Строительные машины и оборудование

Методические указания к выполнению контрольной работы

Самара 2016

Составители: Александр Геннадьевич Ленивцев, Иван Владимирович Дуданов

УДК 69.002.5.

«Строительные машины и оборудование»:Методические указания по изучению курса и выполнению контрольной работы студентами-заочниками / Сост. А.Г. Ленивцев, И.В. Дуданов,; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. Самара, 2016. – с.

В методических указаниях приведены рекомендации по изучению курса «Строительные машины и оборудование» бакалаврами, обучающимися по направлению 08.03.01 – «Строительство», профили подготовки «Промышленное и гражданское строительство», «Дорожно-строительные машины и оборудование». Содержатся варианты домашней контрольной работы и указания по ее выполнению студентами заочной формы обучения.

Рецензент:

Доцент каф. «Механизация, автоматизация и энергоснабжение строительства» ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет», к.т.н. А.С. Фадеев.

Оглавление

Введение
Методические указания к разделам курса
1. Общие сведения о строительных машинах
2. Транспортные, транспортирующие и погрузочно - разгрузочные машины
3. Грузоподъемные машины и оборудование
4. Машины для производства земляных работ
5. Оборудование для свайных работ
6. Машины дли дробления и сортировки каменных материалов
7. Машины для приготовления, транспортирования и укладки бетонных смесей и растворов
8. Машины для отделочных работ
Задания к контрольной работе
Задача 1. Произвести подбор комплекта машин для производства работ
Задача 2. Определить технологические параметры щековой дробилки
Задача 3. Расчет грузоподъемного механизма
Задача 4. Произвести тяговый расчет бульдозера и определить его эксплуатационную производительность
Заключение
Библиографический список

Введение

Повышение производительности труда, снижение себестоимости и сокращение сроков выполнения работ в строительства невозможны без широкого применения средств механизации и автоматизации строительного производства.

Дисциплина «Строительные машины и оборудование» имеет своей целью: изучить основные виды строительных машин и оборудования; дать методические основы определения оптимальных технико-экономических параметров; определить условия рационального применения машин; основные прогрессивные тенденции при развитии машин, оборудования и инструмента в строительстве.

В процессе освоения дисциплины «Строительные машины и оборудование» обучающийся формирует и демонстрирует следующие компетенции:

Компетенция	Знания, умения, навыки, характеризующие этапы формирования компетенций
Индекс	Формулировка
ОК - 7	способность к самоорганизации и самообразованию.	Знать: основные типы строительных машин, их назначение и технические характеристики, место в технологическом процессе. Уметь: выполнять технологические, кинематические, прочностные и технико-экономические расчеты. Владеть: методикой подбора оптимальных комплектов машин и оборудования на основе проведенных расчетов.
ОПК-2	способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат	Знать: физические аспекты явлений, вызывающих нагрузки и воздействия на машины и механизмы, основные положения и принципы обеспечения безопасности машин и механизмов; основные направления и перспективы развития строительных машин. Уметь: выбирать типовые схемные решения при выборе комплектов строительных машин и механизмов. Владеть: навыками расчета и выбора комплектов строительных машин и механизмов.
ПК-2	владением методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированных проектирования	Знать: методику проведения инженерных изысканий, технологию проектирования машин и механизмов. Уметь: выбирать типовые схемные решения при проектировании механизмов и машин Владеть: навыками применения универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов при расчете элементов машин и механизмов
ПК-4	владением технологией, методами доводки и освоения технологических процессов строительного производства, производства строительных материалов, изделий и конструкций, машин и оборудования	Знать: технологию и методы основных технологических процессов производства машин и механизмов Уметь: выбирать типовые схемные решения при производстве и использовании механизмов и машин. Владеть: навыками применения универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов при выборе оптимальных средств механизации.

Методические указания к разделам курса

1. Общие сведения о строительных машинах[2-4,7-13]

В данном разделе необходимо ознакомиться с классификацией, основными конструктивными элементами и технико-экономическими показателями строительных машин. Необходимо изучить виды силового оборудования, применяемого в строительных машинах, обращая внимание на их преимущества и недостатки; конструктивные схемы и принципы действия гидравлического и пневматического приводов; основные типы и характеристики, принципиальные схемы, преимущества и недостатки систем управления и передаточных механизмов (трансмиссий) строительных машин. Дополнительно следует ознакомиться с основными видами, конструктивными схемами и особенностями ходового оборудования - гусеничным, пневмоколесным, рельсовым и плавучим, его основными характеристиками, преимуществами и недостатками.

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируют строительные машины?

2. Какие требования предъявляют к строительным машинам?

