Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Ярославский государственный технический университет»
Кафедра «Строительные и дорожные машины»
ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ
БАШЕННЫЕ КРАНЫ
ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ МАШИНЫ
Отчет по учебной практике по дисциплине
«Строительные машины»
ЯГТУ 270102.65-021 к/р
Работу выполнила
студентка гр. ЗПГС-45
А.Е. Шолупова
2010
Содержание
1. Одноковшовые экскаваторы
1.1 Общие сведения
1.2 Классификация одноковшовых экскаваторов
1.3 Устройство одноковшовых экскаваторов
1.4 Система индексации одноковшовых экскаваторов
2. Башенные краны
2.1 Общие сведения
2.2 Устройство башенных кранов
2.3 Основные разновидности кранов
2.4 Основные параметры кранов
2.5 Индексация строительных башенных кранов
3. Погрузочно-разгрузочные машины ковшовые и вилочныепогрузчики
3.1 Назначениепогрузочно-разгрузочных машин
3.2 Классификация погрузочно-разгрузочных машин
3.3 Вилочные погрузчики
3.4 Одноковшовые погрузчики
3.5 Многоковшовые погрузчики
Заключение
Список использованной литературы
1. Одноковшовые экскаваторы
1.1 Общие сведения
Основной по популярностимашиной‚ используемой на строительных площадках для производства земляныхработ‚ перегрузки сыпучих и кусковых материалов и выполнения других работ‚ взависимости от установленного дополнительного оборудования‚ вне всякогосомнения, является экскаватор. Простота, надежность и впечатляющаяуниверсальность позволяют ему играть главенствующую роль практически на любойстройке.
Первые экскаваторы былипостроены в России еще в начале девяностых годов 19 века, на бывшем Путиловскомзаводе. До 1917 г. было выпущено около 50 машин, из них около 40железнодорожных одноковшовых экскаваторов и 10 — многоковшовых. При организациисерийного выпуска экскаваторов было признано целесообразным установить рядстандартов, включающих классификацию и параметры машин. Первый такой стандарт (наодноковшовые экскаваторы) появился в 1933 году и после коренной переработки былутвержден в форме стандарта ГОСТ 518-41.
Экскаваторами называютсяземлеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта,являющиеся основным типом землеройных погрузочно-разгрузочных машин.
Многоковшовые экскаваторы обеоперации — копание грунта и его перемещение — выполняют одновременно; одноковшовыеэти операции выполняют последовательно, прерывая копание на время перемещениягрунта. Таким образом, рабочее время машины, в течение которого выбирают грунт,и производительность многоковшовых экскаваторов выше, чем одноковшовых. Несмотряна это, одноковшовые экскаваторы распространены шире вследствие ихуниверсальности, т.е. возможности применять их как на земляных, так и напогрузочно-разгрузочных работах в самых тяжелых, в том числе скальных (спредварительным взрыванием), грунтах.1.2 Классификация одноковшовых экскаваторов
Существуют три основные группы:
строительно-универсальные — сковшами емкостью до 3 м3, предназначенные для производства земляных работ;
карьерные — с ковшами емкостьюот 2 до 8 м3, предназначенные для работы в карьерах на разработке рудных иугольных месторождений;
вскрышные — с ковшами емкостьюболее 6 м3, предназначенные для разработки верхних слоев пород (вскрыши).
Одноковшовые экскаваторыразличают по использованию их с различными видами рабочего оборудования.
Универсальные экскаваторыпредназначены для работы с различными видами сменного оборудования; прямой иобратной лопатой, драглайном, крановой стрелой с крюковой подвеской илигрейфером, копром для забивки свай и т.д.
Полууниверсальные экскаваторыкроме основного рабочего оборудования имеют один или два вида дополнительногосменного оборудования (прямую лопату, обратную лопату, драглайн).
Специальные мощные экскаваторыимеют лишь один вид оборудования, например прямую лопату.
Одноковшовым универсальнымэкскаватором называется машина цикличного действия, предназначенная для выемкии перемещения грунтов и иных материалов с помощью одного из видов рабочегооборудования с одним ковшом, и для выполнения погрузочных сваебойных и прочихработ другими видами сменного рабочего оборудования.
Рабочий цикл этогораспространённого класса экскаваторов складывается из:
операций резания (копания) грунта(с одновременным заполнением ковша),
перемещения заполненного ковша кместу разгрузки,
выгрузки грунта из ковша ивозвращения ковша в забой.
Продолжительность рабочего циклав зависимости от мощности и типа экскаватора и условий работы колеблется от 12до 80 сек. Производительность одноковшового экскаватора на 1 м3 ёмкости ковша взависимости от условий работы составляет от 100 до 350 тыс. м3в год, или 80-180м3/ч. Одноковшовые экскаваторы используются для разработки любых, в том числесамых крепких и неоднородных, грунтов с крупными твёрдыми включениями. Дляработы в более мягких грунтах одноковшовые экскаваторы могут снабжаться ковшамиувеличенной ёмкости. Скальные породы и мёрзлые грунты перед разработкойодноковшовым экскаватором разрыхляют (обычно взрывом)
По роду ходового оборудованияразличают гусеничные, колёсные, шагающие, на ж. — д. ходу, плавучие,колёсно-гусеничные одноковшовые экскаваторы.
По типу привода — с однимдвигателем и со смешанным и индивидуальными приводами всех рабочих механизмов.
По роду силовой установки — сприводом от двигателя внутреннего сгорания (дизельные, редко карбюраторные игазогенераторные), электрические, гидравлические, пневматические икомбинированные.
По виду управления — с ручным,гидравлическим, пневматическим, электрическим и смешанным.
По виду рабочего оборудованияэкскаваторы подразделяются на одноковшовые с жёсткой шарнирно-скользящей связьюковша со стрелой (прямая лопата), с жёсткой шарнирной связью ковша со стрелой (обратнаялопата), с гибкой связью ковша со стрелой (драглайн, грейфер и др.).
Наиболее распространенооборудование прямой лопаты; им оснащаются экскаваторы любой мощности с ковшамиёмкостью до 153 м3. Экскаваторы с оборудованием прямой лопаты и с разгрузкой втранспортные средства или отвал целесообразно применять при разработкеместорождений полезных ископаемых и для рытья котлованов, преимущественно вкрепких, каменистых и скальных породах и грунтах, а также в устойчивых грунтахср. крепости. Оборудование обратной лопаты используется для рытья узких траншей(шириной 0,7 — 1,5 м и глубиной до 8 м), особенно с вертикальными стенками дляпрокладки сетей канализации, нефтепроводов, устройства фундаментов в крепких икаменистых грунтах, а также сооружения небольших котлованов.
Рабочее оборудование экскаватора-драглайнасостоит из стрелы и ковша, подвешенного к стреле при помощи подъёмного итягового канатов. Выемку грунта драглайн производит, как правило, ниже уровняустановки экскаватора; ковши применяются различной ёмкости — в скальныхпредварительно разрыхлённых породах допускается работа драглайна при ёмкостиковша свыше 10 м3. Продолжительность цикла обычно на 10-20 больше, чем приработе экскаватора с оборудованием прямой лопаты. С оборудованием драглайнаработает до 40 одноковшовых экскаваторов. Драглайны, имеющие т. н. шагающийход, получили название шагающих драглайнов. Оборудование грейфера применяетсядля погрузочных работ, рытья котлованов с отвесными стенками, для работ подводой. Оборудование струга приспособлено для планировочных работ, удалениядорожной одежды и т.п. Отдельные модели экскаваторов, предназначенные восновном для строительства (с ковшами ёмкостью до 5 м3), снабжают различнымсменным оборудованием не только для земляных, но и для монтажных,подъёмно-транспортных, погрузочно-разгрузочных, свайных и буровых работ, валкилеса и корчёвки пней и т.п. Такие экскаваторы обычно называются универсальными,т.к они применимы во многих видах земляных и строительных работ. Если числоединиц сменного оборудования не превышает трёх (например, лопата, драглайн,кран), экскаватор называется полууниверсальными.
Получают широкое распространениеэкскаваторы с гидроприводом, т. н. гидроэкскаваторы, у которых все виды рабочихорганов шарнирно связаны с поворотной платформой и перемещаются с помощьюгидроцилиндров, приводимых в движение насосами высокого давления (10 — 40 МПа).В этом случае для передачи вращения (привод поворота, хода) обычно применяютгидравлические двигатели. Этот вид одноковшовых экскаваторов изготовляется сковшами малой (до 1,8 м3), средней (2-3 м3) и большой (3,2-6 м3) ёмкости. Основноерабочее оборудование — обратная лопата. Удельная мощность гидравлическихэкскаваторов в зависимости от условий работы (мягкие или крепкие грунты) составляетот 133 до 213 квт на 1 м3 ёмкости ковша.
В зависимости от назначенияодноковшовые экскаваторы подразделяют на строительные, карьерные,строительно-карьерные и вскрышные, кроме того, выделяют тоннельные экскаваторы,плавучие и др.
