Волков Строительные машины. Среднее профессиональное образование

• Название: Среднее профессиональное образование
• Анкор: Волков Строительные машины.doc
• Дата: 28.01.2017
• Размер: 5.2 Mb.
• Имя файла: Волков Строительные машины.doc
• Тип: Документы; #205
• страница: 13 из 37

Специализированные автомобили (автопоезда) предназначены для перевозки одного или нескольких однородных видов грузов (сыпу­чих материалов, труб, ферм, железобетонных изделий и т.п.). От­дельные виды специализированных транспортных средств обору­дуют грузоподъемными устройствами для автономной погрузки и разгрузки грузов.

К специальным автотранспортным средствам относятся маши­ны, предназначенные для транспортирования определенных ви­дов грузов и оборудованные специальными устройствами для выполнения дополни­тельных нетранспортных операций (смешивание, по­догрев и т.п.) для обеспече­ния сохранности перевози­мых грузов.




Рис. 8.1. Грузовые автомобили общего назначения
По проходимости разли­чают автомобили дорожные, внедорожные (карьерные), повышенной и высокой прохо­димости. Дорожные автомо­били предназначены для эк­сплуатации по общей сети автомобильных дорог. Внедо­рожные автомобили, отли­чающиеся большими габа­ритными размерами и повы­шенной грузоподъемнос­тью, применяют на строй­ках и разработках карьеров строительных материалов, обустроенных дорогами со специальным основанием. Автомобили повышенной и

высокой проходимости рассчитаны на работу в тяжелых дорож­ных условиях и по бездорожью. Повышенная проходимость дости­гается за счет увеличения числа ведущих осей, применения шин широкого профиля с развитыми грунтозацепами и с регулируе­мым давлением воздуха в них, самоблокирующихся дифференци­алов, уменьшения радиуса поворота и других мер.

В зависимости от типа движителя автомобили повышенной и высокой проходимости делятся на колесные, колесно-гусеничные, на воздушной подушке и автомобили-амфибии. В строительстве приме­няют, в основном, колесные полноприводные автомобили.

По грузоподъемности грузовые автомобили делят на следу­ющие классы: особо малой (до 1 т), малой (1 ...2 т), средней (2 ...5 т), большой (более 5 т) и особо большой грузоподъемности. К послед­ним относятся внедорожные грузовые автомобили. Грузоподъем­ность отечественных грузовых автомобилей составляет от 1... 110 т.

Для безопасного движения на дорогах и в городах длина дву­хосного автомобиля не должна превышать 11м, автомобиля с большим количеством осей —12 м, автопоезда — 22 м; ширина и высота для всех автомобилей и автопоездов соответственно не более 2,5 и 3,8 м.

Конструкция грузовых автомобилей характеризуется компоно­вочной схемой, применяемым двигателем, трансмиссией, ходо­вой частью, механизмами управления. Наиболее распространены компоновочные схемы — «кабина за двигателем» и «кабина над двигателем». Последняя получает все большее распространение, особенно в конструкциях автомобилей большой грузоподъемно­сти благодаря удачному распределению массы по осям как в на­груженном, так и в порожнем состоянии, а также использованию кузова наибольшей длины при минимальной общей длине авто­мобиля.

Для более полного соответствия автомобиля виду перевозимо­го груза часто одну и ту же модель выпускают в нескольких моди­фикациях, отличающихся базой (расстоянием между передней и задней осями) и, следовательно, длиной кузова. Шасси с самой короткой базой применяют под кузов самосвала, предназначенного для перевозки грузов с большой объемной массой, а также для седельных тягачей. На шасси с длинной базой ставят кузова боль­ших размеров, с которыми можно достаточно хорошо использо­вать грузоподъемность автомобиля даже при перевозке легковес­ных грузов.