3. Какие различают категории производительности строительных машин? Дайте определение каждой категории и приведете их расчетные формулы.

4. Что такое производительность труда, назовете пути его повышения.

5. Что понимается под себестоимостью единицы продукции выработанной машиной? Приведите расчетную формулу. Какие затраты включаются в стоимость машино-смены?

6. Дайте характеристику таким показателям, как удельная металлоемкость и энергоемкость машин. Приведете расчетные формулы.

7. Что такое надежность машины? В каких единицах измеряется показатель надежности?

8. Перечислите основные конструктивные элементы строительных машин. Что называется рабочим органом машины? Дайте определение и приведете конкретные примеры.

9. Какие виды двигателей используют в качестве основного силового оборудования строительных машин? Укажите область их применения, преимущества и недостатки.

10. Что собой представляет дизель-электрический привод? Дайте краткую характеристику.

11. Какие конструктивные элементы входят в гидравлический привод? Типы применяемых гидронасосов и их основные характеристики.

12. Из каких конструктивных элементов состоит пневматический привод? Приведете конструктивную схему одноступенчатого поршневого компрессора и опишите принцип его работы.

13. Какие типы трансмиссий применяют в строительных машинах? Дайте сравнительную характеристику основных типов, укажите их преимущества и недостатки.

14. Какие виды ходового оборудования применяют для передвижных строительных машин? Каковы их особенности, область применения, преимущества и недостатки?

15. Какие типы систем управления применяют в строительных машинах? Укажете область их применения, преимущества и недостатки.

2. Транспортные, транспортирующие и погрузочно-разгрузочные машины[1-3]

Изучая машины горизонтального транспорта, необходимо рассмотреть классификацию, назначение, область применения, устройство и технико-эксплуатационные характеристики грузовых автомобилей, тракторов, пневмоколесных тягачей и прицепов. Надо уяснить конструкцию и особенности использования в строительстве специализированных транспортных средств, основы тягового расчета автомобиля и трактора.

При изучении транспортирующих машин непрерывного действия надо знать область применения, принцип действия, схемы и расчет производительности конвейеров: ленточных; винтовых; ковшевых; вибрационных. Необходимо уяснить типы, схемы, устройства и принципы действия пневмотранспортных установок всасывающего и нагнетательного действия.

Рассматривая погрузочно-разгрузочные машины, надо изучить назначение, классификацию, устройство, область применения, принцип действия, условия безопасной работы и технико-эксплуатационные показатели погрузочных машин циклического действия, обратив особое внимание на рабочий процесс и виды сменного оборудования одноковшовых и вилочных погрузчиков. Необходимо также ознакомиться с устройством и принципом работы машин для разгрузки цемента и заполнителей из вагонов и железнодорожных платформ.

Контрольные вопросы

1. Какие типы автомобилей, тракторов и пневмоколесных тягачей применяют в строительстве?

2. Из каких узлов состоят грузовые автомобили и колесные тракторы? Приведите схему компоновки основных узлов и объясните их назначение.

3. Из каких основных узлов состоит гусеничный трактор? Приведите схему компоновки основных узлов и объясните, как осуществляется поворот трактора.

4. В чем отличие полуприцепа от прицепа, его преимущество при рассмотрении тягово-сцепных свойств тягачей соответствующих автопоездов.

5. Изложите основы тяговых расчетов самоходных машин, напишите необходимые условия движения автомобиля, трактора, тягача.

6. Как устроены и в каких случаях применяются ленточные, винтовые и ковшовые конвейеры? Приведите их конструктивные схемы и формулы для расчета их производительности.

7. Опишите устройство, принцип работы и область применения вибрационных конвейеров.

8. Приведите принципиальные схемы пневмотранспортных установок всасывающего и нагнетательного действия, укажите область их применения.

9. Как устроены и работают универсальные одноковшовые погрузчики? Перечислите виды применяемого сменного оборудования.

10. Как устроены, работают и где применяются разгрузочные машины непрерывного действия? Приведите принципиальные схемы.

11. Укажите мероприятия по охране труда при эксплуатации транспортирующих и погрузочно-разгрузочных машин.

3. Грузоподъемные машины и оборудование[2,3,12]

При изучении данных машин сначала следует ознакомиться с областью применения, назначением, конструктивными схемами и принципом действия домкратов, лебедок, электроталей, которые широко используются в строительном производстве как самостоятельные грузоподъемные механизмы, а также входят в состав различных строительных машин и оборудования. Затем необходимо рассмотреть классификацию, основные части и механизмы, рабочие движения и операции рабочего цикла, принципиальные и конструктивные схемы, предохранительные устройства и технико-эксплуатационные показатели передвижных, приставных и самоходных башенных кранов; самоходных стреловых кранов на пневмоколесном и гусеничном ходу. Следует иметь представление о назначении, конструктивных особенностях и области применения козловых и кабельных кранов.

