. В комплект сменного оборудования могут входить: прямая и обратная лопаты, драглайн, грейфер, планировщик, струг, корчеватель, засыпатель, трамбующая плита, подвесной шармолот, клин-молот и др. Кроме того, экскаватор может быть переоборудован в стреловой или башенно- стреловой кран для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ, а также в самоходный копер для свайных работ (рис. 4.8). В строительстве используются экскаваторы параметрического ряда с вместимостью ковша 0,15—4 м3, имеющие унифицированные узлы и агрегаты. Это обеспечивает высокие экономические показатели и надежность в эксплуатации. Наибольшее распространение в промышленном и гражданском строительстве получили экскаваторы с вместимостью ковша 0,25 - 1,6 м 2 . Они могут иметь гусеничное, пневмоколесное и шагающее ходовое оборудование; дизельный, электрический и комбинированный привод; канатно- блочную или гидравлическую систему управления рабочим оборудованием. Рабочие параметры экскаваторов — глубина копания (резания), радиусы и высоты резания и выгрузки — зависят от главного параметра экскаватора (вместимости ковша), вида рабочего оборудования, схемы работы и др. Рабочими параметрами определяются формы и размеры выемки, разрабатываемой с одной стоянки машины. Рис. 4.8. Сменное рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов с канатноблочной системой: в —прямая лопата; б — обратная лопата; в — драглайн; г — кран; д — грейфер; е — струг; ж — копер; з — башенный кран; и — боковой (косой) драглайн; к — рыхлитель грунта (дизель-молот с клином); л — планировщик откосов; м — корчеватель Процесс работы экскаватора (цикл экскавации) включает следующие операции: разработку грунта ковшом в забое, подъем наполненного ковша и поворот на разгрузку, разгрузку ковша и возвращение его в забой. Одноковшовые экскаваторы широко применяются для разработки постоянных выемок (полотно дорог, каналы), котлованов и траншей различного назначения, при планировочных и других работах. Рис. 4.9. Схема работы многоковшовых экскаваторов: а — экскаватор с ковшевой цепью; б — роторный экскаватор; в, г, д — профили траншей, разрабатываемых многоковшовыми экскаваторами; 1 — базовая машина; 2 — система управления положением рабочего органа; 3 — ковшовая цепь; 4 — ковшовый ротор; 5 — отвальный транспортер Они могут разрабатывать грунты всех категорий, а с предварительным рыхлением — скальные и мерзлые. Многоковшовый экскаватор - самоходная землеройная машина непрерывного действия (рис. 4.9). Посредством перемещающихся ковшей, прикрепленных к цепи или колесу, грунт отделяется от массива и передается на устройство для выгрузки в отвал или транспортные средства. Одновременно с движением ковшей машина передвигается вдоль разрабатываемой выемки. В промышленном и гражданском строительстве применяются многоковшовые экскаваторы продольного копания (траншейные), по конструкции рабочего органа подразделяемые на цепные и роторные. Используются они в основном для разработки траншей при прокладке инженерных коммуникаций. Главный параметр многоковшовых экскаваторов — производительность, рабочие параметры — габариты разрабатываемых траншей. Многоковшовые экскаваторы могут разрабатывать легкие и средней плотности грунты, не имеющие твердых включений (камней, корней и др.). Землеройно-транспортные машины послойно разрабатывают грунт, перемещают на значительные расстояния, отсыпают (укладывают) в насыпи или отвалы и при этом частично уплотняют его. К этой группе машин относятся бульдозеры, скреперы, грейдеры, грейдер- элеваторы. Бульдозеры и скреперы применяются при планировке территории застройки и промышленных площадок, устройстве постоянных выемок и насыпей для дорог, трибун спортивных сооружений, искусственных водоемов, каналов и др. Они являются машинами цикличного действия. Цикл работы включает следующие операции: разработку, транспортирование и укладку грунта, которые совершаются при поступательном движении машины. Толщина слоя грунта, срезаемого при разработке или укладываемого при разгрузке, определяется положением ножа рабочего органа. При движении машины по ранее отсыпанным слоям грунт частично уплотняется. Бульдозер — машина (трактор) с навесным рабочим оборудованием, состоящим из рамы с закрепленным на ней отвалом, имеющим