Машины Лекции

Машины для бурения.

Буровые работы в строительстве осуществляются при помощи буровых машин(станков) и ручных машин. Буровыми машинами производят бурение котлованов диметром до 3 метров, для установки мачт линий электропередач и набивных свай, котлованов диаметров до 0,75 метра, для опускания свай в мерзлый грунт, шпуров в мерзлом грунте и горных породах, а так же при геологоразведочных работах. В зависимости от условий бурения рабочему органу сообщатся различные движения, основные схемы способов бурения представлены на рис. 24.

Рис.24.

Вращательное бурение - когда рабочий орган только вращается, его можно веси 2 способами:

разрушать всю породу в пробуриваемом отверстии (рис.24, а);
высверливать кольцевую щель, внутри которой остается столбик породы (керн) (рис.24, б);

Встрой способ менее энергоемок, поскольку не тратиться энергия на разрушение остающиеся внутри инструмента породы. При вращательном бурении требуются большое усилие подачи для внедрения инструмента. Это усилие в значительной степени определяю глубину внедрения инструмента за 1 оборот, а следовательно и производительность. С увеличение горной породы значительно возрастает усилие необходимое для внедрения инструмента, что является одной из основных причин, ограничивающий возможность применения способа вращательного бурения горных пород.

Ударное бурение - (рис. 24, в) при этом способе после каждого удара инструмент поднимают и поворачивают на некоторый угол и таким образом обрабатывают все торцевую поверхность забоя. Рабочий инструмент находиться в контакте с породой (разрушает ее) только часть времени, время на подъем инструмента, его поворот и опускание, когда не происходи разрушение породы составляет более 40% от общего времени, поэтому производительность ударного бурения относительно не высока. Преимуществом ударного бурения является создание больших сил удара, а следовательно и больших удельных давлений да лезвие коронки, хрупкие породы разрушаются легче под действие удара, чем статических нагрузок по этому ударное бурение целесообразно применять именно для этих пород.

Ударно-поворотное бурение - (рис.24, г) при этом способе одновременно с внедрением лезвия под действием удара производится его поворот на некоторый угол (обычно 10-15 градусов), благодаря чему увеличивается поверхность забоя. После удара и поворота инструмента на некоторый угол он приподнимается и цикл повторяется. Производительность эго способа бурения на 50-60% выше, чем при ударном бурении.

Ударно-вращательное бурение - (рис. 24, д,е) осуществляется по средством не прерывного вращения инструмента и периодических ударов по нему, при этом способе одновременно положительные особенности ударного бурения (возможность создания больших удельных нагрузок на режущем лезвии) и вращательного бурения ( непрерывное отделение породы от массива. Производительность в 2-3 раза выше, чем при ударном бурении и в 1,4-1,8 раз выше, чем при вращательном.

Термическое бурение - ( рис 24, ж) заключается в том, что порода разрушается под действием высокой температуры ( 2500-300 градусов Цельсия) и давлением газовой струи ( скорость истечения газов до 2000м/с). Этот способ применяется для бурения пород, которые растрескиваются ,а не правятся.

Для бурения ям под столбовые фундаменты, линии передач в талом и мерзлом грунтах используют мощные бурильные установки на тракторах или автомобилях. Бур приводится во вращение двигателем автомобиля через коробку отбора мощности и карданные валы, внедряется бур в грунт при помощи гидроцилиндра и канатной передачи.

Машины для бестраншейной разработки грунта.

Применяют при прокладке трубопровода проходящих под магистралями автомобильных и железных дорог. Способы проходки (рис.25):

Рис.25.

1) Отверстие, образуется без удаления грунта, то есть происходит уплотнение всего грунта вокруг отверстия (прокол или прокалывая грунта), наконец трубы одевается наконечник и трубе вместе с наконечником сообщается вращение при помощи гидравлических канатов, электрических лебедок, тракторов и вибрационных устройств. Труба может быть без наконечника, то есть открытая в этом случае часть трубы на глубину 1,5- 2 м забивается грунтов, впереди трубы обязуется ядро уплотнения, которая выполняет роль наконечника при дальнейшем движении трубы.

2) При прокалывании часть грунта попадает в трубу, а остальная часть грунта уплотняется, в этом случаие конец трубы открыт или на него надевается наконечник с отверстием, в процессе продвижения трубы грунт удалится из нее с помощью специальных желонок и других устройств. Это способ называется продавливание (рис.25, б).

3)Перед проталкивание трубы грунт разрабатываем методом гидромеханизации.

Сопротивление прочных грунтов прокалывания или пробиванию, очень велико и прочность труб может оказаться не достаточной и они могут изогнуться поэтому для таких грунтов следует применять метод бурения.

Оборудование для свайных работ.