Строительные экскаваторы — самыйраспространённый тип одноковшовых экскаваторов: насчитывают около 200 моделей,выпускаемых более чем 80 отечеств. и зарубежными заводами. Различают: универсальныемалой мощности (ёмкость ковша 0,05-1,8 м3, грузоподъёмность крана 0,7-45 т,масса 1,5-65 т); средней мощности — полууниверсальные (ёмкость ковша 2-3 м3,грузоподъёмность крана 60-80 т, масса 72-105 т); большой мощности — полууниверсальные(ёмкость ковша 3,25-6 м3, грузоподъёмность крана 100-150 т, масса 115-210 т). Удельнаямасса на 1 м3 ёмкости ковша для крепких грунтов составляет для этихэкскаваторов 33-36 т. Экскаваторы малой мощности часто имеют сменное гусеничноеи пневмоколёсное ходовое оборудование и одномоторный привод.
У гидравлических экскаваторовиндивидуальный или смешанный привод. Карьерные экскаваторы изготовляются соборудованием лопаты, реже со сменным оборудованием драглайна и крана. Отличаютсямощным рабочим оборудованием, высокими рабочими усилиями и скоростями, короткимциклом работы, что обусловливает по сравнению с др. экскаваторами тех жетипоразмеров большую производительность при погрузке в транспортные средства,особенно при крепких грунтах. Экскаваторы средней (ёмкость ковша 2-4 м3) ибольшой (ёмкость ковша 5-20 м3) мощности, массой 76-900 т предназначены дляработы в карьерах, особенно в крепких, предварительно взорванных породах игрунтах с погрузкой главным образом в большегрузные автосамосвалы. Выпускаютсякак в виде полууниверсальных экскаваторов, так и спец. лопат со стандартным иудлинённым оборудованием для верхней погрузки в средства транспорта,расположенные на бровке забоя (выемки). Ходовое оборудование — гусеничное. Силовоеоборудование — электрическое с индивидуальным приводом механизмов по системегенератор — двигатель. Удельная мощность приводного двигателя 60 — 80 квт на 1м3 ёмкости ковша, давление на грунт 0,15-0,25 МПа, скорость хода 0,6-1,5 км/ч. Гидравлическиекарьерные экскаваторы имеют ёмкость ковша до 8-9 м3, разрабатываются модели сковшами ёмкостью 12-20 м3.
Строительно-карьерныеэкскаваторы средней и большой мощности предназначены для работы в основном накарьерах нерудных строительных материалов. По своей конструкции они занимаютсреднее положение между строительными и карьерными. Вскрышные экскаваторыизготовляют обычно с оборудованием лопаты для перемещения в отвал вскрышныхпород на карьерах. Вскрышные экскаваторы с ковшами ёмкостью до 15 м3применяются также для погрузки в транспортные средства, расположенные на бровкеразрабатываемого забоя. Ёмкость ковша экскаватора от 6 до 153 м3, масса 700-12700 т. Ходовое оборудование мощных моделей — 4 спаренные гусеницы. Силовоеоборудование такое же, как у карьерных экскаваторов. Удельная масса 45-90 т на1 м3 ёмкости ковша, скорость хода 0,3-0,5 км/ч. Помимо механической лопаты навскрышных работах применяются драглайны на шагающем ходу со стрелами длиной до100 м, с ковшами ёмкостью от 5 до 168 м3, массой до 14 тыс. т. Они являютсяосновным оборудованием при бестранспортных системах разработки месторожденийполезных ископаемых.
Тоннельные и шахтные экскаваториспользуют в подземных условиях в выработках большого поперечного сечения припроходке тоннелей, сооружении камер подземных сооружений, выемке полезныхископаемых. Ёмкость ковша 0,75-1 м3, масса 16-30 т.1.3 Устройство одноковшовых экскаваторов
/>
/>
Одноковшовый экскаватор состоитиз следующих основных частей: ходового устройства — 1; поворотной части — 3 ирабочего оборудования — 2.
Ходовое устройство воспринимаети передает на основание (грунт) нагрузки от массы машины и нагрузки,возникающие при работе, а также обеспечивает передвижение экскаватора.
Ходовое устройство экскаваторовбывает следующих типов:
Г — гусеничное с минимальнодопустимой опорной поверхностью гусениц;
ГУ — гусеничное с увеличеннойопорной поверхностью гусениц, предназначенное для работы на грунтах с низкойнесущей способностью;
П — пневмоколесное, позволяющееувеличить мобильность экскаватора, облегчить и ускорить его переброскусобственным ходом с одного строительного объекта на другой;
Ш — специальное шассиавтомобильного типа, отличающееся от типа П тем, что, кроме двигателя,установленного на поворотной части экскаватора, на шасси установлен болеемощный двигатель, обеспечивающий передвижение экскаватора с большой скоростью; ходовоеустройство типа Ш имеет прочную и низкую специальную раму, отличающуюся поконструкции от рамы шасси грузового автомобиля;
А — шасси грузового автомобиля;
Тр — тракторное (обычноиспользуют пневмоколесные тракторы).
Поворотная часть состоит изповоротной платформы с механизмами и силовым оборудованием и рабочегооборудования.
Поворотная платформа опираетсячерез специальное роликовое опорно-поворотное устройство на раму ходовогоустройства и может поворачиваться относительно него в горизонтальной плоскости.Одна и та же поворотная платформа может быть установлена на ходовые устройстваразличных типов.
В зависимости от угла поворотаповоротной платформы в горизонтальной плоскости экскаваторы называютполноповоротными или неполноповоротными.
Поворотная часть полноповоротногоэкскаватора может вращаться вокруг вертикальной оси на неограниченный угол.
Рабочим оборудованием называетсякомплекс узлов экскаватора, содержащий рабочий орган (например, ковш, крюк илигрейфер, с помощью которого копают грунт, поднимают груз, захватывают сыпучие икусковые материалы) и обеспечивающий его действие в зоне работы экскаватора.
Основной рабочий органэкскаватора — ковш — предназначен для копания, удерживания при перемещении иразгрузки грунта или другого материала. Копанием называется одновременноесрезание грунта и заполнение им ковша. Срезаемая часть грунта называетсястружкой.
Рабочий цикл экскаватора состоитиз следующих операций:
Собственно копание грунта (срезаниегрунта и заполнение им ковша).
Выведение ковша с грунтом иззабоя, чтобы обеспечить возможность беспрепятственного поворота платформы.
Перемещение заполненного грунтомковша к месту разгрузки, для чего или поворачивают платформу с рабочимоборудованием (у полноповоротных), или только рабочее оборудование (унеполноповоротных машин).
Разгрузка грунта из ковша вотвал или в транспортное средство.
Перемещение ковша (поворотплатформы) к забою.
Опускание ковша для подготовки кследующей операции копания.1.4 Система индексации одноковшовых экскаваторов
Индексация одноковшовыхэкскаваторов определена ГОСТ 30067-93 «Экскаваторы одноковшовыеуниверсальные полноповоротные. Общие технические условия».
Заводы-изготовители иногдаиспользуют собственную маркировку (например, ЕТ, ЕК, ЕА и др.) Индекс одноковшовыхуниверсальных экскаваторов согласно ГОСТ состоит из букв и цифр. Буквы ЭОозначают «экскаватор одноковшовый».
Первая цифра — размерная группаэкскаватора (эксплуатационная масса, т.е. масса готового к работе полностьюзаправленного экскаватора с основным рабочим оборудованием и с машинистом,масса которого (75 ± 3) кг): 1 — до 6,3 т; 2 — свыше 6,3 до 10 т; 3 — свыше 10до 18 т; 4 — свыше 18 до 32 т; 5 — свыше 32 до 50 т; 6 — свыше 50 до 71 т.
Вторая цифра — тип ходовогоустройства: 1 — гусеничное; 2 — гусеничное с увеличенной опорной поверхностьюгусениц; 3 — колесное; 4 — на базе специального шасси автомобильного типа; 5 — набазе автомобиля; 6 — на базе трактора.
Третья цифра — исполнениерабочего оборудования: 1 — с гибкой подвеской (канатной); 2 — с жесткойподвеской; 3 — телескопическое.
Четвертая цифра — порядковыйномер модели (1; 2; 3).
Затем указывается буквенноеобозначение очередной модернизации (А, Б, В. .), далее буквенное обозначениеклиматического исполнения (ХЛ, Т, ТВ), при его отсутствии — для умеренногоклимата.
Например:
Э0-2621В — экскаватородноковшовый, 2-й размерной группы, на базе трактора, с жесткой подвескойрабочего оборудования, 1 — номер модели, В — модернизация;
Э0-3323А — экскаватородноковшовый, 3-й размерной группы (эксплуатационная масса 16,2 т), напневмоколесном ходу, с жесткой подвеской рабочего оборудования, 3-й модели, А — модернизация;
ЭО-4126 — экскаватородноковшовый, 4-й размерной группы (25,1 т), на гусеничном ходу, с жесткойподвеской, 6-й модели.