Грузовой автомобиль состоит из шасси, кузова и двигателя (кар­бюраторного, дизеля или газотурбинного). В приводах грузовых автомобилей преимущественное применение получили дизели бла­годаря более высоким КПД по сравнению с карбюраторньми дви­гателями, меньшей токсичности отработавших газов и большому сроку службы. Газотурбинные двигатели применяют на автомоби­лях особо большой грузоподъемности, а карбюраторные — на ма­шинах малой и средней грузоподъемности.

Шасси включает силовую передачу (трансмиссию), ходовую часть, механизмы управления и электрооборудование.

Трансмиссия передает вращающий момент от двигателя к движи­телю (колесам). Она может быть механической, электромеханической и гидромеханической. Наиболее распространена механическая трансмис­сия (рис. 8.2), обычно состоящая из сцепления 7; коробки передач 2; карданной передачи 3 и 4\ главной передачи, дифференциала и по­луосей, смонтированных в одном корпусе и образующих ведущий мост 6. Сцепление представляет собой нормально замкнутую диско­вую фрикционную муфту, с помощью которой кратковременно разъе­диняют и плавно соединяют двигатель с последующими элементами трансмиссии. Коробку передач обычно выполняют со ступенчатым регулированием скоростей, включая заднюю скорость. Карданная передача представляет собой два телескопически (на шлицах с воз­можностью взаимного осевого перемещения) соединенных вала с универсальными шарнирами для соединения с коробкой передач и главной передачей ведущего моста. Благодаря такой конструкции карданная передача может передавать вращение при непрерывных линейных и угловых смещениях ведомой части (главной передачи) относительно ведущей части (коробки передач). Главная передача представляет собой конический зубчатый редуктор. Дифференциал обеспечивает вращение полуосей с колесами без проскальзывания последних независимо от дорожных условий.

Гидромеханические (с гидротрансформатором вместо муфты сцепления) и электромеханические трансмиссии применяют, в основном, в приводах карьерных самосвалов особо большой гру­зоподъемности. В последнее время в приводах тяжелых грузовых автомобилей и тягачей стали применять гидрообъемные транс­миссии с мотор-колесами.

Ходовая часть грузового автомобиля включает раму 5, подвес­ку, оси (мосты) и колеса. На раме устанавливают кузов, кабину, двигатель, коробку передач и другие узлы и механизмы. Рессорная упругая подвеска 7 и
Механизмы управления грузовыми автомобилями включают рулевое управление, управление скоростями передвижения (обыч­но рычажное) и тормозную систему. Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля поворотом пе-

Рис. 8.2. Шасси грузового автомобиля ЗИЛ-130

редних колес вместе с цапфами, на которых они установлены, посредством рулевого механизма (червячной, винтовой, криво­шипной или реечной передачи), связанного валом с рулевым ко­лесом и системой привода с цапфами передних колес (рулевой трапеции). Для облегчения управлением в рулевой привод вводят­ся гидравлические, пневматические или гидропневматические усилители. Рулевой привод обеспечивает одновременный поворот управляемых колес на разные углы с их качением без бокового скольжения. Для повышения маневренности двухосных автомоби­лей управляемыми делают все колеса, а в четырехосных автомо­билях — только две передние оси. Колеса прицепов-роспусков или полуприцепов автопоездов также выполняют поворотными.

Тормозная система служит для замедления движения и полной остановки (ножной тормоз), а также для удержания автомобиля на месте (стояночный ручной тормоз). На каждом колесе устанав­ливают колодочный или дисковый тормозной механизм, приво­димый в действие гидравлической, пневматической или гидро­пневматической системами. Гидравлический тормозной привод, обычно с вакуумным или пневматическим усилителем, применя­ют на автомобилях малой грузоподъемности. На остальных авто­мобилях устанавливают преимущественно пневматический при­вод с питанием сжатым воздухом от компрессора, приводимого Двигателем автомобиля. Стояночный тормоз действует обычно толь­ко на ведущие колеса. Для повышения надежности тормозов при-

меняют раздельный привод от одной педали на передние и зад­ние колеса и дублированный привод на задние колеса. Автомоби­ли большой грузоподъемности чаще оборудуют дополнительны­ми тормозами-замедлителями с независимым от двигателя элект­рическим или гидравлическим тормозящим устройством.

