Основы эксплуатации строительных машин

 

Индексация строительных машин. Понятие «Техническая эксплуатация машин». Система планово-предупредительных ремонтов: техническое обслуживание, текущие и капитальные ремонты. Общие требования охраны труда. Система стандартов безопасности труда.

 

Контрольные вопросы

160. Перечислите органы государственного, ведомственного и общественного надзора за соблюдением правил и норм безопасности труда. Указать их функции и различие в правах.

161. Перечислите виды и периодичность всех форм технического обслуживания и ремонта машин.

162. Указать в чем заключаются различные виды технического обслуживания, отметить их различие по содержанию.

Литература [1,2,3,5].

 

ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ

 

1. Определить усилие, которое необходимо приложить к ветви каната для равномерного подъёма груза весом 100 kH с помощью стрелового крана, снабжённого пятикратным полиспастом при КПД одного блока 0,95. Выбрать канат, подобрать диаметры блоков и барабана, учитывая, что режим работы – средний.

 

2. Определить, какой груз можно поднять с помощью каната, имеющего разрывное усилие 21 kH, если кратность полиспаста равна пяти, отклоняющие (дополнительные) блоки отсутствуют, подъём осуществляется стреловым краном при тяжелом режиме.

3. Определить, как изменяется требуемое передаточное отношение редуктора электрореверсивной лебедки для подъёма груза заданного веса, если кратность полиспаста увеличить в 2 раза.

4. Привести схему и определить КПД сдвоенного полиспаста кратностью равной 4, при КПД одного блока 0,95. Вычертите схему.

5. Определить высоту подъёма груза с помощью полиспаста, кратностью 8, если высота закрепления неподвижных блоков – 10 м. При расчетах размеры блоков не учитывать.

6. Определить рабочую канатоёмкость барабана при числе слоев навивки каната равном 3, длине барабана 0,5 м, его диаметре 0,2 м, если диаметр каната равен 10 мм.

7. Определить минимальный допустимый диаметр барабана грузоподьёмного механизма крана грузоподъёмностью 5 т, если кратность полиспаста равна 4, а режим работы – тяжёлый.

8. Определить размеры барабана, обеспечивающие подъём груза на высоту 20 м при кратности полиспаста 3 и диаметре каната 10 мм. Принять навивку каната на барабан в два слоя.

9. Необходимо поднять груз массой 10т с помощью лебедки, имеющей тяговое усилие 10 kH. Указать, какой тип полиспаста целесообразно применять в данном случае, определить требуемую кратность и привести схему, приняв КПД одного блока равным 0,98.

10. Какую мощность должен иметь двигатель электрореверсивной лебедки с тяговым усилием 3 т, если число оборотов вала двигателя 975об/мин; диаметр барабана 170 мм, число зубьев зубчатых колёс двухступенчатого цилиндрического редуктора Z₁=16, Z₂=48, Z₃=17, Z₄=54.

11. Грузоподъемным механизмом поднимают груз, создающий нагрузку на канат в 12,7 kH. Выбрать стальной канат и рассчитать для него диаметр барабана и блоков, если режим работы механизма – средний ( в проволок – 1800 H/мм²).

12. Электрореверсивная лебёдка со следующими параметрами:

N = 10 квт, Z₁= 17, n= 1000 об/мин Z₂=81, Д_б= 500 мм, Z₃= 15, Z₄= 60.См. рис 1 (стр.42)

Определить скорость наматывания каната на барабан υ _к, грузоподъемность лебедки и кпд.

13. Определить грузоподъёмность фрикционной лебедки, снабжённой 3-х кратным полиспастом, если мощность двигателя – 7 квт, частота вращения вала двигателя 1430 об/мин, диаметры шкивов клиноременной передачи 150 и 600 мм, количество зубьев зубчатых колёс 17 и 89, диаметр барабана 210 мм, все подшипники качения.

14. Фрикционная лебедка со следующими параметрами:

Д₁=160 мм, N_эл.=7 квт, Д₂=600 мм, n=1000 об/мин, Z₁=18, Д_б=500 мм, Z₂=88.См. рис 1(стр. 42)

Определить усилие в канате, скорость наматывания каната на барабан,кпдлебедки.

