Лекция 3. Транспортные машины. Характеристика строительных грузов

Транспортные машины. Характеристика строительных грузов. Основные параметры, эксплуатационные характеристики транспортных машин. Назначение, конструктивные схемы, рабочий процесс и технологические возможности, основные параметры, эксплуатационные характеристики транспортирующих машин.

В строительстве для перемещения грузов используют наземный, водный и воздушный виды транспорта. Массовый (>90% всех перевозок) – наземный (автомобильный, тракторный, ж/д, с использованием транспортирующих средств).

Автомобильный транспорт составляет 80% перевозок от всех перевозок. Расходы на него составляют 12-15% от всех строительно-монтажных работ.

Тракторный транспорт – используют при бездорожье, вывозка леса, освоение стройплощадок, где автомобильные дороги не экономично устраивать.

Прицепы и полуприцепы – несамоходные, перемещают их тягачом.

Транспортирующими называют технические средства непрерывного действия для перемещения массовых сыпучих и штучных грузов по определенным линейным трассам. Делят на конвейеры 1 и устройства для трубопроводного транспорта 2.

Железнодорожный транспорт – используют для крупных объектов, расстояния более 200 км. Это крытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны, вагоны-самосвалы.

Водный транспорт – это речные и морские суда. Сухогрузные и нефтеналивные – танкеры грузоподъемностью до 1000 т. Самоходные и несамоходные (баржи, секции). Недостаток: малая скорость перевозок, сезонность.

Воздушный транспорт: используют при строительстве в труднодоступных районах. Это самолеты, вертолеты, дирижабли. Объекты строительства - высотные сооружения (телебашни, ретрансляторы, доменные печи, трубы, реакторы, опоры ЛЭП).

Грузовые автомобили и автопоезда: грузовой автомобиль – это средство безрельсового транспорта с собственным двигателем, предназначенное для перевозки грузов.

Различают грузовые автомобили общего назначения, специализированные и специальные. Открытые платформы с откидными бортами, повышенной проходимости со всеми ведущими колесами, со сцепными устройствами для буксировки.

Вместе с прицепом или полуприцепом автомобиль образует автопоезд. По проходимости различают автомобили дорожные, внедорожные (карьерные), повышенной и высокой проходимости.

В зависимости от типа движителя они бывают колесные, колесно-гусеничные, на воздушной подушке, автомобили-амфибии.

По грузоподъемности: особо малой (до 1 т), малой (1-2 т), средней (2-5 т), большой (>5 т) и особо большой грузоподъемности (от 1 до 110 т). Состоит из шасси, кузова и двигателя (карбюраторного, дизеля, газотурбинного). Шасси включает – силовую передачу (трансмиссию), ходовую часть, механизмы управления и электрооборудование. Трансмиссия передает вращающий момент от двигателя к движителю (колесам). Она может быть механической, электромеханической, гидромеханической.

Ходовая часть включает раму, подвеску, оси (мосты) и колеса. На раме устанавливают кузов, кабину, двигатель, коробку передач и др.

Механизмы управления – рулевое управление, управление скоростями передвижения и тормозная система.

Самосвалы применяют для перевозки грунта, песка, асфальта; с задней, боковой, на одну, обе стороны, трехсторонняя разгрузка. Грузоподъемность – 5-12 т; карьерные – 300 т.

Специальные автомобили приме-няют для перевозки жидкотекучих (растворов, бетонов, расплав-ленного битума, жидкого топлива) и псевдожидких грузов (цемента, извести-пушенки, алебастра, гипса, молотого известняка, сухой золы, минеральных порошков, сухих сыпучих растворов, мелкзернистых бетонов, их компонентов и др. вяжущих веществ).

Автоцементовоз – это автопоезд из седельного автомобиля – тягача и полуприцепа – несущей цистерны.

Автобетоносмесители – загружают готовой или сухой бетонной смесью. На 70-90 км. Вращающийся смесительный барабан. Для транспортирования жидкого битума с Т=200°С, а также холодных материалов (битума, дегтя, эмульсий, мазута, нефти) применяют автобитумовозы и автогудронаторы.

Тракторы. Трактором называют самодвижущуюся гусеничную или колесную машину, предназначенную для передвижения прицепных и навесных строительных, дорожных, с/х и других машин.

