Механизация и автоматизация в строительстве

 

Федеральное агентство по образованию

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

 

 

Кафедра ТОМС

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

Механизация и автоматизация в строительстве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Казань, 2009 год

 

 

 

Содержание

 

1. Понятие по механизации в строительстве

- понятие машин и механизмов

- основные требования, предъявляемые  машинам и механизмам

- основные элементы и  составляющие строительных машин

- основные технико-экономические  показатели строительных машин 

2. Грузоподъемные машины и механизмы

- простейшие механизмы

- способы и средства  захвата груза

- конструкция башенных кранов

- стреловые краны

3. Землеройные и землеройно-транспортные машины

- бульдозеры, скреперы, грейдеры

- экскаваторы

- экскаваторы непрерывного  капания

4. Буровые машины и механизмы
5. Машины для свайных работ
6. Машины и механизмы для бетонных работа
7. Основы автоматизации строительных процессов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Подъем городского строительство на качественно новый уровень возможен за счет последовательного проведения курса на дальнейшую его индустриализацию, существенного сокращения ручного труда, совершенствование структуры и организации строительного производства.

Современное городское строительство ведется индустриальными методами и представляет собой комплексно-механизированный поточный процесс монтажа зданий и сооружений из сборных элементов, изготовляемых на заводах и домостроительных комбинатах в условиях высокомеханизированного и автоматизированного производства. В настоящее время в городском строительстве используется огромный парк строительных машин и оборудований, позволяющие комплексно механизировать основные работы на всех стадиях строительного производства.

От инженера – строителя как руководителя и организатора современного высокомеханизированного строительства требуется знания принципов действия и устройства строительных машин и оборудований, факторов, влияющих на производительность и качество выполняемых работ, а также основ рационального выбора и правильной эксплуатации машин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Понятие по механизации в строительстве

 

Понятие машин и механизмов

 

Каждая машина состоит из сборочных единиц (элементов), выполняющих определенные функции при ее работе: силового оборудования (одного или нескольких двигателей) для получения механической энергии; рабочего оборудования для непосредственного воздействия на перерабатываемый материал и выполнения заданного технологического процесса; ходового оборудования (у переносных и стационарных машин оно отсутствует) для передвижения машины и передачи ее веса и рабочих нагрузок на опорную поверхность; передаточных механизмов (трансмиссии), связывающих рабочее и ходовое (у самоходных машин) оборудование с силовым; системы управления для запуска, останова и изменения режимов работы силового оборудования, включения, выключения, реверсирования, регулирования скоростей и торможения механизмов и рабочего органа машины; несущей рамы для размещения и закрепления на ней всех узлов и механизмов машины. Сборочные единицы многих строительных машин унифицированы. 

Машина представляет собой устройство, совершающее полезную работу с преобразованием одного вида энергии в другую. Она состоит из ярда механизмов различного назначения, объединенных общим корпусом, рамой и станиной. Механизмы включают в себя узлы в виде законченных сборочных единиц, представляющих совместно работающие детали. Деталь является частью машины, изготовленной в основном из однородного по наименованию и марке материала без использования сборочных операций. Их подразделяют на простые (заклепки, штифт, шпонка), сложные (распределительный вал, корпус редуктора и двигателя), общего (болты, валы, зубчатые колеса) и специального назначения, применяемые в различных видах машин (крюки кранов, корпусов ковшей экскаваторов, поршни насосов).

 

Основные требования предъявляемые машинам и механизмам

 

Основным назначением строительных машин является создание строительной продукции определенного качества, которое регламентируется определенными нормами или техническими условиями. Отношение объема строительной продукции ко времени ее создания характеризует один из важных показателей машин — производительность. Поэтому повышение производительности машины, качества выполняемых ею работ и снижение стоимости единицы выпускаемой ею продукции являются одними из основных требований, предъявляемых к строительным машинам. Для увеличения производительности машин необходимо в первую очередь: сокращение непроизводительных затрат машинного времени; улучшение использования мощности двигателя; повышение надежности и универсальности машин, улучшение приспособленности их к условиям работ; применение средств автоматизации; повышение КПД и др.

Снижению стоимости единицы продукции в значительной мере способствует уменьшение затрат на ремонт и техническое обслуживание машин, хранение и транспортирование. Поэтому при создании новых машин и их модернизации необходимо добиваться повышения их долговечности, ремонтопригодности и сохранности. Важным требованием является также ее транспортабельность. Для повышения качества выполняемых машиной работ требуется внедрение передовой технологии их изготовления, чему способствует более широкое производство машин из агрегатов и унифицированных сборочных единиц и деталей. Кроме указанных важным требованием к строительным машинам является их социальная приспособленность.

Социальной приспособленностью называют возможности обеспечивать безопасные и благоприятные условия труда работающего. Различают активную, пассивную и послеаварийную безопасность.

 

 

 

 

 

 

Основные элементы и составляющие строительных машин

 

Основные элементы строительных машин. В состав каждой строительной машины входят: рама или станина (обычно сварная конструкция, реже клепаная или литая), рабочее оборудование, силовое оборудование, трансмиссия, обеспечивающая  передачу энергии от силового оборудования к рабочему, системы управления, предназначаемые для включения  или выключения отдельных механизмов машины, ходовое оборудование (имеется только у передвижных машин).

Рамы строительных машин служат для крепления на них механизмов. Рамы стационарных машин, например, камнедробилок, смесителей, имеют отверстия для крепления их на фундаментах. Крупные машины — экскаваторы и самоходные краны — снабжены сложными рамами, состоящими из ходовых рам и поворотных платформ.

