машины для подготовительных земляных работ. реферат Машины для подготовительных работ (земляных). Реферат по дисциплине Строительные машины и оборудование, машиностроение Тема Машины для подготовительных работ (земляных)
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (Первый казачий университет) Башкирский институт технологий и управления (филиал) ФГБОУ ВО «МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ)» КАФЕДРА «Системы управления» Реферат по дисциплине Строительные машины и оборудование, машиностроение Тема: Машины для подготовительных работ (земляных) Выполнил Студент 3 курса Направления подготовки 15.03.04 (1) Шифр 2-2009-15.03.04-14/031455 Новиков К.М. Проверил К.т.н, доцент Шиянова Н.И. 2020 г. Содержание
Введение Подъем строительства на качественно новый уровень возможен за счет последовательного проведения курса на дальнейшую его индустриализацию, существенного сокращения ручного труда, совершенствования структуры и организации строительного производства. Одним из ведущих факторов в решении задач сокращения себестоимости и сроков строительства, повышения производительности труда и общей эффективности строительного производства является комплексная механизация строительно-монтажных работ. Широкому внедрению комплексной механизации и автоматизации в строительное производство способствует насыщение строительства необходимым количеством высокопроизводительных машин, освоение производства ряда новых типов машин, расширение технологических возможностей средств механизации и совершенствование организации их эффективного использования. Процесс строительства инженерных сооружений любого масштаба включает в себя ответственный этап земляных работ. Большая трудоемкость этих работ предопределяет необходимость максимальной их механизации, а массовость и разнообразие — применение машин многих типов. В целях механизации трудоемкого этапа применяются специальные машины для земляных работ. Оснащение строительных организаций машинами для подготовительных земляных работ позволяет увеличить производительность и снизить затраты ручного труда, уменьшить себестоимость земляных работ. Цель и задачи данной работы: изучить назначение, конструктивные особенности и принцип работы машин для подготовительных работ (земляных); приобретение навыков исследовательской работы в учебной деятельности, формирования профессиональных компетенций в рамках изучаемой темы по своей специальности, использование полученных знаний в практической деятельности. 1. Общие сведения о земляных работах и машинах Основная цель земляных работ — строительство земляных сооружений и добычи полезных ископаемых. Земляные сооружения создаются вырезыванием их в грунтовом массиве или отсыпанием из грунта, который добывается в карьерах ли в специальных разрезах. Разновидности, формы и размеры земляных сооружений определяются их назначением. Земляные работы выполняются не только в строительном производстве, но и в других областях — сельском хозяйстве, мелиоративном строительстве, в случае прокладывания разнообразных линий коммуникаций. Земляные работы делятся: •подготовительные и вспомогательные — очищение территории от кустов, пней, снос разных сооружений, срезание растительного покрова, снижение уровня вод, закрепление грунтов, предварительное рыхление; •основные — копание траншей, котлованов, насыпка дамб, насыпей; •специальные — прокладывание кабелей, бурение скважин, безтраншейное прокладывание трубопроводов, мелиоративные роботы, забивание в грунт разнообразных свай, камнерезательные роботы др. Всю многочисленную номенклатуру выпускаемых промышленностью машин для земляных работ по назначению подразделяют на отдельные группы машин. Большое разнообразие машин, представленных в классификации, обусловлено прежде всего, многообразием земляных работ и различными условиями их выполнения. Следует отметить, однако, что на сегодняшний день в строительстве некоторые специфические виды земляных работ по-прежнему связаны с большими затратами ручного труда (устройство водоотводов, планировочные работы, укрепление откосов, устройство переходов при прокладке кабеля и т.