2. Башенные краны2.1 Общие сведения
Башенные краны являются ведущимигрузоподъемными машинами в строительстве и предназначены для механизациистроительно-монтажных работ при возведении жилых, гражданских и промышленныхзданий и сооружений, а также для выполнения различных погрузочно-разгрузочных работна складах, полигонах, и перегрузочных площадках. Они обеспечивают вертикальноеи горизонтальное транспортирование строительных конструкций, элементов зданий истроительных материалов непосредственно к рабочему месту в любой точкероящегося объекта. Темп строительства определяется производительностьюбашенного крана, существенно зависящей от скоростей рабочих движений.
Рабочими движениями башенныхкранов являются подъем и опускание груза, изменение вылета стрелы (крюка) сгрузом, поворот стрелы в плане на 360°, передвижение самоходного крана. Отдельныедвижения могут быть совмещены, пример подъем груза с поворотом стрелы в плане. Всебашенные краны снабжены многодвигательным электроприводом с питанием от сетипеременного тока напряжением 220/380 В. В общем случае каждый башенный кран — этоповоротный кран с подъемной или балочной стрелой, шарнирно закрепленной вверхней части вертикально расположенной башни.
2.2 Устройство башенных кранов
Башенный кран — поворотный крансо стрелой, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни (рис.1).Основные параметры башенного крана: грузоподъемность, вылет, высота подъемагруза, глубина опускания груза, скорость подъема (опускания) груза, скорость поворотабашни, скорость перемещения крана.
Существует множество типовбашенных кранов. Они нашли широкое применение при строительстве зданий исооружений в производстве погрузочно-разгрузочных работ. Башенный кран состоитиз следующих основных узлов: башня, ходовая рама с колесами, опорно-поворотноеустройство, поворотная платформа с грузовой и стреловой лебедкой, спротивовесом; механизм поворота и электрооборудования, механизм подъема груза,механизм для изменения вылета, механизм передвижения крана и т.д.
/>
Рис.1. Башенные краны (а — быстромонтируемыйкран на винтовых опорах РБК-2-20; б — кран на рельсовом ходу КБ-504А: 1 — ходоваярама; 2 — опорно-поворотное устройство; 3 — поворотная платформа; 4 — механизмповорота; 5 — грузовая лебедка; 6 — стреловая лебедка; 7 — противовес; 8 — башня;9 — кабина; 10 — стреловой расчал; 11 — тележечная лебедка; 12 — стрела; 13 — грузоваятележка; 14 — крюковая подвеска).
Все башенные краны имеют башню,что подразумевается уже самим их названием, и стрелу; эти башни и стрелы бываютсамыми разнообразными. Башня крана — как бы его остов, который служит дляподдержания стрелы на определенной высоте, а также для передачи нагрузок сострелы на ходовую раму и крановые пути. Башню изготовляют из металлическихуголков или труб, иногда бывают башни, выполненные в виде сплошной трубы. Ввертикальном положении башни крепятся на портал или шарнирно с помощью подкосов.
У ряда кранов высота башни принеобходимости может меняться с помощью выдвижных секций (телескопические инаращиваемые башни). Существуют краны с башней, которая складывается в боковомнаправлении с помощью монтажного полиспаста. Такой тип башни особенно удобенпри транспортировке крана с одного объекта на другой. Если башня крана — егокорпус, то стрела — его рука, с помощью которой кран дотягивается до нужногопредмета, находящегося от него на определенном расстоянии. Стрелы крепят кверхней части башни. Они бывают подъемными или балочными.
Преимущество подъемных стрелзаключается в сравнительно малом их весе и размерах, меньшей трудоемкостимонтажа и перевозки. Краны с подъемными стрелами наиболее распространены встроительстве. Недостатком подъемных стрел является то, что для изменения вылетакрюка нельзя горизонтально переместить груз, поэтому необходимо производитьповорот и передвижение крана: Стрелы бывают подвесные, подвесные с гуськом,подвесные со стойками, молотовидные. Больше всего из них распространеныподвесные подъемные стрелы. Так же, как и башни, стрелы изготовляют из уголковили труб большого диаметра. Решетчатые конструкции из труб легки, прочны,способны выдерживать большие ветровые нагрузки. Балочные стрелы бываютподвесные и молотовидные. Последние менее распространены из-за довольнозначительного веса и больших габаритов. Нижний пояс подвесной балочной стрелыпредставляет собой двутавровую балку, по которой перемещаются катки грузовойтележки, необходимой для подвешивания и перемещения грузов.
Важный элемент башенного крана — ходовая рама для передачи действующих нагрузок на крановые пути. У кранов снеповоротными башнями ходовые рамы выполнены в виде закрытого шатрового илиоткрытого П-образного портала. У большинства кранов, имеющих неповоротнуюбашню, ходовая рама — шатровая, выполненная в форме усеченной пирамиды. Вкранах с поворотными башнями действующие на кран нагрузки передаются на ходовуюраму через опорно-поворотное устройство, размещенное в верхней части рамы, и снее — на крановые пути. Через опорно-поворотное устройство у мобильных крановбашня соединена с ходовой рамой. Само по себе опорно-поворотное устройствонеобходимо для обеспечения вращения поворотной части башенного кранаотносительно неповоротной части и для передачи нагрузок с поворотной части нанеповоротную. Это устройство расположено на поворотной платформе крана.
В верхней части башни находитсяоголовок, который жестко соединен с башней или связан с нею с помощьюопорно-поворотного устройства. На противовесной консоли, расположенной состороны, противоположной стреле, размещены противовесы, а также грузовая,стреловая и тележечная лебедки. На башенных кранах с поворотной башней вместопротивовесной консоли устанавливают более простые по конструкции распорки,предназначенные для отвода от башни ветвей стреловых канатов. На распоркахкрепят только блоки стрелового расчалю и грузового каната. Железобетонные блокибалласта и блоки противовеса нужны для повышения устойчивости крана как врабочем, так и в нерабочем состоянии. В кранах с неповоротной башней противовесрасполагают на конце противовесной консоли, а в кранах с поворотной башней — наповоротной платформе.
Для захвата груза кран снабженкрюком. Грузы — разнообразные строительные детали и материалы — при помощисъемных грузозахватных приспособлений — универсальных строп из стальных — ипеньковых канатов, цепей, траверс, футляров, захват — «тов., особыхкрючков и тары. Стальные канаты служат также для оснастки в качестве тяговыхорганов при подъеме груза и самой стрелы. Их применяют в устройствах для монтажаи демонтажа кранов, для выдвижения башни, передвижения грузовой тележки набалочных стрелах, для поворота крана. Они способны обеспечить высокуюгрузоподъемность при незначительном собственном весе, большую надежность вработе, гибкость и подвижность во всех направлениях при перемещении груза.
Применяемые для оснасткибашенных кранов стальные канаты должны обладать прочностью, долговечностью, несплющиваться и не раскручиваться во время работы. В обязанности машинистабашенного крана входит постоянный контроль за состоянием канатов и браковка ихпри увеличенном числе обрывов проволок, приходящихся на один шаг сивки. Дляопределения шага свивки на поверхность одной пряди (в месте наибольшего числаобрывов проволок) наносят метку, от которой отсчитывают по длине каната числопрядей по сечению каната (обычно равно 6), на следующей пряди (седьмой по счету)наносят вторую метку. Расстояние между метками равно шагу свивки. Стальнойканат подлежит браковке, если: число обрывов проволоки, приходящееся на один шагсвивки, превышает значения, установленные нормами (10% общего числа проволок); оборванаодна из прядей; в результате защемления или удара на нем образовались смятыеучастки.
При поверхностном износе икоррозии проволок (уменьшение диаметра более чем на 30%) канат непригоден идолжен быть заменен другим. Износ или коррозию определяют с помощью микрометрапо концу проволоки в месте обрыва на участке наибольшего износа. Если оборванацелая прядь при сильной деформации, а также при попадании каната под напряжение,канат бракуют и немедленно заменяют. Ускоренный износ стального каната можетбыть вызван нарушением установленного нормативами соотношения между диаметромбарабана (блока), огибаемого канатом, и диаметром самого каната. Этосоотношение учитывает тип и режим работы башенного крана. Подбирают стальнойканат по грузоподъемности крапа, то есть по величине наибольшего груза, которыйкран может поднять с учетом коэффициента запаса прочности каната. Каждыйстальной канат должен иметь паспорт — сертификат завода-изготовителя, гдеуказывают тип каната, расчетный предел прочности на разрыв, результатыиспытаний. Канат должен быть снабжен биркой, на которой указаны заводскиеданные.