Максимальная скорость передвижения гусеничных – 12 км/ч, колесных – 40 км/ч. Транспортные тракторы оборудуют грузовой платформой, а специальные – лебедками, платформами, подъемниками.

Тракторы разделяют на классы по основному показателю – тяговому усилию. У гусеничных оно равно их массе, а у колесных – 0,5-0,6 от массы.

Пнемоколесные тягачи. В строительстве это как базовые машины для работы с различным прицепным и навесным рабочим оборудованием. Обладают высокой тяговой характеристикой, транспортными скоростями (до 50 км/ч и более), маневренностью и производительностью.

Мощность двигателя составляет 900 кВт при нагрузке на ось 750 кН и более. Они бывают одноосные и двухосные.

Конвейер (англ. conveyer – перевозить, convey – транспортер) – это транспортная установка или машина непрерывного действия.

По грузонесущему элементу их разделяют на ленточные, пластинчатые, роликовые (рольганги), скребковые, ковшовые, винтовые (шнеки) и т.д.

По принципу действия различают – гравитационные, приводные (тяговые и вибрационные). Они перемещают материал горизонтально и наклонно (сыпучие и кусковые материалы, штучные грузы, пластичные смеси растворов и бетонов).

Рис. 1. Ленточный конвеер

а- общая схема; б- роликоопоры; в- схема усилий в ветвях ленты в зоне приводного барабана.

Перемещение груза осущесвляется бесконечной прорезиненной лентой 4, огибающей 2 барабана – приводной 6 и натяжной 2. Движение ленты с грузом через загрузочное устройство 3 обеспечивается силой трения на поверхности ее контакта с приводным барабаном, вращение которому передается от электродвигателя 10 через редуктор 9. Обе ветви ленты поддерживаются от провисания катучими опорами 5 и 8 – установлены чаще под грузовой ветвью и реже – под холостой. В зоне загрузки материала они представляют прямые горизонтальные ролики (рис.б). Материал разгружают через барабан 6. Для увеличения тягового усилия рядом с приводным барабаном 6 устанавливают отклоняющий барабан 7, увеличивающий угол обхвата φ. От провисания ленты, увеличения тягового усилия – лента натягивается предварительно винтовым или натяжным грузовым устройством 1. Возможна промежуточная разгрузка с помощью наклонно установленного плужкового сбрасывателя 11.

Ширина ленты В=0,4-2 м. Скорость движения – 0,8-4 м/с (для штучных V=0,5-1,5 м/с). Ленты – тканевые, прорезиненные, из нескольких слоев ткани (бельтинга) из хлопчатобумажных или синтетических волокон.

Достоинства: высокая производительность – 1000-8000 т/ч, дальность транспортирования – 10 км – установив каскадом один за другим.

В строительстве используют стационарные и передвижные контейнеры (ленточные), перемещающие грузы на небольшие расстояния. Стационарными оборудуют бетонные и железобетонные заводы, склады стройматериалов. Передвижные – от 5 до 15 м длиной на колесах.

Производительность:

, ⁽²⁾

где А – площадь поперечного сечения потока материала, м²;

ρ – плотность материала, т/м³;

V – скорость движения материала, м/с.

Разновидности конвейеров:

Пластинчатые конвейеры – для материалов с острыми кромками, крупнокускового камня в дробилки, горячих материалов. Тяговый орган – 2 бесконечные цепи, огибающие приводные и натяжные звездочки. К тяговым цепям прикреплены металлические пластины, перекрывающие друг друга. В=0,4-1,6 м; V=0,01-1,0 м/с (исключены просыпания). Эскалаторы: разновидность пластинчатых конвейеров. Тоннельные для метрополитенов, поэтажные – для крупных зданий, магазинов. Настил – ступени h=0,4 м, b=1 м. Тяговой орган – 2 параллельные пластичные цепи. α=30°; до 45 м – высота подъема. V=0,75-0,96 м/с. Пропускная способность до 1000 чел/час.

Скребковые – на тяговых цепях скребки.

Ковшовые. Элеваторы: вертикально до 50 м. V=1,25-2,5 м/с - быстрые; V=0,4-1,0 м/с – тихие. П=100 м³/ч. Мелкие и глубокие, полукруглые ковши, остроугольные, заполнение силосов, бункеров.

