Строительные машины

Экскаваторы выпускают с рабочим оборудованием: обратной лопаты, драглайна, крана и грейфера. Основное отличие экскаваторов состоит в применении механической трансмиссии, которая включает главную лебедку подъема ковша, лебедку подъема стрелы, механизм реверса, фрикционные муфты сцепления, зубчатые и цепные передачи. В наборе оборудования механических экскаваторов следует выделить драглайн. Это рабочее оборудование отличается большим

радиусом действия и глубиной копания. Оно состоит из стрелы (удлиненной решетчатой конструкции), тяговою, подъемного и стрелового канатов, ковша с подвеской. Такая канатная система позволяет реализовать основное преимущество драглайна даже перед гидравлическими экскаваторами - возможность работать в глубоких выемках и планировать откосы с большими рабочими отметками.

Траншейные экскаваторы

Траншейные экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины непрерывного действия с многоковшовым и бесковшовым (скребковым) рабочим органом, который при поступательном движении разрабатывает сзади себя за один проход траншею определенной ширины, глубины и профиля с одновременной транспортировкой грунта в сторону от траншеи. Производительность траншейных экскаваторов, постоянно передвигающихся во время работы и отделяющих грунт от массива с помощью группы непрерывно движущихся по замкнутому контуру ковшей или скребков, в 2...2,5 раза выше, чем у одноковшовых машин, при этом качество работ тоже выше, а энергозатраты на 1 м5 разработанного грунта меньше. Причем экскаваторы этого типа способны разрабатывать немёрзлые и мерзлые грунты Главным параметром экскаваторов является номинальная глубина отрываемой траншеи.

Каждый траншейный экскаватор состоит и t трех основных частей: базового пневмоколесного или гусеничного тягача, обеспечивающего поступательное движение (подачу) машины; рабочего оборудования, включающего рабочий орган для копания траншей и поперечное (к продольной оси движения машины) отвальное устройство для эвакуации разработанного грунта в отвал или транспортные средства; вспомогательного оборудования для подъема-опускания рабочего органа и отвального устройства.

Классификация и индексация. Траншейные экскаваторы классифицируют по следующим основным признакам: по типу рабочего органа - на цепные (ЭТЦ) и роторные (ЭТР); по способу соединения рабочего оборудования с базовым тягачом - с навесным и полуприцепным рабочим оборудованием; по типу ходового устройства базового тягача - на гусеничные и пневмоколесные; по типу привода - с механическим, гидравлическим, электрическим и комбинированным приводом. Наибольшее распространение получили машины с комбинированным приводом.

В индексе траншейных экскаваторов первые две буквы ЭТ означают - экскаватор траншейный, а третья - тип рабочего органа (Ц - цепной, Р - роторный). Первые две цифры индекса обозначают наибольшую глубину отрываемой траншеи, дм , третья - порядковый номер модели. Первая из дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т.д.) означает порядковую модернизацию машины, последующие - вид специального климатического исполнения (ХЛ - северное, Т - тропическое, ТВ - для работы во влажных тропиках). Например, индекс ЭТЦ-252А обозначает: экскаватор траншейный цепной, глубина копания 25 дм, вторая модель - 2, прошедшая первую модернизацию - А.

Рабочим органом цепных экскаваторов является однорядная или двухрядная свободно провисающая бесконечная цепь, огибающая наклонную раму и несущая на себе ковши или скребки.

Они делятся: по виду привода - на ручные (с ручным приводом) и приводные (с механическим приводом); по назначению - на подъемные (для подъема груза), тяговые (только для перемещения груза по горизонтальной или наклонной поверхности); по числу барабанов на одно-двухбарабанные, без барабана (с канатоведущим шкивом) и рычажные. Главным параметром лебедок является тяговое усилие каната (кН).

В строительстве лебедки применяют для горизонтального и вертикального перемещения различных грузов автономно, а также в качестве агрегатов, установленных на машинах с механическим приводом — экскаваторах, бульдозерах, прицепных канатных скреперах, на кранах, подъемниках и др.

Ручные лебедки приводятся в действие мускульной силой рабочего и могут быть однобарабанными или рычажными (без барабана). Промышленность выпускает лебедки ручные ТЛ-2А с тяговым усилием 12,5 кН, ТЛ-ЗА (32,5 кН) и ТЛ-5А (50 кН). Лебедки п рабочем положении крепятся на горизонтальной площадке и могут работать на открытом воздухе при температуре окружающей среды от - 40 до +40 С.