Безопасность работы крана вомногом зависит от правильной заделки каната. К металлоконструкциям крана,блокам полиспаста, на барабанах лебедок, на крюках стальные канаты крепятразличными петлями, узлами, муфтами, клиновыми зажимами. Петля на конце канатавыполняется заплеткой свободного конца с применением коуша-кольца с полукруглойканавкой по наружному диаметру, предотвращающего расплющивание каната приперегибе и перетирание стальных проволок. Сращивать канаты, предназначенные дляработы на башенном кране, строго запрещено. Канат соединяет подъемный механизмс грузом через специальные приспособления — блоки, полиспасты, барабаны. Блокислужат для подъема и опускания груза, для изменения направления движенияканатов. Это простейшее устройство — обычное колесо, обод которого имеет желобдля размещения каната. Применение блока не дает особого выигрыша в силе, таккак подвешенный к канату груз для уравновешивания требует приложения усилий,равных весу груза, к другому концу каната, перекинутому через блок. Блокиделятся на подвижные и неподвижные. Последние нужны для изменения направлениядвижения канатов. Что же касается подвижных блоков, то они, вращаясь вокругсобственной оси, перемещаются одновременно с грузом.
Полиспаст состоит из системынескольких подвижных и неподвижных блоков, соединенных канатом. Полиспастпозволяет получить большой выигрыш в тяговом усилии благодаря уменьшениюскорости подъема груза. Барабан грузоподъемного механизма имеет форму пологоцилиндра, его поверхность для лучшей укладки и меньшего износа каната имеетвинтовые канавки. Существуют специальные правила и схемы запаковки грузовых,стреловых, тележечных канатов, канатов для выдвижения башни, канатов,используемых при монтаже и демонтаже кранов. При запаковке канатов стараются,чтобы канат перегибался только в одном направлении. Пропитанные горячей смолойпеньковые канаты используют в качестве оттяжек при подъеме длинномерных иликрупногабаритных грузов и в исключительных случаях — для изготовлениягрузозахватных приспособлений, предназначенных для небольших грузов.
Производительность трудамашиниста крана во многом зависит от расположения его кабины, ее размеров,планировочного и конструктивного ее решения. Основное требование к кабине — обеспечениехорошего обзора в зоне действия крана, а также максимально удобное длямашиниста расположение аппаратуры и оборудования. Кабины могут быть встроенывнутри башни (кран МСК-5-20) или вынесены за башню (выносные кабины), подвешенык металлоконструкциям за верхнюю часть (кран БКСМ-5-5а), либо оперты своимоснованием на площадку портала или поворотного оголовка (кран БК-180). Набашенных кранах серии КБ установлена выносная унифицированная кабина. Передняястенка ее полностью застеклена, три другие, имеющие окна, выполнены из двойнойобшивки (наружной — металлической и внутренней — фанерной) с утеплительнойпрокладкой между ними. Лобовое и боковые окна кабины — открывающиеся. Мягкоекресло может перемещаться вдоль кабины по направляющим, при этом откидноесиденье поворачивается вокруг вертикальной и горизонтальной осей, можетопускаться и подниматься. Все это позволяет машинисту во время работы выбиратьнаиболее удобные позы.
Внутри кабины расположенааппаратура управления механизмами крана — командоконтроллеры, ограничительвылета и грузоподъемности, измерительный пульт анемометра, аварийныйвыключатель, щиток освещения, вентиляторы, огнетушитель и сигнальные лампы. Имеютсяспециальные места для хранения аптечки, одежды, и инструмента, для электропечкии хранения кранового журнала. Все рабочие движения крана производят с помощьючетырех механизмов: механизма передвижения, механизма поворота, грузовойлебедки, тележечной (при балочных стрелах) или стреловой (при подъемных стрелах)лебедки. Основными узлами каждого механизма являются электропривод, редуктор,муфты, тормоз, открытые зубчатые передачи, а также исполнительные органы — барабаны,ходовые колеса, ведущие шестерни. Редуктор нужен для передачи крутящего моментаот двигателя к исполнительным органам — колесам, барабану, шестерням.
Муфты служат для соединениявращающихся валов; тормоза — для удержания механизмов в заданном положении иполной их остановки. Механизм передвижения в башенных кранах на рельсовом ходуобеспечивает перемещение крана по крановым путям. Для равномерногораспределения нагрузки на колеса крана их объединяют в балансирные ходовыетележки. Кран, опирающийся только на 4 колеса, оборудован одним механизмомпередвижения с приводом на два колеса. Ведущие ходовые тележки крана, имеющего8 и более колес, оборудованы индивидуальным приводом. На раме ведущей ходовойтележки размещен двигатель, зубчатый редуктор, передающий вращение на ходовыеколеса. На торцах рамы размещены противоугонные устройства, которые при ихопускании могут прочно закрепить кран на рельсах. Когда кран находится внерабочем состоянии, захваты препятствуют угону крана ветром. На одной из тележекзакреплен конечный выключатель ограничителя пути перемещения крана. В концекранового пути ставится выключающая линейка, при наезде на которую срабатываетконечный выключатель, останавливая движение крана.
Механизмы поворота для вращенияповоротной части крана бывают с горизонтальным расположением двигателя (кранБКСМ-5-5а) и вертикальным (кран МСК-5-20). Лебедку выбирают в зависимости отпараметров башенного крана, и, прежде всего, его грузоподъемности. Лебедки привсем их разнообразии имеют единую конструктивную схему и состоят изэлектродвигателя, редуктора, тормоза и барабана. Лебедки более совершенныхконструкций обеспечивают несколько скоростей подъема и опускания груза, плавнуюего посадку. На некоторых башенных кранах большой грузоподъемностиустанавливают две грузовые лебедки: для тяжелых грузов и для легких и средних. Стреловыелебедки предназначены для изменения угла наклона и вылета крюка и имеют ту жеконструкцию, что и грузовые лебедки. Унифицированные лебедки на кранах серии КБиспользуются и как грузовые, и как стреловые. Они отличаются друг от другаразмерами двигателя и барабана, на котором крепится стальной канат.
Тележечные лебедки служат дляперемещения грузовой тележки по балочной стреле. Все механические частибашенного крана имеют электрический привод. К оборудованию электропривода кранаотносятся асинхронные электродвигатели, аппараты управления электродвигателями,регулирования их скорости, управления грузами, электро- и механической защиты,различные приборы для переключений и контроля в силовых цепях и цепяхуправления. Кроме того, на башенных кранах установлено многочисленноевспомогательное оборудование: светильники, прожекторы, приборы дляэлектрообогрева, звуковой сигнализации. Электрический ток подается кэлектрооборудованию крана по кабелю и приводам. Управляют электродвигателямикрана (включают, регулируют скорости, останавливают, изменяют направлениедвижения) с помощью силовых и магнитных контроллеров. Силовые контроллеры (непосредственногоуправления) через контактные устройства (контакторы), имеющие ручной привод,замыкая и размыкая силовые электрические цепи, управляют работойэлектродвигателя.
Контактор представляет собойаппарат с электромагнитным приводом для включения и отключения электрическихцепей под нагрузкой. Магнитные контроллеры (дистанционного управления) осуществляютконтроль за работой электродвигателя на расстоянии с помощью специальныхпереключающих цепи управления малогабаритных аппаратов — командоконтроллеров. Магнитныеконтроллеры, хотя и имеют более сложную схему по сравнению с силовыми, обладаютрядом значительных преимуществ: обращение с ними проще и удобнее, не требуетфизических усилий, их можно устанавливать вне кабины в любом месте крана, онипозволяют автоматизировать управление работой электродвигателей. С помощьюимеющихся на любом башенном кране токовых и сетевых реле, разного родасопротивлений, плавких предохранителей и автоматических выключателейосуществляется зашита электродвигателей, цепей управления и освещения крана отбольших перегрузок, падения напряжения и токов короткого замыкания.
Линейный контактор позволяетмгновенно останавливать электродвигатели всех механизмов: только после еговключения можно привести в действие электродвигатели башенного крана. Набашенном кране установлены многочисленные приборы и устройства для обеспеченияего безопасной работы: ограничители конечных положений стрелы, крюковойподвески, грузовой тележки, поворотной части относительно неповоротной, а такжеограничители грузоподъемности, указатели вылета крюка, анемометры для измеренияветровых нагрузок, рельсовые захваты, световые указатели крайних положенийрабочих органов крана. Эффективность работы башенного крана во многом зависиттакже и от состояния крановых путей.
2.3 Основные разновидности кранов
Как бы ни отличались поконструкции, техническим характеристикам башенные краны, все они представляютсобой грузоподъемную машину со стрелой, закрепленной в верхней частивертикально расположенной башни. Башенные краны различают по способу установкина строительной площадке, типам ходового устройства, типам стрелы и конструкциибашни. По способу установки на строительной площадке различают башенные краны,работающие около здания (стационарные, передвижные, приставные) и работающие насамом здании (самоподъемные, переставные).
