По каким признакам классифицируют строительные машины
2 Классификация строительных машин и их структура
Классификация строительных машин и их структура. Основные показатели качества машин. Перспективы развития.
Строительной машиной называют устройство, которое посредством механических движений преобразует размеры, форму, свойства или положение в пространстве строительных материалов, изделий и конструкций. Строительные машины классифицируют по назначению, режиму работы, силовому оборудованию, степени подвижности и универсальности.
По назначению строительные машины подразделяются на следующие группы: транспортные, транспортирующие и погрузочно-разгрузочные; грузоподъемные, машины для земляных работ; машины для свайных работ; машины для дробления, сортировки и мойки каменных материалов; машины и оборудование для приготовления, транспортирования бетонов и растворов и уплотнения бетонных смесей; ручные машины; машины и оборудование для отделочных работ.
Каждая группа делится на подгруппы (бульдозеры, скреперы, экскаваторы в группе машин для земляных работ). Внутри подгрупп машины отдельных типов различаются конструкцией узлов или машин в целом (экскаваторы одноковшовые с прямой или обратной лопатой, траншейные роторные или цепные, шагающие, с поперечным копанием). Каждый тип машин имеет ряд типоразмеров (моделей), близких по конструкции, но отличающихся отдельными параметрами (вместимость ковша, размеры, масса, мощность, производительность)..
По режиму работы (принципу действия) различают машины периодического (цикличного) действия, и машины непрерывного действия.
По степени подвижности машины делят на переносные, стационарные и передвижные (в том числе в кузове автотранспорта, прицепные и полуприцепные к грузовым автомобилям, тракторам, тягачам и самоходные).
По типу ходового оборудования различают машины на гусеничном, пневмоколесном, рельсовом ходу, шагающие и комбинированные.
По виду силового оборудования машины подразделяют на работающие от электрических двигателей и двигателей внутреннего сгорания. Первые обладают большой готовностью к работе, но зависят от наличия электроэнергии, а вторые не зависят от источников энергии и являются автономными. Многие строительные машины имеют комбинированный привод с использованием гидравлических и пневматических двигателей. К таким относят дизель-электрический, дизель-гидравлический (наиболее распространен), дизель-пневматический, электрогидравлический, электропневматический и т.п.
По каким признакам классифицируют строительные машины
Классификация строительных машин — это система, основанная на распределении машин по совокупности признаков их сходства и различия, а также взаимосвязей. Она делится на различные классификационные подразделения (уровни). Согласно общему классификатору промышленной продукции строительные машины отнесены к классу «Строительные и дорожные машины», который делится на подклассы, группы, подгруппы, виды, подвиды и индексы.
Класс — подразделение машин, объединенных общностью назначения в строительстве.
Подкласс — подразделение машин для определенного вида работ.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Группа — подразделение машин, сходных по принципу действия.
Подгруппа — подразделение машин, объединенных принципом действия, методом выполнения технологической операции, конструктивной схемой, ограниченное величинами главного параметра.
Вид — разновидность данной подгруппы.
Подвид — разновидность данного подвида, отличающаяся конструктивным исполнением, например, ходового устройства.
Индекс — конкретное обозначение модели машины данного подвида.
Схемы классификации машин для земляных работ, а также грузоподъемных приведены на рис. 1.2 и 1.3.
Все машины, применяемые для производства строительно-монтажных работ, делятся на: машины строительные и машины дорожные.
К дорожным относятся: грунтосмесители, фрезы, нарезчики швов, распределители дорожных смесей, асфальтоукладчики, профилировщики оснований, автогудронаторы.
Отдельную группу составляют машины ручные, пневматические и электрические, т. с. механизированный инструмент.
Основой укрупненной классификации строительной техники является назначение машин.
Более детальная классификация машин проводится также по конструкции, виду рабочего органа, возможности перемещения, роду привода, степени поворота, способу опирания.
Помимо этого действует общий классификатор, определяющий назначение и место строительных и дорожных машин.
Все они по диапазону температур, при которых они сохраняют свою работоспособность, подразделяются на две группы:
— машины общего назначения, предназначенные для работы при температуре ±40 °С (исполнение У);
— машины специальные, специального исполнения, предназначенные для работы при температуре до —60 °С (исполнение УХЛ ) и машины для работы при температуре до +60 °С (исполнение Т).
Предусмотрена классификация грузоподъемных кранов по режимам работы.
Установлены также классы использования СО … СЭ в зависимости от числа циклов работы крана за срок его службы, классы погружения 0 … 4 в зависимости от коэффициента нагружения и группа режима работы кранов в зависимости от класса использования и класса нагружения.