К специализированным транспортным средствам относятся ав­томобили-самосвалы и керамзитовозы — для перевозки грунта и сыпучих грузов; панелевозы, фермовозы, плитовозы, сантехка- биновозы и т.п. — для перевозки строительных конструкций; тру­бовозы, плетевозы, металловозы — для перевозки длинномерных грузов; контейнеровозы — для перевозки строительных грузов в контейнерах; тяжеловозы — для перевозки технологического обо­рудования и строительных машин.

Автомобили-самосвалы общего назначения для перевозки грун­та, песка, асфальтовой массы и других материалов изготавливают на базе серийных грузовых автомобилей. Карьерные самосвалы имеют собственную оригинальную конструкцию (рис. 8.3). Кузов самосва­лов выполняют опрокидным с углом наклона до 60°. Различают самосвалы с задней, боковой, на одну или обе стороны, и с трех­сторонней разгрузкой. Кузов опрокидывают гидравлическим подъем­ником из одного или нескольких гидроцилиндров одностороннего действия, управляя ими из кабины водителя, а опускается он под действием собственной силы тяжести. Плавность опускания обес­печивается за счет дросселирования рабочей жидкости. Грузоподъ­емность самосвалов общего назначения составляет обычно 5...12 т,




Рис. 8.3. Карьерный автосамосвал



а у карьерных самосвалов она достигает 300 т. Эти самосвалы рабо­тают вне дорог общей дорожной сети, и нагрузки на их оси могут превышать действующие нормативные весовые ограничения.

Полуприцепы-керамзитовозы грузоподъемностью 18 т, сагрегати- рованные с седельными тягачами, предназначены для перевозки пористых заполнителей бетона с плотностью 0,48... 0,65 т/м³. Их обо­рудуют кузовом большого объема с задней или боковой разгрузкой.

Полуприцепы-панелевозы, фермовозы, сантехкабиновозы, контейне­ровозы и тяжеловозы имеют сходные конструктивные схемы. Пере­дней частью они опираются на седельный тягач, для чего их чаще оборудуют автоматической сцепкой, задняя часть опирается на одно- или двухосную, реже на трех- и четырехосную (например, у тяже­ловозов большой грузоподъемности) тележку, которую иногда выполняют поворотной для повышения маневренности автопоезда. Полуприцепы агрегатируются с тягачом только для их транспорти­рования, а при погрузочно-разгрузочных операциях они опирают­ся на установленные в передней части гидравлические опоры. По­луприцепы имеют малую погрузочную высоту, удобны для погру- зочно-разгрузочных работ. Для погрузки машин на тяжеловозы соб­ственным ходом полуприцепы оборудуют откидными трапами, ус­танавливаемыми в их задней части. У некоторых тяжеловозов грузо­вая платформа может подниматься и опускаться в пределах погру­зочной высоты 0,5... 0,9 м с помощью объемного гидропривода. Все полуприцепы оборудуют тормозными устройствами и средствами для надежного крепления перевозимых грузов.

Полуприцепы различают по конструкции несущего каркаса, со­ответствующего форме и размерам перевозимых грузов. Так, полу­прицепы-панелевозы (рис. 8.4) имеют каркасы хребтового и рам­ного кассетного типов. У хребтовых панелевозов каркас имеет вид

Рис. 8.4. Полуприцеп-панелевоз (а) и расположение панелей на полупри­цепах различных типов (б—д)

Вид А


фермы трапецеидального поперечного сечения (см. рис. 8.4, 6). Па­нели устанавливают наклонно по обеим сторонам под углом 8... 10°. Рамные полуприцепы имеют каркас в виде кассеты из двух продоль­ных вертикальных плоских ферм и поперечных связей (см. рис. 8.4, в) или в виде несущей рамы (см. рис. 8.4, д). Перевозимые грузы уста­навливают вертикально и удерживают разделителями и боковыми держателями. Иногда их дооборудуют дополнительными боковыми кассетами (см. рис. 8.4, г). Однако они требуют симметричной заг­рузки, что трудно выполнимо при перевозке нечетного числа па­нелей или панелей различной массы. У панелевозов хребтового типа, кроме того, при наклонном положении панелей не исключены их повреждения в виде трещин, сколов и т. п.