По типу ходового устройстваразличают башенные краны на рельсовом, автомобильном и гусеничном ходу,пневмоколесные и шагающие. Особенно распространены на стройках самоходныебашенные краны на рельсовом ходу. По типам стрел различают башенные краны сподъемной и балочной стрелами. У башенного крана с подъемной стрелой грузподвешивают к концу стрелы, наклоном или подъемом стрелы изменяют вылет крюка. Убашенных кранов с балочной стрелой груз подвешивают к грузовой тележке, вылеткрюка изменяют перемещением тележки по направляющим балкам стрелы крана.
По конструкциям башни различаютбашенные краны с поворотными и неповоротными башнями, с башнями постояннойдлины и телескопическими башнями, со складывающимися и подращиваемыми башнями. Какимибы разными, непохожими друг на друга не, были башенные краны, какие бы различияне имели их конструкции, ходовые устройства, все они отвечают определеннымтехническим характеристикам, называемым; параметрами. К параметрам кранаотносят вылет крюка, грузоподъемность, грузовой момент, высоту подъема,скорость рабочих движений, мощность, конструктивный и общий вес крана. Попараметрам подбирают тип башенного крана, с тем чтобы он полностью устраивалстроителей, максимально отвечал конкретным условиям стройки. Чаще всего выборпадает на самоходные краны на рельсовом ходу БКСМ с неповоротной башней и КБ иМСК с поворотной башней.
В результате модернизации впоследние годы на основе существующих кранов созданы новые типы башенных крановдля многоэтажного строительства, способные поднимать грузы на высоту свыше 100м. Башня таких кранов имеет дополнительные секции, значительно повышенанадежность их конструкции. Установленные на рельсовом ходу башенные краны удобныв эксплуатации, безопасны в работе, хотя устройство и перебазировка их с однойстроительной площадки на другую — дело довольно трудоемкое. Башенные краны нагусеничном, пневмоколесном и автомобильном ходу не нуждаются в устройстверельсовых путей, по сравнению с кранами на рельсах обладают гораздо большеймобильностью. Их можно быстро подготовить к эксплуатации и перебросить надругой объект.
Ученые и специалисты-инженеры,конструкторы постоянно ищут способы улучшения конструкции, техническихпараметров башенных кранов. Благодаря этому постоянно совершенствуется механикауправления кранами, повышается их грузоподъемность и маневренность, убыстряютсясроки их монтажа и демонтажа, а у кранов на автомобильном и пневмоколесном ходуповышается проходимость, транспортные скорости. На стройках значительноувеличилось число кранов для строительства многоэтажных и высотных зданий. Внастоящее время повышению эффективности механизации, комплексной механизациистроительных работ уделяется первостепенное внимание.
Успешно решается такая важнаяпроблема, как комплексная механизация работ по монтажу строительных конструкций.Заключается она в том, чтобы полностью механизировать не только основныепроцессы, выполняемые башенным краном (разгрузку, складирование конструкций иматериалов, подъем и установку их на место), но и все остальные процессы помонтажу конструкций: их доставку на стройплощадку, укрупнительную сборку,проверку геометрических размеров и качества конструкций, навеску и закреплениеподмостей и ограждений, строповку деталей к крюку крана, выверку, расстроповкудетали. Большое значение для будущего строек имеет не только число башенныхкранов, но и улучшение их использования за счет лучшей организациимеханизированных работ, применения новых форм и методов управления паркомкранов.
Для снижения затрат трудамашинистов, улучшения использования кранов проводят различные мероприятия,способствующие повышению эксплуатационной надежности кранов и увеличениювремени их работы до капитального ремонта, сокращению сроков перебазирования,монтажа-демонтажа, улучшению условий работы машиниста.
2.4 Основные параметры кранов
К основным параметрам кранов относятся(см. рис): вылет L — расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной частикрана до вертикальной оси крюковой подвески; грузоподъемность Q — наибольшаядопустимая для соответствующего вылета масса груза, на подъем которогорассчитан кран; грузовой момент М — произведение грузоподъемности Q насоответствующий вылет L (часто используется в качестве главного обобщающегопараметра крана); высота подъема Н и глубина опускания h — соответственнорасстояние по вертикали от уровня стоянки крана (головки рельса для рельсовыхкранов, нижней опоры самоподъемного крана, пути перемещения пневмоколесных игусеничных кранов) до центра зева крюка, находящегося в верхнем или нижнемкрайнем рабочем положении; диапазон подъема D — сумма высоты подъема H иглубины опускания h; колея К — расстояние между продольными осями, проходящимичерез середину опорных поверхностей ходового устройства крана, измеряемое поосям рельсов у рельсовых кранов и по продольным осям пневмоколес или гусениц уавтомобильных, пневмоколесных и гусеничных кранов; база В — расстояние междувертикальными осями передних и задних колес (у пневмоколесных и автомобильныхкранов), ведущими и ведомыми звездочками гусениц (у гусеничных кранов) илиходовых тележек, установленных на одном рельсе (у рельсовых кранов); заднийгабарит l — наибольший радиус поворотной части (поворотной платформы илипротивовесной консоли) со стороны, противоположной стреле; vп — скоростьподъема и опускания груза, равного максимальной грузоподъемности крана (приустановке на кране многоскоростных лебедок указываются все скорости и массыгрузов, соответствующие каждой скорости подъема и опускания); скорость посадкигруза vM — наименьшая скорость плавной посадки груза при его наводке и монтаже;частота вращения n поворотной части крана при максимальном вылете с грузом накрюке; скорость передвижения крана vд — рабочая скорость передвижения с грузомпо горизонтальному пути; скорость передвижения грузовой тележки vт с наибольшимрабочим грузом по балочной стреле; скорость изменения вылета vг стрелы (укранов с подъемной стрелой) от наибольшего до наименьшего; установленнаямощность Ру (суммарная мощность одновременно включаемых механизмов крана); наименьшийрадиус закругления R оси внутреннего рельса на криволинейном участкеподкранового пути; радиус поворота Rп — наименьший радиус окружности,описываемой внешним передним колесом автомобильных или пневмоколесных крановпри изменении направления движения; конструктивная масса тк — масса крана безбалласта, противовеса и съемных устройств в не заправленном состоянии; общая (полная)масса крана тo в рабочем состоянии; нагрузка на колесо Fк — наибольшаявертикальная нагрузка на ходовое колесо при работе крана в наиболеенеблагоприятном его положении; допустимая скорость ветра vв на высоте 10 м отземли для рабочего и нерабочего состояний, при которой кран сохраняет прочностьи устойчивость в процессе эксплуатации.
/>
Башенные краны всех размерныхгрупп оборудуются приборами безопасности. К ним относятся ограничители крайнихположений всех видов движения, расположенные перед упорами: ограничителипередвижения крана, грузовой и контргрузовой тележек, угла наклона стрелы,поворота, высоты подъема, выдвижения башни, передвижения специальногоподъемника и др. Для защиты кранов от перегрузки при подъеме груза наопределенных вылетах применяются ограничители грузоподъемности и грузового момента.Краны также оснащаются тормозами на всех механизмах рабочих движений, нулевой иконцевой электрозащитой, аварийными кнопками и рубильниками, анемометрами савтоматическим определением опасных порывов ветра и подачей звуковых и световыхсигналов для предупреждения машиниста об опасности, молниеприемниками,полуавтоматическими рельсовыми захватами на ходовых тележках, указателямивылета крюка и грузоподъемности на данном вылете при соответствующей высотеподъема груза и т.д.2.5 Индексация строительных башенных кранов
В индекс крана входят буквенныеи цифровые обозначения. Буквы перед цифрами обозначают: КБ — кран башенный, КЕМ- кран башенный модульной системы, КБР — кран башенный для ремонта зданий, КБГ- кран башенный для гидротехнического строительства. Символы цифровой частииндекса последовательно обозначают: первая цифра — номер размерной группы, втом числе соответствующий номинальному грузовому моменту, последующие две цифры- порядковый номер базовой модели. После точки указывается порядковый номерисполнения крана (0...9), который может отличаться от базовой модели длинойстрелы, высотой подъема, грузоподъемностью. В обозначении базовых моделей номерисполнения „0“ обычно не ставится. Буквы (А, Б, В,. .), стоящие в индексепосле цифр, обозначают очередную модернизацию (изменение конструкции безизменения основных параметров) и климатическое исполнение крана (ХЛ — дляхолодного, Т — тропического и ТВ — тропического ого климата; для умеренногоклимата соответствующего буквенного обозначения нет).
/>
Например, индекс крана КБ-405.1Арасшифровывается следующим образом кран башенный, четвертой размерной группы, споворотной башней, первое исполнение, первая модернизация, для умеренногоклимата.
Параметры основных моделейбашенных кранов регламентированы ГОСТ 56-91. Этим ГОСТом предусмотренавозможность выпуска наряду с изготовим базовых моделей кранов различных ихисполнений, позволяющих сущего расширить область применения кранов. Исполнениякранов отличаются от базовой модели технической характеристикой (высотойподъема, длиной максимальной грузоподъемностью, возможностью использования вразличных ветровых районах и т.п.) и могут быть получены на основе базовойизменением количества секций башни, секций стрелы, оснащением различнымикрюковыми подвесками, грузовыми тележками и т.п. Краны серии КБ имеют единуюконструктивную схему, комплектуются ограниченным числом унифицированных узлов идеталей, что облегчает их серийное производство техническую эксплуатацию иремонт.