Винтовые – горизонтально и наклонно (α=20°). Для сыпучих, кусковых, тестообразных материалов на расстояния до 30-40 м. П=20-40 м³/ч. Винты – сплошные, ленточные, лопастные, фасонные.

Вибрационные – снижение сил внутреннего трения. Электромагнитные возбудители, вибраторы с механическим приводом. Для равномерного потока материалов на небольшие расстояния, при дозировке инертных материалов.

Подъемники непрерывного действия – для штучных грузов. Площадки – люльки (люлечные элеваторы). Для погрузочно-разгрузочных работ.

Виброжелобы – для подачи бетонной смеси к месту укладки. Корпус через подвески присоединен к несущей конструкции. Колебания корпусу сообщаются укрепленным на нем вибратором.

Погрузочно-разгрузочные машины предназначены для погрузки штучных грузов и сыпучих материалов на транспортные средства (ж/д вагоны, автомобили, конвейеры), для разгрузки их, для перемещения в хранилищах при складировании и сортировке.

Их разделяют:

1)- По рабочему процессу: 1 – машины цикличного; 2 – непрерывного действия.

2)- По виду ходового оборудования: 1 – рельсоколесные; 2 – пневмоколесные; 3 – гусеничные.

3)- По назначению: 1 – автопогрузчики (вилочные); 2 – одно- и многоковшовые погрузчики; 3 – краны-манипуляторы.

4)- По способу разгрузки: 1 – фронтальные; 2 –полуповоротные; 3- перекидной тип погрузчика.

Рабочий цикл – захват материала, его перемещение, выгрузка, возврат на исходную позицию.

Вилочный автопогрузчик – подъемно-транспортная машина с вертикальным телескопическим подъемником и подвешенными на нем грузовыми вилами. Сменные рабочие органы: штырь для рулонов и коротких труб; захват для бревен; ковш для сыпучих материалов; безблочная стрела; крановая стрела; рычажная крановая стрела.

По грузоподъемности: легкие (до 2 т); средние (3,2-5 т); тяжелые (5-10 т); сверхтяжелые (>10 т).

В строительстве наиболее распространены фронтальные автопогрузчики средней грузоподъемности.

Состоят из самоходного короткобазового шасси; ДВС с коробкой передач; ведущего и управляемого мостов с ходовыми колесами; рулевого управления.

Высокая маневренность, развороты в стесненных условиях, в складах. Максимальная высота подъема вилочного захвата – 4,5 м. Скорость подъема – 0,5-10 м/мин, передвижения – 50 км/час.

Краны-манипуляторы – специальные подъемно-транспортные средства с дистанционным управляемым грузозахватным устройством.

Одноковшовые погрузчики – для погрузки на транспорт (автомобили, полувагоны) сыпучих и кусковых грузов (песок, гравий, щебень, мусор, уголь, кокс). Они могут быть оборудованы специальными устройствами для монтажных, зачистных, планировочных, снегоуборочных работ.

Их классифицируют:

1)- По грузоподъемности: 1 – легкие (0,5-2 т); 2 – средние (2-4 т); 3 – тяжелые (4-10 т); 4 – большегрузные (>10 т).

2)- По шасси: на тракторах, тягачах, специальное шасси.

3)- По ходовому устройству: колесные, гусеничные.

4)- По направлению разгрузки ковша: 1 – с передней (фронтальной); 2 – с боковой (полуповоротные) и задней (перекидные) разгрузкой.

В строительстве больше используют фронтальные погрузки на спецшасси. Рабочее оборудование состоит из ковша, стрелы, навешенных на портал, жестко соединенный с рамой погрузчика. Стрелу поднимают двумя гидроцилиндрами.

Скорость подъема ковша – 1-1,5 м/с, высота подъема: 1,25 т – 2,7 м; 5 т – 3,4 м. Скорость передвижения – 8-12 км/ч; транспортные скорости – 25-50 км/ч.

Их оснащают многими видами сменного и навесного рабочего оборудования: ковшами с норматированной, увеличенной и уменьшенной вместимостью; двухчелюстными, скелетными, с боковой разгрузкой, с увеличенной высотой разгрузки; с принудительной разгрузкой, бульдозерный овал, рабочее оборудование экскаватора; грейфер; грузовые вилы; крановое оборудование; челюстной захват; захват для столбов и свай; плужный снегоочиститель, роторный снегоочиститель; кусторез; корчеватель-собиратель; рыхлитель.