Цель и задачи классификации и индексации строительных машин. Основные требования к машинам.

1) Классификация. В строительстве эксплуатируется большое количество машин, различающихся между собой по назначению, кон­струкции, принципу действия, размерам, параметрам и т.п. Рассмот­рим основы классификации строительных машин и оборудования.

По назначению (технологическому признаку) машины делят на транспортные; транспортирующие; погрузочно-разгрузочные; гру­зоподъемные; для земляных работ; для свайных работ; для перера­ботки и сортировки каменных материалов; для приготовления, транспортировки, укладки и уплотнения бетонных и растворных смесей; для уплотнения грунтов; для ремонта и содержания дорог; для отделочных работ; ручные машины. Каждая группа делится на подгруппы (бульдозеры, скреперы, экскаваторы в группе машин для земляных работ). Внутри подгрупп машины отдельных типов разли­чаются конструкцией узлов или машин в целом (экскаваторы одно­ковшовые с прямой или обратной лопатой, траншейные роторные или цепные, шагающие, с поперечным копанием). Каждый тип ма­шин имеет ряд типоразмеров (моделей), близких по конструкции, но отличающихся отдельными параметрами (вместимость ковша, раз­меры, масса, мощность, производительность). При изготовление машин одного типоразмерного ряда широко используются стан­дартные детали и унифицированные сборочные единицы.

По режиму работы (принципу действия) различают машины пе­риодического (цикличного) действия, выполняющие работу путем периодического многократного повторения одних и тех же чере­дующихся рабочих и холостых операций с цикличной выдачей про­дукции (бульдозеры, скреперы, одноковшовые экскаваторы) и ма­шины непрерывного действия, выдающие или транспортирующие продукцию непрерывным потоком (многоковшовые экскаваторы непрерывного действия, конвейеры). Машины цикличного действия отличает их универсальность и приспособленность к работе в раз­личных производственных условиях, а машины непрерывного дей­ствия — повышенная производительность. Имеются машины и комбинированного действия – (шагающие экскаваторы, экскаваторы поперечного копания для формирования откосов каналов и т.п.

По степени подвижности машины делят на переносные, стацио­нарные и передвижные (в том числе в кузове автотранспорта, при­цепные и полуприцепные к грузовым автомобилям, тракторам, тя­гачам и самоходные).

По типу ходового оборудования различают машины на гусенич­ном, пневмоколесном, рельсовом ходу, шагающие и комбинирован­ные.

По виду силового оборудования машины подразделяют на рабо­тающие от электрических двигателей и двигателей внутреннего сго­рания. Первые обладают большой готовностью к работе, но зависят от наличия электроэнергии, а вторые не зависят от источников энер­гии и являются автономными. Многие строительные машины име­ют комбинированный привод с использованием гидравлических и пневматических двигателей. К таким относят дизель-электрический, дизель-гидравлический (наиболее распространен), дизель-пневматический, электрогидравлический, электропневматический и т.п.

По количеству двигателей, установленных на машине, различа­ют одномоторные (все механизмы приводятся в действие от одной силовой установки) и многомоторные (для каждого механизма пре­дусмотрен индивидуальный двигатель).

По системам управления машины делят на механические (руко­ятки и педали, приводящие в действие системы рычагов), гидравли­ческие (безнасосные и насосные, где частично или полностью ис­пользуются гидроустройства), пневматические (с использованием сжатого воздуха), электрические (с использованием электрообору­дования) и комбинированные (электрогидравлические, пневмоэлектрические и т.п.).

По степени универсальности машины подразделяют на универ­сальные многоцелевого назначения, снабженные различными вида­ми быстросъемных рабочих органов, приспособлений и оборудова­ния для выполнения большого разнообразия технологических операций (строительные одноковшовые экскаваторы, погрузчики) и специализированные, имеющие один вид рабочего оборудования и предназначенные для выполнения только одного технологического процесса (дробильные машины, бетононасосы).

По степени автоматизации различают машины с механизиро­ванным управлением, с автоматизированным управлением и кон­тролем на базе микропроцессорной техники, с автоматизированным управлением на расстоянии, с автоматическим управлением на базе микропроцессоров и мини-ЭВМ, строительные манипуляторы и ро­боты, а также роботизированные машины и комплексы.

Основные требования, предъявляемые к строительным машинам. Режим работы, коэффициенты и их влияние на выбор машины.