Характерными конструктивнымиособенностями кранов типового ряда являются:
использование электрическогомногомоторного привода переменного тока с питанием от электросети напряжением220/380 В;
максимальное использованиеунифицированных узлов и механизмов;
применение устройств для плавнойпосадки грузов с малой скоростью, плавного пуска и торможения механизмов;
схема запасовки канатов,обеспечивающая горизонтальное перемещение при изменении вылета подъемной стрелы;
возможность передвижения кранапо криволинейным участкам подкрановых путей;
высокая мобильность.
Все краны серии КБ (кромеприставных) выполнены передвижными преимущественно на рельсовом ходу. Передвижныекраны выпускают с поворотной и неповоротной башней, нижним и верхнимрасположением противовеса, с подъемной и балочной стрелой. К унифицированнымузлам и механизмам кранов относятся грузовые и стреловые лебедки, механизмыповорота и передвижения, опорно-поворотные устройства, кабины, крюковыеподвески и электрооборудование. Металлоконструкции башен и стрел кранов серииКБ выполняют сплошными трубчатыми или решетчатыми. Краны со сплошнымитрубчатыми металлоконструкциями имеют улучшенные аэродинамическиехарактеристики, что позволяет использовать их в районах с сильными ветрами.
В настоящее время в странах СНГсерийно выпускаются башенные строительные краны серии КБ 3 — 6-й размерныхгрупп с грузовым моментом 100...400 т·м.
Краны 3 — 5-й размерных групп вподавляющем большинстве имеют поворотную башню, нижнее расположение противовесаи относятся к разряду мобильных потому, что с объекта на объект их перевозят,как правило, в собранном виде автомобильным тягачом на специальных подкатныхтележках. Краны шестой размерной группы имеют неповоротную башню и относятся кнемобильным, поскольку с объекта на объект их перевозят укрупненными узлами.
3. Погрузочно-разгрузочные машины ковшовые ивилочные погрузчики
3.1 Назначение погрузочно-разгрузочных машин
Погрузчик — это специальноетранспортное средство, предназначенное для поднятия, переноса и складированияразличных грузов, с помощью вил или других рабочих приспособлений.
Погрузчики относятся кподъемно-транспортным машинам прерывного или периодического действия ивыполняют следующие операции: захват груза, подъем и транспортирование,штабелирование, опускание и освобождение груза. Некоторые из операций обычносовмещаются полностью или частично. Совмещение операций это важный факторповышения производительности труда, который зависит от квалификации водителя иманевренности машины.
Захват тарно-штучных, навалочныхи сыпучих грузов осуществляется погрузчиками без применения питателей и другихдополнительных загрузочных устройств, необходимых для работы машин непрерывногодействия, и, как правило, без ручного труда рабочих-стропальщиков (такелажников).В отличие от рельсовых, пневмоколесных и гусеничных кранов погрузчики могутперемещаться с грузом на значительные расстояния и обслуживать большиескладские и производственные площади. Возможность применения быстро заменяемыхгрузозахватных приспособлений в сочетании с большой мобильностью, автономностьюпривода (в большинстве случаев) и отсутствием привязки к ограниченному месту,придает погрузчикам свойство универсальности. Например, механизировать работы старно-штучными грузами внутри крытых вагонов, контейнеров и автофургонов можнотолько с применением соответствующих погрузчиков.
Погрузочно-разгрузочные работы — один из наиболее тяжелых и трудоемких производственных процессов в большинствеотраслей народного хозяйства и особенно в строительстве. При относительновысоком техническом уровне наших основных производств напогрузочно-разгрузочных работах еще широко применяют ручной труд, число занятыхздесь людей велико, а затраты на эти работы в различных отраслях народногохозяйства составляют от 10 до 40% общих издержек производства. Для механизациипогрузочно-разгрузочных работ в строительстве кроме кранов, экскаваторов иразличных подъемников используют специальные машины. Такие машины предназначеныдля погрузки в транспортные средства и разгрузки из них сыпучих, кусковых иштучных грузов, а также для доставки их к месту использования в пределахстроительной площадки и выполнения различных монтажных и вспомогательныхопераций. Они бывают специализированные, используемые на складах предприятийстроительной индустрии и пристанционных складах (скребковый разгрузчик — дляразгрузки песка, щебня, гравия и т.п. из железнодорожных платформ; разгрузочно-штабелевочнаямашина — для разгрузки полувагонов), и универсальные самоходные погрузчики. Последниепредставляют собой чаще всего колесную или гусеничную подъемно-транспортнуюмашину, снабженную одним или (чаще всего) несколькими сменными рабочимиорганами.
Для погрузочно-разгрузочныхработ в строительном производстве используют погрузчики и разгрузчики. Практикаприменения экскаваторов в качестве погрузчиков на карьерах и складах нерудныхматериалов показала, что они менее эффективны, чем погрузчики.3.2 Классификация погрузочно-разгрузочных машин
Погрузчики классифицируются последующим признакам:
по грузоподъемности;
по расположение подъемногоустройства;
по типу привода;
по числу опорных колес.
По грузоподъемностипогрузчики могут быть от 500кг до 52 тонн.
По расположению подъемногоустройства погрузчики бывают фронтальные (с передней разгрузкой),полуповоротные (с боковой разгрузкой), перекидные (с задней разгрузкой). Наибольшеераспространение в строительстве нашли фронтальные и полуповоротные погрузчики,так как они устойчивы и обеспечивают удобную разгрузку, отличаются высокойманевренностью и производительностью.
По типу приводапогрузчики делятся на погрузчики с Двигателями Внутреннего Сгорания или ДВС: бываютдизельные, газовые/бензиновые или газобензиновые — и электрические погрузчики (электропогрузчики).
По числу опорных колесэлектрические погрузчики бывают трехопорные и четырехопорные. Выпуск трех — ичетырехопорных электропогрузчиков обусловлен с функциональным назначением испецификой применения такой техники.
По принципу действия различаютпогрузчики цикличного и непрерывного действия. К первым относятся одноковшовыеи вилочные погрузчики, а ко вторым — многоковшовые погрузчики.
По назначениюпогрузочно-разгрузочные машины разделяют на погрузчики для штучных грузов — вилочныепогрузчики и для сыпучих и мелкокусковых материалов — одно — и многоковшовыепогрузчики.
По роду погружаемых грузовпогрузчики делят на погрузчики для штучных грузов (подхватывающие или вилочные)и для сыпучих грузов (зачерпывающие). Зачерпывающие погрузчики делят наодноковшовые и многоковшовые непрерывного действия. Одноковшовые погрузчикиявляются универсальными и могут применяться в различных условиях. Многоковшовыеприменяются на базисных складах, в дорожном строительстве и там, где рабочийпроцесс должен быть непрерывным.
В зависимости от ходовогооборудования погрузчики могут быть гусеничные и колесные. Погрузчики нагусеничном ходу имеют высокую проходимость и развивают большое напорное усилие.Колесные погрузчики отличаются большей маневренностью и высокими транспортнымискоростями, не разрушают поверхности дорог и площадок складов.3.3 Вилочные погрузчики
Вилочные погрузчики применяют дляпогрузочно-разгрузочных работ. У вилочных погрузчиков основным видом рабочегооборудования являются вилы, которые служат для погрузки и разгрузки штучныхгрузов. Эти погрузчики имеют различное сменное оборудование. При оборудованииковшами или грейферами они выполняют погрузку и разгрузку сыпучих имелкокусковых материалов, а при оборудовании стрелами их применяют для подъемагрузов на небольшую высоту и иногда для монтажа строительных конструкций. Автопогрузчикиизготовляют с использованием узлов серийных автомобилей и оснащают, как иодноковшовые погрузчики, комплектом сменных рабочих органов. Однако основнойвид рабочего оборудования — вилочный захват, который можно подвести под штучныйгруз, установленный на подкладках.
Все органы автопогрузчика (рис.:а) смонтированы на ходовой раме, которая опирается на передние ведущиедвухскатные колеса 2 и задние управляемые односкатные колеса 6. Впередней части рамы смонтирован грузоподъемник 3 с рабочим органом, а взадней — противовес 5. Последний обеспечивает собственную и грузовуюустойчивость движущегося погрузчика. Грузоподъемник (рис.: б) включает всебя основную раму 9, которая шарнирно прикреплена к раме машины и можетотклоняться от вертикали с помощью двух гидроцилиндров № на угол до 3°вперед и до 12° назад, чем обеспечивается захват грУ34 при загрузкеи его устойчивое положение при транспортировании. Внутри основной рамы накатках с помощью гидроцилиндра 11 перемещается выдвижная рама 12, покоторой на роликах перемещается грузовая каретка 13 с прикрепленными кней вилами 1. Каретка подвешена на двух грузовых цепях 7, которыеогибают звездочки 8 на выдвижной раме и закрепляются другим концом наосновной раме.