Рис. 8.5. Полуприцепы-контейнеровозы:




а — с шарнирно-сочлененной телескопической стрелой; б — с грузоподъемным устройством в виде качающегося портала
Полуприцепы контейнеровозы оборудуют собственными стре­ловыми гидравлическими кранами грузоподъемностью до 2,5 т с шарнирно-сочлененной телескопической стрелой, установленной на поворотной колонке с углом поворота до 200° (рис. 8.5, а). Для погрузки и разгрузки контейнеров большей массы (до 5 т) на полуприцепах устанавливают грузоподъемные устройства в виде качающегося портала (рис. 8.5, б).

Трубо- и ппетевозы (рис. 8.6) предназначены для перевозки труб длиной до 12 м и плетей (секций, сваренных из труб) длиной до 36 м по дорогам с твердым покрытием, грунтовым дорогам, а так­же вне дорог вдоль трассы строительства трубопроводов. Трубо- или плетевоз состоит из тягача 1 (см. рис. 8.6, а) и прицепа-роспуска 2. Тягач и прицеп оборудуют кониками 4 для укладки труб (плетей), на которых имеются переставные стойки-упоры 5 с устройствами для увязки труб. Трубы (плети) при транспортировании выполня­ют функцию жесткой связи между тягачом и прицепом-роспуском. Последний оснащен сцепным устройством 6 для соединения его с тягачом при движении без груза, а также страховочным канатом 3. Грузоподъемность автопоезда составляет 9... 36 т.




б роспуск



6 4 3 2

а
Из специальных транспортных средств наиболее широкое при­менение в строительстве нашли специальные автомобили для













Рис. 8.7. Транспортные средства для перевозки жидкотекучих и псевдожидких

грузов:

а — цементовоз; б — бетоновоз; в — автобетоносмеситель; г — авторастворовоз;

д — автотопливозаправщик —




перевозки жидкотекучих (растворов и бетонов, расплавленного битума, жидкого топлива) и псевдожидких грузов (цемента, из­вести-пушенки, алебастра, гипса, молотого известняка, сухой золы, минеральных порошков, сухих смесей растворов, мелко­зернистых бетонов, их компонентов и других вяжущих веществ). Эти грузы характеризуются повышенной подвижностью при пе­ревозках, вследствие чего снижается безопасность движения в отношении управляемости, устойчивости и тормозных свойств транспортного средства при движении, особенно при частичном заполнении емкости.

Специальные автомобили для перевозки жидкотекучих и псев­дожидких грузов оборудуют емкостями ковшового или бункерно­го типов (рис. 8.7, бив) или цистернами (рис. 8.7, а, г, д), а также устройствами для выполнения операций, непосредственно не свя­занных с транспортированием (дозированной или непрерывной загрузки и разгрузки материалов, их подогрева и охлаждения, побуждения, поддержания температуры, смешивания и т.п.). Ем­кости располагают в задней части автомобиля. Некоторые маши­ны, как, например, автоцементовозы (см. рис. 8.7, а) представля­ют собой автопоезд, состоящий из седельного автомобиля-тягача и полуприцепа — несущей цистерны с наклоном в транспортном положении в сторону разгрузки на 7... 9°. Один или два загрузо-












