Передвигающиеся рабочие транспортные машины
11 Транспортные и транспортирующие машины
Перемещение строительных грузов осуществляют при помощи транспортных и транспортирующих машин.
6.1 Транспортные машины
К строительным транспортным машинам относят машины и оборудование, предназначенные для перевозки различных штучных, сыпучих, кусковых и жидких материалов и грузов. Перевозка строительных грузов осуществляется транспортом на различные расстояния. К транспортным строительным машинам относятся: грузовые автомобили, тракторы, прицепы и полуприцепы.
Грузовые автомобили характеризуются значительными скоростями движения, хорошей маневренностью, пригодностью для преодоления сравнительно крутых уклонов и небольшим радиусом поворота. Различают автомобили – бортовые, самосвалы, тягачи и специализированные (цементовозы, автобетоносмесители, автобетоновозы и т. д.). Базой этих автомобилей является автомобильное шасси той или иной марки автомобиля. Автомобиль состоит из шасси и кузова. Шасси включает двигатель, силовую передачу, ходовую часть и устройства для управления (рулевая система и тормоза). Грузовые автомобили различаются:
1 по грузоподъемности;
2 по числу осей (двух- и трехосные);
3 по числу ведущих мостов (осей) – нормальной проходимости (ведущий один задний мост), повышенной проходимости (ведущие два моста: задний и передний или два задних и один передний).
Рекомендуемые файлы
На автомобилях применяют двигатели внутреннего сгорания – дизельные и карбюраторные мощностью 51…662 кВт.
Бортовые автомобили используют для перевозки штучных, кусковых и сыпучих сухих грузов. Кузов бортового автомобиля состоит из платформы, заднего борта и откидных боковых бортов. Грузоподъемность бортовых автомобилей 0,8…14 тонн. Разновидностью бортового автомобиля является седельный тягач, на который опирается полуприцеп, что увеличивает сцепную массу автомобиля и дает возможность более полно использовать тяговое усилие его двигателя.
Самосвалы предназначены для перевозки грузов, допускающих их быструю выгрузку без порчи самотеком при наклоне кузова (грунт, щебень, гравий, песок и т. д.). Различают самосвалы с задней и боковыми выгрузками. Наклон кузова самосвала назад или набок осуществляется гидроцилиндрами. Некоторые автосамосвалы могут работать с самосвальными прицепами. Грузоподъемность самосвалов составляет 2,25…220 тонн.
Тягачи с седельным устройством в сцепе с бортовыми полуприцепами используют для перевозки различных грузов. Применение таких полуприцепов позволяет лучше использовать мощность двигателя, увеличить грузоподъемность автомобиля и его производительность.
Тягачи с пригрузом балластом используют для буксировки многоколесных прицепов-тяжеловозов (трейлеров) грузоподъемностью 20…120 тонн, на которых перевозят тяжеловесные, крупногабаритные грузы и тяжелые строительные машины.
Тракторы используют для перемещения на небольшие расстояния различных тяжеловесных грузов, для работы с бортовыми самозагружающимися прицепами и прицепными землеройными машинами. На тракторах также монтируют навесное строительное оборудование: бульдозеры, корчеватели, краны и т. д. Основные части трактора: двигатель, рама, силовая передача, ходовая часть и механизмы управления. Тракторы могут быть на гусеничном или колесном ходу.
Пневмоколесные тракторы по сравнению с гусеничными имеют более высокие скорости (до 40 км/ч), хорошую маневренность, повышенную мягкость хода и меньше утомляют водителя. Основной их недостаток заключается в довольно высоком удельном давлении на грунт (0,2…0,4МПа), что снижает их проходимость по грунтовым дорогам.
Гусеничные тракторы вследствие значительного веса имеют большую силу сцепления гусениц с грунтом и поэтому развивают большое тяговое усилие и обладают большой проходимостью. Однако скорость их перемещения значительно меньше, чем у колесных тракторов (до 12 км/ч).
Прицепы и полуприцепы в сцепе с автомобилями и тракторами широко применяют в строительстве для перевозки различных грузов и материалов, что значительно повышает производительность транспортных машин.