Все лебедки типа ТЛ имеют единую конструктивную схему, выполнены двухскоростными, оборудованы автоматически действующими грузоупорными дисковыми тормозами и различаются между собой тяговым усилием, канатоемкостью барабана, числом валов, габаритами и т.п. Приводные лебедки приводятся в действие, как правило, от электродвигателей, подключаемых к сети переменного тока напряжением 22С/380 В.

У реверсивных однобарабанных лебедок - жесткая неразмыкаемая кинематическая связь между электродвигателем и барабаном; подъем и опускание груза осуществляются реверсируемым электродвигателем. маневровые двухбарабанные лебедки имеют размыкаемую жесткую кинематическую связь между электродвигателем, главным и вспомогательным барабанами, что позволяет подключать к двигателю с помощью кулачковых муфт попеременно один из барабанов.

У зубчато-фрикционных лебедок между двигателем и барабаном с помощью конусной или ленточной фрикционной муфты обеспечивается плавно размыкаемая в процессе работы кинематическая связь. Подъем груза осуществляется двигателем при включенной муфте, опускание груза - за счет собственной силы тяжести при выключенной муфте.

Однобарабанные реверсивные лебедки выполнены по единой конструктивной схеме, имеют П-образную компоновку и рассчитаны на легкий режим работы. Они могут использоваться как самостоятельно действующие подъёмно-транспортные механизмы, а также входить в комплект строительных подъемников и других подъемных устройств, не предназначенных для подъёма людей. Промышленность выпускает лебедки реверсивные ТЛ-НА с тяговым усилием 4,5 кН, ТЛ-9А.1 (12,5 кН) и ТЛ-7А.1 (50 кН).

2.4 Грузоподъемные машины и механизмы

Строительные краны.

Краны применяют на строительно-монтажных работах по возведению зданий и вертикальных промышленных сооружений, в подсобных производствах и прочих хозяйствах для выполнения технологических операций: погрузочно-разгрузочных работ, вертикального и горизонтального транспортирования строительных грузов, монтажа технологического оборудования. Краны классифицируют по нескольким признакам. По конструкции краны делятся на шесть групп: стреловые, башенные, мостовые, мачтовые, портальные и с несущими канатами.

По возможности перемещения в ходе выполнения технологических операций: самоходные, самоподъемные, приставные и стационарные краны.

По конструкции ходового устройства: плавучие, рельсовые, железнодорожные, гусеничные, пневмоколесные, автомобильные краны и на специальном шасси автомобильного типа.

По типу двигателей: с электрическими двигателями, двигателями внутреннего сгорания и комбинированными двигателями. К последним относятся дизель-электрические краны с собственной силовой установкой. Краны могут быть одно- и многомоторными. В первом случае все механизмы приводятся в действие от одного общего двигателя (например, автокран), а во втором может быть два двигателя - для передвижения крана и отдельно для привода грузовой лебедки (краны на специальном шасси автомобильного типа) или многомоторный привод к механизмам передвижения, поворота башни или оголовка, подъема стрелы, передвижения каретки (самоходный башенный кран с балочной стрелой).

Рабочим оборудованием кранов являются основные и удлиненные (со вставками) стрелы, гуськи, передвижные каретки, а рабочим органом - крюк, к которому навешиваются различные грузозахватные устройства: стропы, траверсы, электромагниты, специальные устройства для захвата стандартных контейнеров. В отдельных случаях рабочим органом является грейферный ковш.

В каждой группе краны различаются по своим рабочим характеристикам: максимальной грузоподъемности, вылету крюка, т. е. его удалению от вертикальной оси поворота крана, высоте подъема крюка, скорости подъема и опускания крюка, передвижения крана (с грузом или без груза), передвижения каретки, поворота вокруг вертикальной оси. Почти у всех видов кранов грузоподъемность снижается по мере увеличения вылета крюка , поскольку при этом увеличивается грузовой момент, т. е. произведение максимальной массы груза q, подвешенного к крюку, на расстояние от крюка до вертикальной оси крана. За определенным для каждой марки крана пределом увеличение грузового момента может привести к опрокидыванию крана. Поэтому у большинства кранов (кроме мостовых) главным параметром считается грузовой момент: М. Поскольку грузовой момент башенных кранов не учитывает высоту подъема крюка, для обобщенной характеристики крана можно пользоваться показателем грузообъемность, определяемым произведением площади круга, ограниченной окружностью, по которой перемещается крюк при повороте крана на 360 °, на высоту подъема крюка и на грузоподъемность при данном вылете крюка. Грузовой момент измеряется в кНм, а грузообъемность - в кНм3. Рабочие органы кранов (грузозахватные устройства) несколько снижают высоту подъема груза по сравнению с высотой подъема крюка. Обычно эта разница составляет от 2 до 4,5 м, но при некоторых типах грузозахватных устройств, например, для подъема ферм, многоярусной подвески плит перекрытия, эта разница увеличивается до 9,5 м, что необходимо учитывать при выборе той или иной марки крана для конкретных условий возведения зданий (сооружения).

