Механизация работ
по ремонту
и содержанию
автомобильных дорог и аэродромов
ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ
Автомобильные дороги во все времена являлись одним из показателей цивилизованности и могущества государства. Автомобильные дороги - это то, с чем ежедневно сталкивается каждый из нас, что ежедневно нас радует и огорчает. Россияне - уже традиционно - своими автодорогами не довольны, хотя именно на пороге 21 века структурная перестройка отрасли, мобилизация финансовых ресурсов, освоение новых технологий и прогрессивных материалов, позволили заметно увеличить ввод в. эксплуатацию новых автомобильных дорог и мостов. Начавшийся в последние годы у нас в стране бурный рост автомобилизации, увеличивающиеся объемы автомобильных перевозок стали объективными причинами возрастающей роли автомобильных дорог для экономики страны и ее населения. Так, в 1999г. в РФ было введено 2,2 тыс. км автомобильных дорог общего пользования против 1.5 тыс. км, введенных в 1998 г,
Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения. Они должны обеспечивать возможность движения потоков автомобилей с высокими скоростями. Их проектируют и строят таким образом, чтобы автомобили могли реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя, чтобы на поворотах, подъемах и спусках автомобилю не грозили занос или опрокидывание, в течение всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при движении автомобилей, быть ровной и нескользкой.
Дороги подвержены активному воздействию многочисленных
природных факторов (нагревание солнечными лучами, промерзание и оттаивание, увлажнение выпадающими осадками, грунтовыми водами и водой, притекающей с природной полосы, и т. п.).Эти особенности их работы должны учитывать проектировщики, строители, работники эксплуатационной службы, которые обязаны обеспечить нормальную круглогодичную службу дороги в течение длительного времени.
Дороги должны обеспечивать безопасность автомобильного движения. Проложенные с учетом психофизиологических
особенностей восприятия водителями дорожных условий, они должны предоставлять водителям всю необходимую информацию, как бы подсказывая им правильные режимы движения, обеспечивая высокую пропускную способность и исключая возможность серьезных дорожно-транспортных происшествий.
Современные автомобильные дороги обслуживают массовые пассажирские и грузовые перевозки. Они стали местом повседневной работы миллионов водителей, ими пользуются пассажиры и многочисленные туристы. Вес это делает необходимым предъявлять к автомобильным дорогам столь же обязательные высокие архитектурно-эстетические требования, как и к любому инженерному сооружению массового использования. Постройка дорог должна сопровождаться созданием широкой сети предприятий, предназначенных для обслуживания как водителей и пассажиров, так и автомобилей (придорожных столовых, гостиниц, а также станций технического обслуживания, автозаправочных станций, моечных пунктов и других объектов). Все эти комплексы сооружений должны вводиться в действие одновременно со сдачей дороги в эксплуатацию,
Проект дороги должен также предусматривать организацию строительства с максимальным применением современных средств механизации.
Дорожные работы принадлежат к числу трудоемких процессов, связанных с выполнением значительных транспортных работ и с затратами большого количества строительных материалов. Так, для постройки одного километра автомобильной дороги с асфальтобетонным покрытием на щебеночном основании в равнинной местности требуется доставить до 4,5-5 тыс. м3 щебня, 2,5 тыс. м3 песка и разработать до 20-30 тыс. м фунта. Каменные материалы, необходимые для устройства дорожных одежд, часто приходится переводить на расстояние несколько сотен километров железнодорожным и водным транспортом. Выполнение дорожно-строительных работ осложняется растянутостью фронта строительства на десятки и сотни километров, что требует применение специфических форм и методов организации работ,
Развитие темпов дорожного строительства должно базироваться на его дальнейшей автоматизации и комплексной механизации всего строительного процесса, сокращении сферы использования неквалифицированного труда.
Как и в других областях капитального строительства, проекты дорог следует ориентировать на широкое применение сборных железобетонных конструкций и деталей заводского изготовления, позволяющее превратить строительство дорожных одежд и искусственных сооружений в механизированный процесс монтажа.
Создание и освоение выпуска систем машин для комплексной механизации работ в дорожном строительстве, и частности, производство новейшего оборудования и машин для скоростного строительства магистральных автомобильных дорог, позволяет резко поднять темпы дорожного строительства.
Выполнение планов дорожного строительства неразрывно связано с повышением качества строительства и снижением его стоимости. Всемерное улучшение качества строящихся дорог не может решаться без повышения уровня проектных решений, которые должны сочетать полнейшее удовлетворение требований экономичности, безопасности и комфортабельности автомобильных перевозок со снижением стоимости строительства и рациональной его организацией.
В связи с повышением требований к капитальности дорог стоимость дорожного строительства сильно возросла. Это делает необходимыми поиски технически рациональных и экономически эффективных проектных решений, основанных на детальном учете особенностей перевозок и местных природных условий, оправданных опытом строительства и эксплуатации дорог. Большое значение приобретает учет опыта службы построенных дорог и широкое использование в строительстве дорог и мостов типовых проектов, основанных на последних достижениях отечественной и зарубежной науке и технике.
Сложные технические проблемы выдвигают перед строителями автомобильных дорог и мостов особенности природных условий России.
В многообразных природных условиях Российской Федерации при резком различии климатических, почвенно-грунтовых и гидрологических особенностей различных районов от дорожников требуется творческий подход к поставленным задачам и умение находить в каждом конкретном случае технически правильные и экономически целесообразные инженерные решения, способность самым внимательным образом учитывать влияние на построенную дорогу природных факторов и особенностей будущего движения по ней потока автомобилей.
Обширные задачи дорожного строительства не могут мириться с его сезонностьью. До последнего времени в зимние месяцы выполнялся ограниченный объем работ по заготовке каменных материалов, постройке зданий и частично мостов и труб. Работы по возведению земляного полотна и устройству дорожных одежд, стоимость которых достигает 70 % общей стоимости дороги, в основном выполняются только в теплые летние месяцы. Поэтому сокращение сезонности и планомерное использование средств механизации и трудовых ресурсов в течение всего года являются большой проблемой, стоящей перед дорожниками.
Дорожники должны быть готовы к возможному в ближайшем будущем качественному изменению транспортных средств на автомобильных дорогах. Использование достижения электроники даст возможность автоматизировать управление движением транспортных средств, а следовательно, выдвинет новые требования к автомобильным дорогам.
В народном хозяйстве РФ транспорт является собственностью и используется на благо трудящихся. Видами транспорта являются: железнодорожный, автомобильный, морской, речной, воздушный, трубопроводный. Все виды транспорта составляют единую систему и выполняют работы по перевозкам в увязке между собой для наилучшего обслуживания народного хозяйства и потребностей населения.
Транспортная система РФ по мощности грузопотоков, показателям использования путей сообщения и технических среде занимает первое место в мире.
Автомобильный транспорт образует вместе с автомобильными дорогами экономически единую отрасль. Грузовые автомобили используются большей частью для доставки строительных, промышленных и сельскохозяйственных грузов на короткие расстояния, на внутригородских перевозках. Автомобилями осуществляются перевозки и на дальние расстояния скоропортящихся продуктов и особенно ценных грузов, требующих быстрой доставки, а также в районах, где отсутствуют другие пути сообщения.
Роль автомобильного транспорта в транспортной системе РФ исключительно велика. Без его участия в настоящее время немыслима ни одна отрасль народного хозяйства. Организация автомобильного транспорта развивается в направлении концентрации автомобилей в крупных автомобильных хозяйствах при дальнейшем росте транспорта общего пользования и расширении централизованных перевозок грузов.
Автомобильные дороги важнейшее звено общей транспортной системы страны, без которого не может функционировать ни одна отрасль народного хозяйства, Уровень развития и техническое состояние дорожной сети существенно влияют на экономическое и социальное развитие как страны в целом, так и ее отдельных регионов, поскольку надежные транспортные связи способствуют повышению эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и материально-технических ресурсов, повышению производительности труда.