д.). Классификаций машин для земляных работ представлено на рисунке 1.  Рисунок 1. Классификация машин для земляных работ По назначению — для подготовительных и вспомогательных работ, землеройно-транспортные, землеройные, для уплотнения грунтов, для специальных земляных работ и средства гидромеханизации земляных работ; По типу привода — с приводом внутреннего сгорания, электрическим, гидравлическим и комбинированным; По количеству двигателей — одно- и много- двигательные; По мощности — малой, средней и большой мощности; По типу ходовой части — гусеничные, пневмоколесные, шагающие, рельсовые; По климатическому исполнению — в северном, тропическом и обычном выполнении. Машины для подготовительных работ предназначены для расчистки территории строительства от кустарника и леса, удаления пней, корней, разрыхления плотных грунтов для последующей разработки их землеройными машинами. К машинам для подготовительных работ относятся разрыхлители на базе гусеничных и колесных тракторов, кусторезы, выкорчевыватели, оснащение для вырезания пней из грунта и т.п., а также специальное оснащение для водопонижения и укрепления грунтов. [1,2] 2. Кусторезы. Назначение, конструктивные особенности и принцип работы Кусторезы предназначены для срезки кустарника и мелколесья при подготовке строительной полосы. Для срезания кустарника и мелколесья (отдельных стволов) применяют кусторезы двух типов — с рабочим органом пассивного действия и с рабочим органом активного действия. На производстве применяют кусторезы активного действия косилочного типа. По типу рабочего органа, различают кусторезы ножевые и фрезерные. Наибольшее распространение получили кусторезы отвально-ножевого типа с прямыми ножами. Их конструкция характеризуется простотой, прочностью и надежностью в работе. Кусторез этого типа состоит из базовой машины трактора и навесного рабочего оборудования. На рисунке 2 представлена конструкция кустореза на базе трактора.  Рисунок 2. Кусторезы: а, б - Д-514А на базе трактора Т-100МГП; в - ДП-24 на базе Т-130.1.Г-1; 1 - плоский клин-колун; 2 - корпус; 3 - ограждение; 4 - гидроцилиндры; 5 - толкательная рама; 6 - отвалы; 7 - плоские ножи На рисунке 3 представлен рабочий орган кустореза, отвал в виде клина.  1 – рама; 2 – режущие ножи; 3 – лист; 4 – колун Рисунок 3.Схема отвала кустореза Для соединения отвала с базовой машиной используют универсальную толкающую раму. На рисунке 4 представлена схема толкающей рамы.  Рисунок 4. Схема толкающей рамы: 1 – шаровой шарнир; 2 – полурама; 3 – упряжной шарнир; 4 - плита; 5, 6 – проушины Она представляет собой сварную конструкцию коробочного сечения, с одной стороны имеется шаровой шарнир 1, для крепления к отвалу, а с другой стороны упряжные шарниры 3,для крепления её к раме трактора. В конструкции также предусмотрены проушины 5 и 6 , для крепления гидроцилиндров и амортизаторов. Рама состоит из двух полурам 2. На кабину водителя и капот двигателя надевается решетчатое ограждение, сваренное из труб, для предохранения от повреждения падающими деревьями. Остовом отвала кустореза является треугольная сварная рама, в центре которой имеется кронштейн с шаровым гнездом, в которое входит шаровая опора универсальной толкающей рамы. Сверху к раме приваривается жесткий каркас из уголков, к которому с боков крепятся два вертикальных, а сверху - два наклонных щита из листовой стали, образуя клин с углом при вершине 60°. К нижней части рамы приварены три лыжи: одна спереди треугольника рамы, выступая вперед отвала, две другие - сзади по бокам отвала. Для того чтобы при переднем или заднем движении кустореза отвал не зарывался в грунт, у передней лыжи отогнут кверху передний конец, а у задних - задние концы. Впереди треугольника рамы, выступая вперед отвала, две другие - сзади по бокам отвала. Для того чтобы при переднем или заднем движении кустореза отвал не зарывался в грунт, у передней лыжи отогнут кверху передний конец, а у задних - задние концы. Для того чтобы предотвратить наезд отвала на срезанные ранее деревья, передняя лыжа снабжена колуном, представляющим собой клинообразную