Разбивка машин на их составные части — сборочные единицы — изображается с помощью классификационных схем, которые позволяют наглядно представить конструктивные исполнения машин данной группы, включая ходовые устройства, привод, рабочее оборудование и рабочие органы, тип подвески, систему управления.
Классификационными схемами охвачены машины и инструмент, применяемые в строительстве в целом, а также машины, используемые для механизации отдельных видов работ: подготовительных, земляных, свайных, монтажных и вертикального транспорта, логрузочно-разгрузочных работ.
Индексация машин — это условное буквенно-цифровое обозначение (индекс), отражающее модель машины и ее главный параметр.
Общее буквенно-цифровое обозначение машин предусматривается ГОСТ ами. Однако индексы машин, присваиваемые им заводами-изготовителями, иногда отличаются от ГОСТ овских.
Для экскаваторов, стреловых и башенных кранов принята комбинированная индексация, включающая следующие характеристики: 1-я цифра — размерная группа, 2-я — тип ходового устройства. 3-я — исполнение рабочего оборудования, 4-я — порядковый номер модели. Буквы в индексе, которые стоят после цифр, обозначают очередную модернизацию (А, Б, В, П..); климатическое исполнение ( УХЛ — холодного климата, Т — тропическое, ТВ — тропическое влажное; машины для умеренного климата не имеют такого обозначения).
Деление строительных и дорожных машин на основные группы приведено в табл. 1.2.
Для башенных кранов предусмотрены такие обозначения: Г —для гидротехнического строительства ( КБГ ); Р — для ремонта зданий ( КБР ); М — модульные краны ( КБМ ).
Номер размерной группы башенных кранов (номинальный грузовой момент, т-м), 1-я —до 25; 2-я — 60; 3-я — 100, 4-я — 160, 5-я — 250, 6-я — 400, 7-я — 630, 8-я — 1000, 9-я — более 1000.
Порядковые номера модели для кранов с поворотной и неповоротной башнями соответственно 01 …69 и 71 …99.
Для других групп строительных машин, оборудования и инструмента установлены следующие буквенные обозначения: ЭТР — экскаваторы траншейные роторные; ЭТЦ — экскаваторы траншейные цепные; ДЗ — бульдозеры, скреперы, автогрейдеры; ДУ — машины для уплотнения грунтов; СП — машины и оборудование для свайных работ; БМ — бурильные и бурильно-крановые машины; СБ — оборудование для бетонных работ; СО — машины и оборудование для отделочных работ, устройства полов и кровельных работ; ТО — погрузчики одноковшовые; ТА — машины для разгрузки цемента; ТР — разгрузчики нерудных; ТП — подъемники мачтовые строительные; ПГП — подъемники грузопассажирские; ТЦ — автоцементовозы; инструменты (ручные машины): ИЭ — электрические, ИП — пневматические.
При строительстве систем теплогазоснабжения, водопроводно-канализационных сетей и сооружений используется большое количество строительных машин различных по назначению, конструкции, параметрам и мощности.
Строительные машины классифицируются: по роду выполняемой работы (по технологическому признаку); по режиму работы; по роду используемой энергии и виду силового оборудования; по степени подвижности и степени универсальности.
По роду выполняемой работы строительные машины делят на следующие группы: грузоподъемные; транспортирующие; погрузочно-разгрузочные; для производства земляных работ; для буровых работ; для свайных работ; для переработки и сортировки каменных материалов; для приготовления и транспортирования бетонных и растворных смесей и уплотнения бетонных смесей; для отделочных работ; для обработки труб (трубоочистные и трубоизоляционные); ручные для монтажно-сборочных работ.
Каждый тип машины имеет несколько типоразмеров (моделей), сходных по конструкции, но различающихся между собой вместимостью рабочего органа, грузоподъемностью, габаритами и массой, производительностью, мощностью силовой установки и другими данными.
По режиму работы различают машины периодического (цикличного) действия, которые производят работу путем периодического повторения одного и того же цикла (включающего рабочие и холостые операции), и машины непрерывного действия. К первой группе машин относятся строительные краны, подъемники, одноковшовые экскаваторы и др., ко второй — многоковшовые экскаваторы, конвейеры, насосы для перекачивания смесей и т. д.
По роду используемой энергии и виду силового оборудования
различают машины с приводом от двигателей внутреннего сгорания, электрических, гидравлических, пневматических, а также паровых двигателей. Применяют и смешанные системы привода — дизель-электрическую, дизель-гидравлическую, электропневматическую и т. д.