В заключение надо рассмотреть назначение, принципиальные схемы, основные узлы и технико-эксплуатационные показатели строительных подъемников. Ознакомиться с правилами техники безопасности при эксплуатации грузоподъемных машин.

Контрольные вопросы

1. Опишите устройство винтовых, реечных и гидравлических домкратов, укажите область их применения. Приведите принципиальные схемы.

2. Опишите устройство реверсивной и зубчато - фрикционной лебедок. Выполните их кинематические схемы,

3. Каково назначение электроталей, приведите схему.

4. Опишите устройство и область применения башенных кранов с поворотной и неповоротной башней. Приведите их конструктивные схемы и дайте им сравнительную оценку.

5. Приведите кинематические схемы автомобильных кранов с механическим и гидравлическим приводом.

6. Как устроены, работают и где применяются козловые и кабельные краны? Приведите их принципиальные схемы.

7. Опишите конструктивную схему и принцип работы мачтового подъемника.

8. Как определяется производительность грузоподъемных машин? Приведите расчетную формулу.

9. Опишите правила техники безопасности при работе на грузоподъемных машинах.

4. Машины для производства земляных работ[2,3,6,8,11]

При изучении землеройно-транспортных машин необходимо знать классификацию, назначение, область рационального применения, преимущества и недостатки, устройство и рабочий процесс: скреперов, бульдозеров, автогрейдеров, обратить внимание на особенности конструкции универсального бульдозера, способы разгрузки ковша скрепера, основные движения, выполняемые отвалом автогрейдера, принципиальные схемы гидравлической системы управления этих машин. Овладеть методикой расчета производительности землеройно-транспортных машин.

При ознакомлении с одноковшовыми экскаваторами необходимо изучить классификацию, конструктивные схемы с различными видами сменного рабочего оборудования, основные части и характерные особенности строительных экскаваторов, рабочие процессы, принципиальные схемы экскаваторов с объемным гидроприводом, методику расчета производительности и пути ее повышения.

При изучении землеройных машин непрерывного действия следует ознакомиться с основными типами, областью применения, конструктивными схемами, рабочим процессом и автоматизацией работы многоковшовых экскаваторов с цепным и роторным рабочим органом.

Рассматривая оборудование для гидромеханизации, следует уяснить основные способы гидравлической и гидромеханической разработки грунта, конструктивные схемы и принцип работы гидромониторов и земснарядов.

При ознакомлении с машинами для уплотнения грунтов необходимо рассмотреть способы уплотнения, область применения, классификацию, принцип действия и устройство прицепных и самоходных катков.

В заключение следует изучить методы бестраншейной проходки грунта (горизонтальное бурение), применяемое оборудование.

Ознакомиться с мероприятиями по охране труда при эксплуатации машин для производства земляных работ.

Контрольные вопросы

1. На какие основные группы делится класс машин для производства земляных работ?

2. Какие типы землеройно-транспортных машин применяются в строительстве? Рассмотрите назначение, область применения, конструкцию и технико-эксплуатационные характеристики этих машин.

3. Приведите конструктивную схему бульдозера с гидравлическим управлением. Напишите формулу для расчета производительности бульдозера по объему перемещаемого грунта

4. Дайте общую оценку существующим типам скреперов и приведите принципиальную схему одного из них.

5. По каким признакам классифицируют одноковшовые экскаваторы?

6. Из каких конструктивных элементов состоит одноковшовый строительный экскаватор с гидравлическим приводом? Приведите виды и дайте оценку сменного рабочего оборудования одноковшового экскаватора.

7. Как рассчитывается производительность одноковшового экскаватора? Приведите формулу.

8. Опишите устройство, принцип действия и область применения цепных и роторных экскаваторов. Как определяется производительность этих машин?

9. Опишите гидромониторный и земснарядный способы разработки грунтов, приведите соответствующие схемы.

10. Какие виды оборудования применяются для разработки мерзлых грунтов? Приведите принципиальные схемы.

11. По каким признакам классифицируют машины для уплотнения грунтов? Приведите их принципиальные схемы.

12. Перечислите мероприятия по охране труда при эксплуатации машин для производства земляных работ.

5. Оборудование для свайных работ[2,3,6,8]

Необходимо изучить назначение, устройство, принцип работы машин ударного действия, сваебойных установок и оборудования для вибрационного и виброударного погружения свай. Рассмотреть особенности и принцип работы штангового и трубчатого дизель – молотов. Выяснить область наиболее рационального применения различных видов сваебойного оборудования.