Рабочее оборудование строительных машин весьма разнообразно. Для самоходного крана — это стрела с грузовым канатом и крюковой подвеской; для экскаватора — это рукоять с ковшом или стрела с ковшом; для бульдозера — отвал с механизмом подъема и т. д. Общее требование, предъявляемое к рабочему оборудованию машин, — минимальные габаритные размеры при больших рабочих параметрах, обеспечивающих достижение максимальной производительности.

В качестве силового оборудования строительных машин широко применяют электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания.

На современных строительных машинах трансмиссия (передача) энергии от силового оборудования к рабочим органам осуществляется механическими, гидромеханическими и гидрообъемнымн передачами, пневмоприводами и электроприводными линиями.

Механические трансмиссии могут включать все виды передач: фрикционные, ременные, зубчатые, червячные и цепные. В составе гидромеханических передач кроме механической трансмиссии имеется гидромуфта или гидротрансформатор, предохраняющие двигатель от перегрузки и обеспечивающего в ряде случаев регулирование скорости ведущего.

Гидрообъемные передачи включают гидронасос, создающий давление жидкости, передаваемой по трубопроводам к гидроцилиндру или к гидродвигателю, установленному непосредственно у рабочего органа.

При пневматическом приводе сжатый воздух от компрессора под давлением проходит по трубопроводам к исполнительным пневмоцилиндрам или ротационным двигателям, соединенным с рабочими органами машин.

Электрическая трансмиссия состоит из дизель-электрического привода, электропроводной сети и электродвигателей, встроенных в рабочий орган (например, барабан ленточного конвейера, ходовое колесо).

 

Основные технико-экономические показатели строительных машин

 

При выборе машин для производства строительных работ определенного виды и объема за основу принимают их технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели, при сопоставлении которых находят оптимальные типоразмеры и количество машин для выполнения требуемых технологических операций. 

Основным технико-эксплуатационным показателем строительных машин является их производительность, которая определяется количеством продукции, выраженной в определенных единицах измерения (т, м3, м2, м), вырабатываемой или перемещаемой машиной за единицу времени – час, смену, месяц или год.

Различают три категории производительности машин: конструктивную, техническую и эксплуатационную.

Основными технико-экономическими показателями, позволяющими сравнивать качество различных машин одного назначения, являются удельные металлоемкость и энергоемкость, стоимость единицы продукции и выработка продукции на одного рабочего.

 

 

Грузоподъемные машины и механизмы

 

Простейшие механизмы

В строительстве грузоподъемные машины используют для перемещении строительных материалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных операций на складах строительных материалов, монтажа и обслуживания технологического оборудования в процессе его эксплуатации.

В зависимости от конструкции, конфигурации обслуживаемой зоны и назначения различают следующие основные группы грузоподъемных машин:

I группа — простейшие грузоподъемные устройства и машины — домкраты, тали и лебедки, используемые в основном в качестве вспомогательного оборудования на ремонтных и монтажных работах.

II группа — строительные подъемники, предназначаются для вертикального подъема грузов, размещаемых на грузовой платформе или насыпаемых в ковш, или же перемещающихся в направляющих.

III группа — строительные краны — наиболее сложные и универсальные грузоподъемные машины, которые поднимаемый груз могут перемещать в двух-трех направлениях по пространственной трассе произвольной конфигурации и различной протяженности.

 

Домкрат - подъем груза на большую высоту можно осуществлять домкратом в несколько последовательных приемов с перестановкой домкрата на подкладки, груз при этом удерживается на подставках. Домкраты используют также для передвижения и выверки конструкций при строительно-монтажных работах. Для подъем и выправки путевой решетки при сооружении верхнего строения железных дорог.

В строительных машинах домкраты широко применяют в качестве встроенных сборочных единиц самоподъемных подмостей, выносных опор кранов. Для подъема и передвижения больших грузов часто используют одновременно несколько домкратов. Домкраты разделяют на реечные, винтовые и гидравлические.

Реечный домкрат. При подъеме груза реечным домкратом из его корпуса выдвигается грузоподъемная зубчатая рейка с помощью рукоятки и передаточного механизма, состоящего из нескольких пар зубчатых колес. Для предотвращения опускания выдвинутой рейки и поднятого груза служит храповое устройство.

Рукоятка привода реечного домкрата снабжена грузоупорным тормозом. В верхней части рейки предусмотрен самоустанавливающийся оголовок, а в нижней части — консольный выступ (лапа) 5 для подъема низкорасположенного груза. Реечные домкраты изготовляют грузоподъемностью до 6 т, высотой подъема до 0,6 м.

Винтовой домкрат состоит из чугунного или стального (штампованного) корпуса, неподвижной гайки, поворотного винта с ленточной нарезкой и рукоятки с храповым двусторонним устройством (трещоткой), включающим корпус, собачку, свободно сидящую на оси, и пружину.

а — реечный; б — винтовой;                      1, 8 — оголовок;                                       2 — зубчатая передача;                                   3 — зубчатая рейка;                                      4, 12 — корпус;                                            5 —лапа;                                                       6, 9 — рукоятка;                                               7 — храповик;                                             10 — винт;                                                   11 —неподвижная гайка;                                   13 — корпус трещотки;                                    14 — пружина;                                         15 — ось;                                                             16 — собачка