Методичні рекомендації до вивчення окремих модулів та тем дисципліни

Тема 1.1. Загальні відомості про машини і механізми, їх призначення, класифікація, будова і застосування. З’єднання

Успішне виконання робіт у будівельному господарстві, можливе тільки при комплексній механізації і автоматизації всіх видів робіт. В зв'язку з цим, вивчення курсу “Будівельна техніка” має велике значення, оскільки формує у спеціаліс­тів вміння творчо і ефективно застосовувати комплекс сучасних буді­вельних і спеціальних машин.

Мета даного курсу полягає в тому, щоб навчити Вас раціонально використовувати техніку, при цьому досягати найбільшої ефективності і необхідної якості робіт, дати Вам основні відомості про засоби ме­ханізації будівельних робіт, прищепити навички самостійного вивчення різних технічних пристроїв.

Особливості будівельних робіт:

- велика різноманітність ґрунтових умов;

- здебільшого лінійно-протяжний характер робіт;

- значна різноманітність профілів споруд, які будуються і вже знаходяться в експлуатації;

- необхідність одночасного будівництва споруд соціальних і побутових;

- виконання очищення і планування великих площ обумовлюють специфічні вимоги до машин, які при цьому використовуються.

Завдання, які ставляться при виконанні будівельних робіт, можна здійснити тільки при широкому застосуванні комплексної механізації і автоматизації.

Основою механізації і автоматизації є машини. Застосу­вання їх полегшує працю, підвищує продуктивність праці, сприяє зни­женню собівартості і поліпшує якість робіт, підвищує темпи будів­ництва, забезпечує виконання великих об'ємів робіт в короткий строк.

Машиною називають механічне знаряддя виробництва, яке являє собою сполучення механізмів, які здійснюють певні рухи для перетворення енергії або виконання корисної роботи.

Машина складається з деталей, вузлів, механізмів і агрегатів.

Деталь - окрема частина машини, виготовлена з однорідного матеріалу без використання складальних операцій.

Вузол - зчленування кількох деталей, які виконують окремі функції.

Механізм - кінематичний лан­цюг деталей або ланок, які виконують цілком визначені рухи.

Агрегат - самостійний механізм, який складається з кількох вузлів і виконує ви­значені закінчені функції.

Для виконання будівельних робіт застосовують будівельні і спеціальні машини.

Будівельною машиною називається така машина, робочі органи якої пристосовані для виконання однієї або кількох операцій будівельних процесів в різних господарських галузях.

Спеціальна машина - це машина, робочі органи якої спеціалізова­ні для виконання одного або кількох процесів меліоративних робіт.

Будівельні та спеціальні машини бувають пересувними (бульдозер) і стаціонарними (бетонозмішувач). Пересувні, в свою чергу, поділяються на самохідні, причіпні, напівпричіпні та начіпні.

Самохідна машина конструктивно складається з шести основних груп елементів: 1 - рами – станини, яка служить базою для встановлення всіх вузлів і агрегатів; 2 - робочого обладнання, за допомогою якого безпо­середньо здійснюються технологічні операції; 3 - силової установки – двигуна, який є джерелом енергії для приводу в дію всіх механізмів; 4 - трансмісії – передаточних механізмів, які зв'язують робоче і хо­дове обладнання з силовим; 5 - ходового обладнання для самостійного пересування машини; 6 - системи керування, за допомогою якої включаю­ться і відключаються окремі механізми.

Причіпна і напівпричіпна машини відрізняються від самохідної тим, що не мають елементів силового обладнання для самостійного пе­ресування, а пересуваються тягачем – базовою машиною (трактор, само­хідне шасі), до якої причіплюють машину (причіпна) або на яку спирає­ться шарнірно її передня частина (напівпричіпна).

Начіпна машина не має елементів силового і ходового обладнання, її навішують на тягач - базову машину і перемішують на її ходовому пристрої.

Стаціонарна машина не має елементів ходового обладнання; від одного робочого місця до другого її перевозять транспортні машини.

За характером робочого процесу розрізняють машини періодичної (циклічної) дії (виконують роботу періодично, повторюючи один і той самий цикл операцій з видаванням певної кількості продукції) (одноківшевий екскаватор) і ма­шини безперервної дії (працюють безперервно, поєднуючи всі або більшість операцій, які складають її робочий процес) (багатоківшевий екскаватор).

Машини безперервної дії мають меншу енергоємність і металоємкість на виробіток одиниці продукції і більшу продуктивність праці одного робітника на одиницю часу.

За видом робіт, які виконуються машини, які застосовуються при будівництві і експлуатації меліоративних систем, поділяють на під­йомно-транспортні, вантажно-розвантажувальні, будівельні і меліора­тивні.

Система твердих тіл, рухомо з’єднаних між собою, яка призначена для перетворення рухів і сил одного чи кількох тіл у потрібні рухи і сили інших тіл, називається механізмом (редуктор, коробка зміни передач і ін.).

Машина, це побудова, що виконує механічні рухи для перетворення енергії, матеріалів та інформації, щоб полегшити працю людини (електродвигун, двигун внутрішнього згорання і ін.).

Машини, що використовуються в наш час, за характером виконуваних ними функцій можна поділити на такі класи:

1) машини енергетичні (двигуни), перетворюють енергію у механічну роботу (електродвигуни, парові машини, гідротурбіни, двигуни внутрішнього згорання);

2) машини-перетворювачі, що перетворюють механічну енергію в будь-який інший вид (генератори, компресори, механізми насосів);

3) машини транспортні, переміщують маси (автомобіль, тепловоз, літак, ліфт, транспортер);

4) технологічні (робочі) машини, які приводяться в рух двигунами (прокатні стани, металообробні та ткацькі верстати);

5) інформаційні машини (лічильні, лічильно-обчислювальні машини);

6) кібернетичні машини відтворюють механічні рухи, властиві людині (роботи, маніпулятори).

Класифікація машин показана на рис. 1.

Двигун і робочу машину, що з ним з'єднана, називають машинними агрегата­ми. Іноді до складу машинного агрегату входять передавальні механізми.

Всі механізми, що складаються із твердих тіл, поділяються на:

1. важільні (рис. 2);

2. кулачкові (рис. 3);

3. фрикційні, що працюють за рахунок тертя (рис. 4);

4. зубчасті, що складаються із зубчастих коліс (рис. 5);

5. з гнучкими ланками (рис. 6);

6. гідравлічні і пневматичні;

7. лічильні (планіметри, інтегратори, аналізатори і ін.).

Рис. 1. Класифікація машин

а - кривошипно-коромисловий, б - кривошипно-повзунний, в – кулісний

Рис. 2. Важільні механізми

а) - з коромисловим б) - з роликовим штовхачем; в) - з тарілчастим

штовхачем; штовхачем

Рис. 3. Кулачкові механізми

Рис. 4. Фрикційний механізм Рис. 5. Зубчастий механізм

Рис. 6. Механізм з гнучкою ланкою

Загальна класифікація механізмів показана на рис. 7.