Дорожное хозяйство находится на сложном этапе развития, когда от преимущественного строительства новых дорог дорожные организации постепенно и неуклонно переходят к повышению технического уровня и эксплуатационного состоянии существующих дорог, капитальности дорожных одежд, реконструкции дорог и мостов. На первое место выдвигаются задачи повышения скорости, удобства и безопасности движения, инженерного оборудования и обустройства дорог, архитектурно-эстетического оформления и др. Это объективная закономерность, которая в перспективе будет проявляться все более и более значительно, так как ежегодный прирост сети дорог с твердым покрытием за счет нового строительства и реконструкции составляет около 2-3%, следовательно, 85-90% всех автомобильных перевозок будет осуществляться по старым дорогам, от состояния которых в первую очередь зависит эффективность работы автомобильного транспорта.
В течение длительного времени темны роста объемов автомобильных перевозок, выпуска грузовых и легковых автомобилей опережали темпы роста протяженности дорог с твердым покрытием, что привело к нарастанию интенсивности движения на дорогах.
Весьма существенным является то, что подавляющая часть протяженности дорог имеет тонкослойную одежду, способную пропускать в расчетный период автомобили с осевой нагрузкой не более 60 кН. Однако автомобильная промышленность добилась отмены ограничений на осевые нагрузки и выпускает почти все грузовые автомобили и автобусы с параметрами выше расчетных для этой части дорог.
Рост интенсивности движения и особенно доли и ней большегрузных автомобилей, автомобильных поездов и автобусов привел к существенному возрастанию изнашивающего и разрушающего воздействия автомобилей на дорогу, следствием чего является увеличение потребности в ремонтно-восстановительных дорожных работах» их объемов; эта тенденция в ближайшей перспективе будет неизбежно нарастать.
Без значительного повышения технического уровня и эксплуатационного состояния дорог нельзя решить задачу перевода автомобильного транспорта с экстенсивного на интенсивный путь развития, повышения эффективности затрат на дорожное строительство. Дорожная сеть - национальное богатство страны, которое нужно беречь, приумножать и эффективно использовать.
Перестройка экономики и системы управления народным хозяйством страны в полной мере относится и к дорожной отрасли, в которой идет активный поиск новых форм структуры управления, в том числе и новых подходов к организации деятельности дорожно-эксплуатационной службы. Разрабатываются предложения по изменению классификации дорожно-ремонтных работ и порядка их финансирования, Поэтому можно ожидать некоторого изменения в наименованиях дорожно-эксплуатационных организаций и видов дорожно-ремонтных работ.
Основная цель нашей дисциплины помочь работникам дорожных организаций правильно оценивать технический уровень и эксплуатационное состояние дорог, назначать и осуществлять эффективные мероприятия по ремонту содержанию, инженерному оборудованию и обустройству, организации и обеспечению безопасности движения, в выборе средств механизации и технологических схем комплексной механизации ведения дорожных работ.
Выбор рациональных типов машин и средств механизации для ведения ремонта и содержания автомобильных дорог зависит от следующих факторов:
- техническая возможность применения тех или иных машин
в данных условиях рельефа;
- конструкции земляного полотна;
- организационных условий производства работ, сроки их выполнения;
- условий полной загрузки выбранных машин в течении всего срока работ;
- экономических показателей и качества работ.
При выборе рационального способа механизации земляных
работ должны быть сопоставлены возможные варианты по их
трудоемкости, стоимости, удельному расходу энергоресурсов.
Предпочтение должно быть отдано экономически целесообразному
варианту.
Подбирая состав машин для ведения определенного вида дорожных работ следует в первую очередь определить основные машины, при помощи которых будут с минимальными затратами выполнены основные объемы работ, а затем вспомогательные, входящие в технологический процесс, в составе подразделения работа всех машин должна быть увязана по производительности.
Вся механизация работ по ремонту и содержанию, а/дорог
состоит из:
- машины для летнего содержания дорог;
- машины для зимнего содержания дорог;
- машины для разметки покрытий, содержания обстановки, озеленения и благоустройства дорог;
- машины для ремонта дорог и искусственных сооружений.
К машинам для летнего содержания дорог относятся поливочные и подметально-уборочные машины.
Для зимнего содержания дорог используют плужные, плужно-щеточные и роторные снегоочистители, снегопогрузчики, машины дли удаления уплотненного снега, распределения минеральных и химических материалов но проезжей части, универсальные уборочные и тротуароуборочные машины.
Машины для разметки. Линии и разделительные полосы на покрытиях наносят с помощью маркировочных машин, которые также могут быть использованы для окраски обстановки дорог, знаков и сооружений. Лакокрасочные и термопластические материалы, получившие наибольшее распространение при разметке покрытий, наносят бескомпрессорным, пневматическим кинетическим и гравитационным способами.
Машины для ухода за зелеными насаждениями. Комплекс машин для ухода за насаждениями включает машины для обрезки крон деревьев, стрижки кустарников и скашивания ядохимикатами.
Машины для ремонта дорожных одежд и покрытии. Машины, составляющие эту группу, обеспечивают комплексную механизацию текущего и среднего ремонта покрытий и дорожных одежд. Эти работы выполняют специальным оборудованием и машинами, оснащенными ремонтерами, которые производят ремонт покрытий, заделку швов и трещин. В процессе ремонта сжатым воздухом отчищают поврежденные места от грязи, разодевают асфальтобетонное покрытие нагревательными установками или разрушают механическим способом, удаляют изношенный слой, укладывают, разравнивают и уплотняют новую асфальтобетонную смесь. Кроме того, ремонтеры оснащены дополнительным оборудованием для ухода за дорожными знаками и зелеными насаждениями, окраски обстановки дороги и искусственных сооружений. На характеристиках и технологии производства работ по каждому виду машин мы подробно остановимся на следующих лекциях нашего курса.
Эффект улучшения дорожных условий порой явно не ощутим. Наиболее просто оцепить преимущества новой дороги по времени пребывания в пути. Вместе с тем дорожные условия оказывают существенное влияние на стоимость перевозки, затраты на эксплуатацию автомобиля и сроки его службы.
Позитивное влияние развития автомобильных дорог и улучшения их состояния не ограничивается только снижением издержек транспортных перевозок. Дороги являются мощным катализатором развития экономики, стимулируют развитие деловой активности, способствуют решению социальных проблем, в том числе за счет создания новых рабочих мест.
Сегодня активно формируется новая федеральная программа «Дороги России 21 иска», которая станет эффективным продолжением действующей президентской программы «Дороги России» отразит новые реальности и проектные подходы к развитию национальной дорожной сети.
Тема 1: Теоретические основы машинных технологий.
Средства механизации составная часть системы технологических процессов эксплуатации автомобильных дорог. Строительство, а/дорог, широко развернувшееся в нашей стране» требует максимальной механизации дорожных работ.)
Для осуществления комплексной механизации технологических процессов дорожного строительства промышленность выпускает большое количество дорожно-строительных машин, предназначенных для постройки земляного полотна и различных типов дорожных одежд.
Однако одним увеличением выпуска машин решить вопрос о комплексной механизации работ нельзя, необходимо, чтобы парк машин находился в надлежащем техническом состоянии и чтобы каждая машина сохраняла в течение всего времени ее использования свои эксплуатационные качества.
К эксплуатационным качествам дорожно-строительных машин относятся: динамические качества, надежность, долговечность, а также легкость управления, мобильность, удобство технического обслуживания и ремонта и др. Сохранение в процессе работы этих качеств на необходимом уровне обеспечивается правильно организованной эксплуатацией машины.
Основная задача правильно организованной эксплуатации машин - создание условий для бесперебойной и безопасной их работы при максимальной производительности каждой машины, наименьшем ее изнашивании и минимальной величине эксплуатационных затрат.
Максимальное использование эксплуатационных качеств машин обеспечивается рациональным режимом их работы, при котором достигается оптимальная производительность машины, минимальная стоимость продукции и минимальное изнашивание се узлов и деталей.