15. Фрикционная лебедка состоит из следующих звеньев: клиноременная передача Д₁=200 мм, Д₂=600 мм, открытая зубчатая пара.

Z₁=17, Z₂=136, диаметр барабана 250 мм, электродвигатель 7 кВт, скорость вращения вала n=1500 об/мин

Начертить кинематическую схему лебедки, вычислить максимальное тяговое усилие лебедки и скорость каната (учесть кпд передачи).

16. Имеется ручная лебедка с двумя рукоятками и следующими параметрами: плечо каждой рукоятки 0,35 м, усилие на одной рукоятке 100 H, частота вращения рукоятки 30 об/мин, диаметр барабана 0,25 м, Z₁=12, Z₂=46, Z₃=14, Z₄=60. Определить скорость и натяжение каната, передаточное отношение зубчатой передачи, необходимое для получения тягового усилия 12 kH.

17. Ручная лебедка приводится во вращение двумя рукоятками длиной 400 мм. Определить сколько рабочих необходимо, чтобы развить тяговое усилие в канате 18 kH, если Z₁=13, Z₂=39, Z₃=15, Z₄=60. Диаметр барабана 200 мм.

18. Для монтажа строительных конструкций массой 150 т используется две лебедки с тяговым усилием по 100 kH каждая и П–образная рама с полиспастами. Рассчитать и вычертить схему монтажную, приняв КПД блоков полиспаста равным 0,98.

19. Определить продолжительность рабочего цикла, производительность и мощность двигателя мачтового строительного подъёмника по следующим данным: полезный груз – 800 кг, масса грузовой площадки – 50 кг, высота подъёма – 42 м, скорость подъёма – 0,6 м/с, скорость опускания –1,2 м/с, время загрузки – 2 мин, время разгрузки – 3 мин, КПД лебедки принять – 0,8.

20. Башенный кран имеет максимальную грузоподъёмность Q=5 т, вылет стрелы L=20 м и коэффициент устойчивости K=1,15. Определить грузоподъёмность крана после модернизации, если вылет стрелы увеличился на 10м, а коэффициент устойчивости остался прежним. Как изменится грузоподъёмность крана, если принять K=1,2.

21. Башенный кран KБ – 674А, грузовой момент – 400 тм. По технической характеристике крана грузоподъёмность, при максимальном вылете L=35 м, равна 10 т, а при минимальном вылете L=16 м, равна 25 т. Требуется начертить (в масштабе) график грузоподъемности крана и определить коэффициент грузовой устойчивости.

22. Определить требуемую ширину желобчатой ленты ленточного конвейера для транспортировки сортированного щебня крупностью 40 мм при технической производительности 700т/ч, если объёмная масса щебня 2,3т/м³, а скорость ленты 2,2 м/с. Вычертить типовую конструктивную схему конвейера.

23. Подобрать ленту с прокладками из бельтинга – 820 к ленточному конвейеру по следующим данным: производительность конвейера – 200т/ч, скорость движения ленты – 1,2 м/с, угол наклона конвейера – 15 ˚, транспортируемый материал – несортированный щебень с максимальной крупностью кусков 250 мм, лента желобчатая на двуроликовой опоре. Вычертить конструктивную схему конвейера.

24. Определить производительность пластинчатого конвейера с шириной настила 650 мм и высотой бортов 160 мм, если скорость транспортирования материала 0,4 м/с, угол наклона конвейера 20˚, транспортируемый материал – песок сухой. Вычертить конструктивную схему конвейера.

25. Определить мощность двигателя и производительность винтового конвейера, если диаметр винта 300 мм, шаг винта 240 мм, угол наклона конвейера 10 ˚, длина конвейера 15 м, транспортируемый материал – цемент. Вычертить конструктивную схему конвейера.

26. Определить мощность двигателя и производительность ковшового ленточного элеватора, если известно, что ёмкость каждого ковша 3,2 л, шаг ковшей 400 мм, скорость движения ленты – 1,2 м/с, высота подъёма материала- 18м, коэффициент наполнения ковшей – 0,75, транспортируемый материал – порошковая известь. Вычертить конструктивную схему элеватора.