металлическую пластину, приваренную к отогнутому концу лыжи и соединенную с каркасом вертикальным и наклонным ребрами жесткости. Соприкасаясь с поваленным отвалом дерева, колун приподнимает его на отвал, который, благодаря своей клиновой форме, отодвигает дерево в сторону. К нижней части рамы отвала приварены горизонтальные полосы, к которым прикрепляются болтами ножи - по три с каждой стороны отвала. Режущие кромки передних ножей образуют в плане угол 90° (между правой и левой стороной отвала), а кромки задних ножей - угол 60°. В процессе работы отвал кустореза скользит на лыжах по поверхности земли и срезает деревья и кустарники в пределах своей ширины, называемой шириной захвата. За проход кусторез может срезать дерево диаметром до 25 см. Деревья и кустарники сваливаются по обе стороны прохода, образуемого кусторезом. Поскольку передвижение кустореза с поднятым отвалом неблагоприятно отражается на работе ходовой части трактора из-за перегруженности передних катков, при перемещении на большие расстояния отвал необходимо снимать и перевозить транспортными средствами. Иногда для срезки растительности при подготовительных работах используются машины с активными рабочими органами, такими как горизонтальные дисковые и цепные пилы, фрезерные измельчители и ножевые косилки. На рисунке 5 представлен кусторез с фрезерным рабочим органом.[3,4]  Рисунок 5.Кусторез с фрезерным рабочим органом: 1 - ротор-измельчитель в кожухе; 2 - толкающие брусья; 3 - гидроцилиндры подъема опускания ротора; 4 - защитная конструкция FOPS; 5 - базовая машина; 6 - гидросистема; 7 - насос; 8 – ходоуменьшитель 3. Корчеватели. Назначение, конструктивные особенности и принцип работы Корчеватели предназначены для очистки участков, отведенных под земляные работы, от оставшихся после кусторезов корней и пней, а также для извлечения из грунта крупных камней. Они подразделяются на корчеватели и корчеватели-собиратели, различающиеся рабочим оборудованием и технологией работы. В обоих случаях в качестве базовой машины используется промышленный гусеничный трактор. Для выкорчевывания пней, корней деревьев и крупных валунов используется целый ряд различных методов и машин: корчевание прямой тягой; с помощью тракторной лебедки; корчеватели-собиратели с передней и задней навеской рабочего органа; корчевальная борона. На рисунке 6 представлена конструктивная схема корчевателя.  Рисунок 6.Конструктивная схема корчевателя: 1 - базовая машина; 2 - гидроцилиндр подъема рабочего органа; 3 - зубья; 4 - отвал; 5 - универсальная толкающая рама Корчеватель представляет собой навесное рабочее оборудование на гусеничном тракторе 1, выполненное в виде решетчатого отвала 4 с зубьями 3. Отвал устанавливают на универсальной толкающей раме 5, закрепленной на шаровых опорах гусеничных тележек трактора. Привод рабочего оборудования гидравлический с помощью гидроцилиндров 2. Рабочее оборудование корчевателя представляет собой шарнирно-рычажную систему, установленную в задней части тягача. Рабочие рычаги оканчиваются зубьями, заводимыми под корчуемый объект и извлекающими его на поверхность при повороте рычагов. На рисунке 7 представлена схема решётчатого отвала с зубьями.  Рисунок 7.Схема решетчатого отвала: 1 – рама отвала; 2 – установочное гнездо; 3 – зуб Для соединения решетчатого отвала с машиной используют толкающие брусья или толкающую раму, представленную на рисунке 8.  Рисунок 8. Схема толкающего бруса: 1 – балка; 2 – проушина отвала; 3 – проушина раскоса; 4 – упряжной шарнир Во время корчевания рама прижимается к земле, ее клыки погружаются в грунт вместе с зубьями рабочих рычагов и усилия корчевания не передаются на конструкцию базовой машины. На рисунке 9 представлена схема работы корчевателя.   