Сохранение эксплуатационных качеств достигается созданием
условий эксплуатации, при которых изнашивание машины будет
нормальным (без ускоренного износа). Это может быть обеспечено:
а) работой на нормальных режимах без перегрузки машины,
вызывающей возникновение в ее узлах давлений и
скоростей, значительно отклоняющихся от нормальных;
б) хорошей организацией планово-предупредительного обслуживания
машин.
Восстановление эксплуатационных качеств машины достилается частично мероприятиями технического обслуживания (например, регулировками), эксплуатационным ремонтом, а также средним и капитальным ремонтами.
Дисциплина «Механизация дорожных работ» изучает механизацию технологического процесса дорожного строительства в целом н отдельных его звеньев, включая выбор типов машин, расчет их количества и расстановку с увязкой работы машин между собой. При этом машина, участвующая в процессе строительства, рассматривается при условиях ее исправного технического состояния, оптимального режима работы и наилучшего использования в технологическом процессе.
Рациональная эксплуатация дорожно-строительных машин, в результате которой улучшается их использование, повышается долговечность и надежность, является в РФ серьезной народнохозяйственной задачей.
Увеличение парка машин, усложнение их конструкций, механизация и автоматизация управления работой машин потребовали как численного увеличения кадров эксплуатационников различных специальностей, так и резкого повышения их квалификации.
Это обязывает соответствующие учебные заведения перестроить систему обучения новых кадров, улучшить качество подготовки молодых специалистов и добиться повышения квалификации уже работающих механизаторов.
Отечественными учеными проделана огромная работа, позволяющая подвести теоретическую базу под систему эксплуатационных мероприятий.
Перед вузами и научно-исследовательскими институтами стоит задача дальнейшего глубокого изучения теории и практики эксплуатации машин, широкого использовании достижений новатором производства и результатов экспериментальных исследований в этой области,
Одной из основных задач дорожного строительства является экологическое обеспечение и бережное отношение к природе при автодорожном строительстве.
Работники дорожной отрасли систематически подвергаются действию загрязнений воздушной среды в придорожной полосе отвода автомагистрали. Основным источником загрязнения воздушной среды являются отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания автотранспортных средств. Отработавшие газы содержат сложную смесь, насчитывающую более 280 соединений. Кроме того, наш дорожник постоянно работает вблизи с источником повышенной опасности, каким является автомобиль. За изобретение, способное быстро и удобно передвигаться, нам приходится дорого платить.
Работникам дорожной отрасли первым приходится получать огромную долю угарного газа. У человека, получающего недостаточное количество кислорода, ухудшается восприятие и мыслительные способности, замедляется реакция, появляется сонливость.
Известно достаточно много трагических случаев смерти водителей автотранспортных средств в гаражах и кабинах автомобилей.
В последние годы экологическая культура людей во всем мире значительно возросла. Возникли научные центры и НИИ, которые в фундаментальном и прикладном направлении решают комплексные задачи экологической безопасности человека и окружающей среды.
Выбор оптимальных вариантов механизации дорожно-строительных работ
Если в механизированном процессе участвуют комплект машин, то прежде всего производится выбор ведушей машины и определяется ее расчетная сменная производительность. Так, например, экскаваторы при комплексной механизации земляных работ или камнедробилки в комплексной механизированной установке для заготовки щебня или бетоносмесители в комплексной механизированной установке для приготовления бетонной смеси и т. п.
После выбора и определения расчетной производительности ведущей машины в различных вариантах подбираются вспомогательные машины для всего комплекса механизации тех или иных работ. Например, для такой ведущей машины, как экскаватор, в нескольких вариантах решаются вопросы транспортирования грунта, его разравнивания и уплотнения (автосамосвалы, ленточные конвейеры, бульдозеры, катки ит. д.).
Для этого вспомогательного оборудования также определяется сменная производительность в соответствии с конкретными данными местных условий.
Себестоимость работ является основным технико-экономическим показателем при выборе оптимального варианта механизации дорожно-строительных работ.
Если по разным вариантам себестоимость работ получается примерно одинаковой, вторым решающим показателем является трудоемкость работ или выработка в натуральном выражении на одного рабочего в смену,
При незначительной разнице в стоимости и трудоемкости работ решающим показателем для выбора оптимального варианта является показатель стоимости машин, т. е.- удельные капитальные затраты на их приобретение.
Такая методика выбора оптимального варианта механизации строительных работ обычно применяется для несложных случаев и небольших объемов работ.
Для сложных объектов с большим объемом работ выбор оптимального варианта механизации строительства производится на основании подробно разработанных проектов организации и механизации работ в различных вариантах,
В этих проектах с особой тщательностью обосновываются выбор способов работ, методов их механизации и выбор основных ведущих машин с параллельными обоснованиями всех избранных вспомогательных машин для комплексной механизации.
Для выбора оптимального варианта механизации работ и в этих случаях, т. е. при решении вопросов механизации на сложных объектах и при крупных объемах работ, основными и решающими технико-экономическими показателями являются себестоимость и трудоемкость работ, а также удельная стоимость строительных машин и оборудования, т. е. капитальных затрат на их приобретение.
Для правильной (на уровне современных требований) организации механизированных строительно-монтажных работ должны соблюдаться следующие основные условия:
1.Технология строительно-монтажных работ должна предусматривать их выполнение методами комплексной механизации, при осуществлении которых вес процессы комплекса должны выполняться комплектами различных машин, увязанных по производительности.
2. Выбор машин для механизации отдельных рабочих процессов комплекса должен отвечать расчетной интенсивности работ, обеспечивая заданные планом темпы и сроки строительства.
Тема2. Машины и оборудование для добычи и переработки каменных материалов
2.1 Машины для добычи каменных материалов.
Большинство материалов, необходимых в дорожном строительстве добывается путём разработки месторождений открытым способом на карьерах.
Работы по добыче включают: взрывание породы, бурение шурфов для размещения зарядов взрывчатых веществ, погрузку и транспортирование взорванного грунта из карьера. Буровые работы осуществляются пневматическими перфораторами и бурильными станками. Бурение состоит из операций: разрушение породы, отделение частиц из общего массива и извлечение разрушенной породы из скважин.
Разрушение породы при бурении скважин осуществляют механическим и физико-химическим методами.
К механическим методам относятся: ударно-поворотное, вращательное и ударно-вращательное бурение. Ударно-вращательное бурение осуществляется инструментом в виде клина.
Перфораторы представляют собой бурильный молоток, работающий от сжатого воздуха или сжатой жидкости и снабжённый механизмом бура. Они бывают: ручные, телескопные и колонковые. Рабочее давление в них 0.5 МПа. При работе шпуры от буровой мелочи очищают водой или сжатым воздухом.
Самое распространённое бурение на карьерах - ударно-канатное, из-за простой конструкции и независимого источника энергии. Рабочий процесс в том, что буровой снаряд периодически поднимается и при свободном падении наносит удар по дну скважины, разрушая породу. Масса снаряда от 500 кг до 3000 кг, высота подъёма 0.6-1.2 м с частотой ударов около 60-ти в минуту.
Физико-химические методы бурения бывают термические, взрывные, гидравлические и т. д.
При термическом бурении высокая температура газового потока действует на забой скважины. Нагреву подвергается слой породы небольшой толщины. В породе возникают термические напряжения, происходит эрозия верхнего слоя и продукты разрушения выносятся газовым потоком из скважины. Рабочим органом является горелка, в камере которой температура доходит до 3500 градусов, В качестве горючего может быть использовано любое жидкое топливо в смеси с окислителем - кислородом, воздухом или азотной кислотой.
Взрывной метод бурения сводится к разрушению породы взрывами зарядов небольшой мощности.
Гидравлический метод бурения – способ разрушения пород струёй воды, вылетающей из сопла гидромонитора со скоростью 60 м/с при давлении 3 МПа, используют при разработке обычных грунтов. Для разработки скальных пород давление в струе должно быть 50 МПа и более.
Электрогидравлический способ разрушения заключается в периодически повторяемых высокоинпульсивных разрядах между контактами электрической цепи в жидкости.
2.2 Машины и оборудование для измельчения каменных материалов.
Измельчение процесс последовательного уменьшения размеров кусков твёрдого материала от первоначальной крупности до требуемой.
В зависимости от начальной и конечной крупности различают два основных вида процесса измельчения: дробление и помол. В зависимости от размеров конечного продукта различают: дробление крупное (размер кусков 100-350мм), среднее (40-100мм), мелкое (5-40мм); помол-грубый (размер частиц 5-0.1мм), тонкий (0.1-0.05мм), сверхтонкий (менее 0.05мм).
Сырьём для производства многих строительных материалов служат горные породы. Основные физико - механические свойства горных пород, влияющие на технические параметры перерабатывающих машин, определяют следующие характеристики: прочность, хрупкость, абразивность, крупность, плотность и удельный вес.
Прочность - способность горной породы сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих в результате внешней нагрузки или других причин.
Предел прочности ŏсж=P/F, Р - разрушающее усилие, F-площадь поперечного сечения(м).
По пределу прочности горные породы разделяют на 4 категории:
-особо прочные - от 250 мПа и более;
-прочные 150-250 мПа;
-средней прочности 80-150 мПа;
-мягкие –менее 80 мПа.
Хрупкость – способность горной породы разрушаться при ударной нагрузке без заметных пластических деформаций.
Абразивность - способность материала изнашивать рабочие органы машин. По абразивности следующие категории:
-категория 0(тальк) имеет показатель абразивности 1г/тн;
-категории I-III-малоабразивные (известняк, мрамор) 1-8 г/тн;
-категории IV-VI –среднеабразивные (песчаник, кирпич) 8-65 г/тн;
- категории VII - IХ –высокоабразивные (гранит, базальт, кварцит) 65-500 г/тн.
Крупность - определяется линейными размерами: длиной а, шириной в, толщиной б.
Самые распространённые строительные материалы:
-Щебень(3-70 мм);
-Гравий(3-150 мм);
-Песок(0-5 мм).
2.3 Классификация методов и машин для измельчения материалов.
Существуют следующие методы разрушения материалов: раздавливание, ударное воздействие, раскалывание, излом, истирание. При этом одновременно могут реализоваться несколько методов: раздавливание и истирание, удар и истирание и т. д.
Применяемые для измельчения машины разделяют на дробилки и мельницы.
Дробилки по принципу действия разделяют на щековые, в которых материал подвергается раздавливанию, раскалыванию, и частично истиранию между двумя плитами - щеками при их периодическом сближении; конусные- в которых материал разрушается в процессе раздавливания, излома, и частичного истирания между двумя коническими поверхностями, одна из которых движется эксцентрично по отношению к другой, осуществляя непрерывное дробление материала; валковые, в которых материал раздавливается между двумя валками, вращающимися навстречу друг к другу; ударного действия, которые в свою очередь бывают роторными и молотковыми.
Мельницы по принципу действия бывают:
- барабанные, в которых материал измельчается во вращающемся или вибрирующем барабане с помощью загруженных в барабан мелющих тел или без них ударами частиц одна о другую;
-среднеходные - где материал размельчается раздавливанием и частичным истиранием между каким–либо основанием или рабочей поверхностью шара, валка;
-ударные - где материал измельчается ударом шарнирных или закреплённых молотков;
-струйные, где материал измельчается с помощью трения и ударения частиц одна о другую в результате действия воздушного потока, действующего с большой скоростью.
Перечисленные виды мельниц с механическим воздействием, а ещё есть методы с другими физическими явлениями: с помощью электрогидравлического эффекта, путём высоковольтного разряда в жидкости, ультразвуковых колебаний, быстроменяющихся температурных колебаний, лучей лазера, энергии струи воды и т. д.
Машины для измельчения должны иметь простую конструкцию, удобство обслуживания, минимальное число изнашивающихся частей, предохранительные устройства, которые при перегрузке должны разрушаться или деформироваться, предотвращая поломки более дорогих деталей. Конструкция должна отвечать требованиям санитарно-гигиенических норм.
Щековые дробилки: применяются для крупного и среднего дробления. Принцип: В камеру дробления образованную из двух щёк, из которых одна неподвижная другая подвижная, подаётся материал для дробления. Клинообразная форма обеспечивает расположение более крупных кусков сверху, более мелких снизу. Подвижная щека приближается к неподвижной, и материал подвергается дроблению. При отходе щеки под действием силы тяжести куски материала подвигаются вниз или занимают новое положение или выходят из камеры, если их размеры стали меньше самой узкой части камеры. Затем цикл повторяется.
Главным параметром щековых дробилок является ВхL – произведение ширины приёмного отверстия на длину камеры дробления. Ширина приёмного отверстия В в момент максимального отхода подвижной щеки. Этот размер определяет максимальный диаметр кусков загруженных в дробилку - Дmax=0.85 В. Длина камеры дробилки определяет сколько кусков Дmax может быть загружено одновременно. Ширину выходного отверстия можно регулировать под нужный материал.
Конусные дробилки подразделяются на дробилки:
-для крупного дробления(ККД);
- для среднего дробления (КСД);
- для мелкого дробления (КМД);
Первые ККД могут принимать куски мм имеют разгрузочную щель: 74-270 мм и производительность куб. метров в час.
КСД принимают размер 60-300 мм, разгрузочный размер 12-60 мм, производительность 12-580 куб. метров в час.
КМД принимают размер 35-100 мм, разгрузочный размер 3-15 мм, производительность 12-220 куб. метров в час.
Валковые дробилки. Рабочим органом валковой дробилки является вращающиеся цилиндрические валки. Материал подаётся сверху, затягивается между ними и дробится, применяют их при мелком и среднем дроблении. Валки бывают гладкие, зубчатые и рифленые. Могут быть 2-х и 4-х валковые. Последние располагаются друг над другом. Валки оба могут быть гладкими или один гладкий другой рифленый.
Они применяются к тем же материалам, где сдержатся липкие включения. Налипший на валки материал счищается очистными скребками и отводится в сторону.
Дробилки ударного действия - материал разрушается под действием механического удара, в котором кинетическая энергия движущихся тел переходит в энергию их деформации и разрушается. Дробилки ударного действия применяют для измельчения материалов средней плотности: известь, мергель, доломит и т. д., в некоторых случаях для переработки особо прочных материалов: асбестовых руд, шлаков.
Дробилки ударного действия бывают: роторные и молотковые. В роторных к массивному ротору приделаны сменные била из износостойкой стали, а в молотковых молоты, подвешены к ротору шарнирно и за счёт кинетической энергии молотков происходит дробление.
Материал загружается сверху, падая под воздействием силы тяжести попадает под удар бил и молотков. Измельчённый до определённой степени материал высыпается из разгрузочной щели. Главными параметрами ударных дробилок является диаметр и длина ротора, которые входят в её условное обозначение.
Машины и оборудование для помола материалов.
Важный технологический процесс для получения минерального порошка, цемента, извести является помол – это измельчение частиц до десятых долей миллиметра. В современном производстве для помола используется: барабанные, среднеходные, ударные, вибрационные и струйные машины.
В барабанных мельницах помол происходит внутри полого вращающегося барабана, куда помещены мелющие тела – шары, стержни, при вращении шарики сначала по круговой траектории, помол происходит в результате истирания и падения шариков на частицы. Основные параметры: внутренний диаметр барабана и его длина. Работают в режиме сухого и мокрого помола.
Сверхтонкое измельчение – за счет высокоскоростных вибрационных мельниц до 1 мкм.
В струйных мельницах измельчение происходит в результате соударений частиц в точках пересечения струй и в вихрях турбулентного потока. По виду энергоносителя эти мельницы бывают воздухоструйные и пароструйные.
2.3.Дробильно-сортировочные машины – установки и заводы.
Исходное сырьё для производства строительных материалов неоднородного по содержанию и крупности. В процессе переработки необходимо разделить на сорта по крупности, выделить примеси. Наиболее распространённый метод сортирования механический,
Механический – сортирование производят на плоских или криволинейных поверхностях с отверстиями определённого размера. Этот процесс называется грохочением, а машины для этого грохотами. Сыпучая смесь, поступающая на грохот – исходный материал.
Зёрна материала остающиеся на поверхности грохота называются надрешётными или верхним классом, а зёрна, прошедшие через отверстия – подрешётные или нижнего класса.
Различают мокрый и сухой вид грохочения. При мокром – сухой материал поступает на грохот и орошается водой в таком случае материал не только сортируется, но и промывается.
Каменные материалы перерабатывают на специализированных дробильно-сортировочных установках и заводах, которые по степени подвижности разделяют на: стационарные, полустационарные, передвижные и плавучие (ДСУ).
Дробильно-сортировочные заводы разделяют:
- по объёму выпускаемой продукции на заводы малой производительности до 100 тыс. куб. м в год, средней производительности до 250 тыс. куб. м в год и заводы большой производительности более 250 тыс. куб. м в год.;
- по схеме технологического процесса на заводы работающие по открытому или замкнутому циклу;
- по расположению в отношении рельефа местности: заводы с горизонтальной компоновкой оборудования и с вертикальной схемой компоновки.
Открытым циклом называется цикл, при котором дробимый материал на каждой стадии проходит через дробилку только 1 раз. Более равномерный продукт получается при замкнутом цикле, когда материал поступает для повторного дробления.
На дробильно-сортировочных заводах материал проходит несколько стадий измельчения в зависимости от свойств исходного материала.
Тема 3. Машины и оборудование для приготовления и транспортирования бетонных смесей и работы с битумом.
3.1 Машины и оборудование для приготовления цементобетонных смесей.
Цементобетонные смеси и строительные растворы представляют собой смеси, состоящие из вяжущих веществ (цемента, извести) и заполнителей (щебень, гравий, песок, шлак, пемза, керамзит). В результате химической реакции между вяжущим и водой образуется цементный или известковый камень, заполняющий пространство между щебнем и песком. Поэтому при компоновке материалов подбирают такие материалы, где меньше пустот. Затвердевший бетон характеризуется маркой, т. е. пределом прочности на сжатие в возрасте 28 дней.
Приготовление ц/б смесей осуществляется в бетоно - и растворо - смесителях. В этот процесс входят: дозирование, загрузка составляющих, выгрузка готовой смеси. Устройства для этих процессов могут быть совмещены или самостоятельны.
Смесители бывают стационарные и передвижные. Передвижные применяют при небольших объёмах работ. Стационарные на заводах.
По способу смешивания – гравитационные и принудительного действия. Гравитационные – в результате подъёма и сбрасывания смеси барабан крутится. Принудительного действия – при помощи лопастей внутри неподвижного барабана.
3.2 Заводы и передвижные установки для приготовления цементобетонных смесей.
Смесительные установки и заводы в дорожном строительстве готовят до 240м3/ч цементобетонных смесей. Передвижные заводы бывают двух исполнений: блочном и транспортном. Блочное исполнение это монтаж оборудования на самостоятельных жёстких рамах. Сокращается время на монтаж, транспортировку оборудования и т. д.
Бетонный завод состоит из: дозировочного и смесительного оборудования, склада цемента, погрузочно-разгрузочного оборудования, линия привода и трансформаторная подстанция.
3.3 Машины и оборудование для транспортирования бетонных смесей.
Продукция смесительных заводов доставляется потребителям в виде готовой смеси или сухой смеси автосамосвалами, автобетоновозами и автобетоносмесителями. Готовая смесь транспортируется автосамосвалами с центральной или боковой выгрузкой и специальными битумовозами с побудителями и без побудителей.
Автобетоновоз с побудителем транспортирует смесь на расстояние до30км/ч не более 1.5ч, а без побудителей до 5 км. Без побудителей – машина простой конструкции, поворачивается под любым углом.
Автобетоносмеситель применяется как для транспортировки готовой бетонной смеси, так и для приготовления смеси из сухих коипонентов. Это увеличивает расстояние транспортировки.
3.4 Машины и оборудование для работы с битумом.
Рабочая температура битумных материалов определяет способ их перевозки и подачи потребителю. Рабочая температура твёрдых битумов 130-180 градусов, твердых сланцевых битумов до 130 градусов, применяемых в дорожном строительстве 40-120 градусов.
Цистерны наполняют битумом при 200 градусах. При наличии термоизоляции битум в течении 8-10 дней сохраняет температуру обеспечивающую слив из цистерны. Через 10 дней битум застывает и его не разогреть до температуры текучести 60-80 градусов.
Широко применяются бункерные цистерны. Бункера с двумя стенками. Битум застывает, затем в полости между стенками подаётся пар. В местах соприкосновения с внутренней стенкой битум расплавляется и при опрокидывании бункера битум выливается из него.
Применяют в настоящее время цистерны с паровой рубашкой для слива жидкого битума.
Для хранения битума необходимо иметь хранилище – резервуар вместимостью от 100 до 3000 тонн, который предназначен для хранения и разогрева до температуры 80-100 градусов, с перекачкой насосом.
Бывают хранилища подземные, наземные, открытые и закрытые.
В зависимости от наличия подогрева различают хранилище без подогрева, с местным подогревом и общим подогревом.
В хранилищах без подогрева для забора битума применяют змеевики, парообразователи.
В хранилищах с местным подогревом система подогрева состоит из змеевиков, по которым проникает теплоноситель.
С общим подогревом подогреву подвергается весь битум в хранилище до состояния
текучести.
Смотреть таблицу.
Тема 4. Машины для устройства дорожных покрытий.
4.1. Машины для устройства асфальтобетонных покрытий.
Распределение, укладка и уплотнение а/б смесей осуществляется асфальто-укладчиками.
Укладчики подразделяют по производительности, конструкции ходового устройства и рабочих органов.
По производительности укладчики бывают:
_тяжёлые (производительность 100-400 т/ч, масса до 30 тонн для больших объемов, ширина полосы до 15м, вместимость бункера до 10 куб. метров) ;
_легкие (производительность 50-100 т/ч, масса 2.5-8 тонн для небольших объемов, с переменной шириной захвата).
Асфальтоукладчики выполняют следующие операции: приём а/б смеси из бункера автосамосвала на ходу без остановки машины, транспортирование его к уплотняющим органам, дозирование, распределение по ширине укладываемого покрытия и предварительное или окончательное уплотнение смеси с помощью объёмного гидропривода.
В качестве рабочего органа на самоходных асфальтоукладчиках применяют систему брус-плита двух типов: для предварительного и высокого уплотнения. Это даёт большую экономию трудовых, энергетических и материальных ресурсов.
Классификация асфальтоукладчиков :
Асфальтоукладчики бывают - самоходные, навесные и прицепные.
По воздействию на смесь - без уплотнения, с уплотнением.
По приёмным устройствам – бункерные и безбункерные.
По типу ходового устройства: гусеничные, колёсные и комбинированные.
По степени автоматизации: полуавтоматические и автоматизированные.
По типоразмеру:
-I(3000х100мм),
-II(5000х200мм),
-III(8000х300мм),_
-IV(12000х300мм и более).
4.2 Машины и комплекты машин для строительства усовершенствованных покрытий облегчённого типа.
При постройке покрытий из грунтовых гравийных материалов, чёрного щебня, а также при строительстве усовершенствованных покрытий( а/б и бетонных) одним из основных процессов является перемешивание.
В соответствии с технологией производства работ машины для перемешивания делятся на: машины для приготовления смеси на дорогах и машины для приготовления смеси в стационарных условиях, установках.
Машины для приготовления смеси на дорогах разделяют на многопроходные и однопроходные.
Многопроходные выполняют необходимый комплекс технологических операций по приготовлению смесей за несколько проходов по одному следу. Это ножевые смесители и фрезы.
Однопроходные грунтосмесительные машины выполняют все операции по приготовлению смеси за один проход.
По типу рабочих органов смесительные машины делят на ножевые, фрезерные, барабанные и лопастные.
Ножевые и фрезерные рабочие органы устанавливаются на машины для приготовления смесей на дороге.
Лопастные и барабанные устанавливаются на стационарные машины.
Фреза отличается мощностью силового оборудования. Ротор фрезы основной орган предназначен для измельчения грунта. Основные показатели фрезы: скорость резания, толщина срезаемой стружки за один оборот ротора, поступательная скорость, мощность силовой установки и производительность фрезы.
Машины для строительства дорог облегчённого типа.
Многократная обработка грунта удлиняет технологический цикл. Это приводит к снижению физико-механических свойств грунтов укреплённых вяжущими материалами.
Основные операции процесса приготовления смесей из укреплённого грунта грунтосмесительные машины выполняют одновременно и за один проход.
Однопроходные грунтосмесители представляют собой многороторную передвижную машину или комплект из двух машин. Они одновременно осуществляют профилирование, измельчение, ввод вяжущего материала, перемешивание смеси и распределение его по ширине обрабатываемой полосы.
Строительство усовершенствованных дорог облегчённого типа осуществляется комплектом машин в составе профилировщика оснований, распределителя вяжущего материала и машины для смешения грунта и уплотнения смеси.
Машины полностью унифицированы, состоят из общих модулей: ходового устройства, основной рамы, подвески рабочих органов, гидропривода и автоматизированной системы управления.
Тема 5: Машины для уплотнения дорожно-строительных материалов.
Для строительства а/дорог и покрытий аэродромов применяют свежеприготовленные смеси. Для получения наиболее плотной укладки частиц материала и увеличения сцепления, материалы уплотняют статическим и динамическим методами, что влияет на эксплуатационную прочность сооружения.
5.1. Машины статического действия для уплотнения материалов.
Статическим воздействием является укатка. Остальные методы относятся к динамическим. Катки являются наиболее распространенными и простыми машинами для уплотнения дорожно-строительных материалов.
Катки классифицируются по давлению, способу передвижения, числу расположения и конструкции вальцов.
Легкие - распределенная нагрузка <40 кн/м2 масса 5 тн. Мощность двигателя до 2КВТ.
Средние распределенная нагрузка до 60 кн/м2 масса 6-10 тн.
Тяжелые - распределенная нагрузка >60 кн/м2 масса >10 тн.
По числу и расположению вальцов катки могут быть: одновальцовые, двухвальцовые, трёхвальцовые.
По способу передвижения – самоходные и прицепные.
Одновальцовые катки – легкие. Двигатель располагают внутри вальца, а рычаги снаружи. С помощью них вручную выполняют повороты катка.
Двухвальцовые катки имеют вальцы одинаковой ширины и бывают легкие, средние и тяжелые. Валец состоит из двух одинаковых секций на одной оси. Укатка отличная если оба вальца ведущие.
Трехвальцовые катки бывают средние и тяжелые. Диаметр задних ведущих вальцов в 1.5 раза больше диаметра переднего. Уплотнение происходит задними. Имеет высокую поперечную устойчивость, проходит по кривым малого радиуса. Ширина переднего вальца такая, что при движении задние вальцы перекрывают след переднего на 100 мм с каждой стороны. Но для равномерности всего покрытия необходимо большее число проходов. Трехвальцовые трехосные катки имеют вальцы одинаковой ширины, выполняются тяжелого типа, реже среднего типа. Наиболее совершенным является каток со всеми ведущими вальцами. Эти катки имеют приспособление для очистки и смачивания вальцов, тент для водителя, механизм управления сосредоточенный на рабочем месте водителя.
Кулачковые катки имеют кулачковые вальцы. Это гладкий цилиндрический барабан на поверхности которого приспособлены несколько рядов выступов в виде кулачков.
Эти катки эффективны для укатки связных грунтов преимущественно комковатых. Верхний слой грунта разрыхляется и его уплотняют при следующей засыпке при окончательном уплотнении с помощью гладковальцовых катков.
Катки с решетчатыми вальцами.
Имеют поверхность в виде решетки, которая состоит из переплетенных прутьев профильной стали или отдельных сегментов листовой стали с укаткой еще разминающего действия. Лист катка составляет 15-30 тн, каток уплотняет грунт толщиной до 40 см.
Самоходный каток уплотняет грунты с включениями валунов толщиной до 50 см. Эксплуатируется в зимних условиях. Производительность высокая.
Катки на пневматических шинах оснащены пневмоколесами с гладкой или профилированной рабочей поверхностью. Кроме статического эффекта от веса катка появляется нагрузка упругой деформации шин, которая способствует удалению жидкости и воздуха из уплотняемого материала. Пневмокатки – гладковальцовые применяются для а/б покрытий. Их масса достигает 200 тн.
Катки с плитами – оборудованы вальцами – цилиндрический барабан по всей поверхности покрытый плитами, которые оказывают статическое действие на материал направленное вертикально поверхности и материала, поэтому горизонтальных смещений в материале не происходит. Применяются для слабосвязанных и сыпучих грунтов.
Кроме этого для укатки еще применяются катки с дисковыми вальцами; с сегментными вальцами; компакторного типа; из многоугольных дисков; комбинированного типа.
5.2.Машины динамического действия для уплотнения материалов.
Уплотнение методами динамического воздействия осуществляется трамбующими, вибрационными и комбинированными машинами
Трамбующие машины уплотняют материал ударом падающего груза по его поверхности. Трамбующий орган представляет собой плиту квадратной, прямоугольной или круглой формы. В трамбующих машинах груз в исходную позицию поднимается с помощью канатного механизма. Частота ударов трамбующих плит зависит от конструкции трамбующего механизма. Она составляет от 10 уд/мин. До 1000уд/мин. Свыше этого машины называют вибрационными или виброударными трамбовками.
Вибрационные машины уплотняют материал энергией импульсов, следующих один за другим с короткими промежутками. Они сообщают частицам материала ускорение и за счет сил сцепления происходит уплотнение материала.
Вибрационные самоходные катки с жидкими вальцами массой 6-8 тн. Предназначенные для укатки покрытий из а/б, щебеночных и других материалов. Высокий эффект достигается за счет вибрационного воздействия ведущего вальца на материал.
Тема 6. Машины и оборудование для содержания и ремонта автомобильных дорог и покрытий аэродромов.
6.1. Машины для летнего содержания а/дорог и покрытий аэродромов.
Поливомоечные машины.
Предназначены для поливки, мойки дорожных покрытий, поливки зеленных насаждений, тушения пожаров, подвоза воды и других специальных видов работ. В зимнее время поливочные машины используют в качестве базовых машин для навески плужно-щебеночного оборудования, снегоочистителей. По назначению они делятся на поливочные, моечные и поливомоечные.
Они оборудованы сменными рабочими органами в виде щелевых и моечных насадов расположенных симметрично относительно продольной оси машины. Кроме этого к рабочим органам относятся водяная моечная рамка в виде горизонтальной трубы с форсунками 70-80* от оси машины. В последнее время к моечным машинам приспосабливают сопло для мойки катков.
Подметально-уборочные машины.
Предназначены для удаления загрязнений с твердых дорожных и аэродромных покрытий, очистки городских территорий, сбора и транспортирования снега. Загрязнения на покрытиях, а/дорог увеличивают проскальзывание колес и увеличивают проскальзывание колес и увеличивают расход энергии на пробуксирование колес Современные подметально-уборочные машины должны обеспечивать обеспыливание воздушной среды в полосе а/дорог. Классификация уборочных машин очень разная, но принципы одни. Рабочими органами – цилиндрическими, коническими и ленточными. Смет транспортируется в бункер-наполнитель.
6.2.Машины для зимнего содержания автомобильных дорог и покрытий аэродромов.
Роторные снегоочистители - предназначены для очистки дорог и аэродромов от снега путем роторного разгона с погрузкой через направляющий аппарат в кузов транспортного средства. Главным параметром роторных очистителей является производительность по которой их разделяют на легкие /производительность до 200т/ч/ , средние /пр-ть до 1000т/ч/ и тяжелые /более2000т/ч/ Средняя ширина /захват/ роторных очистителей 2,5-3,5м. Толщина разрабатываемого слоя до 2 м, дальность отбрасывания снега 18-20 м. Рабочая скорость снегоочистителей 0,3-5км/ч.
При разработке снега малой плотности применяют плужно-роторные с роторно-полостным подметанием. Такое же применение имеют роторно-торцевые снегоочистители, которые разрабатывают снежные забои непосредственно торцами лопастных роторов.
Роторно-торцевые снегоочистители бывают однороторные, обычно монтируемые на малогабаритных шасси для уборки тротуаров и двухроторные, у которых оси вращения лопастных роторов параллельны оси движения машин. Для разработки снега средней плотности применяются шнекороторные снегоочистители.
Снег большой плотности разрабатывается фрезерно-роторными снегоочистителями.
Газоструйные снегоочистители.
Предназначены для патрульной очистки дорог и аэродромов от свежевыпавшего снега, воздействием газовой струи. Характеризуется большой производительностью и надежностью рабочего оборудования, большой дальностью отбрасывания снега. Их производительность в 18-20 раз больше чем у плужно-щеточных. Недостаток –звуковое давление и большая энергоемкость. Ограничением является и толщина убираемого снега. Газоструйные очистители бывают вентиляторные (с центробежным или осевым вентилятором). И наиболее широко используемые – газотурбинные с применением отработавшего летный ресурс авиационного двигателя. Абсолютная температура газов достигает 1000*К. При увеличении угла наклона газовой струи к покрытию, машину можно использовать как тепловую машину для очистки гололеда и осушения покрытия.
6.3.Машины и оборудование для маркировки покрытий а/дорог и аэродромов.
Материалы и оборудование для маркировки покрытий а/дорог и аэродромов.
Важными факторами безопасности движения по а/дорогам и маневрирования самолетов по аэродрому является горизонтальная маркировка покрытий. Благодаря маркировке повышается пропускная способность автомагистралей.
Виды и цвета определенны ГОСТ. Наибольшее распространение получили краски термопластические и пластические материалы. Маркировочная краска, комплексный состав, основными компонентами которого является наполнитель, пигмент, связующее вещество и растворитель. В настоящее время все большим спросом пользуются краски на эпоксидной основе, на основе хлорированной резины, алкидов, каучуковых композиций. Применяют и более стойкие материалы, пластины, пленки, термопластичные материалы, металлические плиты.
Термопластичные материалы применяют при тем-ре до 220*С слоем 3-5 мм.
Машины для маркировки автодорог.
Они подразделяются по назначению, объему и виду выполняемых работ.
Их оборудуют несколькими видами рабочего оборудования, что повышает коэффициент их использования.
Это может быть оборудование для термостатика лакокрасочными материалами или двухкомпонентными материалами. Требуемая температура материала поддерживается автоматически.
Современные машины снабжены системами для управления длинной штрихов и промежутков для поддержания толщины наносимых линий. Создаются автоматизированные машины для нанесения предварительной разметки.
Высокое постоянство толщины линий можно соблюсти до скорости 6км/ч. Полосы из термопластика нужно выполнять на еще неостывшем покрытии перед последним проходом катка и утапливаются катком в асфальтобетон.
Для сушки и подогрева дорожного покрытия в целях осуществления разметки в любую погоду применяют оборудование в котором сушка производится газами с температурой 1000*С, оборудованное при сжигании газа, пропана в смеси с водой и воздухом. Для удаления старой разметки наиболее распространенны демаркеры, работающие по методу фрезерования. Недостатком фрезерования является частичное повреждение дорожного покрытия.
Перспективным является методы: химический, выжигание и комбинированный. Удаляют разметку и с помощью струи воды, подаваемый под давлением до 140МПа.
Маркировочные металлические плиты применяют для линий продольной и поперечной маркировки дорог - большой срок службы. Средства механизации маркировки а/д классифицируют по следующим признаком: функциональному назначению, мобильности, применяемому материалу, способу нанесения знака.
Существуют 4 способа механизированного нанесения маркировочных линий на покрытие: бескомпрессорный, гравитационный, пневматический, кинетический.
Бескомпрессорный метод - поток краски из резервуара поступает к краскораспылителю под давлением и разрушаясь в насадке краскораспылителя, истекает из её выходного отверстия однофазной струей. Давление создается сжатым воздухом или насосом.
Гравитационный способ - маркировочный материал разогревают до текучего состояния и он поступает на покрытие самотеком. Формирование контуров линии происходит за счет консистенции материала и формы выходного отверстия. Этот способ применяется для термопластиков.
Пневматический способ - универсальный способ: компрессор засасывает воздух из атмосферы и подает его в коммуникации по трем ветвям: по одной в резервуар, по другой в бак для растворителя, по третьей к краскораспылителю за счет чего из щелевых отверстий вытекает материал.
Кинетический способ - в том, что материал поступает в краскораспылитель под давлением 3 – 12 МПа, создаваемым в системе насосом. При истечении струи через выходное отверстие за счет разницы давлений поток материала дробится на мелкие частицы и образуется факел.
Преимущественное применение получили кинетический и пневматический методы.
6.4. Машины и оборудование для восстановления и ремонта покрытий автомобильных дорог.
Машины и оборудование, составляющие эту группу предназначены для выполнения работ, связанных с ремонтом покрытий а/д и восстановлением а/б покрытий. Такими машинами выполняют работы по разрушению покрытий, транспортированию и распределению битума, разогреву а/б покрытий и их восстановлению, заделке трещин, ремонту швов, и т. д.
Машины для восстановления и ремонта а/б покрытий, выполняют фрезерование материала, удаление старого материала, создание нового слоя покрытия. Асфальтобетон восстанавливают двумя методами:
1. Полная замена старого: разогрев покрытия, фрезерование поверхности, удаление изношенной части покрытия, укладка новой порции и уплотнение. Удаленный материал используется повторно при ремонте дорог местного значения.
2. Имеет наибольшее распространение и заключается в обогащении старого материала покрытия новым: разогрев покрытия, рыхление старого ремонтируемого слоя (фрезерование), добавление новой порции смеси, планировка и уплотнение поверхности покрытия.
В группу машин для восстановления а/б покрытий входят разогреватели – планировщики и разогреватели – терморемонтеры.
По типу нагревателя машины разделяют на жидкотопливные, газотопливные, электрические. Они могут быть ручные, прицепные и самоходные.
Терморемонтеры выполняют одновременно полный комплекс технологических операций: разогрев и рыхление, добавление новой смеси к старой и перемешивание, профилирование и уплотнение.
Терморемонтеры снабжены следующими рабочими органами: газовое оборудование, рыхлитель, подпорщик, передний бункер, транспортирующее смесительное и распределительное устройство. Рыхлитель обеспечивает рыхление нагретого а/б до кусков размером до 50 мм. Глубина рыхления до 40 мм, рабочая ширина 2.5-3.85 м.
Машины для фрезерования а/б покрытий – фрезы дорожные применяют при ремонте, где предусмотрено удаление материала из ремонтируемых участков покрытия. Машина для фрезерования своим ходом перемещается со скоростью до 30 км/ч к месту работы. Подготовка к работе – опускание в рабочее положение резцов не до покрытия, а рабочий орган устанавливается на опорные ролики. Машина следует за разогревателем на расстоянии до 15 м. Водитель из кабины регулирует работу рабочего органа, при необходимости поднимает его. Глубина фрезерования контролируеся винтами роликов. В процессе работы эта регулировка не требует остановки машины. Допускается перекос направления фрезерования на 10 градусов. Удалённая масса погружается и перевозится на АБЗ для вторичного использования.
Машины для транспортирования и распределения битума.
Широко используются для ремонта а/б покрытий методом поверхностной обработки – это битумовозы. Для поверхностной обработки а/б покрытий применяют так же специальные машины, обеспечивающие розлив битумовозных материалов и распределение по ним щебня.
Щебнераспределитель безрамной конструкции с несущим бункером, с высевающим барабаном, механизмом регулирования высева и т. д. Шнек распределяет щебень по ширине бункера.
Машины для заделки трещин и ремонта швов.
Обеспечивают очистку трещин от грязи, продувку их сжатым воздухом, просушку, грунтовку стенок и заполнение их мастикой.
Окончательной операцией является посыпка обработанной поверхности песком или высевками щебня. Эти машины бывают цепные и самоходные. Для заделки трещин применяют ручной механизированный инструмент – пневмоломы, пневмомолотки, перфораторы и электромолотки.
Машины для заделки трещин монтируют на шасси стандартных автомобилей. Они состоят из цистерны для битума, двух бункеров для песка, механизма поворота бункера, системой розлива битума, кабины управления и электрооборудования.
Оборудование для разрушения а/б покрытий.
Широкое применение для разрушения дорожных покрытий получили ручной механизированный инструмент и специальное оборудование смонтированное на автоприцепах, тракторах и специальном шасси. Оборудование для работ по замене бордюрного камня монтируют на тягачах и одноковшовых экскаваторах. Наиболее распространенным оборудованием для разрушения покрытия являются ручные, электрические, пневматические и гидравлические отбойные молотки и ломы.
Машины с оборудованием для рытья ям.
При ремонте и содержании а/д, улиц, проездов и дорожной обстановки необходимо рытьё ям. Под столбы ограждений, знаков и для посадки зелёных насаждений. Для этого применяют бурильные машины. Навесное оборудование бурильных машин монтируют на шасси автомобилей и колёсных тягачах. Они состоят из: опорной рамы, рабочего органа, опорных гидроданкратов, гидропривода и системы управления. Рабочий орган в свою очередь состоит из опорной трубы, вращателя, штанги, кранового устройства и ограждения. На хвостике штанги смонтированы бур, который поворачивается в продольной плоскости с помощью гидроцилиндра.
Тема 7. Механизированный инструмент для производства работ при строительстве и ремонте а/д и покрытий аэродромов.
7.1. Механизированный инструмент с электрическим приводом.
Механизированный инструмент – это ручная машина различного устройства и назначения, состоящая из двигателя, передаточного механизма и рабочего органа. Рабочий орган приводится от двигателя. Удерживание, вспомогательные движения и управление выполняются вручную рабочим. Механизированный инструмент имеет малые массу и размеры, высокую надежность, при его использовании обеспечиваются полная безопасность и высокая экономичность. Его применяют при производстве ремонтных и отделочных работ малого объема в стесненных условиях, для разрушения покрытий, уплотнения смесей.
По назначению инструмент разделяют по видам работ: для обработки металлов, дерева и камня, для сборочных и монтажных работ, для земляных и буровых работ. Наибольшее распространение получили: электрический, пневматический и гидравлический инструменты.
Электрические сверлильные машины.
Бывают: по размерам выполняемого отверстия – легкие (до 8 мм), средние (до 15 мм), тяжелые (до 23 мм).
По конструкции – обычные и угловые, высокочастотные, низковольтные, с приводом от однофазного двигателя и трехфазного двигателя. Все сверлильные машины выполнены по единой принципиальной схеме и отличаются одна от другой диаметром сверления, размером, массой, частотой вращения сверла. Промышленность выпускает универсальный комплект, включающий сверлильную машину и набор сменных насадок, гайковерты, ножевые и высечные виброножницы радиальную и защитную щетку.
Сверлильная машина имеет рукоятку пистолетного типа, внутри которой смонтированы выключатель и подвод электропроводов. Вал электродвигателя на одном конце имеет крыльчатку вентилятора, а на другом конце неразрезные зубья шестерен, является ведущей для сверла.
Электроинструмент ударного действия имеет пружинный и компрессионно-вакумный ударные механизмы. ( Это электромолот, бетонолом, трассировки, перфораторы)
Под действием разности давлений поршень приводится в действие и шток с рабочим инструментом ударяет по обрабатываемому материалу.
Электрогайковерты предназначены для сборки и разборки резьбовых соединений при выполнении сборно-монтажных работ в различных отраслях народного хозяйства. Они относятся к инструменту импульсно-ударного действия. Гайковерт состоит из корпуса, ударного механизма, редуктора и эл. двигателя.
Монтажный труборез - назначен для отреза труб малого диаметра при выполнении монтажных и ремонтных работ. Труборез имеет открытый зев, что позволяет отрезать трубу в нужном месте. Привод трубореза приводится от сверлильной машины.
Дисковая пила – предназначена для резки труб, листового металла, прутков и профильного проката. Состоит из редуктора, рабочей рукоятки, в которой смонтирован коллекторный однофазный электродвигатель.
Верхняя часть пилы закрыта корпусом для предохранения монтажника – оператора от повреждений. Электровиброножницы предназначены для прямолинейной и фасонной резки листовой стали толщиной до 2,5 мм. средней твердости и листов из цветных металлов. Их можно использовать для выполнения сантехнических, кровельных работ и приготовления вентиляционных сооружений.
7.2. Механизированный инструмент с пневматическим и гидравлическим приводом.
Пневматический инструмент легче электрического и безопаснее в работе, не боится перегрузок, однако требует применения шлангов высокого давления.
Энергия сжатого воздуха, поступающего в пневматический инструмент, преобразуется в энергию удара или вращения пневматическими двигателями. По характеру движения рабочего органа пневматические инструменты делятся на инструменты вращательного, возвратно – поступательного, ударно - поворотного и давящего действия.
Пневматический инструмент вращательного действия изготавливают с ротационными двигателями и воздушными турбинками. При вращении ротора за счет разности давлений и площадей выступающих из ротора лопастей. Частота вращения ротора до 17 тысяч об/мин., при давлении сжатого воздуха 0,5 МПа. Сжатый воздух направляется в рабочий орган, заставляя его вращаться.
Пневматические сверлильные машины изготовляют для сверления отверстий до 9,12,22, и 32мм, масса машин 1, 1,55, 2, 5, 9,3 и 12 кг.
Пневматическая шлифовальная машина состоит из корпуса, ротационного двигателя, рукоятки с пусковым устройством, центробежного регулятора частоты вращения, шлифовального круга и защитного кожуха.
Пневматический инструмент ударного действия составляют : отбойные, клепальные, рубильно – чеканные, а также бетоноломы, трамбовкиПринцип действия их основан на использовании энергии удара поршня – бойка, которой наносит удар по рабочему органу и совершает полезную работу.
Бетоноломы - .для вскрытия бетонных и ж/б дорожных покрытий, пробивки углублений отверстий и проемов в бетоне и ж/б покрытиях, для рыхления твердых и мерзлых грунтов, для проходки тоннелей.
Отбойные молотки применяют для рыхления грунтов средней твердости, для пробивки углублений, а так – же для разработки дорожных покрытий.
Клепальные станки применяются для кладки в горячем состоянии заклепок диаметр 32 при сборке различных металлоконструкций.
Пиротехнический инструмент работает на использовании энергии взрывчатой смеси и газов, применяют для крепления деталей к различным конструкциям.
Пороховой инструмент – для рубки чугунных труб, из лома рельсов и т. д. Пороховой пистолет для пристрелки дюбелей к строительному основанию.
Содержание
1. ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ 2
2. Тема 1: Теоретические основы машинных технологий. 8
3. Тема2. Машины и оборудование для добычи и переработки каменных
материалов 13
4. Тема 3. Машины и оборудование для приготовления и транспортирования
бетонных смесей и работы с битумом. 19
5. Тема 4. Машины для устройства дорожных покрытий. 24
6. Тема 5: Машины для уплотнения дорожно-строительных материалов. 26
7. Тема 6. Машины и оборудование для содержания и ремонта автомобильных
дорог и покрытий аэродромов. 28
8. Тема 7. Механизированный инструмент для производства работ при
строительстве и ремонте а/д и покрытий аэродромов. 34