Для устройства искусственных оснований и при возведение временных перемычек грунт погружают сваи или металлический шпунт. Сваи (шпунт) погружаются следующими способами:

забивкой ;
вибрацией;
вдавливание;
ввинчивание;
забивкой с подмывом грунтом водой;

Наиболее распространены забивка и вибрационные погружения. При забивке преодолеваются сопротивление погружению в грунт, а так же сопротивление трению свай о грунт для внедрения свай не обходимо, что бы работа каждого удара была не меньше определенной величины иначе при ударах будут происходить только упругие деформации и сваи не внедрятся в грунт, при этом величина необходимой работы каждого удара для забивки свай зависит от сечений последней и свойств грунта, чем больше сечений, тем больше должна быт работа удара. Минимальная величина работы удара возрастает с увеличением глубины внедрения, так как повышается сила трения.

Машина для забивка свай называется сваебойной. Она состоит из подъемного и силового оборудования, свайного молота и копра, на котором монтируются это оборудование.

Свайные молоты бывают дизельные и электрические. Для забивки свай наиболее широко применяют штанговые трубчатые дизель молоты, работа штангового дизель молота (рис.26) основана на следующем принципе:

Рис.26.

На копровой оси сбрасывается цилиндр 3, в результате чего воздух в цилиндре сжимается. В это время через форсунку 2 в поршне цилиндр впрыскивает топливо (дизельное), которое воспламеняется под действием температуры сжатого воздуха, цилиндр подбрасывается вверх после чего цикл повторяется, топливо подается насосом 5 , который приводиться в движение падающим цилиндром. Давление передаваемым поршнем при падении цилиндра используются для забивки свай. Дизель молот подвешен на канате копровой установки.

Свайные дизель-погружатели.

Состоят из вибро-возбудителя направленного действия, который закрепляется непосредственно на наголовнике. Для повышения эффективности применяют вибропогружатели с дополнительными …

Рис.27.

Копровые установки.

Копры служат для установки и поддержания свай в процессе из забивания, для поддержки молотов, установки лебедок.

Различают виды копры:

краны-копры, в которых использованы грузоподъемные строповые крюки;
Копры предназначенные для погружения свай на местности покрытые водой и для других работ (рис.28);

Рис.28.

При разработке мерзлого грунта обычными машинами их производительность значительно ниже, чем при разработке талых грунтов. Лучшие результаты по производительности стоимости и металлоемкости дает рыхление мерзлых грунтов на тракторах 300-750 кВт с отвозкой разрыхленного грунта, самоходными скреперами, усиленной конструкцией, емкостью ковша 30 м³ и выше.

Существует различные механические способы разрушения мерзлых грунтов. Разрушение грунта при помощи клиньев и шаров большого веса (рис.29).

Рис.29.

Которые подвешиваются на подъемных канатах экскаватора или гусеничных кранов, и сбрасываются с высоты 5-8 метров. Шары рекомендуется применять при разработке песчаных и супесчаных грунтов. Клинья при разработке глиняных. Эти способы применяются только при отсутствии современного оборудования, так как малопроизводительны, при этом способе увеличивается износ экскаваторов и особенно износ канатов лебедок, из-за больших динамических нагрузок.

Откол крупных глыб с помощью рабочего оборудования навешенного на трактор или экскаватор. Оборудование представляет собой клин внедряемый в грунт под действием собственного веса или гидромолот (рис.29, г).

Резанье грунта с помощью дисковых пил цепных баров и приспособленных для разработки мерзлых грунтов роторных экскаваторов (рис.30).

Рис.30.

Навесное оборудование в виде дисковых пил применяют для нарезки щелей шириной 30-35 мм на всю глубину промерзания или на 0,7 этой глубины, щели нарезают так что бы расстояние между ними составляло 0,8-1 метр. Это дает возможность разрабатывать грунт между щелями (отрывать глыбы) экскаватором. Недостатков в применение дисковых пил является то, что они могут углубляться в грунт не больше, чем на 0,4 диаметра. Наиболее широкое распространение получило навесное оборудование в виде режущих цепей( цепных баров) (рис. 30, а). В качестве рабочего органа служит цепь на которой закреплены резцы. Цепи приводятся в движение от вала отбора мощности при помощи редуктора установленного на тракторе. Преимущество таких установок по сравнению с исковыми пилами состоит в том, что цепями можно нарезать щели большой глубины (до 2 метров и более). Со скоростью резанья 2-2,5 м/с. Рабочая скорость движения машины 30-70 м/ч. Недостаток значительные потери на трение в цепях достигающие 60% общей потребляемой мощности. Быстрый износ цепей и необходимость извлечения глыб другой машиной. Для заглубления режущей цепей в грунт и фиксирования их в определенном положении применяют напорный механизм представляющий собой гидроцилиндр закрепленный на кронштейне при помощи цапф, благодаря такому краплению гидроцилиндр может поворачиваться по мере поворота режущей цепи, а так же служит для опускания и ее подъема. Применяют диско-фрезерные машины(рис.30, б). Они состоит из тягача и навесного оборудования, фреза 3 приводиться во вращение о коробки отбора мощности. Вращение передается через карданный вал и редуктор. Подъем и опускание фрезы, а так же создание опорного усилия осуществляется гидроцилиндром 2.