нижнюю кромку в виде ножа (рис. 4.10). Управление отвалом заключается в подъеме, опускании или фиксировании его положения. Грунт разрабатывается при движении бульдозера, скапливается перед отвалом и перемещается к месту укладки, где разравнивается слоями. Расстояние перемещения грунта составляет до 100 м. Кроме того, бульдозер может использоваться для разработки неглубоких котлованов, снятия растительного слоя, обратной засыпки пазух котлованов, траншей, очистки территории от снега, подготовительных и других работ. Скрепер — пневмоколесная прицепная или самоходная машина с рабочим органом в виде ковша с ножом в нижней части и заслонкой (рис. 4.11). Системой управления ковш опускается для заглубления в грунт, заполненный ковш поднимается в транспортное положение, и машина перемещается к месту укладки, где ковш приводится в положение разгрузки и грунт отсыпается слоем необходимой толщины (рис. 4.12). В зависимости от типа машины вместимость ковша скрепера составляет от 2,5 до 40 м3. Рис. 4.10. Бульдозер с гидравлической системой управления: а —схема бульдозера; 1 — рама; 2 — отвал; 3 — гидроцилиндр управления отвала; б —схема работы бульдозера с поворотным отвалом; 1 — установка отвала при разработке грунта: 2 — установка отвала при засыпке траншеи Рис. 4.11. Самоходный полуприцепной скрепер: 1 - ведущие колеса тягача; 2- опорно-сцепное устройство; 3 — опорная рама скрепера; 4 — заслонка; 5 - ковш; 6 - гидроцилиндр управления заслонкой; 7 - ведомые колеса; 8 - нож Рис. 4.12. Рабочий процесс скрепера: а — операция разработки грунта; б — транспортировка грунта; в — выгрузка Скреперами разрабатываются грунты средней плотности без крупных камней и остатков корней деревьев. Плотные грунты необходимо предварительно рыхлить. Рациональная дальность транспортирования грунта прицепными скреперами — до 800 м, самоходными — до 5 км. Грейдер — это прицепная или самоходная машина, на раме которой расположен отвал с ножом. Отвал может быть установлен под различным углом в плане и в вертикальной плоскости в зависимости от условий работы. При движении машины вдоль выемки, срезаемой ножом, грунт перемещается по отвалу в сторону насыпи. Грейдер-элеватор — машина, имеющая рабочий орган в виде дискового плуга. При движении машины диск разрабатывает грунт и перемещает его на поперечный транспортер для отсыпки в насыпь или транспортные средства. Грейдеры и грейдер-элеваторы используются в гидротехническом и дорожном строительстве, при возведении и профилировании полотна дорог, планировке откосов насыпей и выемок. Гидромеханический способ разработки грунта заключается в разрушении земляного массива потоками воды, поступающей из гидромониторной установки при работе на суше или всасываемой земленосным снарядом при подводной разработке. Образующаяся смесь воды и грунта — пульпа — самотеком или напорным транспортом по трубопроводу направляется к месту укладки грунта в насыпь или отвал. Пульпа изливается в карты намыва, т. е. участки намыва, ограниченные земляными валками (обвалованием), где скорость потока резко уменьшается и влекомый водой грунт осаждается, образуя со временем плотную структуру. Осветленная вода сбрасывается через водоприемные колодцы за пределы зоны намыва. Расход воды на 1 м3 разрабатываемого грунта (удельный расход) и напор, необходимые для размыва и гидротранспорта грунта, определяются в зависимости от вида грунта и схемы разработки. При гидромеханизации земляных работ используются гидромониторные установки, землесосы (грунтонасосы), землесосные снаряды и др. (рис. 4.13). Рис. 4.13. Гидромониторная установка: а — гидромонитор с гидравлическим приводом; б — размыв грунта встречным забоем; в — размыв грунта попутным забоем; 1 — пульт управления; 2 — шланги; 3 — гидроцилиндры управления; 4 — ствол; 5 — насадка Гидромониторная установка включает насосную станцию с высоконапорными центробежными насосами, магистральные и подводящие водоводы, гидромониторы со сменными рабочими наконечниками-насадками. Вода с большим напором подается к гидромониторам, где формируется компактная, обладающая высокой кинетической энергией струя, под воздействием которой размывается грунт в забое. Образующаяся пульпа землесосом перекачивается в зону намыва. Землесос представляет собой центробежный