Волков Строительные машины. Среднее профессиональное образование
 Скачать 5.2 Mb.
|
|
Сопротивление передвижению W, измеряемое в ньютонах, складывается из сопротивлений на рабочем органе машиныJVpo (полезного сопротивления), передвижению (перекатыванию) движителей И^псрПО горизонтальному пути, повороту машины Wn0B, уклона местности Wy, инерции при разгоне и торможении и ветрового давления fVB: W= Wp_0 + IVncp + Wnm ± Wy± WB. Из этого набора сопротивлений удерживаются только те со- рфотивления, которые имеют место в конкретном транспортном режиме работы машины. Так, сопротивление Wp 0 сохраняется в ^Приведенной выше формуле только в случае тягового расчета рабочего процесса технологической машины, например бульдозера на операции послойной разработки грунта. Это сопротивление ^зависит от назначения и типа машины, характера выполняемых работ, конструкции рабочего органа и других факторов. Методы расчета этого сопротивления приводятся в разделах, посвященных конкретным типам технологических машин. Сопротивление перекатыванию определяют приближенно как ^пер-/ [*Де/— коэффициент сопротивления передвижению движителей; G — «вертикальная составляющая внешней нагрузки на движители, Н. Таблица 7.1 Коэффициенты сопротивления передвижению / и сцепления ф
Средние значения /для некоторых видов опорных поверхностей приведены в табл. 7.1. Сопротивление повороту колесных машин, передвигающихся по твердому основанию, обычно мало и в расчетах не учитывается. При езде по рыхлому грунту можно принять Wn0B = (0,25... 0,5) Жпер. Сопротивление повороту гусеничных машин определяется затратами энергии на срезание и смятие грунта гусеницами и на преодоление сил трения гусениц о грунт. При движении по вязкому рыхлому грунту Wn0B = (0,4...0,7)Жпер, по твердому грунту — й^юв = (0,3 ...0,5) fVnep. С уменьшением радиуса поворота сопротивления lVn0B обычно возрастают. Сопротивление движению от уклона местности определяют по формуле fVy = ± mg • sin а, где т — масса машины, кг;g— ускорение свободного падения (g= 9,81 м/с2); а — угол подъема пути машины. Знак (+) соответствует движению машины на подъем, (-) — под уклон. Сопротивление сил инерции при разгоне и торможении в предположении равноускоренного (равнозамедленного) движения JV„ = ±mv/tp(j), где V—"скорость в конце разгона или начале торможения, м/с; /р(т) — продолжительность разгона (торможения), с. Знак (+) принимается при разгоне, (-) — при торможении. Сопротивление ветрового давления WB = SqB, гдеS— площадь, воспринимающая давление ветра, м2;qB — распределенная ветровая нагрузка на 1 м2 воспринимающей поверхности, Па. Два последних сопротивления учитывают, в основном, в тяговых расчетах шинноколесных машин, передвигающихся со сравнительно большими скоростями. Гусеничные машины передвигаются с малыми скоростями и для них указанные сопротивления оказываются малыми, в связи с чем ими обычно пренебрегают. В проектных тяговых расчетах гусеничных машин из двух сопротивлений подъему и повороту учитывают лишь одно, име- . ющее большее значение, поскольку для этих машин одновременного подъема и поворота всегда можно избежать. Движение машины возможно, если максимальное тяговое усилие машины Ртак будет не меньше суммарного сопротивления движению: Ртзх > W. Усилие Ртах ограничено двумя факторами — мощностью привода ходового устройства и условиями сцепления движителя с опорным основанием, с которыми оно связано зависимостями: Ртах (Nx) = 1000Nx4jv, •^max (Ф) = £7 , гдеNx— суммарная мощность двигателей механизма передвижения, кВт; т] х — общий КПД механизма передвижения;v — скорость передвижения, м/с; ф — коэффициент сцепления движителя с основанием (см. табл. 7.1). Неудовлетворение указанному выше условию по тяговому усилию Ртзх (К) означает недостаток мощности для движения машины с заданной скоростьюv. Движение возможно с переходом на более низкие скорости передвижения, если они не ограничены кинематикой привода. Если то же условие не удовлетворяется по усилию Ртах(ф), то это означает, что машина не сможет двигаться из-за буксования движителей. Движение ее возможно при увеличении нормальной к поверхности передвижения нагрузкиG или увеличении коэффициента сцепления ф. Для повышения значения данного коэффициента под буксующий движитель обычно подкладывают материал с большим коэффициентом сцепления. Контрольные вопросы