Прицеп соединяет с тягачом дышло и сцепной крюк, полуприцеп – седельное устройство. Прицепы и полуприцепы бывают общего и специального назначения. К прицепам и полуприцепам общего назначения относят прицепы с бортовой платформой, автомобильные и тракторные прицепы-самосвалы, полуприцепы, роспуски, полуприцепы-цистерны, полуприцепы и прицепы-платформы, тяжеловозы (трейлеры).
6.2 Транспортирующие машины
Транспортирующие машины (машины непрерывного транспорта или конвейеры) – это машины, способные перемещать материалы равномерно и непрерывно в течение необходимого времени.
По принципу действия конвейеры разделяют на перемещающие материал, находящийся на его движущемся рабочем органе, и перемещающие материал под механическим воздействием на него рабочего органа. Рабочим органом конвейеров являются лента, пластина, ковш, скребок, шнек, ролики.
По конструкции рабочего органа конвейеры делятся на ленточные, цепные (пластинчатые и скребковые), винтовые (шнеки), вибрационные и ковшовые (элеваторы) и роликовые.
Ленточные конвейеры предназначены для перемещения сыпучих и однотипных штучных грузов по горизонтали и под небольшим уклоном. Рабочий орган – резинотканевые, резинотросовые или металлические ленты. Некоторые типы резинотканевых лент снабжены боковыми бортами для предотвращения просыпания сыпучих материалов с боков ленты. Ленточные конвейеры могут быть передвижными или стационарными.
Основной производственный показатель ленточного конвейера – это его производительность П. Она зависит от ширины ленты и скорости ее движения и определяется по формуле
где П— производительность ленточного конвейера, т /ч;
v – скорость движения ленты, м/с;
F=0,11 В 2 – при желобчатой ленте;
γ – плотность материала.
Цепные конвейеры применяют при транспортировании крупнокусковых, абразивных и горячих материалов, а также крупных штучных грузов по горизонтали и под небольшим углом наклона или по извилистой в плане траектории. Тяговым органом у цепных конвейеров являются две параллельно расположенные бесконечные цепи, к которым присоединены пластины или скребки. К цепным относятся пластинчатые и скребковые конвейеры.
Пластинчатые конвейеры применяют в качестве основного транспортирующего устройства для перемещения тяжелых крупнокусковых материалов и штучных грузов, а также в качестве питателя для подачи крупнокускового материала к дробилкам. Кроме того, их применяют для перемещения кусковых и сыпучих грузов на короткие расстояния и под большим углом наклона. Транспортирующий орган состоит из отдельных металлических или деревянных пластин, прикрепленным к двум крупнозвеньевым цепям. Цепи огибают приводной и натяжной барабаны и в пролете опираются своими роликами на гладкие направляющие станины. Производительность пластинчатых конвейеров определяется по той же формуле, что и ленточных.
Скребковые конвейеры применяют для перемещения кусковых и сыпучих грузов на короткие расстояния и под большим углом наклона, а также в качестве питателей в различных установках. Они конструктивно просты и удобны для загрузки и разгрузки материалов, но требуют большого расхода энергии и быстро изнашиваются. В качестве тяговых цепей этих конвейеров применяют втулочно-роликовые или специальные цепи. Желоба скребковых конвейеров изготовляют из стальных листов толщиной 3…6мм, шириной 400…800мм. Производительность П скребкового конвейера рассчитывается по формуле
где Yед – объем материала, переносимого одним скребком;
kв – коэффициент использования времени смены;
l – шаг установки скребков.
где D – диаметр винта, м;
t – шаг винтовой линии, м;
γ – плотность транспортируемого материала;
ψ – коэффициент заполнения желоба, выбираемый в зависимости от транспортируемого материала.
Ковшовые конвейеры (элеваторы) применяют для перемещения сыпучих материалов вертикально вверх или под большим углом уклона. Транспортирующим органом этих конвейеров служат ковши, прикрепленные к тяговым цепям. Если элеватор предназначен для горячих или пылевидных материалов, его закрывают кожухом, предотвращающим остывание или распыление груза. Ковши элеваторов имеют различную форму в зависимости от рода транспортируемого материала и принятого способа загрузки. Производительность элеватора П определяется по формуле
где v – скорость движения рабочего органа;
ψ – коэффициент наполнения ковша;
γ – плотность транспортируемого материала;
Роликовые конвейеры предназначены для перемещения штучных грузов, имеющих, как минимум, одну плоскую поверхность, на которой они могут сохранять устойчивое положение. Рабочий орган такого конвейера – цилиндрические свободно вращающиеся ролики близко расположенные друг к другу. Ролики вращаются под действием массы расположенного на них груза, позволяя ему свободно перемещаться по горизонтали или наклонной плоскости вверх. Производительность роликовых конвейеров П рассчитывается по формуле
где Uтр – линейная скорость перемещения груза;
l – шаг размещения отдельных мест груза;
kв – коэффициент использования времени смены.