Рисунок 9. Корчеватель - собиратель: а - общий вид; б - схема работы Корчеватели-собиратели оснащаются рабочим оборудованием отвального типа, установленным перед тягачом и использующим его тягу. Оборудование состоит из сменных корчующих зубьев, закрепленных на рабочей балке, отвальной поверхности, боковых косынок, защитной решетки и толкающей рамы. Зубья извлекают на поверхность пни, корни и камни, отражающий щит или защитная решетка предотвращают переваливание собранного материала через верх рабочего органа, а боковые косынки рамы - его уход в стороны. Рабочая балка связана с тягачом универсальной толкающей рамой, системой подкосов с гидроцилиндрами. При очистке участка корни, пни, камни извлекаются заглубленными в грунт зубьями, а затем вместе со срезанной растительностью перемещаются отвалом за границы участка. При корчевке пней и камней машина подходит к намеченному объекту с заглубленными зубьями, а за 0,5…0,7 м до него начинает плавно выглублять отвал, продолжая движение вперед. Корчевальная борона предназначена для корчевания кустарника и пней диаметром до 15...20 см. Борона, имеет треугольную раму сварной конструкции с тремя – девятью зубьями и навесное устройство. Высоту зуба относительно рамы регулируют с помощью отверстий. Чтобы уменьшить забивание бороны, зубья устанавливают на разную глубину хода: передние — на меньшую, задние на большую. На рисунке 10 представлена конструкция корчевальной бороны.  Рисунок 10. Корчевальная борона: 1 - зуб; 2 - боковые брусья; 3 - задний брус; 4 - верхние полосы оковки; 5 - нижние полосы оковки; 6 - скобы и 7 - накладки, скрепляющие переднюю часть рамы; 8 - прицеп; 9 - транспортные полозки Корчевание с помощью канатной тяги может осуществляться путем вытягивания одиночных пней или попарно, с помощью систем отклоняющих блоков и полиспастов.[3,5] 4. Рыхлители. Назначение, конструктивные особенности и принцип работы Рыхлители. Применяют для предварительного разрушения плотных и прочных грунтов при производстве земляных работ. По способу воздействия на грунт рыхлители могут быть разделены на машины для послойного рыхления, машины для нарезания щелей, машины и оборудование для объемного разрушения мерзлых грунтов (рыхление крупным сколом). Конструктивно рыхлители выпускают с трех- и четырехзвенной навеской с жестким или шарнирным закреплением зубьев. На рисунке 11 представлена конструкция рыхлителя с трехзвенный подвеской рабочего оборудования.  Рисунок 11. Рыхлитель с трехзвенный подвеской рабочего оборудования: 1 - бульдозерное оборудование; 2 - базовый трактор; 3 - стойка; 4 - гидроцилиндр; 5 - флюгер; 6 - зуб; 7 - наконечник Рыхлитель состоит из опорной рамы, закрепленной на привалочной плоскости заднего моста базового трактора 2, и стоек 3 коробчатого сечения с присоединенными к ним гидроцилиндрами 4 управления рамой трехзвенного рыхлительного оборудования. Рыхлительное оборудование состоит из рабочей балки, шарнирно укрепленных на ней флюгеров 5 и зубьев 6 со сменными наконечниками 7. Имеется также бульдозерное оборудование 1. Рабочим органом статического рыхлителя является зуб. Конструкция зуба представлена на рисунке 12.  Рисунок 12. - Схема зуба 1 – стойка; 2 – накладка; 3 – наконечник Зуб состоит: из стойки, которая является основным несущим элементом, защитной накладки и наконечника, предназначенных для предотвращения износа зуба и изготавливаемых из износостойких материалов. В дорожном строительстве в основном используются три вида рыхлительных зубов. На рисунке 13 представлены виды рыхлительных зубьев.  Рисунок 13. - Виды рыхлительных зубьев: а – изогнутый зуб; б – прямой зуб; в – зуб с отогнутым наконечником; 1 – стойка; 2 – накладка; 3 – наконечник Изогнутый зуб, применяется при разрушении очень прочных грунтов и скальных пород. Прямой зуб, применяется для рыхления грунтов средней прочности. Зуб с отогнутым наконечником, используется при рыхлении мерзлых грунтов. Рыхлительный зуб навешивается на базовый трактор при помощи металлической конструкции, называемой навеской. Различают два основных типа навесок. На рисунке 14 представлены виды навесок.  