насос, имеющий ряд конструктивных особенностей, позволяющих перекачивать жидкую массу с твердыми включениями в виде гравия и камней. Гидромониторные установки используются при вертикальной планировке площадок, разработке котлованов, траншей, карьеров и других выемок, расположенных на суше. Землесосный снаряд — плавучая установка, оборудованная мощным землесосом, рабочим органом в виде всасывающей трубы с рыхлителем на нижнем конце и механизмами управления. Всасывающая труба подвешена на стреле и может изменять глубину погружения в зависимости от условий работы. Пульпа, образующаяся в результате всасывания грунта из подводного забоя, направляется к месту намыва по пульпопроводу, смонтированному в пределах водоема на понтонах. На берегу укладка пульпопроводов и намыв осуществляются так же, как и при гидромониторной разработке. Всасывание и напор в трубопроводах, необходимый для движения пульпы, обеспечиваются землесосом (рис. 4.14). При гидромеханическом способе разработки грунта используют также бульдозеры и грейдеры для устройства обвалования карт намыва и самоходные стреловые краны для монтажа и демонтажа оборудования, водоводов и пульпопроводов. Наибольшая эффективность достигается, когда разрабатываемый земснарядами грунт используется для намыва площадок под застройку городских территорий, которые в естественном состоянии неудобны для строительства; поймы рек, овраги, низины, заполняемые паводками и т. д. Земленосные снаряды применяются при разработке котлованов больших объемов, углублении дна рек и водоемов, устройстве набережных, плотин, дамб, искусственных водоемов и др. Достоинством гидромеханического способа является возможность полной механизации и автоматизации основных процессов размываемое сооружение работки, транспортирования и укладки грунта, высокий уровень производительности труда при сравнительно низкой себестоимости. Однако этот способ целесообразно применять при легкоразмываемых грунтах, обильных источниках водоснабжения и дешевой электроэнергии. Рис. 4.14. Разработка грунта землесосным снарядом: а — схема землесосного снаряда; б — схема работы; 1 — грунтозаборное устройство; 2 — напорный пульпопровод; 3 — папильонажные сваи; 4 — плавучий пульпопровод; 5 — грунтовый насос; 6 — корпус; 7 — всасывающий трубопровод; 8 — береговой пульпопровод; Грейдер (англ. grader, от англ. grade — нивелировать, выравнивать) — прицепная или самоходная машина для планировки и профилирования площадей и откосов, разравнивания и перемещения грунта, снега или сыпучих строительных материалов. Выполнение всех функций грейдера происходит с помощью специального рабочего органа — отвала с ножом, который смонтирован на раме машины. Его можно поднимать, опускать, поворачивать в горизонтальной и вертикальной плоскости. Самоходные грейдеры носят также название автогрейдеры. Отвал автогрейдера снабжен механическим или гидравлическим управлением, приводимым в действие от двигателя. Иногда на автогрейдере устанавливается вспомогательный орган — кирковщик, который состит из 7-11 зубьев, предназначенных для разрушения дорожных одежд и покрытий при ремонте дорог. Грейдеры применяются при строительстве и содержании дорог, аэродромов, в сельском хозяйстве. Длина ножей грейдеров, выпускаемых в СССР, а впоследствии и в России — 2,5—4,5 м; производительность 45 м3/ч. Грейфер – специальное приспособление, применяемое в погрузочных и разгрузочных работах. Представляет собой челюстной ковш для управляемого захвата самых различных грузов: сыпучих материалов (гравия, песка, щебеня, угля), металлолома, строительного мусора и т.д. Принудительное смыкание челюстей ковша происходит посредством канатов. Разгрузка – управляемое размыкание челюстей, когда ковш находится в подвешенном состоянии. Грейферы бывают одноканатные, двухканатные, приводные. Двухканатные грейферы – для кранов с тележками, имеющими два механизма подъема. При помощи одного каната поднимают или опускают грейфер, другой используют для смыкания челюстей ковша. Одноканатный грейфер, обычно, служит для поочередной работы с разными видами грузов - сыпучим и штучным. Грейферы бывают двухчелюстные (для сыпучих, крупнокусковых, волокнистых, длинномерных грузов) и многочелюстные (для перегрузки металлолома, металлической стружки и т.