Принцип действия, устройство строительных машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Назначение, устройство, работа и основные параметры щековой дробилки с простым движением щеки

2. Основные грузозахватные устройства грузоподъемных машин

3. Назначение, устройство, принцип работы и определение производительности ленточных конвейеров

Заключение

Список литературы

Введение

Количество техники постоянно расширяется, вместе с тем и увеличивается перечень всевозможных функций для удобства и ускорения деятельности в нашей жизни. Механизмы намного быстрее справляются с поставленными задачами в сравнении с человеком. Работа машин обеспечивается благодаря энергии, которая производится посредством сгорания топлива либо с помощью электричества. Благодаря современной технике, человек в разы ускоряет свою работу, оказывает разного рода услуги и создает необходимые предметы, обеспечивая себя комфортом.

При необходимости применения силы, не каждый справится с работой, чем и объясняется популярность спецтехники. [11, с.8]

Благо прогресс уверенно шагает только вперед и с каждым днем у нас появляется все больше возможностей использовать инновации для повышения уровня комфорта вокруг нас.

1. Назначение, устройство, работа и основные параметры щековой дробилки с простым движением щеки

В строительстве ежегодно потребляется большое количество каменных материалов: щебня, гравия и песка. Большая часть этих материалов используется на приготовление бетона. Добыча песка и гравия производится в естественных отложениях механическим или гидравлическим способом, а щебня -- из естественного камня путем дробления взорванных скальных пород. [1,с.18]

Создание щековой дробилки классической конструкции американским инженером Э. Блеком в 1859 г. позволило вывести производство дробленных (фракционированных) каменных материалов на качественно новый уровень развития. Именно с появлением промышленных образцов дробилок раздавливающего действия связано значительное увеличение объемов производства щебня и гравия для бетонных и дорожных работ. Как в наше время, так и более ста лет назад щековые дробилки применялись для крупного и среднего дробления каменных пород средней и высокой прочности. [2, с.46]

В основном щековые дробилки используются в составе дробильных комплексов на первичных, а в некоторых случаях вторичных стадиях дробления. В щековой дробилке каменные материалы разрушаются в рабочей камере, состоящей из подвижной щеки, неподвижной щеки (дробящие плиты) и стенок корпуса. Подвижная щека совершает колебательные движения, надавливает на измельчаемый материал, подаваемый через загрузочное отверстие в рабочую камеру. При сближении подвижной дробящей плиты с неподвижной плитой происходит разрушение дробимого материала. Поверхность дробящих плит обычно выполняют рифлеными, а на стенки рабочей камеры устанавливают защитные пластины из чугуна либо износостойкой стали.

Щековые дробилки относятся к агрегатам цикличного действия. Максимальное нагружение рабочих органов происходит при сближении подвижной плиты с неподвижной плитой - холостой ход рабочих органов при отводе подвижной плиты. Рабочий и холостой ход подвижной плиты создает неравномерную нагрузку на электрический двигатель. Для выравнивания неравномерности нагрузки применяют массивные маховики. В современных моделях щековых дробилок зачастую маховик выполняется в виде массивного ведомого шкива.

Рисунок 1 - Схема щековой дробилки с простым движением щеки: 1 - стенка корпуса, 2 - боковая щека, 3 - подвижная щека, 4 - ось, 5 - вал, 6 - шатун,7 - ременная передача, 8 - электродвигатель, 9 - пружина, 10 - тяга, 11 - упор, 12, 13 - распорная плита, 14, 15 - дробящие плиты, 5 - вал, 16 - фрикционная муфта, 17 - шкив - маховик, 18 - маховик [2]

В щековых дробилках с простым ходом подвижной плиты каменные материалы разрушаются методом раздавливания. Исходная крупность обрабатываемого материала составляет 800-1300 мм.

На рисунке 1 представлена схема современной щековой дробилки с простым ходом подвижной плиты. Как видно из схемы конструкция современной щековой дробилки во многом напоминает представленную камнедробильную машину завода «Грузон». [2, с. 48-53]

Рабочими элементами щековых дробилок являются две щеки (Рисунок 2): неподвижная и качающаяся. Щеки образуют пасть. Материал поступает в пасть сверху. При сближении щеккуски материала разрушаются, а при расхождении измельченный материал высыпается через нижнюю щель пасти. Подвижную щеку подвешивают на оси за верхний конец как показано на рисунке 2 а, б, в, е, либо за нижний - рисунок 2 г, д. [12] При верхнем подвесе наибольший размах совершает нижний конец подвижной щеки. Ширина щели в процессе работы дробилки изменяется. Гранулометрический состав выходящего через эту щель измельченного материала различен. [12]

Рисунок 2 - Варианты подвеса и привода подвижной щеки: а - верхний подвес и вертикальный шатун; б - верхний пол вес на эксцентриковом валу; в - верхний подвес и горизонтальный шатун; г - нижний подвес и вертикальный шатун; д - нижний подвес и горизонтальный шатун; е - верхний подвес двусторонней щеки и вертикальный шатун; е - эксцентриситет. [12]

При нижнем подвесе наибольшее качание совершает верхний конец подвижной щеки. Нижний конец щеки зафиксирован осью, поэтому ширина выходной щели остается постоянной. Это позволяет получать продукт с более однородным гранулометрическим составом. Однако в результате постоянства ширины выходной щели создаются застойные зоны в нижней части пасти дробилки. Это затрудняет выход измельченного материала, снижает производительность и повышает расход энергии на единицу готового продукта. Поэтому щековые дробилки с нижней опорой подвижной щеки изготовляют небольшой производительности и применяют в основном для исследовательских целей. Наиболее широкое распространение получили щековые дробилки с вариантами подвеса и приводами подвижной щеки, показанными на рисунке 2 а, б. На рисунке 3 представлена щековая дробилка с верхним подвесом и простым качанием подвижной щеки, передняя стенка щековой дробилки условно снята. [12]

Рисунок 3 - Щековая дробилка с верхним подвесом и простым качанием щеки: 1 - станина; 2 - броневые плиты; 3 - распорные клинья; 4 - подвижная щека; 5 - ось качания щеки; 6 - маховик; 7 - эксцентриковый вал; 8 - шатун; 9 - подъемный винт; 10 - подвижной клин; 11 - упорный клии; 12 - нажимные плиты; 13 - тяга. [12]

Дробилка состоит из литой или сварной станины, броневых плит, подвижной щеки, подвешенной на оси, маховика, шатуна, установленного на эксцентриковом валу, винта для подъема клина, нажимных плит изображенных на рисунке 4 и тяги, обеспечивающей контакт между подвижной щекой, нажимными плитами, шатуном и упорным клином. Зоной измельчения является пасть, образованная передней торцевой и боковыми стенками станины и подвижной щекой. Для уменьшения износа станины и подвижной щеки, а также для измельчения материала на рабочие поверхности устанавливают броневые плиты и клинья. Плиты и клинья изготовляют из износостойкой стали или закаленного чугуна. Наибольшему износу подвергается нижняя часть зоны измельчения плиты. Для увеличения срока службы эти плиты изготовляют таким образом, чтобы по мере износа нижней части плиты ее можно было перевернуть верхним концом вниз. Сечение рабочих плоскостей этих плит изготовляют с продольными выступами треугольной формы. Процесс разрушения материала происходит в период движения подвижной щеки в направлении неподвижной. При обратном ходе измельченный материал высыпается через нижнюю щель. [12]

Рисунок 4 - Нажимные плиты: a - ослабленная; б - со срезом заклепок; в - с ослабленными планками.[12]

Крупность получаемого материала регулируют, изменяя ширину выходной щели с помощью специальных клиньев, и винта, либо заменяя одну из нажимных плит. Чтобы избежать поломки сложных и дорогостоящих деталей машины при случайном попадании в нее посторонних предметов (куски рельс, кувалды и т. п.), предусматривают преднамеренный выход из строя простейших деталей. В щековой дробилке такой деталью является одна из нажимных плит (Рисунок 4), которая при перегрузке ломается, либо, если плита клепаная, срезаются заклепки. Плиты с клепками предпочтительнее, так как после поломки их можно использовать повторно.

В щековой дробилке с простым качанием щеки на один рабочий ход приходится один холостой. Это создает неравномерность работы дробилки и ее привода. Подвижная щека, а следовательно, все детали дробилки нагружены только во время движения подвижной щеки к неподвижной, т. е. когда идет разрушение измельчаемого материала. При возвратном движении щека никакой нагрузки не несет. Таким образом, подвижная щека имеет рабочий и холостой ходы. Холостой ход подвижной щеки уменьшает рабочее время дробилки почти в два раза, и чтобы выровнять нагрузку на двигатель и на рабочие части машины, необходимо установить на приводном валу массивный маховик. Маховик аккумулирует энергию во время холостого хода щеки и отдает ее во время рабочего. Это смягчает неравномерность нагрузки на двигатель и детали, но не устраняет основного недостатка машины - холостого хода щеки. [12, с.12]

Были предприняты попытки создать щековую дробилку без холостого хода щеки (Рисунок 2е), но такие машины оказались громоздкими и в технике измельчения не получили распространения. [12, с.23] Основные отличия современной машины, изображенной на рисунке 5, выражены, прежде всего, в устройстве защиты от поломок оборудования в случае попадания в рабочую камеру не дробимых включений. Также в современной щековой дробилке предусмотрена возможность быстрой замены пластин рабочих плит, а также износостойкой футеровки стенок рабочей камеры (защитная броня крепится к стенкам рабочей камеры посредством болтов). Также современные щековые дробилки оснащаются устройством регулировки разгрузочной щели. Появление пружинных либо фрикционных предохранительных устройств в качестве обязательного оснащения современных щековых дробилок, прежде всего, связанно с развитием приводных электрических двигателей. [12]

Рисунок 5. - Щековая дробилка с простым движением щеки. [9]

Камнедробильная машина завода «Грузон» не имела отдельного предохранительного устройства, так как привод рабочих органов дробилки осуществлялся плоскоременной передачей большой длины от вала отбора мощности стационарной паровой машины или локомобиля. Таким образом, защита оборудования от поломок, вызванных попаданием в рабочую камеру не дробимых включений, обеспечивалась за счет проскальзывания приводных ремней. Итак, щековые дробилки - машины измельчения цикличного действия, предназначенные в основном для грубого (крупного) дробления твердых материалов преимущественно методом раздавливания. [2]

2. Основные грузозахватные устройства грузоподъемных машин

Грузозахватные устройства и приспособления предназначаются для комплектования грузоподъемных машин и механизмов, а также для обвязки и временного закрепления различных грузов, поднимаемых и перемещаемых машинами при погрузке, разгрузке и в процессе монтажа. К грузозахватным устройствам относятся: чалочные крюки, карабины, скобы, подвески, захваты, одинарные канатные стропы.

К грузозахватным приспособлениям относятся: одинарные и кольцевые канатные стропы; двухветвевые, четырехветвевые и шестиветвевые канатные стропы; траверсы с закрепленными на них грузозахватными устройствами; различного рода захваты (клещевые, пальцевые, коромысловые и др.).

К грузозахватным устройствам и приспособлениям относятся также устройства с электромагнитными и гидравлическими приводами. В свою очередь, траверсы и захваты подразделяются: на приспособления с ручным приводом захватных устройств (с ручной застроповкой и расстроповкой) и приспособления с механизированным и автоматизированным приводами захватных устройств (с механизированной и автоматизированной застроповкой и расстроповкой). [4]

Грузозахватные органы. Они служат для соединения поднимаемых грузов с гибкими грузовыми органами и в зависимости от того, с какими грузами работают, они подразделяются на: универсальные - крюки, петли, которые работают с любыми навесными устройствами; специальные, которые работают с определенными категориями грузов, например, бадьи и грейферы работают только с сыпучими грузами. При использовании специальных захватов значительно повышается производительность крана. [5]

Универсальные грузозахватные органы. При небольших грузоподъемностях (до 50 т) применяются однорогие кованые крюки. Рисунок 6. [7]

При больших грузоподъемностях используются также пластинчатые крюки, набираемые из отдельных стальных пластин, которые скрепляются заклепками. Рисунок 7. [7]

Пластинчатые крюки более дешевы в изготовлении. При грузоподъемностях порядка нескольких сотен тонн применяются двурогие пластинчатые крюки. Для обеспечения равномерного нагружения всех пластин зев пластинчатых крюков обычно оснащается специально спрофилированным вкладышем из мягкой стали. Наличие вкладышей улучшает работу каната. Петли (скобы) выполняются либо коваными либо шарнирными в зависимости от грузоподъемности. Рисунок 8. [7]

Рисунок 6. - Однорогий кованый крюк

Рисунок 7. - Пластинчатый крюк [13]

Рисунок 8. - Петли (скобы): a - кованная; б - шарнирная [14]

Специальные грузозахватные органы. Стропы, траверсы, захваты, подъемные электромагниты предназначены для работы со штучными грузами, а ковши, бадьи и грейферы - с сыпучими. Стропы - это короткозвенные участки канатов. Рисунок 9. [7]

Рисунок 9. - Стропы [15]

Траверсы применяются для работы с длинномерными грузами. Рис. 10.

Рисунок 10. - Траверса [16]

Клещевой захват используется для перегрузки труб и бревен. Рисунок 11. [7]

Рисунок 11. - Клещевой захват [17]

Для перегрузки сыпучих грузов, подачи бетона, раствора на место работы каменщика, для спуска и подъема вязких и сыпучих материалов, таких как битум, шпаклевка, строительного мусора используются бадьи. Рисунок 12. [7]

Рисунок 12. - Бадьи для сыпучих материалов: a - опрокидная; б - раскрывающаяся [7]

Грейфер применяется значительно чаще и имеет разновидности. Рисунок 13. [7]

Рисунок 13. - Грейферы: a - двухчелюстной для сыпучих материалов; б - двухчелюстной для круглых длинномерных грузов (бревен, труб); в - многочелюстной для кусковых и других материалов [7]

С помощью различных типов грейферов можно выполнять самые разнообразные задачи: сортировку, погрузку-разгрузку металлического лома, труб, бревен, камней различных размеров, копание. Существуют образцы грейферов, которые можно навесить на крюк строительного крана и поменять при необходимости на другое грузозахватное приспособление. В строительстве грейферы применяют для дноуглубительных и земляных работ, при выполнении работ «нулевого цикла». [13]

Расчет прочности грузозахватных устройств.

Основным несущим гибким элементом инвентарного канатного стропа является стальной проволочный канат. Наиболее характерными дефектами стропов являются: обрыв проволок, некачественная заплетка концов каната, расплющивание и расплетка прядей, износ проволок и коррозионное повреждение прядей каната, трещины, расслоения, надрывы и коррозионные раковины на поверхностях подвески, крюка, втулки, ковша, сращивание концов каната с помощью узлов.

Канатные стропы следует изготовлять из цельного каната. Сращивание канатов не допускается. При изготовлении ветвей строп концы канатов должны заделываться способом заплетки, гильзоклиновым соединением или с помощью алюминиевой втулки.

Грузоподъемность стропа с нормируемым запасом должна соответствовать усилию, которое на него передается от веса поднимаемого груза.

Разрывное усилие каната R, кН, определяют по формуле:

R = S x К

Где: S - нагрузка, действующая на канат, кH.

К - коэффициент запаса прочности.

Стропы рассчитываются с учетом количества ветвей канатов и угла их наклона к вертикали.

Усилие в каждой ветви строп определим по формуле:

Где: n - коэффициент, зависящий от угла наклона,

Qгр - масса поднимаемого груза, кг.

m - число ветвей каната.

К1 - коэффициент неравномерности нагрузки на ветвь стропа, зависящий от числа ветвей. [19]

3. Назначение, устройство, принцип работы и определение производительности ленточных конвейеров

При большом объеме необходимого для транспортировки строительного материала используются ленточные конвейеры.

Ленточные конвейеры предназначены для перемещения непрерывным потоком в горизонтальном или наклонном (под углом до 20°) направлениях сыпучих (песка, земли, цемента), мелкокусковых (щебня, гравия и др.) и мелкоштучных (кирпича, блоков, плитки и др.) материалов, а также растворов, бетонной смеси при температуре окружающего воздуха -40...+40°С и температуре Транспортируемых материалов не выше +60°С. [10]

Существуют передвижные и стационарные ленточные конвейеры.

Передвижные ленточные конвейеры изготовляют длиной 5, 10 и 15 м. Они оборудуются колесами для перемещения вручную или в прицепе к тягачу. Стационарные ленточные конвейеры для удобства монтажа составляют из отдельных секций длиной 2...3 м и обшей протяженностью 40...80 м. Ленточные конвейеры широко используются как транспортирующие органы в конструкциях траншейных и роторных экскаваторов, бетоноукладчиков и других машин, где их параметры определяются параметрами основной машины. [1]

Передвижные ленточные конвейеры имеют пневмоколесное шасси и применяются на рассредоточенных объектах с малыми объемами работ.

Они выполнены по единой конструктивной схеме, рисунок 14, максимально унифицированы и состоят из следующих основных узлов: несущей рамы, установленной на шасси с двумя ходовыми пневмо-колесами, транспортирующей прорезиненной гладкой ленты, электроприводного мотор-барабана, натяжного барабана с винтовым натяжным устройством, верхних желобчатых и нижних плоских роликоопор, поддерживающих соответственно рабочую (груженую) и холостую ветви ленты, загрузочной воронки, механизма изменения высоты выгрузки, очистных скребков, кожухов и, электрооборудования и переносного пульта управления.

Рис. 14 Передвижной ленточный конвейер: а - общий вид; б -- кинематическая схема: 1 -- дышло; 2 - натяжной барабан; 3 -- винтовое натяжное устройство; 4 -- загрузочная воронка; 5 - конечный выключатель; 6 - ручная лебедка; 7 -- прорезиненная гладкая лента; 8 -- несущая рама; 9 - канатный полиспаст; 10 - верхние желобчатые роликоопоры; 11 - кожух; 12 - электроприводной мотор-барабан; 13 -механизм изменения высоты выгрузки очистных скребков; 14 -- нижние плоские роликоопоры; 15 -- подвижная опора; 16 -- ходовые пневмоколеса.;17 --неподвижная опора ;18 -- пульт управления ; 19 -- кожух [10]

Материал подается на ленту конвейера с уровня земли через загрузочную воронку, а выгружается при огибании лентой приводного барабана. Загрузка конвейера может осуществляться вручную или механизированным способом с помощью питателя, обеспечивающего равномерную и непрерывную подачу сыпучих материалов на ленту. Лента очищается от налипшего материала двумя скребками, расположенными в верхней и нижней частях конвейера.[10]

Бесконечная лента приводится в движение электроприводным мотор-барабаном с наружным диаметром 320 мм, установленным в верхней части рамы конвейера. Положение барабана регулируется болтами, расположенными с обеих сторон рамы. Движение барабану сообщается от встроенного в его внутреннюю полость электродвигателя через зубчатую пару, промежуточный вал и выходную шестерню, приводящую во вращение зубчатый обод, жестко соединенный с основанием барабана. Барабан через подшипники опирается на цапфу редуктора и кабельную втулку. Натяжное устройство, предназначенное для натяжения ленты с целью обеспечения надежного сцепления ее с барабанами, расположено в нижней части рамы и состоит из натяжного барабана, ползунов и регулировочных винтов с гайками. Увеличение и уменьшение высоты разгрузки конвейера осуществляются при изменении расстояния между верхними частями подвижной и неподвижной опор шасси с помощью ручной червячной лебедки через канатный полиспаст.

Управление приводом конвейеров ручное кнопочное и осуществляется с помощью переносного пульта. Безопасность работы конвейеров обеспечивается аварийными кнопками, установленными на концах рамы и экстренно отключающими привод в аварийных ситуациях, и конечным выключателем, блокирующим нижний кожух с приводом и исключающим его включение при снятии кожуха.

Рабочие поверхности лент передвижных ленточных конвейеров выполняют гладкими и рифлеными -- с шевронными выступами. Конвейеры с рифлеными лентами имеют повышенные (до 35°) углы наклона и большую высоту выгрузки. Скорость движения лент 1,6-1,7 м/с. Высота разгрузки передвижных конвейеров с гладкой лентой (наименьшая -- наибольшая) длиной 6 м. составляет 1,5-2,6 м, длиной 10 м. -- 1,8-3,9 м, длиной 14 м. -- 2,2-5,1 м. Производительность конвейеров 100-112 т/ч. [10]

В пределах строительной площадки передвижные конвейеры перемещают обычно вручную, а с объекта на объект транспортируют без разборки с опущенной на минимальную высоту рамой на буксире к любому транспортному средству. К тягачу конвейер подсоединяют с помощью дышла. Наибольшая скорость буксирования конвейеров 15 км/ч. [10]

Стационарные ленточные конвейеры применяют на объектах с большими объемами работ. Такие конвейеры состоят из тех же узлов, что и передвижные машины (за исключением отсутствующих механизмов передвижения и изменения высоты разгрузки), полностью унифицированы и отличаются друг от друга длиной и мощностью привода. Рамы стационарных конвейеров собирают из типовых взаимозаменяемых секций -- звеньев длиной 2,5 м. Загрузка материала на ленту производится через загрузочную воронку, разгрузка -- с приводного барабана или на любом участке ленты с помощью разгрузочных устройств. Высота разгрузки горизонтальных конвейеров составляет 0,72 м, наклонных (максимальный угол наклона 10°) -- 7 м при длине 40 м и 15 м при длине 80 м. [10]

Конструктивная производительность ленточного конвейера при перемещении насыпных материалов (м3/ч):

Пк = 36005v,

где S -- площадь поперечного сечения насыпного материала на ленте, м (при средних значениях угла наклона конвейера с гладкой лентой 5 = 0,05bІ и с желобчатой лентой 5 = 0,11bІ на трехроликовых опорах; b -- ширина ленты, м); v -- скорость движения ленты, м/с.

Производительность конвейера, транспортирующего штучные грузы (т/ч):

Пк = 3,6mv/l,

где m - масса отдельного груза, кг; l - расстояние между центрами грузов, м.

дробилка грузоподъемный конвейер

Заключение

Итак, я рассмотрел три вопроса из раздела «Строительные машины». Каждый из них имеет очень важное значение в процессе строительного производства - это машина для дробления каменных материалов; грузозахватные механизмы и приспособления; ленточный конвейер, без которых невозможно осуществлять разного рода работы механизированным способом, которые существенно облегчают очень тяжёлую работу для человека.

Раскрыв принцип действия, устройство, назначение перечисленных выше машин и механизмов, я могу с полной уверенностью сделать вывод, что строительные машины занимают очень важную роль в современном строительстве, а представить сейчас строительство без них, очень тяжело!

Строительные машины необходимо постоянно модернизировать и внедрять на строительные объекты - ведь это существенно повышает сроки выполнения работ, повышает их качественный уровень, а самое главное экономит бюджет строительства.

Используемая литература

1. Строительные машины. Д.П. Волков, Н.И. Алешин, В.Я. Крикун, О.Е. Рынсков; Под ред. Д.П. Волкова. Учеб. для вузов по спец. ПГС -- М.: Высш. шк., 1988.-- 319 с.

2. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин Ред. Козак С.А. -М: Высш. шк., 1989.-319 с.

3. Справочник по кранам. Александров М.П., Гохберг М.М., том 1,2. -Л: Машиностроение ,1988.

4. Подъёмно-транспортные машины . Атлас конструкций .,под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.

5. Строительные машины и основы автоматизации. С. С. Добронравов, В.Г. Дронов, Учеб. для строит., вузов. -- М.: Высш. шк., 2001. -- 575 с.

6. Измельчение в химической промышленности / П.М. Сиденко - 2-е изд., перераб. - М.: Химия, 1977. - 368 с.

Размещено на Allbest.ru