Глава 8. ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ 8.1. Общая характеристика Для перемещения грузов в строительстве используют наземный, водный и воздушный виды транспорта, из которых наиболее массовым (более 90 % всех перевозок) является наземный (автомобильный, тракторный, железнодорожный и трубопроводный). На долю автомобильного транспорта приходится более 80% перевозок строительных материалов, машин и оборудования. Расходы только на автомобильный транспорт составляют 12... 15 % стоимости строительно-монтажных работ. Грузовыми автомобилями, тракторами, пневмоколесными тягачами и созданными на их базе прицепными и полуприцепными транспортными средствами общего и специального назначения осуществляются основные перевозки грузов в строительстве. Кроме того, автомобили, тракторы и тягачи применяются как тяговые средства прицепных и полуприцепных строительных машин, а также в качестве базы для кранов, экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков, бурильных установок, коммунальных и других машин. Многие сборочные единицы серийно выпускаемых автомобилей, тракторов и тягачей широко используются в конструкциях различных строительных машин. Тракторный транспорт применяют реже, чем автомобильный, в тех случаях, когда экономически нецелесообразно устраивать автомобильные дороги или когда по техническим причинам применение автомобилей затруднено или невозможно, например на вывозке леса при освоении строительных площадок, при перевозках грузов по бездорожью и т. п. Прицепы и полуприцепы являются несамоходными транспортными средствами. Их перемещают за тягачом. Нормальная к поверхности передвижения нагрузка воспринимается полностью колесами прицепов, а у полуприцепов часть этой нагрузки передается на тягач. По трубам в строительстве перемещают насыпные грузы непосредственно в потоке воздуха (пневмотранспортные установки) и в контейнерах — емкостях обычно цилиндрической формы, перемещаемых на колесах по рельсам внутри трубы воздушным напором. Так же в контейнерах перемещают штучные грузы. Из-за высоких капитальных вложений и жесткой привязки к месту станций погрузки и разгрузки контейнеров этот вид транспорта еще не нашел широкого применения в строительстве и в перспективе может рассматриваться в качестве технологических транспортных линий, например, в системе карьер — бетонный завод. Все другие виды транспорта не являются сугубо строительными, но также используются для перевозки строительных грузов. Так, железнодорожным транспортом перевозят грузы в условиях сосредоточенного строительства крупных объектов при расстояниях перевозок свыше 200 км. Этот вид транспорта используют также для внутрикарьерных и технологических перевозок. Грузы перевозят в вагонах общего назначения (крытых вагонах, полувагонах, платформах) и специального назначения (цистернах, вагонах-самосвалах). Тип вагонов выбирают с учетом сохранности перевозимых грузов, механизации их погрузки и разгрузки и т. п. Водный транспорт, которым строительные грузы перевозят на речных и морских судах используют для тех же целей. Речные суда применяют на внутренних водных путях между речными и морскими портами при сосредоточенном строительстве крупных объектов в прибрежных районах при наличии специальных портовых сооружений для перегрузки грузов на автомобильный и железнодорожный транспорт. В зависимости от наличия на судах силовой установки их делят на самоходные (сухогрузные и нефтеналивные — танкеры грузоподъемностью до 1000 т) и несамоходные (баржи и секции). Секции перемещают толканием, а баржи — как толканием, так и буксированием. Внутренний водный транспорт, особенно при использовании судов повышенной грузоподъемности, может обеспечить высокую провозную способность при сравнительно меньших, чем железнодорожный (примерно на 35%) и автомобильный (на 65...80%) транспорт, затратах и тем самым существенно разгрузить железные дороги, особенно при их сезонной загрузке. Водный транспорт также незаменим в условиях отсутствия железных и шоссейных (грунтовых) дорог, в частности, в большинстве районов азиатской части РФ. Этим видом транспорта можно перевозить крупногабаритные грузы без их разборки. К основным недостаткам водного