Землеройные машины - ПТМ-101, 102

Землеройные машины – ПТМ-101, 102 (Название дисциплины; индекс(ы) дисциплины в учебном(ых) плане(ах) для которых читается дисциплина. Для УМКД, предназначенных одновременно для нескольких направлений или специальностей указываются все их коды.)

Кафедра К3-КФ (сокращенное название обеспечивающей кафедры)

Доцент, к. т.н., e-mail: *****@***ru Доцент, к. т.н., (Должность, ученая степень, Ф. И.О. разработчиков УМК, контактные телефоны, адрес электронной почты разработчика - при ее наличии)

Виды и объем занятий по дисциплине Виды занятий Объем занятий, час Всего 10 семестр 17 недель Лекции 51 51 Семинары 0 0 Лабораторные работы 17 17 Самостоятельная работа 34 34 Итого 102 102 Проверка знаний Зачет Виды самостоятельной работы и контрольных мероприятий Объем, час/Выполнение, неделя выдачи и сдачи Всего 10 семестр 17 недель Домашнее задание №1 10 10/3-12 (Общая трудоемкость дисциплины в часах по семестрам, с перечислением всех видов занятий и соответствующего количества часов по учебному плану направления или специальности; форма отчетности по семестрам - экзамен, зачет, дифф. зачет)

Цель - планируемые результаты изучения дисциплины: 1) Студент должен знать: основные типы и конструктивные особенности отечественных и зарубежных землеройных машин; методы расчета и рационального конструирования узлов и систем землеройных машин; основные нормативные материалы и ГОСТы по землеройным машинам и смежным вопросам; понятие о техническом уровне, направлениях совершенства землеройных машин и степени автоматизации их рабочего процесса. 2)  Студент должен уметь: осуществлять выбор типоразмеров землеройных и землеройно-транспортных машин; критически анализировать различные варианты конструктивных, кинематических, электрических, гидравлических и др. схем, конструкции, механизмов и узлов; производить оценку технического уровня землеройных машин и выбор наиболее рациональных решений; производить расчеты приводов и систем управления металлоконструкций, механизмов и рабочего оборудования с учетом режимов работы и особенностей эксплуатации этих машин; оформлять чертежи, расчеты и др. техническую документацию в соответствии с требованиями стандартов и других нормативов; пользоваться специальной литературой, справочниками, нормами, стандартами и др. руководящими материалами. 3) Студент должен иметь навыки: оформления технической документации в соответствии с требованиями государственных стандартов; использования ПЭВМ и современных программных продуктов для проведения оптимизационных расчетов и оформления технической документации;  Методики расчета: механизмов и металлоконструкций землеройных машин; тяговых расчетов; кинематических и силовых параметров землеройных машин. (цель преподавания дисциплины, требуемые результаты изучения дисциплины)

Место дисциплины в образовательной программе 1. Предшествующие дисциплины (Приводится перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.) Теоретическая механика. Сопротивление материалов. Теория механизмов и машин. Детали машин. Введение в специальность. 2. Является основой для дисциплин: (использование дисциплины в последующем образовательном процессе) Грузоподъемные машины. Строительные и дорожные машины. Специальные грузоподъемные машины. Специальные строительные и дорожные машины. Робототехнические комплексы.