/>
Рис. Автопогрузчик:
а — конструктивная схема;6 — схема грузоподъемника; 1 — вилы; 2,6 — ведущие иуправляемые колеса; 3 — грузоподъемник; 4 — двигатель; 5 — противовес;7 — цепи; 8 — звездочки; 9 — основная рама; 10, 11 — гидроцилиндры;12 — выдвижная рама; 13 — грузовая каретка
Такая конструкция образуетдвухкратный полиспаст для выигрыша в скорости, то есть грузовая кареткадвижется в 2 раза быстрее, чем шток гидроцилиндра. Такие погрузчики выпускают сгрузоподъемностью 2...10 т и высотой подъема до 4...6 м. Максимальная скоростьперемещения автопогрузчика с грузом 6...15 км/ч, без него — до 45 км/ч.
Техническая производительность (м3/ч)одноковшовых погрузчиков при работе с сыпучими материалами:
ПT = 3600qКн/(tцKp)
где q — вместимостьковша, м3; Kн — коэффициентнаполнения ковша; tц — время цикла, с; Kр — коэффициент разрыхления материала.
При работе со штучными грузамитехническая производительность (т/ч)
Пт= 3600 GKг/tц,,
где G — грузоподъемностьпогрузчика, т; Кг — коэффициент использования по грузоподъемности.
Время цикла включает в себя:
время на наполнение ковша;
время на отъезд от забоя; времяна подъезд к транспорту или отвалу;
время разгрузки и времяобратного хода.
Вилочные погрузчики работают наплощадках с твердым покрытием. В соответствии с этим их в основном применяют наскладах и в качестве внутризаводского транспорта. Они выполняются на базеавтомобилей, поэтому их называют также автопогрузчиками. В качестве приводаиспользуют двигатели внутреннего сгорания и электродвигатели, обычно работающиеот аккумуляторов. Автопогрузчики выпускают грузоподъемностью 3-5 т, с высотойподъема груза до 6 м. Скорость подъема груза 3 — 50 м/мин, скорость перемещениябез груза до 40 км/ч, с грузом — до 20 км/ч.
/>
Грузоподъёмник вилочногопогрузчика
Рабочее оборудованиеподвешивается на грузоподъемник (рис). Он состоит из основной (неподвижной) / ивыдвижной (2) рам. К выдвижной раме подвешивается каретка (4), ккоторой прикрепляется рабочее оборудование. Рама с кареткой поднимается припомощи гидроцилиндра (3) одностороннего действия, установленного наосновной раме. При подъеме подвижной рамы одновременно по этой рамеперемещается каретка. Это осуществляется благодаря тому, что каретка подвешенана двух цепях (5), один конец которых переброшен через блоки, закрепленные наверхней траверсе подвижной рамы, а второй конец закреплен на основной раме.
Основная рама грузоподъемникасмонтирована на раме погрузчика шарнирно и вместе с кареткой может наклонятьсяв вертикальной плоскости на угол 3-4е вперед и 12-15и назад,что осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 6.
Вилочные погрузчики выполняютпередним и боковым расположением грузоподъемника. В первом случае погрузчикиназываются фронтальными, во втором — боковыми. Боковые погрузчикиприменяют для работ с длинномерными грузами (трубы, сваи).3.4 Одноковшовые погрузчики
Одноковшовый универсальныйстроительный погрузчик монтируют на базе гусеничных тракторов и колесныхтягачей. Он предназначен для механизации погрузочных и строительно-монтажныхработ при помощи сменного рабочего оборудования. Главным типом рабочегооборудования является ковш: кроме него погрузчики имеют и другие виды навесногооборудования. На рис.7.2 показаны основные виды рабочего оборудования
Основной ковш — рабочий органмашины, рассчитанный для работы с различными материалами, объемная массакоторых находится пределах 1,4-1,8 т/м3.
Одноковшовые погрузчикиклассифицируют по грузоподъемности на легкие — до 2 т, средние — до 4 т,тяжелые — до 10 т и сверхтяжелые — более 10 т. По тину базовой машиныпогрузчики подразделяют на колесные и гусеничные.
Погрузочное оборудование имееттри модификации: фронтальное, перекидное, полуповоротное. Фронтальнымоборудованием можно разгружать материал только со стороны его разработки,полуповоротное обеспечивает и боковую разгрузку. Перекидной тип погрузочногооборудования позволяет вести разгрузку назад.
В настоящее время болеераспространены строительные фронтальные погрузчики с объемным гидроприводомрабочего оборудования.
Материалы зачерпываются двумяспособами: раздельным и совмещенным. При раздельном способе передняя кромкаковша перемещается в глубь штабеля на глубину врезания lпр,которая больше глубины ковша lк. Затем ковшповорачивается на угол а3 и поднимается для разгрузки. Совмещенныйспособ заключается в том, что ковш внедряется в штабель материала на величину,равную приблизительно 0,3 глубины ковша, после чего он поворачивается на уголоткоса штабеля; одновременно продолжается перемещение погрузчика и подъем ковша.Движения, сообщаемые ковшу, должны быть такими, чтобы траектория движениярежущей кромки была близка к параллельной к откосу штабеля, чтобы сохраняласьпостоянная толщина снимаемого слоя материала.
При раздельном способе требуютсяболее значительные усилия для внедрения ковша в материал, а также в начальныймомент поворота ковша. Коэффициент наполнения k»в тяжелых материалах обычно составляет 0,4-0,6. Однако при раздельномспособе управлять машиной проще, чем при совмещенном, поэтому его можнорекомендовать для погрузки легких сыпучих материалов, в которых можнообеспечить kн =1,0-1,2.
В гидравлическую схему фронтальногопогрузчика входит шестеренчатый насос, который подаёт масло черезраспределитель к гидроцилиндрам. Обычно погрузчик оборудуют гидроцилиндрамиопускания и подъёма стрелы и управления рабочим органом.
В современных конструкцияхпогрузчиков имеются приводы как на передние, так и на задние оси.
Ковш погрузчика подвешивают наспециальной рычажной системе, управление которой осуществляется черезгидроцилиндры.
Одноковшовые погрузчикиприменяют для погрузки-разгрузки, перемещения и складирования сыпучих имелкокусковых материалов, а также для разработки и погрузки в автотранспорт (илиотсыпки в отвал) неслежавшихся грунтов I и II категорий и естественного грунта IIIкатегории.
Одноковшовые фронтальныепогрузчики на пневмоколесном ходу используют также при производстве земляныхработ вместо экскаваторов, особенно на открытых горных разработках. Это сталовозможным благодаря ряду преимуществ погрузчиков по сравнению с одноковшовымиэкскаваторами: большая вместимость ковша при малой собственной массе (в 6...8раз меньше массы экскаватора при равной вместимости ковша); высокая скоростьпередвижения, значительно превышающая скорость перемещения экскаватора; высокаяманевренность, позволяющая проводить работы в стесненных условиях, недоступныхэкскаватору; может транспортировать грунт на небольшие расстояния со скоростью,соответствующей автомобилю-самосвалу.
Колесные погрузчики имеют массу0,3...85 т, вместимость ковша 0,05...35 м3 и более, мощность 6...500кВт и более. Их производительность в 2,5...3,0 раза выше, чем у одноковшовыхэкскаваторов такой же массы. У погрузчиков в 2...3 раза меньше высота копания,чем у одноковшовых экскаваторов, и очень маленький радиус действия, требующийподъезда почти вплотную к забою.
Существующие типы одноковшовыхпогрузчиков отличаются разнообразием конструктивного исполнения и имеют общеедля большинства машин — наличие в передней части ковша. Последнийповорачивается вокруг своей оси на угол 50° и поднимается на высоту до 4 м. Сочетаниеэтих движений при одновременном движении машины позволяет наполнять ковш,транспортировать груз и выгружать его на заданной высоте.
Главный параметр одноковшовыхпогрузчиков — грузоподъемность. По этому параметру они разделяются насверхлегкие (малогабаритные, до 0,5 т), легкие (0,6...2,0 т), средние (2,0...4,0т), тяжелые (4,0..., 10,0 т) и большегрузные.
По типу ходового устройства онимогут быть пневмоколесными и гусеничными. Первые имеют большие транспортныескорости, не разрушают поверхности дорог и площадок складов. Вторые позволяютразвивать в 1,2...1,5 раза большее, чем у колесных, усилие при внедрении вгрунт силой тяги, а также обладают большой маневренностью вследствиевозможности разворота на месте, что сокращает продолжительность цикла на 8...25%и повышает производительность на 20...30%. В качестве базовых машин дляпогрузчиков применяют специальные пневмоколесные шасси, промышленные тракторыпогрузочных модификаций или тракторы общего назначения обеспечивает разгрузкуковша со стороны разрабатываемого материала. Он состоит из пневмоколесноготрактора с шарнирно сочлененной рамой и ковша 1, укрепленного на стреле 4и управляемого рычажными механизмами 2,3 с помощью гидроцилиндров 5двухстороннего действия. Стрелу поднимают и опускают двумя гидроцилиндрами 6.Рычажная система обеспечивает постоянное положение заполненного ковша приего подъеме, что исключает потери загруженного материала.