По степени подвижности машины делят на стационарные, переносные и передвижные (прицепные и самоходные).
По степени универсальности различают машины универсальные, снабжаемые несколькими видами сменного рабочего оборудования для выполнения различных технологических операций (одноковшовые строительные экскаваторы, краны, погрузчики и т. д.), и специализированные, предназначенные для выполнения только одного вида работ (трубоочистные и изоляционные машины, растворо- и бетононасосы и т. д.).
В строительстве эксплуатируются многие десятки тысяч машин различных типоразмеров. По производственному (технологическому) признаку их можно классифицировать ни: грузоподъемные, транспортные, погрузочно-разгрузочные, землеройные, буровые, сваебойные, дробильно-сортировочные, машины для арматурных работ, смесительные, машины для транспортирования по трубам бетонных смесей и растворов, оборудование для укладки и уплотнения бетонной смеси, отделочные, механизированный строительный инструмент.
Кроме перечисленных групп машин имеются и другие, но они в данном курсе не рассматриваются, так как изучение их не предусмотрено программой.
Каждая группа машин может быть разделена на подгруппы.
Например, в группу землеройных машин входят:
а) экскаваторы (одноковшовые и многоковшовые);
б) землеройно-транспортные машины (бульдозеры, скреперы и автогрейдеры);
в) оборудование для производства земляных работ методом гидромеханизации (гидромониторы, землесосы и землесосные снаряды).
Одноковшовые экскаваторы, в свою очередь, могут классифицироваться по назначению, емкости ковша, рабочему и ходовому оборудованию и другим признакам.
Подробная классификация внутри групп машин приводится в соответствующих главах и параграфах учебника.
КЛАССИФИКАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Классификация. В строительном производстве используется большое число строительных машин и механизмов, различающихся между собой по различным признакам, в том числе: по назначению, конструкции, принципу действия, размерам, рабочим параметрам и др.
Основы классификации современных строительных машин и оборудования.
По назначению, т.е. технологическому признаку, машины подразделяются на:
Каждая из этих групп машин делится на подгруппы, например, в составе машин для земляных работ можно выделить экскаваторы, бульдозеры, скреперы, грейдеры и др. В свою очередь, внутри подгрупп машин отдельные их типы различаются конструкцией узлов или машин в целом (экскаваторы одноковшовые и многоковшовые, причем первые могут быть с прямой и обратной лопатой, грейфером, драглайном, погрузчиком, а многоковшовые — роторными или цепными, с продольным или поперечным копанием и т.п.). Каждый тип машины имеет ряд типоразмеров (моделей или марок), близких по конструкции, но отличающихся по отдельным параметрам, например, по вместимости ковша, радиусу или глубине копания, размерам, массе, мощности, производительности. При изготовлении машин одного типоразмера широко используются стандартные детали, узлы и унифицированные сборочные единицы.
По степени подвижности машин они делятся на переносные, стационарные и передвижные, в том числе прицепные, полуприцепные и самоходные.
По виду силового оборудования машины бывают работающие от электрических и двигателей внутреннего сгорания. Электрические всегда готовы к работе, но для них требуются источники электроэнергии, двигатели внутреннего сгорания при наличии топлива (бензинового или дизельного) являются полностью автономными и не зависят от источников энергии, в чем их определенное преимущество. Многие строительные машины имеют комбинированный привод с использованием гидравлических и пневматических двигателей. К таким относятся дизель-электрические, дизель-гидравлические или пневматические, электрогидравлические, электропневматические и др.
По количеству двигателей машины бывают одномоторные, когда все механизмы работают от одного двигателя, и многомоторные, когда для каждого из них предусмотрен свой двигатель.
По системам управления различают машины с механическим, гидравлическим, электрическим и комбинированным управлением посредством соответствующих устройств.
По степени автоматизации различают машины с механизированным управлением, с автоматизированным управлением, с автоматизированным управлением при помощи микропроцессоров и мини-ЭВМ. В последние годы появились строительные манипуляторы и работы, а также роботизированные машины и комплексы.
ИНДЕКСАЦИЯ
На все выпускаемые строительные машины имеется единая система индексации, в соответствии с которой каждой машине присваивается свой индекс или марка, включающие буквенные и цифровые обозначения. Это облегчает выбор машин на практике. Буквенная часть индекса указывает на вид машин, а цифровая — на технические их характеристики. Например:
После цифровой части индекса, указывающей на техническую характеристику машины, могут быть также приведены дополнительные буквы, обозначающие вид ее специального исполнения, а также порядковую модернизацию машины и другие дополнительные сведения.