27. Определить производительность вертикального ковшового элеватора и диаметр винта горизонтального винтового конвейера, транспортирующего цемент к бункеру бетоносмесительной установки, если известно: ёмкость ковша элеватора – 16 л; скорость движения ковшей – 0,8 м/с, шаг ковшей – 0,4 м. Скорость вращения винтов шнека и необходимых для расчётов параметров принять и обосновать самостоятельно. Вычертить конструктивную схему транспортирующей установки.

28. Определить производительность и мощность двигателя ковшового элеватора предназначенного для транспортировки песка на высоту до Н=10 м, вместимость ковшей элеватора qл=2,4 л. Скорость движения ковшей υ=1,5 м/с. Элеватор вертикальный ленточный с глубокими ковшами.

29. Определить производительность винтового конвейера при транспортировании цемента, если известно: диаметр винта – 0,25 м, шаг винта – 0,2 м, угол подъёма конвейера – 18˚, недостающие данные подобрать и обосновать самостоятельно. Вычертить конструктивную схему конвейера.

30. Определить основные размеры ленточного конвейера, перемещающего сортированный гравий объёмной массой γ =1,8 т/м ³, крупностью d=50 мм. Высота подъёма материала Н=10 м, угол наклона α=18 ˚. Производительность конвейера П=160 т/ч, длина горизонтального участка L=20 м.

31. Определить производительность бульдозера, если известно: ширина отвала 3 м, высота отвала – 1м, дальность транспортирования грунта 60 м. Недостающие данные взять в технической характеристике бульдозера. Вычертить конструктивную схему бульдозера и схему его движения.

32. Определить эксплутационную производительность бульдозера, работающего по кольцевой схеме, если известно: ширина отвала 4 м, высота отвала 1 м, коэффициент использования по времени 0,8. Перемещаемый груз имеет угол откоса в покое равный 30˚, перемещение грунта производится по поверхности с углом подъёма 10˚, коэффициент разрыхления грунта – 1,2. Рабочие скорости: копания – 4 км/ч, передвижения с грунтом – 8 км/ч, перемещение без грунта 12 км/ч, путь копания – 5 м, расстояние перемещения грунта – 100 м, время, затрачиваемое на поворот бульдозера – 12 с, на опускание отвала – 2 сек. Вычертить конструктивную схему бульдозера и схему производства работ.

33. Определить эксплуатационную производительность скрепера ёмкостью – 20 м³, если известно: коэффициент наполнения ковша – 1,0; коэффициент использования по времени – 0,8; коэффициент разрыхления грунта – 1,2. Недостающие параметры принять самостоятельно.

34. Определить эксплутационную производительность скрепера. Скрепер транспортирует грунт на расстоянии 5 км со скоростью 25 км/ч. Возвращается со скоростью 40 км/ч. Заполнение ковша происходит на пути 20 метров со скоростью 5 км/ч, разгрузка – на пути – 30 м со скоростью 10 км/ч. Дополнительные затраты времени на цикл – 60 с. Недостающие параметры принять самостоятельно.

35. Определить эксплуатационную производительность скрепера с ковшом ёмкостью – 25 м³. Грунт – глина. Дальность транспортирования грунта 500 м. Длина участка набора грунта – 35 м, длина участка разгрузки – 25 м. Скорость скрепера при наборе грунта – 2,6 км/ч, при транспортировании – 25 км/ч, при разгрузке 4 км/ч, при возвращении – 35 км/ч. Вычертить конструктивную схему скрепера и схему производства работы.

36. Одноковшовый экскаватор при разработке грунта имеет продолжительность рабочего цикла 21 с. Разбить время цикла на отдельные этапы и определить производительность машины при повороте платформы на угол в 130˚ и 180 ˚, приняв во внимание, что производительность при повороте на 90 градусов составляет 150 м ³ /ч. Вычертить конструктивную схему экскаватора.

37. Определить, за сколько часов может быть выкопан котлован под фундамент здания одноковшовым экскаватором с емкостью ковша 0,6 м³ при следующих условиях: объём котлована 6000 м³, коэффициент разрыхления – 1,2; коэффициент наполнения ковша – 0,9; продолжительность цикла – 26 с; коэффициент использования внутрисменного времени – 0,8.

38. Определить какую ёмкость ковша должен иметь экскаватор для разработки 20000 м³ грунта за 25 дней, если: коэффициент разрыхления – 1,25; коэффициент заполнения ковша – 0,95; продолжительность цикла – 30 с; коэффициент использования внутрисменного времени – 0,85; работа – 2 смены.

39. Определить количество экскаваторов с ёмкостью ковша 0,5 м³, необходимое для разработки котлована объёмом 200x16x3 (суглинок) за 30 рабочих смен. Недостающие параметры принять самостоятельно.

40. Определить время рабочего цикла экскаватора и часовую производительность, если: скорость движения ковша – 0,6 м/с, частота поворота платформы – 6 об/мин. Глубина забоя – 3 м. Угол поворота ковша под выгрузку – 180˚.

41. Определить за сколько часов может быть выкопан котлован под фундамент здания при следующих условиях: объём котлована – 10000 м³, коэффициент разрыхления – 1,2; экскаватор одноковшовый – 0,6 м;³ коэффициент наполнения ковша – 0,8; продолжительность цикла – 25 с; коэффициент использования внутрисменного времени – 0,8.

42. Определить производительность многоковшового экскаватора, имеющего скорость ковшовой цепи 0,25 м/с, емкость ковша – 150 л и их шаг – 0,75 м. Вычертить конструктивную схему экскаватора.

43. Определить производительность (в смену) бетономешалки с опрокидным барабаном грушевидной формы емкостью по загрузке – 250 л, если коэффициент использования машины по загрузке Кз= 0,75, а по времени Kвр=0,6. Загрузка сухих компонентов смеси производится ковшовым подъёмником.

44. Определить производительность (в смену) бетономешалки с опрокидным барабаном грушевидной формы емкостью по загрузке – 250 л, если коэффициент использования машины по загрузке Кз= 0,75, а по времени Kвр=0,6. Загрузка сухих компонентов смеси производится ковшовым подъёмником. Продолжительность цикла –

T_ц= t₁ + t₂ + t₃ = 26+150+24=200 c.

45. Сравнить производительность гравитационного и принудительного перемешивания для следующих исходных данных: объём загрузки – 500 л; время загрузки – 15с; время выгрузки – 30с. Продолжительность перемешивания смесителей принять самостоятельно. Вычертить конструктивную схему смесителей.

46. Вибратор общего назначения ИВ-53 с направленными колебаниями, имеет конструкцию дебалансов (эксцентриков) с регулируемой величиной возмущающей силы. Статический момент дебалансов может быть равен 9,2; 11,5; 14,3; 18,3 кг·см. Частота колебаний в минуту-2800. Определить величину возмущающей силы и амплитуду колебаний, если масса вибратора равна 94 кг, а присоединенная масса – 160 кг. Вычертить конструктивную схему вибратора.

47. Привести схему поверхностного вибратора для уплотнения бетонного пола. Частота вращения n=3000 об/мин, установлено 4 дебаланса m=0,5 кг каждый и L=40 мм. Масса виброустройства (общая) m_в=50 кг. Определить параметры вибратора (возмущающую силу, амплитуду, частоту) и вычислить часовую производительность.

48. Определить основные параметры винтового домкрата, характеризуемого следующими данными: усилие на рукоятке Р_р=150 H, длина рукоятки L_р=600 мм, угол трения α = 4˚, средний диаметр резьбы винта d_ср=40 мм, высота подъёма H=250 мм, среднее время одного двойного хода рукоятки с трещеткой t=2 с, ход рукоятки t=400 мм.

49. Определить основные параметры гидравлического домкрата, грузоподъёмностью 20 т. Высота подъёма груза 160 мм. Диаметр поршня насоса 28 мм. Усилие на приводной рукоятке 250H, длина рукоятки L_р=700 мм.

50. Определить сменную производительность башенного крана грузоподъёмностью 5 т на всех вылетах при средней высоте подъёма груза 16 м, средней дальности передвижения крана 24 м и угла поворота 120˚, скорость подъёма груза 26 м/мин, скорость передвижения крана 31 м/мин, частота вращения 0,7 об/мин. Процентное содержание одинаковых средних значений нагрузки в течении смены 1 т – 8%, 2 т – 22%, 3 т – 32%, 4 т – 26%, 5 т – 12%. Среднее время строповки – расстроповки 1 мин, среднее время установки груза в рабочее положение и отсоединение грузозахватных приспособлений – 6 мин.

51. Определить скорости основных рабочих движений, башенного крана (см. электрореверсивные лебедки). Диаметр барабанов Д₁=500 мм, Д₂=400 мм, диаметры ходовых колёс Д_д=500 мм, частота вращения валов двигателей рабочих органов крана n₁дв=970 об/мин; n₂дв=710 об/мин; n₃дв=900 об/мин; n₄дв=910 об/мин. Кратность грузового полиспаста in=2, число зубьев колеса механизма поворота Z₁=13. неподвижного зубчатого венца Z₂=90. Передаточное отношение червячного редуктора механизма поворота Z_чк=59. Передаточное отношение редукторов остальных механизмов принять самостоятельно.

Контрольная работа

Общие положения

Контрольную работу студент выполняет согласновыданного задания. По договоренности с преподавателем, возможно, выбрать вариант соответственно с двумя последними цифрами учебного шифра.

При работе над контрольной работой студент должен:

· ответить письменно на два вопроса, приняв номера из таблиц 1и 4;

· решить три задачи, приняв данные из таблиц 3,5,6,7 и 8.

Теоретический вопрос

Ответы на вопросы контрольной работы предполагают самостоятельную работу студента с литературой. При оформлении контрольной работы студент должен ответить конкретно на поставленные вопросы.

Словесное описание должно в основном заменяться или иллюстрироваться схемами, рисунками и т.п. графическими материалами.

Включение в ответ ненужного материала служит основанием для возвращения работы на исправление и доработку.

Контрольная работа должна быть выполнена аккуратно: текстовый материал пишется только ручкой (не карандашом), а графическая часть работы выполняется с помощью карандаша и линейки.

Номер первого вопроса

Таблица 1

 

Предпоследняя цифра шифра	Последняя цифра учебного шифра

Задача №1

Варианты 0 и 1 (см. табл.2)

Решая указанные варианты задачи необходимо:

-вычертить схему подъема с помощью лебедки (см. рис.1) с полиспастом заданной кратности;

-определить тяговое усилие, создаваемое грузом на барабане с учетом КПД полиспаста и грузоподъемностью лебедки;

-выбрать с обоснованием марку каната и определить его диаметр;

-найти минимальные диаметры блоков и барабана и принять ближайшие стандартные значения;

-вычислить требуемую канатоемкость барабана и высоту подъема груза;

-рассчитать частоту вращения барабана и скорость подъема груза;

-вычислить требуемую мощность двигателя с учетом КПД лебедки и подобрать двигатель, а также редуктор, муфты, тормоз.

Варианты 2 и 3

При выполнении указанных вариантов студент должен:

-вычертить конструктивную и кинематическую схемы подъемника с обозначением узлов;

-вычертить схему подъема рабочего органа с полиспастом заданной кратности;

-выбрать с обоснованием скорость движений рабочего органа;

-выбрать с обоснованием марку каната и определить его диаметр (для варианта 2);

-найти минимальные диаметры блоков и барабана и принять ближайшие стандартные значения;

-вычислить требуемую канатоемкость барабана и определить высоту подъема груза (для варианта 2);

-определить мощность привода подъемника с учетом КПД;

-рассчитать и вычертить схему привода реечного зацепления (для варианта 3);

-рассчитать скорость подъема рабочего органа и производительность подъемника.

Варианты 4, 5, 6 и 7

При выполнении вышеуказанных вариантов студент должен:

-вычертить конструктивную кинематическую схемы конвейера с обозначением узлов;

-выбрать с обоснованием скорость движения ленты;

-определить требуемую ширину ленты и подобрать ленту стандартной ширины;

-вычислить требуемую мощность на приводном (головном) барабане;

-найти требуемое количество прокладок и определить толщину ленты;

-подобрать барабан и определить и требуемую частоту его вращения.

Вариант 8 и 9

В данных вариантах необходимо выполнить следующее:

-вычертить конструктивную и кинематическую схемы ковшового конвейера;

-принять, обосновав, скорость движения рабочего органа машины и зарисовать (ленточный или цепной, с ковшами у ковшового и винт у винтового конвейера);

-вычислить требуемую мощность двигателя установки с учетом КПД привода, рассчитать производительность конвейера.