д.). Иногда приходится применять грейферы с зубьями. Масса поднимаемого вещества зависит от грузоподъемности крана (вес грейфера прибавляют к весу груза). Грейфер незаменим в процессе лесозаготовок. Применение этого приспособления позволяет полностью отказаться от ручного труда в процессе погрузки-разгрузки, следовательно, - значительно улучшить производственные показатели. Этому способствует и тот аспект, что грейфер, соответствуя самым современным технологическим требованиям, очень прост в управлении. Непосредственно руководить его работой можно, находясь в крановой кабине. Сфера использования грейферов довольно обширна, благодаря тому, что применить его можно в любой строительной, грузоперемещающей, лесозаготовительной и других видах специализированной грузоподъемной техники. Широко распространено использование грейферов в кранах (козловых, башенных и мостовых) или вместо ковшей – на экскаваторах (если он должен выполнять погрузочные работы). Есть образцы грейферов, которые можно просто навесить на крюк строительного крана и легко поменять при необходимости на другое грузозахватное приспособление. Спрос рождает предложение: существуют грейферы самых различных модификаций, в зависимости от сферы их применения. Некоторые модели грейферов оснащены ротатором, позволяющим его поворачивать на 360°. Различные модификации грейферов копающих предназначены для обеспечения разнообразных работ, связанных с необходимостью глубинной выемки грунта (рытье котлованов и колодцев), погрузки-разгрузки песка. Обычно они обеспечивают работу многотонных экскаваторов. Их отличают уникальные для этих видов работ технические характеристики, в том числе – широкий выбор грейферов различной грузоподъемности, исключительная прочность, максимальная высота разгрузки-погрузки. На металлоперерабатывающих предприятиях и на металлургических заводах широко используют грейферы многочелюстные. С их помощью можно перегружать металлолом из вагонов и автомобильных кузовов, сортировать груз по видам, обслуживать ломоперерабатывающее оборудование, загружать готовую продукцию в вагоны МПС и в кузовы машин. В лесотехнической промышленности тоже невозможно обойтись без этого специфического оборудования. Грейфер задействованы в процессах погрузки, отгрузки, перемещения и штабелирования лесопромышленной продукции. Грейфер 5-ти челюстной GP 5-600 Грейферный захват для леса, лесозахват Грейфер погрузочный 2-х челюстной Грейфер копающий 2-х челюстной Земснаряд — общее название судов технического флота, применяемых для подводной разработки и выемки грунта при дноуглубительных работах, в гидротехническом строительстве. По способу забора и перемещения грунта земснарды подразделяют на: землесосные — извлекающие и перекачивающие грунт в виде водно-грунтовой пульпы с помощью грунтового насоса; Землечерпальные — поднимающие и перемещающие грунт с посредством ковшей или черпаков. В свою очередь землечерпальные снаряды подразделяются на: Одночерпаковые штанговые, представляющие собой одноковшовый экскаватор, установленный на понтоне; Одночерпаковые грейферные, представляющие собой подъемный кран, оборудованный грейфером; Многочерпаковые, представляющие собой машину непрерывного действия, с черпаками, закрепленными на бесконечной цепи, натянутой между двумя барабанами. Размывающие — вымывающие грунт струей воды. При этом грунт от места работ относится естественным течением. Многочерпаковый снаряд. По способу транспортировки грунта земснаряды подразделяются на: Рефулерный — транспортировка грунта осуществляется по наплавному трубопроводу — рефулеру. Применяется только для землесосных снарядов. Позволяет транспортировать грунт на значительные расстояния. В случае необходимости подачи пульпы на берег к рефулеру присоединяется береговой трубопровод. Лотковый — транспортировка грунта осуществляется по наклонному лотку на небольшое расстояние (до 30 м). Шаландовый — транспортировка грунта осуществляется шаландами — специальными судами, принимающими грунт в трюм и отвозящими его к месту свалки. Самоотвозный — грунт принимается земснарядом в собственный трюм и отвозится к месту свалки. С гидромониторным выбросом пульпы через конические насадки. Используется данный способ только для землесосных снарядов при работах на устьевых участках