транспорта относятся: малая скорость перевозок и их сезонность, ограниченная периодом навигации. Воздушный транспорт является наиболее дорогим видом транспорта, из-за чего его используют лишь при строительстве в труднодоступных районах при отсутствии наземного и водного транспорта, в том числе при невозможности их использования по климатическим условиям. Для перевозок грузов воздушным транспортом используют грузовые самолеты, вертолеты и дирижабли. Наибольшее применение в строительстве получили вертолеты. Грузы располагают внутри фюзеляжа, а негабаритные грузы и в случае отсутствия посадочной площадки — на системе внешних подвесок. Вертолеты также используют для монтажа оборудования высотных объектов (телебашен, ретрансляторов, доменных печей, труб и т.п.), а также для установки на фундаменты колонн, реакторов, опор линий электропередач и др. Для этого их оборудуют системой внешних подвесок и дополнительной кабиной для управления вертолетом и монтажными операциями. На всех видах транспорта при проведении строительных работ предусматривается механизация погрузо-разгрузочных операций, расширение контейнерных и пакетных перевозок. Непременным условием эффективности транспортирования грузов является обеспечение их сохранности в первоначальном качестве, чем предопределяются требования к устройству транспортных средств и режиму их эксплуатации. Так, например, бетонные смеси и растворы при перевозке могут расслаиваться, выплескиваться, частично терять свою пластичность, а при низких температурах окружающего воздуха — замерзать. Поэтому конструкция транспортных средств для перевозки этих грузов должна обеспечить минимальные потери при перевозках, иметь специальные устройства для побуждения, подогрева и т. п. С той же целью ограничивают время пребывания транспортных средств с грузом в пути. 8.2. Грузовые автомобили и автопоезда Грузовой автомобиль — это средство безрельсового транспорта с собственным двигателем, предназначенное для перевозки грузов. Попытки создания повозок, передвигаемых силой ветра или мускульной силой сидящих в них людей, восходят к средним векам. Довольно совершенную для своего времени машину (1752 г.) создал русский механик-самоучка крестьянин Леонтий Шамшуренков. Его «самобеглая коляска» приводилась в движение силой двух человек. В 1784—1791 гг. над созданием трех- и четырехколесной «самокатки» работал русский изобретатель И.П.Кулибин. В 1769—1770 гг. во Франции Ж.Кюньо, а через несколько лет в Англии У.Мёрдок и Р.Тревитик построили паровые автомобили. В 30-х гг. XIX в. были попытки установить регулярные пассажирские рейсы паровых автомобилей. В 1837 г. русский изобретатель и предприниматель В. Гурьев предложил создать сеть деревянных (торцовых) дорог, по которым могли бы регулярно совершать рейсы паровые автомобили-тягачи с колесными прицепами летом и санными — зимой. В 1899 г. русский инженер И.В.Романов разработал оригинальную конструкцию электрического извозчика и электробуса. Широкое применение автомобилей как транспортных средств начинается с появлением быстроходного ДВС. В 1885 г. Г.Даймлер (Германия) построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а в 1886 г. его соотечественник К. Бенц взял патент на трехколесный автомобиль с таким же двигателем мощностью 0,75 л. с. (0,55 кВт). В 1890-е гг. появились первые промышленные автомобили фирм «Панар-Левассор» и «Де Дион- Бутон» (Франция), в 1892 г. построил свой первый автомобиль Генри Форд (США) и начал их промышленное производство в 1903 г. Один из первых русских автомобилей «Руссо-Балт» был изготовлен в 1908 г. Первый советский автомобиль АМО-Ф15 был выпущен в 1924 г., а массовое производство автомобилей ГАЗ-А началось в 1932 г. Различают грузовые автомобили общего назначения, специализированные и специальные. К автомобилям общего назначения (рис. 8.1) относятся автомобили с открытой платформой и откидными бортами для перевозки любых видов грузов (см. рис. 8.1, а) в том числе автомобили повышенной проходимости (см. рис. 8.1, б) со всеми ведущими колесами, а также оборудованные сцепным седельным устройством 1 (см. рис. 8.1, в) для буксировки прицепов и полуприцепов. Вместе с прицепом или полуприцепом автомобиль образует автопоезд. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||