Рисунок 14. Виды навесок: а - трехзвенная навеска; б - четырехзвенная навеска; 1 – стойка; 2 – гидроцилиндр; 3 – тяга; 4 – корпус Трехзвенная навеска более прочная по конструкции, но с изменением глубины рыхления изменяются условия рыхления. Четырехзвенная навеска менее прочная по конструкции, но с изменением глубины рыхления условия рыхления не меняются. Рыхлитель с четырехзвенной (параллелограммной) навеской обеспечивает постоянство угла резания при изменении глубины рыхления. Кроме того, при заглублении зубьев 5 рыхлителя с четырехзвенной подвеской увеличивается расстояние между стойкой зубьев и привалочной плитой базовой машины 2, что предотвращает расклинивание кусков разрыхленного грунта в подрамном пространстве. Зубья оснащены сменными наконечниками 6. На рисунке 15 представлена конструкция рыхлителя с четырехзвенной подвеской рабочего оборудования.  Рисунок 15.Рыхлитель с четырехзвенной подвеской рабочего оборудования: 1 - бульдозерное оборудование; 2 - базовый трактор; 3 - стойка рыхлителя; 4 - гидроцилиндр; 5 - зуб; 6 - наконечник Разновидностью параллелограммной навески является рыхлительное оборудование с изменяемым углом рыхления, что достигается изменением длины тяг или перестановкой их в специальные отверстия. Однако наиболее прогрессивный способ изменения угла рыхления - установка дополнительного гидроцилиндра 4 вместо тяг, что позволяет машинисту подбирать оптимальный угол резания непосредственно при выполнении рабочего процесса. Совместно с бульдозерным оборудованием рыхлитель образует так называемый бульдозер-рыхлитель. Рыхлитель работает следующим образом: при движении трактора навеска вместе с зубом опускается и зуб углубляется в грунт на определенную величину разрыхления. Разрушение грунта происходит за счет тягового усилия базового трактора. Для послойного разрушения, мерзлого грунта применяют навесные рыхлители статического и динамического действия и землеройно-фрезерные машины. У навесных рыхлителей достаточно высокая производительность, маневренность, небольшая металлоемкость. Они хорошо зарекомендовали себя при рыхлении грунтов с глубиной промерзания до 1 м и температуре до -15 °С.[3,5,6] Заключение В реферате отражена и раскрыта тема определённого учебного материала согласно заданию. При раскрытии данного вопроса были детально изучены необходимые теоретические основы и положения, которые позволили сделать определённые выводы: 1) Процесс строительства инженерных сооружений любого масштаба включает в себя ответственный этап земляных работ. Большая трудоемкость этих работ предопределяет необходимость максимальной их механизации, а массовость и разнообразие — применение машин многих типов. 2) С целью механизации подготовительных земляных работ применяются машины, предназначенные для расчистки территории строительства от кустарника и леса, удаления пней, корней, разрыхления плотных грунтов для последующей разработки их землеройными машинами. 3) К машинам для подготовки площадки к работе основного оборудования относятся — корчеватели, кусторезы, камнеуборочные и др.; машины для подготовки грунта к разработке — рыхлители. Перечисленные машины отличаются простой конструкцией, высокой производительностью, благодаря чему стоимость земляных работ получается низкой. 4) Оснащение строительных организаций машинами для земляных работ в полной мере позволяет увеличить производительность и снизить затраты ручного труда, уменьшить себестоимость земляных работ. Тема реферата раскрыта в рамках ориентированных на применение исследовательского подхода, что способствует лучшему усвоению учебного материала. Материал данной работы может использоваться для подготовки к зачёту или экзамену. Библиографический список 1. Шестопалов, К.К. Строительные и дорожные машины / К.К. Шестопалов. – М. : ИЦ Академия, 2008. – 384 с. 2. Бадьин Г.М., Мещанинов А.В. Технология строительного производства – Л.: Стройиздат, Ленингр. Отд., 2010 - 606 с. 3. Волков Д.П. Строительные машины – М.: Высш. шк., 2009 – 319 с. 4. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование. - М.: Высш. шк., 2012 – 119 с. 5. Шестопалов, К.К. Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование / К.К. Шестопалов. – М. : ИЦ Академия, 2005. – 320 с. 6. Шестопалов, К.К. Машины для земляных работ: учеб. пособие / К.К.Шестопалов; МАДИ – М., 2011. – 145 с. Интернет-ресурсы http://stroy-technics.ru/article/mashiny-dlya-podgotovitelnykh-rabot-v-stroitelstve https://helpiks.org/8-5756.html |