рек и на водохранилищах с частым волнением, а так же на каналах, где возможна укладка грунта на берег. Трамбующие машины уплотняют грунт ударами (трамбованием) свободно падающих грузов или прину. дительными опусканиями рабочего органа машины, а также вибрацией, приложенной к массе рабочего органа машины, контактирующего с грунтом. Трамбующие машины применяются для уплотнения связных грунтов, отсыпаемых слоями значительной толщины (1 —1,5 м), а также для уплотнения просадочных естественных, с ненарушенной структурой грунтов, для увеличения их несущей способности и уплотнения поверх ностей дна и откосов водоводиых и оросительных каналов в целях уменьшения фильтрации воды. Простейшим трамбующим устройством является плита массой от 1 до 4 т, подвешиваемая на канатах к стреле экскаватора, поднимаемая лебедкой экскаватора и свободно падающая на грунт при выключении сцепной муфты барабана лебедки. При помощи такого устройства достигают уплотнения грунта на глубину до 2 м при нескольких ударах плиты по одному месту. Производительность трамбующей плиты от 80 до 120 м3/ч. Применяют также трамбующие плиты с подвеской на стрелу трубоукладчика. Специальная трамбующая машина со свободно падающими грузами смонтирована на базе гусеничного трактора. Рабочий орган машины состоит из двух трамбующих плит массой по 1550 кг, перемещающихся по направляющим штангам с подвижными удлинителями. Плиты подвешены на канатах, свободные концы которых закреплены на барабанах полиспастного механизма. Направляющие блоки и канатного полиспаста расположены на конструкции, состоящей из передних стоек, задних стоек и стяжек. Входной вал редуктора соединен с валом двигателя трактора фрикционной муфтой и промежуточным валом. На выводном валу редуктора закреплен кривошипный механизм, который поднимает на высоту 1,1 м и сбрасывает трамбующие плиты. К уплотняющим машинам статического действия относятся прицепные и самоходные катки. Прицепные катки могут быть гладкими, решетчатыми и кулачковыми. Более интенсивное уплотнение производят последние. Такие катки могут создавать давление до 7,5 МПа. Они применяются для послойного уплотнения связных и комковатых грунтов. Кулачковый каток , представляет собой полый стальной барабан (валец), по наружной поверхности которого закреплено большое число выступающих кулачков специальной формы. Внутренний объем вальца заполняется для увеличения массы балластом через люк. Барабан охватывается прямоугольной рамой с дышлом и сцепным устройством для соединения с тягачом. На раме укрепляется скребок-нож, счищающий избыток налипающего грунта. Тяжелые прицепные кулачковые катки изготовляют с двумя дышлами для работы на насыпях челночным способом с пересцепкой тягача в конце загона. В этом случае необходимость в устройстве съездов с насыпи для разворота катка и холостые ходы отпадают. Основным параметром катков является их масса, имеют значение также размеры барабана, число, форма и размеры кулачков. В строительной практике применяются кулачковые катки массой 6—8 т и более тяжелые массой 25—Зб т. Глубина уплотнения грунта при использовании легких катков достигает 20—35 см и при использовании тяжёлых катков — до 70 см. Параметры дорожно-строительных прицепных статических кулачковых катков определены ГОСТ 11557—75. Решетчатый каток представляет собой барабан, цилиндрическая поверхность которого образована решеткой из круглой прутковой стали диаметром 35— 40 мм. Массу катка увеличивают загрузкой балластом до 25—30 т. Решетчатые катки могут быть прицепными и самоходными. Пневмоколесные катки уплотняют грунт рабочим органом, состоящим из смонтированных в один ряд на одной или двух осях колес с пневмошинами, пригруженными балластом. Практическая часть: 1. Назначение машин и механизмов в строительстве. 2. Классификация машин от вида работ. 3. Перечислить машины и их назначение для строительных работ. Контрольные вопросы: 1. Классификация машин в зависимости от вида работ. 2. Классификация и конструктивные решения и область применения. 3. Что такое экскаватор? 4. Какие экскаваторы применяют для рытья траншеи? 5. Какими способами сооружаю траншеи в условиях болотах? 6. Какими способами сооружаю траншеи в скальных породах? 7. Какими способами сооружаю траншеи в условиях вечной мерзлоты? |