Контрольные вопросы

1. Перечислите современное оборудование для свайных работ. Приведите схемы.

2. Как устроены и на каком принципе работают штанговые и трубчатые дизель - молоты? Дайте сравнительную характеристику и конструктивные схемы.

3. Опишите работу и приведите принципиальные схемы вибромолотов и вибропогружателей.

6. Машины дли дробления и сортировки каменных материалов[1,6,8]

Следует рассмотреть способы дробления, назначение, область применения, принципиальные схемы, рабочий процесс щековых, конусных, валковых и ударного действия (молотковых и роторных) дробильных машин. Изучить способы измельчения, назначение, область применения, принципиальные схемы, рабочий процесс шаровых мельниц, бегунов.

Необходимо изучить устройство и принцип действия грохотов для сортировки каменных материалов.

Рассмотреть состав оборудования и принцип его работы дробильно-сортировочных комплексов и заводов.

Контрольные вопросы

1. По каким принципам классифицируются дробильные машины? Укажите конструктивные особенности каждой из них. Приведите их принципиальные схемы.

2. Опишите, устройство и принцип работы сортировочных машин, дайте их схемы.

7. Машины для приготовления, транспортирования и укладки бетонных смесей и растворов[1,5,8,13]

Следует изучить конструктивные схемы, рабочий процесс бетоно- и растворосмесителей периодического и непрерывного действия.

Далее необходимо рассмотреть назначение, классификацию, принцип работы, конструктивные и кинематические схемы машин и оборудования:

для транспортировки бетонных смесей и растворов;

- бетононасосов, автобетоновозов, растворонасосов;

- для укладки и распределения бетона, отделки поверхностей;

- для уплотнения бетонной смеси - электромеханических, электромагнитных и пневматических вибраторов.

Контрольные вопросы

1. Опишите устройство и принцип действия бетоносмесителей периодического и непрерывного действия. Приведите принципиальные схемы.

2. Как устроены и работают растворосмесительные машины? Дайте классификацию и приведите принципиальные схемы.

3. Какими способами обеспечивают перемешивание исходных компонентов в современных бетоно - и растворосмесителях?

4. Перечислите основные виды оборудования, применяемого для уплотнения бетонных смесей. Приведите схемы переносных и глубинных вибраторов.

8. Машины для отделочных работ.

Ручной механизированный инструмент[2,6,8]

При изучении этой темы следует изучить устройство, назначение и принцип действия следующих агрегатов:

- для выполнения штукатурных работ;

- для окрасочных работ;

- электроинструмент (дрель, шуруповерт, рубанок и т. п.);

- пневмо- и гидрофицированный инструмент.

Контрольные вопросы

1. Из каких конструктивных элементов состоит штукатурный агрегат? Приведите принципиальную схему.

2. Из каких частей состоит окрасочный агрегат? Приведите принципиальную схему и дайте описание.

3. Приведите принципиальную схему электродрели. Какие применяются виды режущего инструмента?

4. Какие основные узлы пневмо- и гидроинструмента?

5. Каковы основные правила техники безопасности при работе с ручным инструментом?

ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

Контрольную работу следует выполнять в соответствии с требованиями ЕСКД в виде пояснительной записки с необходимыми расчетами, схемами, эскизами и мотивировками принятых решений.

Расчеты и мотивировки необходимо сопровождать ссылками на соответствующую литературу, ГОСТы, нормативы, каталоги и другие источники. Все размерности приводить в системе СИ.

Графические пояснения к решению задач и ответам на вопросы выполнять в карандаше. Тексты ответов на вопросы и решения задач должны соответствовать прилагаемым эскизам и схемам.

Работы, не соответствующие заданному варианту или выполненные не в полном объеме, без необходимых чертежей, эскизов и пояснений, возвращаются студенту для доработки.

Контрольная работа состоит из четырех задач.

Выбор варианта для решения задач производится по номеру зачетной книжки:

- 1 задача по последней цифре;

- 2 задача по предпоследней цифре;

- 3 задача по последней цифре;

- 4 задача по последней цифре.

Задача 1. Произвести тяговый расчет бульдозера и определить его эксплуатационную производительность.

Необходимо выбрать по табл. 1 машину определенного тягового класса, что соответствует величине тягового усилия, для этого необходимо, используя справочные материалы (http://exkavator.ru/excapedia или из других источников с обязательной ссылкой на источник), подобрать конкретную марку машины.

В дальнейшем, используя технические характеристики подобранной марки машины и параметры рабочего процесса из таблицы 1, выполнить тяговый расчет и расчет технической и эксплуатационной производительности.

Таблица 1