чных люка закрываются герметически крышками. Внутри цистер­на оборудована откосами и аэролотками. Для загрузки цементово­за в его цистерне предварительно создают вакуум путем присое­динения рукава к всасывающему патрубку компрессора, смонти­рованного на автомобиле-тягаче и приводимого от коробки отбо­ра мощности последнего. Затем заборное устройство погружают в цемент и открывают кран. Цемент из-за разности давлений посту­пает в цистерну и заполняет ее до уровня, фиксируемого сигна­лизатором. Для предотвращения забрасывания цемента в комп­рессор в цистерне и в рукаве имеются тканевые фильтры. Разгру­жают цемент подачей сжатого воздуха в цистерну, который под давлением 0,5 МПа поступает одновременно внутрь цистерны к аэроднищу и к форсунке разгрузочного патрубка в нижней части цистерны. От попадания цемента подводящие трубопроводы пре­дохранены обратными клапанами. Аэроднище представляет собой лоток из металлической сетки, покрытой несколькими слоями пористой хлопчатобумажной ткани. Проникая под давлением че­рез поры, воздух смешивается с цементом, вследствие чего воз- духоцементная смесь становится текучей и стекает по наклонной плоскости аэроднища к разгрузочному патрубку, где подхватыва­ется потоком воздуха, выходящим из форсунки, и по рукаву по­дается к месту складирования.

Машины для транспортирования бетонов (см. рис. 8.7, б и в) и ра­створов (см. рис. 8.7, г) способны выполнять либо только транспор­тные операции, либо, наряду с транспортированием, выполнять побуждение для предотвращения расслаивания смеси и порцион­ную разгрузку, а также во время транспортирования приготовлять бетон из его компонентов с последующей его раздачей. Емкости этих машин либо утеплены, либо имеют двойные стенки, между которы­ми циркулируют отработавшие газы автомобиля для поддержания положительной температуры смеси в холодное время. Емкости в их верхней части загружают через люк, герметически закрываемый крышкой, а разгружают опрокидыванием с помощью гидравли­ческого подъемника или реверсивным вращением емкости (смеси­тельного барабана), как, например, у автобетоносмесителей.

Автобетоносмесители (см. рис. 8.7, в) загружают готовой бетон­ной смесью, сухой смесью из предварительно высушенных запол­нителей, сухой перемешанной смесью или послойно из заполни­телей естественной влажности или смоченной частично переме­шанной смесью. Сухие смеси загружают на бетонном заводе, а добавку воды и перемешивание смеси производят в пути непосред­ственно перед прибытием к месту укладки. Автобетоносмесители при загрузке готовой бетонной смесью используют как автобето­новозы с побудителем при перевозках на расстояния до 70... 90 км. Однако при перевозках готовой смеси на короткие расстояния их применять не экономично.

Бетоносмеситель представляет собой вращающийся смеситель­ный барабан 2, установленный на раме 4 базового автомобиля под углом 15° его оси вращения к горизонту. Он опирается в передней части на подшипник, а в задней части — на два опор­ных ролика. На раме также установлен бак для воды затворения 1 с системой ее дозирования. Смесительный барабан приводится механизмом 5. Смесь перемешивается двумя винтовыми лопастя­ми, жестко закрепленными на внутренней поверхности барабана при вращении последнего в одном направлении, а разгружается бетонная смесь при реверсивном вращении барабана. Известны также нереверсивные автобетоносмесители, в которых готовая смесь движется к торцовому отверстию только при определенной скорости вращения барабана. Загружают барабан через бункер 3 с течкой, а разгружают через поворотный разгрузочный лоток, со­стоящий из нескольких складывающихся в транспортном поло­жении секций.

Для транспортирования жидкого битума с температурой до 200 °С, а также холодных материалов (битума, дегтя, эмульсий, мазута и нефти) применяют сходные по устройству автобитумо­возы и авто1удронаторы, оборудованные устройствами для подо­грева перевозимых материалов в случае их остывания или доведе­ния до необходимой температуры по технологическим условиям производства работ, а также для их разлива самотеком и под дав­лением с равномерным распределением и точным регулировани­ем норм разлива.