Строительная техника
Строительной техникой называют машину, которая посредством механических движений преобразует размеры, форму, свойства или положение в пространстве строительных материалов, изделий и конструкций.
Машины, изменяющие только положение строительных материалов в пространстве, следует отнести к транспортным, а все остальные – к технологическим. В инженерной практике первый термин относят только к таким машинам как автомобили, тракторы, тягачи и т.п. Все другие машины этой группы получили название, более конкретно определяющее их назначение, например, грузоподъемные машины для перемещения грузов по пространственным траекториям, транспортирующие машины для перемещения грузов по постоянным траекториям и др. Основой рабочих процессов большинства технологических машин являются транспортные операции или их отдельные части – рабочие движения.
Состояние функционирования машины, в процессе которого она вырабатывает продукцию, называют производственной эксплуатацией. Она включает выбор типов машин, их расстановку, определение технологических схем комплексной механизации и их реализацию. Выработку (производство) продукции здесь следует понимать в широком смысле, распространяя это понятие также на изменение (преобразование) положения строительных материалов в пространстве. Мероприятия, обеспечивающие поддержание качества машин при их эксплуатации (приемка и сдача машин, их обкатка, монтаж и демонтаж, транспортирование, хранение и консервация, техническое обслуживание и ремонт, снабжение эксплуатационными материалами и запасными частями, обеспечение безопасной эксплуатации и др.), составляют содержание технической эксплуатации.
Параметры машины
Параметром машины называют количественную, реже, качественную характеристику какого-либо существенного ее признака. Различают главные, основные и вспомогательные параметры.
Главными называют такие параметры, которые в наибольшей мере определяют технологические возможности машины. Для большинства машин к таким параметрам относят: массу машины, мощность силовой установки или суммарную мощность основных двигателей в электроприводе, производительность и др.
К основным параметрам, включающим также главные, относят такие, которые необходимы для выбора машин в определенных условиях их эксплуатации. Кроме перечисленных, к этим параметрам относятся характеристики проходимости (удельное давление на грунт в рабочих и транспортных режимах и др.), маневренность машины (радиусы разворотов) и другие ходовые свойства (скорость передвижения, предельные углы подъема и др.), усилия на рабочих органах, размеры рабочей зоны, габаритные размеры машины и др.
К вспомогательным относят все остальные параметры, характеризующие, например, условия технического обслуживания, ремонта и перебазирования.
Классификация строительных машин
Наиболее общим признаком классификации строительных машин является их назначение или виды выполняемых работ. По этому признаку классификация машин представляется иерархической схемой, на первом уровне которой все машины разбиты на следующие основные классы:
Каждый класс делится на группы (второй уровень), например, строительные краны из класса грузоподъемных машин. Группы, в свою очередь, делятся на подгруппы или типы в зависимости от порядка иерархической схемы (третий уровень), например, стреловые самоходные краны из группы строительных кранов и т.д. На предпоследнем уровне машины определенного типа делятся на типоразмеры, а на последнем – на модели
Чем глубже иерархия машин, тем уже их специализация. Для сравнения по этому признаку вводят понятия универсальных и специальных машин. Так, траншейный роторный или цепной экскаватор, не способный выполнять другие земляные работы, кроме отрывки траншей, можно считать специальным по сравнению с одноковшовым экскаватором с рабочим оборудованием обратная лопата, способным отрывать любые выемки, включая траншеи. Специальные машины более производительны по сравнению с универсальными. Однако их применение эффективно только в случае выполнения больших объемов работ, поскольку в противном случае неизбежны простои, снижающие их годовую производительность.
В практике механизации строительного производства иногда возникает необходимость на базе уже существующей модели создать модификацию, более приспособленную к конкретным производственным условиям либо для выполнения работ по профилю базовой машины, но с измененными параметрами, например, башенный кран с удлиненной башней или стрелой. В первом случае увеличивается высота подъема груза, а во втором – его вылет. Для таких модифицированных машин сохраняют наименование базовой машины с добавлением характеристики модифицированного исполнения.
Строительные машины классифицируют также по режиму рабочего процесса, по роду используемой энергии, а также по способности передвигаться и типу ходовых устройств.