/>
Одноковшовый фронтальныйпогрузчик (а) и схема его рычажно-гидравлической системы управления (б):
1— ковш; 2,3 — рычажныемеханизмы; 4 — стрела; 5,6 — гидроцилиндры
Цикл работы фронтальногопогрузчика, оборудованного ковшом, состоит из следующих операций: перемещениепогрузчика к месту набора материала с одновременным опусканием ковша дотребуемой отметки (поверхность дороги, платформы вагона или кузова автомобиля);внедрение ковша в материал; подъем ковша со стрелой; транспортировка материалак месту разгрузки; разгрузка ковша опрокидыванием. Сменное рабочее оборудованиерасширяет область применения (универсальность) погрузчиков.
Полуповоротные погрузчики вотличие от фронтальных могут обеспечивать разгрузку как впереди, так и сбокупри угле поворота от продольной оси до 90°. Поворотная платформа 1 срабочим оборудованием погрузчика опирается на раму 3 машины черезопорно-поворотное устройство 2. Вращательное движение поворотной платформыосуществляется с помощью двух горизонтально расположенных гидроцилиндров 4, цепи5 и звездочки 6. Такая конструкция погрузчика позволяет сократитьвремя на развороты и дает возможность применять их в стесненных условиях. Рабочийцикл полуповоротного погрузчика отличается от рабочего цикла фронтальногопогрузчика тем, что в нем отсутствуют операции на дополнительные разворотымашины. Это позволяет сократить продолжительность рабочего цикла на 30...40%.
/>
Одноковшовый полуповоротный погрузчик:
а — конструктивная схема;б — схема системы поворота; в — зона действия; 1 — поворотная платформа;2 — опорно-поворотное устройство; 3 — рама; 4 — гидроцилиндр;5 — цепь; 6 — звездочка3.5 Многоковшовые погрузчики
Многоковшовые погрузчики относятсяк машинам непрерывного действия и применяются для погрузки сыпучих имелкокусковых материалов (песок, гравий, щебень, шлак и т.п.) в транспортныесредства. Кроме того, их используют для засыпки траншей и фундаментных пазухсвеженасыпным грунтом, для обвалования площадок и т.д. Производительностьмногоковшовых погрузчиков при одной и той же установленной мощности на 40...60%выше, чем одноковшовых, и составляет 40, 80, 160, 250 м3/ч. Высотаразгрузки 2.4 .4,2 м.
Многоковшовые погрузчикиразличаются по типам ходового устройства, питателя и транспортирующих органов. Вкачестве ходового устройства используют самоходные гусеничные илипневмоколесные шасси. Для разработки материала и порционной его подачи кконвейеру применяют шнеки, роторы, диски, подгребающие лапы. В первом случаематериал разрабатывается и подается с помощью одного или нескольких шнеков,установленных впереди машины. Роторные погрузчики разрабатывают материалшаровыми или ковшовыми фрезами. В дисковых погрузчиках материал подается двумядисками, вращающимися во встречном направлении. Подгребающие лапы подаютматериал благодаря специальной кинематике их движения.
В качестве транспортирующегооргана, как правило, используют ковшовые, скребковые и ленточные конвейеры. Наибольшеераспространение в строительстве получили пневмоколесный погрузчик с питателемшнекового типа и ковшовым конвейером (рис). Он состоит из пневмоколесногосамоходного шасси 1, на котором смонтирован наклонный многоковшовыйконвейер 3 с питателем 4 шнекового типа, и поворотного в плане ив вертикальной плоскости ленточного разгрузочного конвейера 2. Длялучшей подачи материала к питателю на раме ковшового конвейера установлен отвал5.
/>
Пневмоколесный погрузчик: 1- самоходное шасси; 2, 3 — ленточный и многоковшовый конвейеры; 4- питатель; 5 — отвал
Технологический процессосуществляется следующим образом: материал захватывается шнековым питателем,сгребается к оси машины и подается в ковш непрерывно движущегося конвейера, адалее через приемное устройство и ленточный конвейер в транспорт или отвал. Питательвыполнен в видедвух соосных шнеков с правым и левым направлениемспирали, что обеспечивает подгребание материала к центру машины. По мере забораматериала погрузчик передвигается в сторону штабеля, а при малом его сечениидвижется все время на него. Привод всех механизмов, кроме ковшового конвейера,гидрофицирован.
Техническая производительностьмногоковшовых погрузчиков зависит от производительностей шнекового питателя иковшового конвейера.
Основные направления развитиястроительных погрузчиков: улучшение технико-экономических и экологическихпоказателей; повышение энергонасыщенности, тягово-сцепных качеств и напорныхусилий, маневренности, — надежности, расширение номенклатуры сменных рабочихорганов; увеличение параметров рабочего оборудования; дальнейшеесовершенствование систем гидропривода.
Производительность многоковшовыхпогрузчиков при одной и той же установленной мощности на 40-60% выше, чемодноковшовых. Их целесообразно применять на кирпичных заводах, заводахстроительных деталей, железнодорожных станциях с большими объемами разгрузки ипогрузки сыпучих материалов. Кроме того, их используют для разделения сыпучихматериалов на фракции, для чего па них монтируют специальные виброгрохоты.
/>
Погрузчик непрерывного действия:общий вид
Многоковшовые погрузчики можноэффективно использовать для разгрузки железнодорожных платформ, при этомпогрузчик, двигаясь на самой платформе, сбрасывает материал на сторону. Этипогрузчики можно применять в технологических линиях (на заводах строительныхдеталей) или при строительстве дорог. В последнем случае погрузчики загружаютпесок и гравий в сушильные барабаны и в смесители.
Рабочим органом являетсяшнековый питатель, который состоит из двух шпеков с правым и левым направлениемспирали. Шнеки расположены по обеим сторонам ковшового элеватора. При вращениипитателя погружаемый материал подается к ковшам, что способствует лучшемузагребанию материала ковшами. Внизу под шнековым питателем прикреплен скребок. Обычноматериалы с элеватора разгружаются на ленточные конвейеры, которые подают его втранспортные средства.
У некоторых погрузчиков материалразгружается в транспортные средства через бункера или лотки.
Кинематическая схемапогрузчика.
/>/>/>
Двигатель / через зубчатыеколеса 2 приводит в движение конические передачи 4. Одна из нихсообщает движение через цепную передачу ковшовому элеватору 7 и шнековомупитателю 8, а другая коническая пара через цепную передачу приводит вовращение барабан 3 ленточного конвейера. Двигатель / через коробкупередач 9 и карданные валы 6 передает вращение заднему ипереднему мостам 5 и 10.
В строительстве помимомногоковшовых применяют роторные погрузчики. Их изготовляют с обычным ротором ис ротором в виде шаровой головки.
Производительность многоковшовыхпогрузчиков (техническая) зависит от производительности шнекового питателя ипроизводительности ковшового элеватора, которые определяются как для машиннепрерывного действия.
/>Заключение
Еще в далеком прошлом былиизвестны рычаги и блоки, полиспасты и канаты, зубчатые и червячные передачи,канаты, которые и сейчас широко применяются в строительных машинах. Но основныеузлы, агрегаты и детали строительных машин с веками претерпели коренныеизменения или были уже в наши дни сконструированы заново по принципиально новымсхемам. Таким образом, в них как бы соединились далекое прошлое и передовоенастоящее, традиции с самыми последними достижениями научно-техническогопрогресса. Переход от старого к новому происходил, разумеется, постепенно, напротяжении многих сотен лет.
На стройках страны сегодняиспользуют свыше 200 тыс. монтажных кранов, 164 тыс. экскаваторов, 43,6 тыс. бульдозеров,множество погрузчиков, скреперов, тракторов и другой строительной техники. Вкаждом поколении строительных машин люди производили тщательный отбор лучшего,тех полезных качеств и свойств, которые передавали следующим поколениям. Исегодня на стройках встречаешь технику самых разнообразных конструкций, имеющиебольшую мобильность и грузоподъемность, повышенные скорости рабочих движений ивысоту подъема грузов, требующие малых сроков для монтажа и демонтажа.
Список использованной литературы
1. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительныемашины и основы автоматизации. М.: Высш. шк, 2001г.
2. И.И. Гальперин, Н.Г. Домбровский«Строительные машины», Москва, «Высшая школа», 1980 г.
3. Невзоров Л.А., Подзельский Г.Н., РоманюхаВ.А. Строительные башенные краны. М.: Высш. шк., 1986 г.
4. Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные,строительные и дорожные машины и оборудование: Учебное пособие. — М.: Издательскийцентр «Академия», 2005 г.