Структура и ключевые понятия дисциплины: 1. Общие сведения о землеройных работах и машинах для земляных работ 1.1  Земляные работы и оборудование. Земляные работы как комплекс основных, подготовительных и вспомогательных работ. Земляные сооружения. Технологические процессы и схемы производства земельных работ. Общая характеристика грунтовых и климатических условий и нормативные документы на производство земляных работ. 1.2 Общие сведения о машинах и оборудовании для земляных работ Основные части машин для земельных работ и их соподчинение. Общие сведения о рабочих процессах и параметрах машин. Параметры машин для земляных работ. Прогнозирование параметров машин для земляных работ. Показателями качества и основные направления повышения эффективности работы, землеройных машин. Перспективы развития парка машин для земляных работ и создания машин для комплексной механизации земляных работ. 2 Общие вопросы теории и устройства машин для земляных работ. 2.1  Взаимодействие рабочих органов машин с грунтом. Способы разрушения грунтов при его разработке. Грунты как объект воздействия рабочих органов. Общие сведения о строении и процессах разрушения грунтов. Основные физико-механические свойства грунтов. Классификация грунтов. Рабочие органы машин для земляных работ. Режущие части органов землеройных машин, их геометрические параметры, характер изнашивания, методы повышения износостойкости. Сопротивление грунта копанию при механическом способе его разрушения и статическом воздействии рабочего органа машины на грунт. Основные методы определения силы сопротивления грунта копанию. Понятие удельной энергоемкости и его использование в расчетах машин для земляных работ. Динамическое воздействие на грунт рабочих органов машин для земельных работ и его разновидности. Особенности разработки мерзлых грунтов и разработки грунтов в специфических условиях: подводных, подземных и др. 2.2  Привод машин для земляных работ. Системы приводов землеройных машин и предъявляемые к ним требования. Силовое оборудование. Дизельные двигатели внутреннего сгорания, электрические двигатели переменного и постоянного тока, гидравлические насосы и гидродвигатели и комбинированные силовые установки. Трансмиссии. Механические, гидравлические и комбинированные (гидромеханические и электромеханические). Системы управления. Общие требования к системам управления, нормы и правила охраны труда оператора машины. Классификация систем управления. Принципиальные схемы системы управления. Автоматическое управление, области его применения и перспективы развития. 2.3 Ходовое оборудование машин для земляных работ. Назначение. Общая классификация ходового оборудования. Области применения. Требования. Гусеничное ходовое оборудование. Устройство, тяговый расчет гусеничных машин. Пневмоколесное ходовое оборудование. Тяговый расчет пневмоколесных машин. Общие сведения о принципе действия и конструкции шагающего и рельсовошагающего ходового оборудования. 3 Одноковшовые экскаваторы. 3.1  Общие сведения об одноковшовых экскаваторах Назначение и общее устройство одноковшовых экскаваторах и их назначение. Особенности рабочего процесса. Типы одноковшовых экскаваторов: гидравлические, канатные. Перспективы развития. Основные параметры одноковшовых экскаваторов. Общая классификация одноковшовых экскаваторов. ГОСТы на одноковшовые экскаваторы. 3.2 Рабочее оборудование, механизмы, процессы работы и конструкции гидравлических экскаваторов. Основные и сменные виды рабочего оборудования гидравлических экскаваторов. Рабочие механизмы гидравлических экскаваторов. Общие требования к ним. Рабочие процессы гидравлических экскаваторов и их особенности. Способы копания грунта. Принципиальные схемы гидропривода универсальных гидравлических экскаваторов и предъявляемые к ним требования. Конструкции основных узлов гидравлических экскаваторов. Манипуляторы на базе гидравлических экскаваторов. Конструктивные схемы и области их применения. 3.3 Рабочее оборудование, механизмы, процессы работы и конструкции канатных экскаваторов. Основные и сменные виды рабочего оборудования канатных экскаваторов. Рабочие механизмы канатных экскаваторов их принципиальное устройство кинематика и особенности при групповом и индивидуальных приводах. Рабочие процессы канатных экскаваторов с основными видами рабочего оборудования. Кинематические схемы канатных экскаваторов с групповым и индивидуальным приводом. Конструкции основных узлов канатных экскаваторов. 