Транспортные машины. Характеристика строительных грузов.
Основные параметры, эксплуатационные характеристики транспортных машин. Назначение, конструктивные схемы, рабочий процесс и технологические возможности, основные параметры, эксплуатационные характеристики транспортирующих машин.
В строительстве для перемещения грузов используют наземный, водный и воздушный виды транспорта. Массовый (>90% всех перевозок) – наземный (автомобильный, тракторный, ж/д, с использованием транспортирующих средств).
Автомобильный транспорт составляет 80% перевозок от всех перевозок. Расходы на него составляют 12-15% от всех строительно-монтажных работ.
Тракторный транспорт – используют при бездорожье, вывозка леса, освоение стройплощадок, где автомобильные дороги не экономично устраивать.
Прицепы и полуприцепы – несамоходные, перемещают их тягачом.
Транспортирующими называют технические средства непрерывного действия для перемещения массовых сыпучих и штучных грузов по определенным линейным трассам. Делят на конвейеры 1 и устройства для трубопроводного транспорта 2.
Железнодорожный транспорт – используют для крупных объектов, расстояния более 200 км. Это крытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны, вагоны-самосвалы.
Водный транспорт – это речные и морские суда. Сухогрузные и нефтеналивные – танкеры грузоподъемностью до 1000 т. Самоходные и несамоходные (баржи, секции). Недостаток: малая скорость перевозок, сезонность.
Грузовые автомобили и автопоезда: грузовой автомобиль – это средство безрельсового транспорта с собственным двигателем, предназначенное для перевозки грузов.
Различают грузовые автомобили общего назначения, специализированные и специальные. Открытые платформы с откидными бортами, повышенной проходимости со всеми ведущими колесами, со сцепными устройствами для буксировки.
Вместе с прицепом или полуприцепом автомобиль образует автопоезд. По проходимости различают автомобили дорожные, внедорожные (карьерные), повышенной и высокой проходимости.
В зависимости от типа движителя они бывают колесные, колесно-гусеничные, на воздушной подушке, автомобили-амфибии.
По грузоподъемности: особо малой (до 1 т), малой (1-2 т), средней (2-5 т), большой (>5 т) и особо большой грузоподъемности (от 1 до 110 т). Состоит из шасси, кузова и двигателя (карбюраторного, дизеля, газотурбинного). 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, гидромеханической.
Ходовая часть включает раму, подвеску, оси (мосты) и колеса. На раме устанавливают кузов, кабину, двигатель, коробку передач и др.
Механизмы управления – рулевое управление, управление скоростями передвижения и тормозная система.
Самосвалы применяют для перевозки грунта, песка, асфальта; с задней, боковой, на одну, обе стороны, трехсторонняя разгрузка. Грузоподъемность – 5-12 т; карьерные – 300 т.
Специальные автомобили приме-няют для перевозки жидкотекучих (растворов, бетонов, расплав-ленного битума, жидкого топлива) и псевдожидких грузов (цемента, извести-пушенки, алебастра, гипса, молотого известняка, сухой золы, минеральных порошков, сухих сыпучих растворов, мелкзернистых бетонов, их компонентов и др. вяжущих веществ).
Автоцементовоз – это автопоезд из седельного автомобиля – тягача и полуприцепа – несущей цистерны.
Автобетоносмесители – загружают готовой или сухой бетонной смесью. На 70-90 км. Вращающийся смесительный барабан. Для транспортирования жидкого битума с Т=200°С, а также холодных материалов (битума, дегтя, эмульсий, мазута, нефти) применяют автобитумовозы и автогудронаторы.