По режиму рабочего процесса
Различают машины цикличного и непрерывного действия. Технологические операции машины цикличного действия выполняются последовательно, образуя в совокупности ее рабочий цикл, по завершении которого выдается одна порция продукции. Например, одноковшовый экскаватор отделяет грунт от массива, загружая его в ковш (операция копания грунта), переносит грунт в ковше к месту выгрузки (транспортная операция), выгружает в отвал или транспортное средство (операция выгрузки) и возвращает рабочее оборудование на позицию начала следующего рабочего цикла (заключительная операция рабочего цикла). За каждый рабочий цикл экскаватор выдает порцию продукции в объеме вместимости ковша.
Операции машин непрерывного действия совмещены во времени, а в пределах каждой операции строительный материал находится на разных этапах преобразования. Эти машины выдают продукцию непрерывно. Например, рабочий орган траншейного роторного экскаватора выполнен в виде вращающегося колеса с расположенными с одинаковым шагом по его периферии ковшами. В процессе вращения ротора и его поступательного движения вместе с тягачом ковши поочередно заполняются отделяемым от массива грунтом (сравните с работой ковша одноковшового экскаватора), выносят его над уровнем траншеи и разгружают на ленточный конвейер, установленный поперек ротора, которым грунт непрерывно отбрасывается в сторону от траншеи. В процессе выполнения технологических операций копания и перемещения грунта к месту выгрузки в каждый момент времени ковши занимают различные положения в пространстве, а материал – загруженный в ковши грунт – находится на разных этапах его перемещения (преобразования). Машины непрерывного действия имеют более высокую производительность по сравнению с цикличными машинами, обусловленную совмещением технологических операций во времени, но являются обычно узко специализированными в то время как машины цикличного действия являются более универсальными.
Некоторые машины, в зависимости от вида выполняемых работ, могут работать как в цикличном, так и в непрерывном режимах. Например, бульдозер, оборудованный неповоротным в плане отвалом для послойной разработки грунта, работает в цикличном режиме, выдавая за каждый рабочий цикл продукцию в объеме накопленной перед отвалом призмы грунта. Тот же бульдозер, оборудованный поворотным в плане отвалом, на расчистке земляных или дорожных поверхностей от мусора, снега работает в непрерывном режиме.
По роду используемой энергии
Различают машины, работающие от собственного двигателя внутреннего сгорания (дизеля или карбюраторного двигателя), и от внешних источников с питанием от внешней сети (электрической, пневматической, реже гидравлической). Первые обладают автономностью, что предопределило их преимущественное использование при частых межобъектных передвижках, вторые – высокой готовностью к работе, но с ограниченной областью применения. Они используются в пределах объектов с большими объемами работ, рассчитанными на длительное время. Например, карьерные одноковшовые экскаваторы, применяемые на добыче песка, глины, гравия и других строительных материалов, питаются электрической энергией от внешнего источника.
От пневмосети питаются, в основном, ручные машины. Если сжатый воздух вырабатывается компрессором, спаренным с приводимой им в движение машиной, то последнюю вместе с компрессором называют агрегатом. В составе агрегата может быть несколько технологических машин.
По способности передвигаться
Различают машины стационарные и передвижные. Первые работают на одном постоянном месте. Это, прежде всего, машины предприятий стройиндустрии (дробильные, сортировочные, моечные, смесительные и другие машины и оборудование). Большинство строительных машин являются передвижными, оборудованными ходовыми устройствами, обеспечивающими им передвижение либо от собственной силовой установки (самоходные машины), либо буксируемые за другим транспортным средством (трактором, автомобилем, тягачом).
По типу ходовых устройств
Различают гусеничные, пневмоколесные, рельсоколесные и специальные машины. Гусеничные машины обладают высокой проходимостью, благодаря чему их используют преимущественно на объектах нулевого цикла и в условиях низкой несущей способности грунта как поверхности передвижения. Пневмоколесные машины имеют сравнительно высокие скорости передвижения, что предопределило область их применения на объектах с рассредоточенными объемами работ при частых и длительных межобъектных передвижках. Рельсоколесные машины работают длительное время на объектах с весьма ограниченной рабочей зоной, что связано с высокими затратами на устройство рельсового пути.
К специальным ходовым устройствам относятся шагающие, применяемые в конструкциях машин большой массы, например, в шагающих драглайнах, когда другие виды (гусеничные, пневмоколесные) не обеспечивают допустимых нормативных давлений на грунт или оказываются весьма громоздкими. Для работы в особых условиях (при передвижениях по снегу, болотам и т.п.) машины оборудуют специальными вездеходными устройствами различных конструкций. Реже в качестве опорных (и ходовых) устройств применяют салазки для передвижения машины буксированием.
Общие требования
Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.