Из обычных землеройных машин для разработки мерзлого грунта применяют:

1) траншейный, ковшовый экскаватор продольного капания

2) роторный траншейный экскаватор. Однако их рекомендуется применять только при случайный работах на небольших объектах, так как они обладают при разработке мерзлых грунтов низко производительностью ( 0,1-0,2 их нормальной производительностью).

Машины для уплотнения грунта.

Большинство земляных сооружений уплотняются искусственно, так как насыпные грунты не имеют требуемой плотности и равномерности последующей осадки. Различают следующие способы уплотнения грунтов:

Укатывание;
Трамбование;
Вибрации;

Для уплотнения связных и мало связных грунтов - суглинков и супесей. Может быть рекомендован способ укладки. Песчаные, гравелистые и гаечные лучше всего трамбование и вибрацией.

Машины для уплотнения грунтов классифицируются на следующие группы:

катки статического действия;
с пневмоническими шинами;
с вибровальцами;
трамбующие машины с вальцами;
с падающим грузом;
с трамбующими плитами;
с виброплитами;

Основные из этих машин показаны на рис.31.

Рис.31.

По способу передвижения катки подразделяют на:

Прицепные;
самоходные;
полуприцепные;

Самоходные катки с гладкими вальцами (рис.31, а) делят на:

легкие (массой 2-5 т);
средние (6-9 т);
тяжелые (9-15 т);

Прицепные и полуприцепные катки на пневмо-машинах выпускаются массой, вместе с балластом, от 10-100 т. Вибрационные самоходные катки имеют массу 1,4-6 т без балласта, и до 8 тонн с балластом.

Для уплотнения грунта не обходимо на поверхности создать такие удельные давления(напряжения), что бы после снятия нагрузки остался деформированным, но при этом эти напряжения не должны превышать предел прочности грунта, от 0,9-1 придела прочности грунта. По мере уплотнения увеличивается прочность грунта, поэтому для повышения эффективности требуется повышение удельных давлений. При этом приходиться давать нагрузки на грунт несколько раз. Что бы повысить эффективность его следует вести группой катков: в начале уплотнять легкими катками, а затем тяжелыми. Однако грунты высокой плотности рекомендуются уплотнять одними тяжелыми катками.

Грузоподъемные машины.

Этими машинами поднимают и перемещают различные строительные материалы по вертикали или по пространственной трассе, изменяющиеся горизонтальном и вертикальном направлении. С помощью этих машин монтируют основные строительные конструкции во всех видах строительства, а в промышленном строительстве технологические оборудование. Многие из этих работ сочетаются со строповкой и пакетированием грузов, их подталкиванием к грузоподъемному устройству и другими такими же работами.

Работаю грузоподъемные машины чаще всего циклично. Грузоподъемные машины делятся на 3 группы:

вспомогательные (простые машины и механизмы) - домкраты, лебедки и тали;
подъемники- машины перемещающее грузы в ковшах, клетях, кабинах или на площадках движущихся в жестких направляющих;
Краны - наиболее сложные и универсальные грузоподъемные машины для подъема, перемещения по пространственной трассе и подаче грузов и монтажа конструкций;

Домкраты, лебедки, тали.

Могут иметь ручной, электрический, гидравлический или пневматический привод. Устройства с ручным приводом основаны на том, что человек прикладывает сравнительно малое усилие( 160Н, но не более 200Н) может поднимать значительный груз.

Домкраты обычно используют для подъема груза на небольшую высоту, причем воздействуют на груз с низу. Виды домкратов показаны на рис.32.

Рис.32.

Домкраты делят на:

Ручные (рис.32, б) грузоподъемность до 60 т, высота 0,3 м;
винтовые (рис.32, а) грузоподъемность до 50 т, высота о,35 м;
гидравлические (рис.32, в) от 50 до 500 т, высота 0,15-0,2 м);
беспоршневые (рис.32 г);

Домкраты с ручным приводом обладают грузоподъемностью, которая определяется передаточным отношением от механизма привода к исполнительному органу (штоку домкрата) и КПД механизма.

Лебедки.

Лебедки делаться на однобарабанные и много барабанные. По виду установки на:

Настенные;
Подвесные;
Наземные;

Главными параметрами лебедок является тяговые усилия. Кроме того характеризуются канатоёмкостью барабана и скоростью навивки каната. Зависимости о назначения лебедки эти параметры различны. Лебедки так же делят на подъемные - общего назначения и монтажные; тяговые - для перемещения грузов по вертикали; скреперные(обычно 2хбарабаные) - для транспортирования ковшей-волокуш с заполнителями.