Тракторы. Трактором называют самодвижущуюся гусеничную или колесную машину, предназначенную для передвижения прицепных и навесных строительных, дорожных, с/х и других машин.
Максимальная скорость передвижения гусеничных – 12 км/ч, колесных – 40 км/ч. Транспортные тракторы оборудуют грузовой платформой, а специальные – лебедками, платформами, подъемниками.
Тракторы разделяют на классы по основному показателю – тяговому усилию. У гусеничных оно равно их массе, а у колесных – 0,5-0,6 от массы.
Пнемоколесные тягачи. В строительстве это как базовые машины для работы с различным прицепным и навесным рабочим оборудованием. Обладают высокой тяговой характеристикой, транспортными скоростями (до 50 км/ч и более), маневренностью и производительностью.
Мощность двигателя составляет 900 кВт при нагрузке на ось 750 кН и более. Они бывают одноосные и двухосные.
Конвейер (англ. conveyer – перевозить, convey – транспортер) – это транспортная установка или машина непрерывного действия.
По грузонесущему элементу их разделяют на ленточные, пластинчатые, роликовые (рольганги), скребковые, ковшовые, винтовые (шнеки) и т.д.
По принципу действия различают – гравитационные, приводные (тяговые и вибрационные). Они перемещают материал горизонтально и наклонно (сыпучие и кусковые материалы, штучные грузы, пластичные смеси растворов и бетонов).
Рис. 1. Ленточный конвеер
а- общая схема; б- роликоопоры; в- схема усилий в ветвях ленты в зоне приводного барабана.
Перемещение груза осущесвляется бесконечной прорезиненной лентой 4, огибающей 2 барабана – приводной 6 и натяжной 2. Движение ленты с грузом через загрузочное устройство 3 обеспечивается силой трения на поверхности ее контакта с приводным барабаном, вращение которому передается от электродвигателя 10 через редуктор 9. Обе ветви ленты поддерживаются от провисания катучими опорами 5 и 8 – установлены чаще под грузовой ветвью и реже – под холостой. В зоне загрузки материала они представляют прямые горизонтальные ролики (рис.б). Материал разгружают через барабан 6. Для увеличения тягового усилия рядом с приводным барабаном 6 устанавливают отклоняющий барабан 7, увеличивающий угол обхвата φ. От провисания ленты, увеличения тягового усилия – лента натягивается предварительно винтовым или натяжным грузовым устройством 1. Возможна промежуточная разгрузка с помощью наклонно установленного плужкового сбрасывателя 11.
Ширина ленты В=0,4-2 м. Скорость движения – 0,8-4 м/с (для штучных V=0,5-1,5 м/с). Ленты – тканевые, прорезиненные, из нескольких слоев ткани (бельтинга) из хлопчатобумажных или синтетических волокон.
Достоинства: высокая производительность – 1000-8000 т/ч, дальность транспортирования – 10 км – установив каскадом один за другим.
В строительстве используют стационарные и передвижные контейнеры (ленточные), перемещающие грузы на небольшие расстояния. Стационарными оборудуют бетонные и железобетонные заводы, склады стройматериалов. Передвижные – от 5 до 15 м длиной на колесах.
, (2)
где А – площадь поперечного сечения потока материала, м 2 ;
ρ – плотность материала, т/м 3 ;
V – скорость движения материала, м/с.
Пластинчатые конвейеры – для материалов с острыми кромками, крупнокускового камня в дробилки, горячих материалов. Тяговый орган – 2 бесконечные цепи, огибающие приводные и натяжные звездочки. К тяговым цепям прикреплены металлические пластины, перекрывающие друг друга. В=0,4-1,6 м; V=0,01-1,0 м/с (исключены просыпания). Эскалаторы: разновидность пластинчатых конвейеров. Тоннельные для метрополитенов, поэтажные – для крупных зданий, магазинов. Настил – ступени h=0,4 м, b=1 м. Тяговой орган – 2 параллельные пластичные цепи. α=30°; до 45 м – высота подъема. V=0,75-0,96 м/с. Пропускная способность до 1000 чел/час.
Скребковые – на тяговых цепях скребки.
Винтовые – горизонтально и наклонно (α=20°). Для сыпучих, кусковых, тестообразных материалов на расстояния до 30-40 м. П=20-40 м 3 /ч. Винты – сплошные, ленточные, лопастные, фасонные.