Автобитумовоз представляет собой полуприцеп-цистерну, сагре- гатированную с седельным автомобилем-тягачом. Для уменьшения потерь тепла стенки овальной в поперечном сечении цистерны покрыты изнутри слоем стекловолокна. Для подогрева битума цис­терна оснащена внутри продольно расположенной П-образной жаровой трубой и установленной в задней части днища горелкой, работающей на дизельном топливе или керосине и разжигаемой дистанционно от электросистемы автомобиля-тягача. Цистерна оборудована также поплавковым указателем уровня битума и ру­кавами для слива последнего с помощью битумного шестеренно­го насоса, приводимого от коробки отбора мощности гидрообъ­емной передачей.

Для перевозки воды, технических жидкостей, нефтепродуктов (топлива, масел), а также заправки ими строительных, дорожных и транспортных машин используют специальные транспортные ма­шины: автоцистерны, водо- и бензовозы, топливо- и маслозаправ- Щики, заправочные агрегаты (заправочные станции) на базе авто­мобильного шасси с цистерной круглого, овального, эллиптического или прямоугольного сечения с плоским днищем (см. рис. 8.7, д). Загружают цистерну через герметически закрываемый люк с филь­тром в ее верхней части, а разгружают через установленное в ее задней части раздаточное или сливное устройство, состоящее из раздаточных кранов и насоса. Цистерны оснащают раздаточными и приемными рукавами, фильтрами, контрольно-измерительны­ми приборами и т. п.

8.3. Тракторы

Трактором называют самодвижущуюся гусеничную или колес­ную машину, предназначенную для передвижения прицепных и навесных строительных, дорожных, сельскохозяйственных и дру­гих машин, а также используемую в качестве базы для создания строительных и дорожных машин.

Первые колесные тракторы с паровым двигателем появились в Вели­кобритании и Франции в 1830 г. для работы на транспорте и в военном деле. Начиная с 1850 г., они используются в сельском хозяйстве этих стран, а с 1890 г. — в сельском хозяйстве США. В 1888 г. русский механик Ф.А.Блинов построил и испытал гусеничный трактор с двумя паровыми машинами, а в 1893—1895 гг. русский изобретатель-самоучка Я. В.Мамин создал самоходную колесную тележку с ДВС. Первые колесные тракто­ры с ДВС были выпущены фирмой «Харт-Парр» в США в 1901 г.

Начиная с 1912 г. в США фирмой «Холт», а позднее в Германии фир­мой «Вандерер-Дорнер» и в других странах производятся тракторы на гусеничном ходу. Первые тракторы в СССР «Форзон-Путиловец» были выпущены в 1923 г, а с 1930 г. было налажено их серийное производство.

По назначению тракторы разделяют на сельскохозяйственные общего назначения, промышленные, транспортные и специаль­ные. В строительстве сельскохозяйственные тракторы использу­ют ограниченно из-за их неприспособленности для длительной работы на малых скоростях (2,5...5 км/ч), с навесным оборудова­нием, а также из-за малого тягового усилия по сцепной массе. Они также не обладают необходимой для строительных работ проходимостью.

Промышленные тракторы характеризуются большими чем у сель­скохозяйственных тракторов тяговыми усилиями. Их используют на земляных, дорожно-строительных, мелиоративных и других работах в агрегате с различными навесными и прицепными ору­диями. Чаще промышленные тракторы оборудуют гидроприводом для питания рабочего оборудования, использующего до 70 % мощ­ности двигателя. Все колеса промышленных колесных тракторов, эксплуатируемых с навесным оборудованием, выполняют, как правило, ведущими, одного размера, с одинаковым распределе­нием веса трактора на переднюю и заднюю оси, благодаря чему обеспечивается высокое тяговое усилие по сцепной массе, удов­летворительная устойчивость и высокая проходимость. Максималь­ная скорость передвижения гусеничных тракторов обычно состав­ляет 12 км/ч, а колесных тракторов — 40 км/ч.