Лебедки могут иметь как ручной, так и электрический привод. Лебёдки общего назначения имею тяговое усилие 0.5-0.7, скорость каната до 30 м/мин., канатоёмкость 80-100 м. Тяговое усилие монтажных лебёдок 1.5-2 тс, скорость каната 10-15 м/мин., канатоёмкость 30-40 м. На рис.33 представлено ручная рычажная лебёдка широко применяющаяся при монтажных работах, при потягивание и подъёме грузов.

Рис.33.

Тали.

Тали применяют только для подъёма и опускания или потягивания небольших грузов стягивания между собой отдельных элементов при монтажных работах, натягивания канатов и проводов при усилиях 0.1-5 тонн сил. Тали делят на ручные (Рис.34) и электрические (Рис.35).

Рис.34.

Рис.35.

Подъемники.

Для подъема строительных деталей и строительных материалов на перекрытия и леса зданий, для подачи сыпучих материалов в смесительные машины и грохоты, а так же для монтажных работ широко применяются подъемники.

Строительные подъемники разделяют на следующие группы:

По способу их установки - свободностоящие и приставные;
По назначению - грузовые и грузопассажирские;
По конструкции направляющих - мачтовые(стоечные), шахтные, струнные;
По типу привода - реечные и канатные;

Свободностоящий мачтовые подъемник показан на рис. 36. Грузоподъемность 300 кг, высота до 10 м. Монтаж и демонтаж занимает 5- 10 минут.

Рис.36.

Грузопассажирские мачтовые подъемники (рис.37) поднимает не только строительные материалы, но и рабочих. Их применение значительно сокращает потери рабочего времени на подъем и спуск рабочих с этажей. Такой подъемник имеет мощную мачту, которая представляет собой сварную пространственную ферму из швеллеров и труб, состоящую из отдельных секций каждую, вместо площадки такие подъемники имеют кабину, в которой помещается подъемная лебедка и механизмы управления, их грузоподъемность до 800 кг груза, до 10 человек, скорость 35 м/мин. Подъем кабины осуществляется при помощи лебедки оборудованной двумя колодочными электромагнитными тормозами. Для перемещения поднимаемых грузов на этажи строящихся зданий применяют различные способы и устройства (рис.38, а), показано перемещение груза на шарнирно сочлененной стреле с гуськом. На рис. 38, б - при помощи выдвижной площадки грузоподъемного, на рис.38, в - при помощи выдвижной площадки грузопассажирского подъемника. На рис.38, г - при помощи выдвижного монорельса.

Рис.37.

Рис.38.

Ковшовые, скиповые подъемники (Рис.39).

Применяют для подачи сыпучих материалов и растворов в бункера, смесительные машины и грохоты. Объем ковша 1 м³, скорость подъема 60 м/мин. Подъемник (рис. 39, а) устанавливает в углубление, в которое опускается ковш 1, что значительно облегчает разгрузку автомобиля и наполнение ковша. Ковш поднимается при помощи каната 2 по направляющем 3, для выгрузки ковша направляющие 3 на определенной высоте имеют изогнутую форму, благодаря чему ковш опрокидывается по достижению этой высоты.

Рис.39.

Шахтные подъемники (рис 39, б). В ковш с грузом помещается на площадки или в клети, которая движется внутри металлической шахты внизу заглубленной в грунт, в шахте прикреплено устройство для разгрузки материалов из транспортных средств прямо в приемное устройство, выгрузка осуществляется через проемы в шахте в которые опрокидывается ковш, шарнирно подвешенный к площадке, так что в загруженном состоянии он стремиться опрокинуться вперед. Ковш от опракидывания предохраняют стойки по которым он скользит с помощью роликов прикрепленных по бокам ковша и спереди его. В местах выгрузки эти стойки прерываются и ковш опрокидываются в проем при этом ролики выходят за пределы шахты по специальным направляющим, материал из ковша высыпается в разгрузочный лоток, при опускании клети ковш возвращается в прежние положение, так как ролики снова начинают опираться на стойки. Шахтные подъемники устанавливаются как внутри, так и снаружи здания.

Монтажные вышки и гидроподъемники.

Они предназначены для подъема одного или 2х рабочих при выполнении строительно-монтажных работ. Монтажные вышки устанавливают на автомобилях или тракторах. На рис.40 показан общий вид рычажно-шарнирного гидроподъемника, грузоподъемность до 0,5 т смонтированного на машине. Основной несущей конструкцией является складывающейся двух шарнирная мачта с 2-мя люльками, мачта может поворачиваться на 360° в горизонтальной плоскости и на 270° в вертикальной, это позволяет перемещать люльки в различных направлениях и на разную высоту. Независимо от положения мачты люлька всегда удерживается в вертикальном положении с помощью специального механизма.

Рис.40.

Строительные краны.

Классификация строительных кранов, их рабочие органы характеристики.