Вибрационные – снижение сил внутреннего трения. Электромагнитные возбудители, вибраторы с механическим приводом. Для равномерного потока материалов на небольшие расстояния, при дозировке инертных материалов.
Подъемники непрерывного действия – для штучных грузов. Площадки – люльки (люлечные элеваторы). Для погрузочно-разгрузочных работ.
Виброжелобы – для подачи бетонной смеси к месту укладки. Корпус через подвески присоединен к несущей конструкции. Колебания корпусу сообщаются укрепленным на нем вибратором.
Погрузочно-разгрузочные машины предназначены для погрузки штучных грузов и сыпучих материалов на транспортные средства (ж/д вагоны, автомобили, конвейеры), для разгрузки их, для перемещения в хранилищах при складировании и сортировке.
1)- По рабочему процессу: 1 – машины цикличного; 2 – непрерывного действия.
2)- По виду ходового оборудования: 1 – рельсоколесные; 2 – пневмоколесные; 3 – гусеничные.
3)- По назначению: 1 – автопогрузчики (вилочные); 2 – одно- и многоковшовые погрузчики; 3 – краны-манипуляторы.
4)- По способу разгрузки: 1 – фронтальные; 2 –полуповоротные; 3- перекидной тип погрузчика.
Рабочий цикл – захват материала, его перемещение, выгрузка, возврат на исходную позицию.
Вилочный автопогрузчик – подъемно-транспортная машина с вертикальным телескопическим подъемником и подвешенными на нем грузовыми вилами. Сменные рабочие органы: штырь для рулонов и коротких труб; захват для бревен; ковш для сыпучих материалов; безблочная стрела; крановая стрела; рычажная крановая стрела.
По грузоподъемности: легкие (до 2 т); средние (3,2-5 т); тяжелые (5-10 т); сверхтяжелые (>10 т).
В строительстве наиболее распространены фронтальные автопогрузчики средней грузоподъемности.
Состоят из самоходного короткобазового шасси; ДВС с коробкой передач; ведущего и управляемого мостов с ходовыми колесами; рулевого управления.
Высокая маневренность, развороты в стесненных условиях, в складах. Максимальная высота подъема вилочного захвата – 4,5 м. Скорость подъема – 0,5-10 м/мин, передвижения – 50 км/час.
Краны-манипуляторы – специальные подъемно-транспортные средства с дистанционным управляемым грузозахватным устройством.
Одноковшовые погрузчики – для погрузки на транспорт (автомобили, полувагоны) сыпучих и кусковых грузов (песок, гравий, щебень, мусор, уголь, кокс). Они могут быть оборудованы специальными устройствами для монтажных, зачистных, планировочных, снегоуборочных работ.
1)- По грузоподъемности: 1 – легкие (0,5-2 т); 2 – средние (2-4 т); 3 – тяжелые (4-10 т); 4 – большегрузные (>10 т).
2)- По шасси: на тракторах, тягачах, специальное шасси.
3)- По ходовому устройству: колесные, гусеничные.
4)- По направлению разгрузки ковша: 1 – с передней (фронтальной); 2 – с боковой (полуповоротные) и задней (перекидные) разгрузкой.
В строительстве больше используют фронтальные погрузки на спецшасси. Рабочее оборудование состоит из ковша, стрелы, навешенных на портал, жестко соединенный с рамой погрузчика. Стрелу поднимают двумя гидроцилиндрами.
Скорость подъема ковша – 1-1,5 м/с, высота подъема: 1,25 т – 2,7 м; 5 т – 3,4 м. Скорость передвижения – 8-12 км/ч; транспортные скорости – 25-50 км/ч.
Их оснащают многими видами сменного и навесного рабочего оборудования: ковшами с норматированной, увеличенной и уменьшенной вместимостью; двухчелюстными, скелетными, с боковой разгрузкой, с увеличенной высотой разгрузки; с принудительной разгрузкой, бульдозерный овал, рабочее оборудование экскаватора; грейфер; грузовые вилы; крановое оборудование; челюстной захват; захват для столбов и свай; плужный снегоочиститель, роторный снегоочиститель; кусторез; корчеватель-собиратель; рыхлитель.