Машина – устройство, совершающее полезную работу с преобразованием одного вида энергии в другой, и состоящее из ряда механизмов различного назначения, объединенных общим корпусом или рамой.

Механизм – совокупность узлов в виде законченных сборочных единиц, представляющих совместно работающие детали.

Деталь – часть машины или механизма, которая изготовлена в основном из однородного по наименованию и марке материала без использования сборочных операций.

Основные требования, характеризующие одновременно качество строительных и дорож­ных машин, можно представить рядом показателей: назначения, надежности, стандартизации и унификации, безопасности, техноло­гичности, транспортабельности, а также экологические, эргономи­ческие, эстетические, патентно-правовые и экономические.

1. Назначение характеризуется свойствами машины, определяю­щими основные функции (для выполнения которых она предназна­чена) и обусловливающими область их применения. К этой группе относят следующие показатели:

• классификационные, определяющие один или несколько основных параметров (передаточное число редуктора, вместимость ковша экскаватора, скрепера, грузоподъемность кранов, размеры отвала бульдозера и т.п.);

• функциональные и технической эффективности (обеспечение максимально возможной производительности при работе в любую погоду, любое время суток и года, минимальной стоимости единицы продукции при работе в конкретных производственных условиях), а также качества выполняемой работы;

конструктивные, определяющие основные проектно-конструкторские решения машины (габаритные и присоединительные разме­ры; рабочее давление в гидросистеме; мощность привода; усилие на рабочем органе; скорости рабочих органов; ширина, глубина и радиус действия; тип ходового устройства и привода; наличие элементов автоматики; приспособленность к меняющимся условиям эксплуатации; возможность работать в стесненных условиях; доста­точно высокая маневренность, проходимость, мобильность и устойчивость; минимальная масса; простота и прочность конструкции, легкость ее технического обслуживания и ремонта).

2. Надежность характеризует общее свойство машины сохранять свою работоспособность во времени и включает в себя такие поня­тия как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Работоспособность — состояние машины, при котором она спо­собна выполнять заданные функции и сохранять значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической до­кументацией.

Безотказность — свойство машины непрерывно сохранять ра­ботоспособность в течение некоторого времени или некоторой на­работки. Она в свою очередь, характеризуется:

• сопротивляемостью элементов конструкции разрушению, из­носу, коррозии и т.п.;

• стабильностью физико-механических свойств конструкционных материалов;

• стабильностью рабочих процессов в сборочных единицах, аг­регатах и системах.

Для таких причин нарушения работоспособности как коррозия, облучение, действие внешних температурных факторов и т.п., время работы до отказа оценивается календарной продолжительностью ра­боты машины (месяцы, годы) и называется сроком службы до отказа, а регламентированное время работы машины — сроком службы.

Долговечность — свойство машины сохранять работоспособ­ность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность — приспособленность машины к предупре­ждению, обнаружению и устранению причин повреждений (отказов) путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость — свойство машины сохранять исправное со­стояние.

3. Стандартизация и унификация характеризуют насыщенность машин стандартными, унифицированными и оригинальными деталями и сборочными единицами.

Стандартизация предусматривает введение обязательных норм — стандартов, которым должны соответствовать определен­ные детали, сборочные единицы и параметры машин при проекти­ровании, изготовлении и эксплуатации.

4. Эргономические требования отражают взаимодействие человека с машиной и делятся на:

• гигиенические — соответствие кабины условиям жизнедеятель­ности и работоспособности машиниста (размеры кабины, освещен­ность, вентиляция с фильтрами для очистки воздуха, вибрация, пы­ле- и газонепроницаемость и т.д.);

• антропометрические—соответствие рабочего места и его частей, форме, весу и размерам тела машиниста (удобное, регулируемое по высоте и горизонтали сиденье машиниста, регулируемые подлокотники, расстояние до рычагов, рукояток и кнопок управления и т.д.);

• физиологические и психофизические — соответствие рабочего места физиологическим свойствам машиниста и особенностям функционирования его органов чувств (скоростные и силовые возможности машиниста требуют легкое механизированное или автоматизированное управление; пороги слуха, зрения и т.д.);

психологические — соответствие рабочего места машины возможностям восприятия и переработки информации, соответствие закрепленным и вновь формируемым навыкам человека.