3.4 Общий расчет одноковшовых экскаваторов. Постановка задач общего расчета экскаватора на стадии эскизного проектирования, его состав и исходные данные. Применение ЭВМ для поиска оптимального решении конструктивной схемы экскаватора. Расчет механизмов привода рабочего органа канатного экскаватора. Расчет поворотного механизма экскаватора. Расчет ходового механизма экскаватора. Статистический расчет экскаватора: определение массы противовесов, расчет общей устойчивости, расчет опорно-поворотного устройства. Производительность одноковшовых экскаваторов. Теоретическая, техническая и эксплуатационная производительности экскаваторов. Экскаваторные забои и их рациональная организация. Расчетные положения и нагрузки на узлы конструкции гидравлические и канатных экскаваторов. Расчетные: сочетания нагрузок и сечения элементов конструкции. Применение ЭВМ для расчета элементов конструкции. 4. Многоковшовые экскаваторы и каналокопатели. 4.1  Общие сведения о многоковшовых экскаваторах. Принципиальные особенности, технико-экономические показатели, классификация и основные области применения. ГОСТы на многоковшовые экскаваторы. 4.2 Экскаваторы продольного копания - траншейные. Назначение, основные параметры, устройства. Особенности рабочих органов, предназначенных для разработки мерзлых грунтов. Тенденции развития траншейных экскаваторов. Цепные траншейные экскаваторы. Рабочий процесс и его кинематические особенности. Способы выгрузки грунта из ковшей и влияние их на производительность экскаватора. Конструкции и кинематические схемы ценных траншейных экскаваторов и дреноукладчиков для мелиоративных работ. Роторные траншейные экскаваторы. Рабочий процесс и его кинематические особенности. Способ выгрузки грунта из ковшей и его влияние на производительность экскаватора. Конструкции и кинематические схемы роторных и траншейных экскаваторов. Общий расчет траншейных экскаваторов: расчет производительности, необходимой мощности привода рабочего органа, транспортирующего грунт устройства и механизма передвижения экскаватора в рабочем режиме. Расчет механизмов привода и устойчивости экскаваторов. Особенности управления рабочим процессом траншейных экскаваторов и их автоматизация. 4.3 Ценные экскаваторы поперечного капания. Назначение, устройство и классификация. Особенности экскаваторов поперечною капания для мелиоративных работ. Рабочий процесс экскаваторов поперечного капания и его кинематические особенности. Автоматизация управления рабочим процессом. Расчет производительности и мощности привода экскаватора. 4.4  Роторные поворотные экскаваторы. Назначение устройства и классификация. Рабочий процесс поворотных экскаваторов, его кинематические и технологические особенности и автоматизация. Расчет производительности и мощности приводов экскаваторов. 4.5 Каналокопатели для мелиоративных работ. Назначение, классификация, конструкции основных типов каналокопателей. 5. Землеройно-транспортные машины. Назначение, особенности рабочего процесса, технико-экономические показатели, области применения. Общая классификация, унификация и агрегатирование землеройно-транспортных машин. Общие принципы автоматизации и управления землеройно-транспортных машин. 5.1 Скреперы. Назначение, устройство, основные параметры, классификация и области применения скреперов. ГОСТы на скреперы. Рабочий процесс скреперов и конструкции их узлов. Сопротивление заполнению ковшей скреперов грунтом. Тяговый расчет скрепера. Статическая и динамическая устойчивость скрепера. Производительность скреперов. Выбор оптимальных режимов работы скрепера. Расчетные положения и нагрузки на узлы конструкции и усилия исполнительных механизмов; расчет механизмов. 5.2 Бульдозеры Назначение, устройство, основные параметры и классификация бульдозеров. Агрегатирование бульдозерного оборудования с другими видами навесного оборудования. ГОСТы на бульдозеры. Рабочий процесс бульдозеров и конструкции их узлов. Конструкции кусторезного и корчевального оборудования на базе бульдозера. Сопротивление заполнению отвалу бульдозера грунтом. Тяговый расчет бульдозера. Устойчивость бульдозера. Производительность бульдозеров. Расчетные положения и нагрузки на узлы конструкции, усилия исполнительных механизмов и расчет механизмов. 5.3 Автогрейдеры Назначение, устройства, основные параметры и классификация автогрейдеров. Планировочные качества автогрейдеров. ГОСТы на автогрейдеры. Рабочий процесс особенности взаимодействия колесных движителей автогрейдера с грунтом. Конструкции узлов автогрейдеров. Определение сопротивления движению и тяговый расчет автогрейдера. Устойчивость автогрейдера. Производительность автогрейдера. Расчетные положения и нагрузки на узлы конструкции, усилия исполнительных механизмов и расчет механизмов. 5.4 Грейдер-элеватор Назначение, устройства, классификация и основные параметры грейдер - элеваторов. ГОСТы на грейдер - элеваторы. Рабочий процесс и конструкции узлов грейдер - элеваторов. Задачи тягового расчета грейдер - элеватора. Устойчивость грейдер - элеваторов. Производительность грейдер - элеваторов. Расчетные положения и нагрузки на узлы конструкции, усилия исполнительных механизмов и расчет механизмов. (основные модули дисциплины и ее ключевые понятия в соответствии с образовательным стандартом)