Краны предназначены для подъемов грузов и подачи их к месту разгрузки, а при монтаже - для подачи деталей к месту установки их в проектное положение в вертикальном и горизонтальном направлениях. Типаж кранов применяемых в народном хозяйстве разнообразен. Для цели строительства используются следующее виды кранов:

легкие переносные - подъемники используемые в основном для подъема груза по вертикали и в отдельных на небольшое расстояние по горизонтали;
стационарные краны для подъема и перемещения грузов по вертикали и горизонтали в пределах радиуса окружности описываемой стрелой;
башенные краны (передвежные, стационарные (приставные), самоподъемные) служат для подъема грузов и перемещения их по горизонтали;
самоходные стреловые краны применимые для монтажных и погрузочно-разрузачных работ (они обладают высокой мобильностью и практически не ограниченной зоной обслуживания);
козловые для подъема и перемещения и монтажа конструкции (пределы их рабочей зоны ограниченные пролетом крана и длинной его перемещения;
кабельные краны применяемые на таких строительных объектах где приходиться перемещать грузы на большие расстояния, кроме того используют специальные краны-плавучие, летающие (вертолеты) трубоукладчики;
портальные и железнодорожные краны;

Все краны обозначают индексами из буквенной и цифровой части. Буквенная часть обозначает группу крана, например: КБ - кран башенный; АК - автомобильный кран; МКГ,МКП,МКА - монтажный кран гусеничный/ пневмоколесный/ автомобильный; СКГ - специальный кран гусеничный. В цифровых обозначениях указывается грузоподъемность, например МКГ20 - монтажный кран гусеничный грузоподъемность 20 т. Однако для более полной характеристики стреловые самоходных кранов введена следующая индексация кранов по схеме рис.41.

Рис.41.

Индексация состоит из двух букв КС - кран самоходный и 4-х цифр. Цифровая часть после букв обозначает основные данные о кране в следующем порядке 1- размерная группа характеризующая грузоподъемность крана (составлена в соответствии с типо размерными рядами); 2 - тип ходового устройства; 3 - характер подвески: канатная, жесткая и др.; 4 - порядковый номер модели крана. Так как конструкции кранов все время совершенствуется, производится из модернизация, то кроме указных после перечисленных индексаций то может указываться очередная модернизация (а, б, в), а так же указывается специфические данные крана, например: климатические исполнение (северное ХЛ, тропические ТВ). Схема индексации крана выпускаемые в РФ на рис.42.

Рис.42.

В индекс крана входят буквенные и цифровые обозначения. Буквы перед цифрами обозначают: КБ кран башенный; КБМ - кран башенный модульный; КБР- кран башенный для ремонта зданий; КБГ- кран башенный для гидротехнического строительства. Первая цифра обозначает размерную группу по грузовому моменту, следующая цифра является порядковыми номерами базовой модели, следующие цифры - порядковый номер исполнения, очередная модернизация и климатическое исполнение. Номера от 00 до 69 дают с поворотной башней, а с 70 до 79 с неповоротной, например: КБ405.1А - кран башенный 4 размерной группы с поворотной башней, первое исполнение, 1 модернизация для умеренного климата.

Краны состоят из рабочих органов остова, ходовой рамы, поворотной части, башни, стрелы, механизма подъема и опускания груза, механизма подъема и поворота стрелы, механизма перемещения крана, рабочих органов, аппаратуры управления и контроля грузоподъемности и высоты подъема. В зависимости от типа и назначения кран может иметь все перечисленные составные чести или только некоторые из них. Основными параметрами кранов является: грузовой момент ( тс*м), равный произведению веса понимаемого груза на плечо; вылет стрелы, м; высота подъема груза, м; скорости подъема и опускания груза, м/с; скорость передвижения крана, м/с;

Для стреловых кранов вместо грузового момента используются грузоподъемность, тс, а так же радиус сил, м, а так же в козловых кранов длинна пролета.

Рабочий орган кранов представляет собой грузозахватное устройство для единичных или группы грузов(крюки, траверсы, захваты и тд ), либо емкости в которых размещают грузы (ковши, бадьи, грейферы).

Следует размещать 2 вида рабочих органов:

1. Представляющие собой грузозахватные устройства и как правило являющиеся постоянной составной часть машины, например крюк.

2. Дополнительно подвешивающиеся к грузозахватным устройствам машины (оснастка), грузы и емкости подвешиваются к крюкам или скобам при помощи цепных или канатных стропов или траверз, захватов.

Рис.43

Крановые механизмы могут приводится каждый отдельным двигателем (многомоторный или индивидуальный привод) или один привод сообщает движение всем механизмам или группе механизмов (одномоторный или групповой привод). Основные механизмы кранов с многомоторным приводом построены на одном принципе: электродвигатель через зубчатую передачу (редуктор) сообщает вращение исполнительным элементам.

Строительные краны.

Легкие переносные краны.