Издается с 2007 года
Основная информация о строительной спецтехнике: виды машин, область применения
Строительная техника очень обширное понятие. Оно включает в себя большое количество разнообразных машин и оборудования, которые помогают возводить здания, сооружения, прокладывать дороги и коммуникации. К строительной техники относятся иногда даже те машины, которые изначально создавались для других целей.
Общая классификация
Из-за большого разнообразия машин, классификация строительной техники сложная и многоуровневая. Для начала её подразделяют на машины и оборудование, а также по четырём основным критериям:
По специализации строительную технику можно разделить на специализированную – предназначенную для определённого вида работ и универсальную – способную совмещать несколько функций. Например, башенный кран может выполнять только грузоподъёмные функции, в то время как одноковшовый гидравлический экскаватор может рыть траншею или котлован, измельчать материал с помощью специальных ковшей-дробилок, заниматься сносом старых, ветхо аварийных зданий и сооружений с помощью гидроножниц или гидромолота.
По типу привода есть техника с автономным питанием и зависимым. К автономным силовым установкам относятся бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания, аккумуляторные электрические машины, техника с газомоторным двигателем. Зависимые источники – это электропитание от стационарной сети (одно- или трёхфазной), гидравлической системы отдельных машин, с применением пневмопривода.
Строительная спецтехника включает машины, которые устанавливаются стационарно – такие как бетонные заводы или пристяжной башенный кран, а также передвижную технику на разных типах движетелей. Строительные машины могут быть на колёсном, гусеничном или рельсовом ходу, передвигаться не только по земле, но и по водной поверхности (например, земснаряды) или по воздуху – например, дроны для геодезических работ.
Категории спецтехники
В классификаторе строительной техники все машины поделены на категории по видам выполняемых технологических процессов. Внутри каждой категории есть свое разделение по виду рабочего органа и способу выполнения работ.
Классификация по видам работ включает:
Транспортные средства
Сюда относятся машины, которые перемещают материалы, грунт, мусор на рабочих участках, а также специальный транспорт для перевозки несамоходной или тяжелой строительной техники. К этой категории относятся:
Также к этой категории относятся специальные машины, такие как автогудронаторы, автобетононасосы и миксеры на автомобильном шасси и др.
Землеройная техника
К строительным машинам и оборудованию для проведения различных землеройных работ относятся:
Дорожно-строительная техника
Классификация машин для дорожного строительства имеет свои подклассы:
Грузоподъёмные машины
В это категорию относится строительная и грузоподъемная спецтехника для монтажных работ:
Отделочное оборудование
Разные виды строительных механизмов и машин для кровельных и отделочных работ активно помогают механизировать труд. Это позволяет повысить производительность и качество. Стоит выделить:
Вспомогательные машины
Помимо основных, на стройках выполняются различные вспомогательные работы. Необходимо связать арматуру, замешать смесь, подготовить металлоконструкции и многое другое. Тут на помощь приходят машины вспомогательного звена. Среди них стоит отметить:
Сюда же можно отнести спецтехнику для забивки и закручивания свай: различные молоты на дизельном, гидравлическом, паровом ходу, вибромолот и вибропогружатель, копры на гусеничной или колесной базе, бурильно-сваебойную установку, перегружатели и многое другое.
Другие виды классификации строительной техники
К прочей классификации можно отнести деление спецтехники на машины циклического и непрерывного действия. Цикличные машины делают рабочие операции поэтапно. Например, ковшовый экскаватор отделяет грунт от склона, загребает его в ковш, выгружает в стороне или в грузовик и возвращается на исходную точку.
Машины непрерывного действия работают по иному принципу. Они постоянно производят действие, которое стразу даёт результат. Например, штукатурная станция, которая с момента запуска начинает подавать раствор непрерывно, без циклов.
Обычно машины циклического действия имеют меньшую производительность, поскольку операции растянуты во времени, но при этом они более универсальные, чем техника непрерывного цикла.
Ещё одним критерием классификации строительной спецтехники является размеры машин и оборудования. Их разделяют на:
Характеристики спецтехники
Рассмотрим на какие общие характеристики стоит обратить внимание, приобретая технику на стройку, для дорожных, земляных и прочих работы: