Строительные машины, средства механизации, предназначенные для выполнения строительных работ

Елецкий филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения», г. Елец, Россия

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Строительные машины - средства механизации, предназначенные для выполнения строительных работ. Строительные машины в зависимости от назначения подразделяются на следующие основные группы: машины для производства подготовительных, земляных, дорожных, буровых, сваебойных, арматурных, бетонных, кровельных, отделочных и прочих работ.

Подготовительные работы производят строительные машины на базе гусеничных тракторов — рыхлители, кусторезы, корчевальные машины, которые имеют обычно навесное сменное рабочее оборудование, соответствующее виду выполняемых работ.

На земляных работах в зависимости от характера разрабатываемых грунтов и вида работ используют одно - и многоковшовые экскаваторы, канавокопатели, одноковшовые погрузчики, средства гидромеханизации. Для уплотнения грунтов в насыпях и материалов, укладываемых в дорожные основания, применяют виброкатки и катки дорожные статического действия с металлическими вальцами и пневматическими шинами, трамбующие машины.

На дорожно-строительных работах используют машины для подготовительных работ, землеройные машины, а для устройства дорожных и аэродромных покрытий и оснований — специализированные дорожные машины, на строительстве железных дорог для укладки рельсо-шпальной решётки, засыпки балласта, рихтовки пути и т. п. работ — путевые машины.

Буровые работы при разработке скальных грунтов, добыче нерудных строительных материалов, образовании скважин для установки свай, закладки взрывчатых веществ и т. п. ведут различными буровыми машинами.

Сваебойные работы при устройстве оснований и закладке фундаментов выполняют сваебойным оборудованием, в том числе дизель-молотами, паровоздушными молотами, вибропогружателями. Подъём свай и направление сваебойного оборудования во время работы осуществляют строительными копрами.

Бетонные работы производят с помощью специальных машин и агрегатов: для приготовления бетонных смесей служат дозаторы, бетоносмесители, для уплотнения — вибраторы, для доставки смеси к месту укладки — бетононасосы, для приёма и распределения смеси — бетоноукладчики.

Кровельные работы осуществляют с применением кровельных машин, которые производят очистку, перемотку рулонных материалов, их раскатку и наклейку. Для подачи мастики на кровлю, предварительного перемешивания и подогрева мастики используют специальные установки, работающие централизованно. Применяют установки для удаления наледи с основания кровель.

На отделочных работах используют штукатурно-затирочные, мозаично-шлифовальные, паркето-шлифовальные машины, установки для нанесения шпаклёвки, краскотёрки, краскопульты, пистолеты-краскораспылители.

Кроме строительных машин в строительстве используют такие средства механизации, как подъёмные краны, подъёмно-транспортные машины (главным образом для монтажных работ), погрузчики и разгрузчики, конвейеры, грузовые автомобили, тракторы, тягачи, трейлеры для выполнения транспортных операций и т. п., а также различные ручные машины.

Подъёмный кран - грузоподъёмная машина циклического действия с возвратно-поступательным движением грузозахватного органа; служит для подъёма и перемещения грузов. Цикл работы подъемного крана состоит из захвата груза, рабочего хода для перемещения груза и разгрузки, холостого хода для возврата порожнего грузозахватного устройства к месту приёма груза. Движения крана могут быть как рабочими, так и установочными для периодического изменения положения крана, стрелы и т. п. Основная характеристика подъемного крана — грузоподъёмность, под которой понимают наибольшую массу поднимаемого груза, причём в случае сменных грузозахватных устройств их масса включается в общую грузоподъёмность.

В зависимости от конструкции и принятой схемы работы подъемные краны бывают поворотными и неповоротными. Поворотные краны могут устанавливаться на рельсовом ходу — железнодорожные и рельсоколесные краны; на безрельсовом ходу — пневмоколёсные, автомобильные и гусеничные подъемные краны; на стенах и крышах зданий — настенно-поворотные и кровельные; на понтонах и судах — плавучие и судовые. Имеются также поворотные подъемные краны, перемещающиеся по двум расположенным в разных уровнях (внизу и наверху) рельсам, — т. е. велосипедные краны. Железнодорожные, пневмоколёсные, автомобильные и гусеничные поворотные подъемные краны часто объединяют общим названием — стреловые самоходные краны. Поворотная часть подъемного крана опирается на колонну (кран на неподвижной или на вращающейся колонне) или на поворотный круг с колёсами, катками или шарами (кран на поворотном круге). Поворотная часть может иметь форму высокой башни — башенные краны, мачты — мачтово-стреловые краны. Возможна установка её на портале — портальные краны. Поворотные подъемные краны могут иметь постоянный или переменный вылет (расстояние груза от оси вращения крана), который изменяется путём качания укосины (стрелы) или передвижения по ней грузовой тележки.

К неповоротным кранам относятся подъемный кран пролётного типа (мостовые краны и перегружатели), а также настенно-консольные краны. Мостовые краны имеют мост, перемещающийся по рельсам, уложенным на стенах зданий или на специальных эстакадах вне здания. По мосту передвигается грузовая тележка с подъёмной лебёдкой, в некоторых конструкциях грузовая тележка снабжается поворотной стрелой. Настенно-консольные краны состоят из консольной настенной фермы и передвигающейся по ней грузовой тележки с подъёмной лебёдкой. Перегружатели аналогичны по устройству мостовым кранам, но их мост имеет высокие опоры (ноги), перемещающиеся по наземным путям. При больших пролётах их называют мостовыми перегружателями или перегрузочными мостами, а при малых пролётах — козловыми кранами. Однако чёткого подразделения нет. Мосты перегружателей могут иметь неподвижные или выдвижные консоли; вдоль моста передвигается грузовая тележка или поворотный кран. Консольные перегружатели, предназначенные для погрузки (разгрузки) судов, т. е. береговые консольные перегружатели, могут устанавливаться также на судах (судовые перегружатели). Особый тип перегружателя — кабельный кран, у которого грузовая тележка перемещается при помощи тягового каната по несущему канату, натянутому между 2 башнями или стационарными мачтами. Разновидностью кабельных кранов являются мосто-кабельные краны, у которых несущий канат крепится к концам мостовой фермы. В современных условиях строительства используют также вертолёты-краны с устройствами для захвата грузов. С их помощью ведут работы в труднодоступных местностях.

Основные механизмы подъемного крана — механизм подъёма груза, кроме которого кран различных типов имеют обычно от 1 до 3 (в некоторых случаях до 6) различных механизмов: передвижения грузовой тележки; вращения поворотной части или поворотной стрелы грузовых тележек; изменения вылета стрелы; подъёма или выдвижения консоли моста и др.

Передвижные подъемные краны имеют также механизм передвижения крана. В кранах большой грузоподъёмности, кроме механизма главного подъёма, часто устанавливают 1 или 2 независимо работающих механизма вспомогательного подъёма для ускоренного перемещения грузов меньшей массы. Механизм подъёма груза состоит из гибкого подъёмного органа (обычно стального каната) и грузовой одно - или двухбарабанной лебёдки. К канату непосредственно или через нижнюю обойму полиспаста прикрепляется грузовой крюк или различные грузозахватные приспособления, которые могут быть автоматического действия, например подъёмные электромагниты, пневматические присосы, клещевые захваты, грейферы и др. (соответственно краны называются крюковые, грейферные, магнитные, клещевые, контейнерные и т. п.). При необходимости иметь несколько ступеней скорости подъёма (например, посадочную, повышенную для грузов малой массы и т. п.) применяют многоскоростные лебёдки. В тех случаях, когда требуется особенно большая точность в работе при технологических операциях (например, в некоторых металлургических мостовых кранах), а также при штабелировании грузов применяют т. н. жёсткий подвес. В этом случае грузозахватное устройство прикрепляется к штанге, которая перемещается по вертикальным направляющим (в шахте). Жёсткий подвес полностью устраняет раскачивание груза, но значительно утяжеляет кран. Для обеспечения безопасности работы механизмы подъёма снабжаются ограничителями хода грузозахватного устройства, ограничителями грузоподъёмности или грузового момента. Некоторые подъемные краны имеют крановые весы автоматического действия, позволяющие определять массу поднимаемого груза. Механизмы передвижения кранов и грузовых тележек по рельсовому пути бывают главным образом с приводными колёсами, реже с канатной тягой, которая обычно применяется только для грузовых тележек. Приводные колёса могут быть с центральным и раздельным приводом. Вращение колёс с центральным приводом производится одним двигателем через промежуточный (трансмиссионный) вал. При раздельном приводе каждое колесо или приводная двухколёсная ходовая тележка имеют свой двигатель.

Предохранительные устройства механизмов передвижения — ограничители хода (например, концевые выключатели, концевые упоры) и противоугонные устройства (от действия ветра). Стреловые устройства бывают с негоризонтальным и с горизонтальным перемещением груза при подъёме и опускании стрелы (изменении вылета). Устройства с негоризонтальным перемещением груза применяют в подъемном кране, у которых изменение вылета является установочным движением и производится при ненагруженной стреле (например, у ж. д. кранов). Стреловые устройства с горизонтальным перемещением груза, в том числе шарнирно-сочленённые укосины, значительно уменьшают мощность привода, их применяют на Подъемный кран, у которых изменение вылета является рабочим движением (например, башенные, портальные, плавучие и судовые поворотные краны). Механизмы изменения вылета выполняются в виде стрелового полиспаста с лебёдкой, поступательно перемещающейся винтовой или реечной штанги с приводом, гидроцилиндра, приводного зубчатого сектора или кривошипного механизма. Эти механизмы воздействуют либо непосредственно на стрелу (укосину), либо на связанную с ней рычажную систему. Предохранительные устройства стрелы — конечные выключатели для ограничения угла качания стрелы. Крановые металлоконструкции, как правило, изготовляют сварными. Для снижения веса конструкций их изготовляют из низколегированных сталей повышенной прочности, а также из алюминиевых сплавов. В механизмах привода кранов используют электрические двигатели (главным образом переменного тока), двигатели внутреннего сгорания (преимущественно дизельные), гидравлические и пневматические двигатели или привод ручной. При необходимости плавного регулирования скоростей в широких пределах применяют электродвигатели постоянного тока. Двигатели внутреннего сгорания устанавливают на подъемный кран, которые должны работать независимо от электрической сети (плавучие, ж. д., автомобильные, гусеничные краны). Для устранения сложных и трудных в управлении распределительных передач от одного двигателя к ряду механизмов (одномоторный привод) применяется комбинированный дизель-электрический или дизель-гидравлический привод, в которых каждый механизм имеет отдельный электрический или гидравлический двигатель (гидроцилиндр) — многомоторный привод, а дизель приводит в действие генератор тока или насосы. Гидравлический привод компактен, позволяет в широких пределах осуществлять бесступенчатое регулирование скоростей, но имеет низкий кпд. Пневматический привод с поршневыми двигателями и цилиндрами применяется в небольших подъемных кранах, работающих во взрывоопасных помещениях. Ручной привод используют в подъемном кране при перемещении грузов на небольшие расстояния и редкой работе. Скорости движений при этом невелики, т. к. мощность ограничена. Управление механизмами кранов осуществляет один крановщик из кабины, которая может находиться на поворотной части, грузовой тележке или мосту крана. Тихоходными и редко используемыми может управлять рабочий, находящийся на полу (с помощью кнопочного аппарата). Возможно дистанционное управление по проводам или с помощью радио. При работе по определённому графику возможно программное управление с автоматическим выполнением большинства операций; в некоторых случаях применяется радиотелефонная и телевизионная системы связи крановщика с местом работы. Для торможения и остановки механизмов служат механические тормоза автоматического действия или управляемые крановщиком. При наличии электрических двигателей, кроме того, возможно применение электрического торможения.

Список литературы:

1. , "Строительные машины и средства малой механизации" Изд. Мастерство 2002 г.

2. "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" Изд. Академия 2005 г.