Применяют при выполнении сравнительно малых объемов работ и при необходимости поднимать и перемещать грузы массой до 1 т на расстояние до 4 м. Их преимущество: возможна их установка не только на земле, но и на здании, а так же легкий вес, что делает их переносными. Один из таких кранов КЛ-1а (Рис.44).

Рис.44.

Он состоит из основания 1 и поворотной платформы 2, на которой смонтировано лебедка 5, стрела 7 и плиты противовесы 3. Мощность двигателя 3 кВт, поворот крана осуществляется в ручную рычагом 8, для стопорения используется тормозное устройство управляемое ручкой 4. Изменение вылета стрелы осуществляется стреловым канатом 6. Скорость подъема груза этого крана 0,7 м/с.

Консольные балочные краны (рис.44 б) применяют для подачи материалов внутрь здания через оконные проемы при отделочных, ременных и сантехнических работах. Их грузоподъемность до 0.1 т вылет стрелы до 3 м, высота подъема 60-70 м, средняя скорость подъема грузов 0,25 м/с. Такой кран состоит из вертикальной стоики 2 устанавливающуюся внутри помещения, и стрелы по которой движется тележка с крюком, груз поднимается электрической лебедкой, грузовая тележка перемещается вдоль стрелы при помощи ручной лебедки.

Стационарные краны.

К ним относятся мачтовые краны, которые наиболее просты по конструкции, их особенностью является независимое исполнение металлоконструкции механизма. Одним из видов мачтовых кранов является кран-мачты, состоящий из мачты и стрелы прикрепленной к мачте, верхней или средней ее части. Мачтово-стреловой квантовый кран изображен на рис.45.

Рис.45.

На пяти 1 установлена мачта 2, которая удерживается квантами 3, крепящимися о головку 4 мачты. Установка крана на пяте и оголовок позволяют поворачивать мачту, к основанию мачты шарнирно прикреплена стрела 6, верхней конец которой подвешен на стрелоподъемном полиспасте. Эти краны применяют для монтажа тяжелого оборудования, их грузоподъемность до 40 т, на рис.45 б,в показана конструкция опор мачтово-стреловых кранов. К недостаткам их относятся, то что они устанавливаются стационарно, что ограничивает их область применения, их используют в основном на складах строительных материалов и изделий, и при монтаже крупных оборудования. Достоинство простота и большая грузоподъемность.

Кабельные краны (рис.46).

Применяют при строительстве платин, мостов, промышленных зданий и на крупных складах.

Кран состоит из 2 опор между опорами натягивается катан по которому движется тележка с полиспастом, канат может закрепляться неподвижно или натягиваться весом контр груза. Натяжение каната может осуществлять дополнительно наклоном одной из опор. Опоры бывают неподвижными, тогда они закрепляются на фундаменте и раскрепляются расчалками, при такой конструкции кран обслуживает только узкую зону, у подвижных кранов опоры передвигаются по рельсовым путям, при чем могут двигаться обе опоры параллельно (рис.46) или одна опора закреплена неподвижна, а другая передвигается по рельсу проложенному по дуге окружности. Для погрузочно-разгрузочных работ применяют кабельные краны грузоподъемностью от 1,5 до 25 т с пролетом до 250 м.

Рис.46.

Башенные краны.

Применяют в качестве одного из основных из грузоподъемных устройств в жилищном и промышленном строительстве (рис.47).

Рис.47.

Башенные краны делятся:

Передвижные (Рис.47, а) - передвигающиеся по прямолинейным наземным или криволинейным рельсовым путям;
Стационарно-приставные - прикрепляемые к возводимому объекту (Рис.47, б);
Вертикальные - подвижные самоподъемные (Рис.47, в).

Башенные краны различают по типу башен:

краны с повторной башней (Рис.47, г);
с не поворотной (Рис.47, д);

А так же по типу конструкции стрелы на краны:

с подъемной стрелой (Рис 47, 3);
с балочной стрелой (Рис.47, ж);

Передвижные башенные краны различают по типу ходового устройства:

Рельсовые;
автомобильные;
пневмоколесные;
гусеничные;

Наиболее широко применяют краны на рельсовом ходу, так как они просты в эксплуатации и обеспечивают высокую безопасность работы. Башенные краны имеют высокую маневренность, большое подкрановое пространство и высокое расположение стрелы.

Краны применяемы в жилищном и гражданском строительстве имеют грузоподъемность 3-8м, наибольшей вылет стрелы 25 м, высота подъема груза 30-50 м, скорость подъема груза 0,3-1 м/с, скорость передвижения крана от 0,55-0,5, частота вращения поворотной части от 0,5-07 об./мин.

Краны для промышленного строительства выпускают грузоподъемность 10 м и более, с вылетом стрелы 15-45 м, высотой подъема 50-80 м. У этих кранов скорость подъема груза от 0,16- 1 м/с, скорость передвижения в 2-2,5 ниже скорости передвижения кранов для гражданского строительства (0,16-0,2 м/с). Частота поворотной части 0,2-0,4 об./мин.