В строительстве наибольшее распространение получили стреловые краны - 71 % от их общей численности, в том числе автокраны - 44 %, гусеничные - 11% и пневмоколесные - 10%. Доля башенных кранов составляет - 16%, остальные виды кранов - 13%. Каждая группа строительных кранов имеет свою систему индексации и, отражающую вид машины, ее основной параметр и исполнение. В настоящее время не существует единой индексации строительных машин. Каждое министерство, выпускающее машины, маркирует их в соответствии с ведомственным положением об индексации.

В основу действующей в машиностроении системы индексации стреловых самоходных кранов приняты следующие признаки: первые две буквы – КС, т. е. кран стреловой; первая цифра — размерная группа (1- максимальная грузоподъемность 4 т; 2-6,3 т; 3-10 т; 4-16 т; 5-25 т; 6-40 т; 7-63 т; 8-100 т, 9-160т; 10-250 т); вторая цифра—тип ходового устройства 1-гусеничное нормальное; 2-гусеничное уширенное; 3- пневмоколесное.

Ранее такие краны использовались для монтажа вертикальных сооружений, главным образом предприятий черной металлургии и нефтехимии. С появлением мощных стреловых самоходных кранов грузоподъемностью 60...160 т и более область применения мачтовых кранов непрерывно уменьшается.

Портальные рельсовые краны состоят из портала - четырех опор, связанных общей рамой, на которой закреплено поворотное устройство. К нему шарнирно прикреплена стрела, установлены машинное отделение и кабина машиниста.

В строительстве такие краны используются для погрузки и разгрузки строительных материалов в речных и морских портах.

Плавучие краны, полноповоротные, грузоподъемностью от 20 до 1,2 тыс т смонтированы на специальных самоходных понтонах, используются для строительства портовых сооружений, укрепления берегов морей железобетонными конструкциями и монтажа сооружений для добычи нефти и газа в шельфах морей.

Краны с несущими канатами - кабельные - состоят из двух решетчатых мачт, закрепленных на фундаментах и расчаленных Байтовыми растяжками так же, как и мачтовые краны. Несущий канат закреплен на оголовках мачт. По этому канату перемещается грузовая тележка с крюковой подвеской. Кабельные краны, как и мачтовые, в настоящее время применяются весьма редко.

К строительным кранам относятся также тракторные краны поворотные и не поворотные. Последние называют трубоукладчиками, и используют, почти, исключительно на монтаже трубопроводов Их грузоподьемность составляет от 5 до 60 т.

Поворотные тракторные краны грузоподъемностью до 6,3 т применяют чаще всего при выполнении работ в условиях бездорожья, при строительстве ЛЭП, в сельском рассредоточенном строительстве.

Пересланные краны грузоподъемностью 0,3..1т относятся к средствам малой механизации и используются для вертикального транспортирования мелкоштучных и рулонных строительных материалов на строящееся или реконструируемое здание при выполнении отделочных, кровельных, санитарно-технических и электромонтажных работ.

Выбор кранов для выполнения работ по возведению здания или сооружения осуществляется, в два этапа. Па первом этапе, исходя из габаритов возводимого здания (сооружения), максимальной массы сборного элемента и его расположения в плане здания, размеров строительной площадки (условий стесненности производства работ), выбирают краны (стреловой, башенный и др.), которые по своим техническим характеристикам могут обеспечить выполнение технологических операций и процессов. На втором этапе выбирают конкретную модель крана на основе выполнения расчетов сравнительного экономического эффекта.

Более широко используется разновидность мостовых кранов на передвижных опорах, перемещающихся по рельсам, установленным на шпалах-козловые краны. Рельсы, по которым перемещаются опоры, располагаются по обе стороны возводимого объекта, а мост (ригель) находится над объектом. Вдоль моста перемещается грузовая тележка (перпендикулярно направлению рельсовых путей).