Приставные краны (Рис.47, б) выпускают грузоподъемностью 6,3;8;10;12,5 т, с вылетом стрелы до 45 м, с высотой подъема до 150 м. Они имеют скорость подъема груза 0,33-1,5 м/с. Скорость изменения вылета стрелы 0,5 м/с, частато вращения поворотной части 0,5-0,7 об./мин.

Наиболее часто применяют краны с поворотной башней, у них центр тяжести находиться ниже, чем у крана с неповоротной башней, с поворотным оголовком, так как большинство грузов расположено у основания крана. Благодаря этой особенности масса крана с поворотной башней меньше, чем с неповоротной. Эти краны проще монтировать, демонтировать, транспортировать.

Башни таких кранов при нагрузке меньше деформируются, что приводет к меньшей раскачки груза. Кран с поворотной башней (Рис. 47, г) состоит из трубчатой или решетчатой башни 1, закрепленной на опорно-поворотной устройстве 2, на который установлен противовес 3, в верхней части башни монтируются распорка 4 для направляющих роликов, оголовок 5, на башне закреплена стрела 6.

На кране с балочной стрелой и неповоротной башней противовес размещается на консоли 7 (Рис.47, д).

Простота монтажа и демонтажа, возможность монтировать и демонтировать эти краны без разборки на отдельные узлы делает их особенно эффективными.

Краны с подъемной стрелой, у которых вылет стрелы осуществляется ее наклоном более просты по конструкции, но к недостаткам их надо отнести, то что у них нельзя полностью использовать подкрановое пространство. Наименьший вылет стрелы у них составляет до 30% от наибольшего. При таком креплении стрелы трудно достигнуть точной наводки элементов конструкции, итак как при подъеме или опускании стрелы груз перемещает, как вертикально, так и горизонтально.

В кранах с балочной стрелой перемещение груза требует меньших усилий, но маневренность таких кранов ниже, чем у кранов с подъемной стрелой.

Стационарный ( приставные) (Рис.47, б) КБ устанавливают на фундаменте и обслуживают площадку с одной стоянки. Самоподъемные башенные краны применяют главным образом при строительстве много этажных и высотных зданий.

На рис.48 представлены наиболее детальные схемы башенных кранов с поворотной башней и подъемной стрелой, и с неповоротной башней и балочной стрелой.

Монтаж и демонтаж башенных кранов с поворотной башней может осуществлять без их разборки на отдельные сборочные единицы. Для этого используют механизмы крана. Демонтаж КБ с поворотной башней осуществляют в следующей последовательности: стрелу крана опускают в крайнее нижнее положение, после чего разъединяют среднюю простейшую секцию стрелы, эти секции прикрепляют к башне, затем ее разъединяют в основании и опускают.

Рис.48.

Башню со стрелой 1 укладывают на домкрат, поворачивают тележку и под тележку крана подводят ось 2 с автомобильными колесами, после чего передвижную часть крана подводят тягачом 3 и опускают домкрат. В таком виде кран транспортируют.

Монтаж крана осуществляется в обратном порядке.

Эксплуатация башенных кранов допускается только после их освидетельствования в включающего осмотр, статистические и динамические испытания и согласно правилам ГОСГОРТЕХ надзором.

Козловые краны.

Широко применяются для монтажно-тяжеловесного оборудования, для подачи строительных материалов и строительных конструкций при возведении сооружений. Эти краны имеют грузоподъемность 1-500т, козловой кран показан на рис.50.

Рис.50.

Кран состоит из мостовой балки (фермы), которая описается на две опоры, установлены на ходовые рельсовые тележки. По мостовой балке передвигается тележка с подъемным механизмом или элекроталями. Кран обычно управляют из кабины. Эти краны прости по конструкции, устойчивы, имеют канатную грузоподъемность и высоту подъема по всей рабочей зоне. Длина пролета козловых кранов между опорами 10-50 м, высота достигает 30 м.

Мостовые краны (рис.51).

Рис.51.

Используются для монтажа оборудования и технологических операций в цехах промышленных предприятий.

Стреловые самоходные краны.

Краны с собственным приводом для свободного перемещения по метсности называются самоходными. На этих кранах устанавливаю стреловое или башенно-стреловое оборудование, Они предназначены для выполнения строительно-монтажных и перегрузочных работ.

Самоходные краны разделяют по грузоподъемности:

легкие (до 10т);
средние (10-25т);
тяжелые (25 и более);

На специальных монтажных работах используются краны грузоподъемностью 250 т. По конструкции ходового устройства делятся:

гусеничные;
пневмоколесные;

Последние разделяются на краны: автомобильные, ходовым устройством служит масса автомобиля и краны на специально ходовом устройстве виде специальных шасси (Рис.52).

Рис.52.

Автомобильные краны предназначены для монтажа строительных конструкций, ремонтных работ, погрузки и разгрузки штучных грузов и при оборудовании грейфером. Привод механизмов кранов осуществляется от двигателя автомобиля.

Автомобильные краны отличаются: высотой, маневренностью и относительно высокой скорость передвижения ( до 60 км/ч без груза), что позволяет применять их для выполнения рассредоточенных работ. Скорость передвижения крана с грузом не превышает 5 км/ч.

Различают автомобильные краны: канатной подвеской стрелового оборудования и механическим и электрическим или гидравлическим приводом, а так же гидравлические краны с жесткой подвеской гидравлического оборудования (Рис.53).

Рис.53.

На шасси грузового автомобиля 1 вместо кузова устанавливается платформа 4, и на ней опорно-поворотное устройство 5 с поворотной рамой 8. На раме 8 установлен механизм подъема и опускания груза и стрелы, механизм поворота рамы и стрелы реверсивный распределительный механизм, противовес 9, кабина 15, выносная опора 3, крепящаяся к платформе 4, которая служит для увеличения устройства крана от опрокидывания. Для безопасности работы крана на стреле установлен блок 17 автоматической сигнализации опасных напряжений, предупреждающей о приближении стрелы на опасное расстояние ( не более 1 м).

Кран оснащен автоматическими ограничителями подъема клюка и вылета стрелы, а так же устройствами сигнализирующими о предельных значениях крана.

Привод механизма крана осуществляется от основного двигателе через коробку отбора мощности 2.

Специальные краны.

К таким кранам относят:

Краны трубоукладчики (Рис.54);
Плавучие краны (Рис.55);
Портальные краны (Рис.56);
Железнодорожные (Рис.57);
Летающие краны (вертолеты);

Рис.54.

Рис.55.

Рис.56.

Рис.57.

Транспортирующие машины.

Конвейеры.

Конвейеры применяют для транспортирования гравия, щебня, цемента, кирпича, бетонных смесей, грунта, дробленного камня и др. материалов в пределах строительной площадки, заводов строительных деталей и карьера.

Эти машины подразделяются на группы:

конвейеры или транспортеры (ленточные, цепные, винтовые, роликовые, вибрационные, а так же элеваторы);
подвесные канатные дороги;
пневматические транспортные устройства;
самотечные гравитационные устройства;

Ленточные конвейеры они делятся на:

передвижные ;
стационарные;

Они просты по конструкции, имеют сравнительно не большую металлоемкость, позволяют транспортировать грузы на расстояние от нескольких метров до нескольких километров. Их производительность от 10 до 20т/час. Ленточный конвейер (рис.58) представляет собой бесконечную ленту огибающую два барабана один из которых является ведущим, а другой ведомым. Превращение ведущего барабана 3, лента 4 под действием сил трения приводиться в движение, далее между ведущим 3 и ведомым 6 устанавливают роликовые опоры поддерживающие верхние и нижние ветви ленты, не давая ей провисать.

Рис.58.

Грузы укладывают на ленту. Лента конвейера должна быть достаточно прочной, так как она является не только органом несущим груз, но и тяговым элементом. Кроме того она должна обладать такими свойствами, что бы сцепляемость ( коэффициент трения между лентой и барабаном, а так же между лентой и транспортируемым материалом) была наибольшей. Этим требованием отвечают ленты выполненные из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани, которой связаны между собой слоями резины и покрыты резиной. Такие ленты применяются при температуре от +50 до - 15°С. При температуре выше +50 и ниже -15 используют соответственно теплостойкие и морозостойкие ленты. Более прочные являются ленты со слоями ткани из нейлона и других искусственных волокон. Особо прочные ленты выполняют с каркасом из стальных трусиков, что позволяет уменьшить провисание и удлинить длину конвейера. Привод ведущего барабана 3 осуществляется от электродвигателя 1 через редуктор 2 установленный на раме (рис.58). Загрузка и разгрузка конвейера выполняется загру9очными и разгрузочными устройствами, конструкция которых зависит от вида транспортируемых материалов. Сыпучие и среднекусковые материалы загружаются на конвеер при помощи воронок и направляющих лотков, а штучные грузы при помощи направляющих. Для сбрасывания материалов с конвейера служит скребковые сбрасыватели. В зависимости от вида груза задается ленте различная скорость, обычно в пределах от 0.5 до 2 м/с. Ленточные конвейеры позволяют перемещать грузы при прорезиненной ленте под углом до 20°. Производительность ленточного конвейера:

П=3600FVγ, м3*час (23), где

F – площадь сечения материала, расположенного на ленте, м³;

γ – насыпная масса материала, m/м³;

V – скорость движения ленты, м/с;

Площадь F зависит от угла естественного откоса, от формы ленты и угла наклона α.

Содержание