Раздел 4. Дорожно-строительная техника
Автовышка
Автовышка – самоходное транспортно-подъемное средство, используется в строительных, дорожных работах для подъема рабочих, инструмента и материалов, при ремонте зданий и сооружений, окраски, очистки, облицовки, штукатурки. Основное рабочее устройство – подъемная вышка на базе автомобиля, имеющая привод от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. Производство таких автовышек развивается с середины XX в. с ростом автомобильной промышленности и потребностей различных отраслей производства, так как они имеют очень широкое применение. Самая распространенная конструкция – это телескопический подъемник-вышка, с люлькой или рабочей площадкой. Модификации в основном зависят от высоты подъема люльки или площадки и различаются от 6—23 м, а иногда и более. Водитель из кабины автомобиля управляет работой, осуществляя подъем, спуск, вышки повороты люльки и рабочей площадки. На самой рабочей площадке также имеется устройство для управления ее поворотами. Во время работы для устойчивости автовышки устанавливают по обеим сторонам автомобиля опоры-аутригеры. Дальнейшее усовершенствование конструкции такой автовышки направлено на увеличение высоты подъема, грузоподъемности, маневренности, надежности управления и эксплуатации.
Автогрейдер
Автогрейдер – самоходное колесное средство – автомобиль предназначается для разравнивания грунта и дорожностроительных материалов, таких как гравий, щебень, песок, для профилирования насыпей, перемещения грунта или песка, используется при строительстве и ремонте автомобильных и усовершенствованных дорог и покрытий, строительстве каналов. На автомобильном серийном шасси установлено основное рабочее устройство – полноповоротный отваг криволинейного профиля. Дополнительное сменное оборудование бульдозера или снегоочистителя. Управление автогрейдером осуществляет водитель из кабины при помощи механического или гидравлического привода. Сам грейдер – это отвал, перемещающий, разравнивающий грунт, отвал с ножом смонтирован на раме, он способен подниматься, опускаться, поворачиваться. Длина ножей 2,5—4,5 м. Современные автогрейдеры появились в XX в. с развитием автомобильной промышленности и ростом потребности различных отраслей народного хозяйства. Модификации различаются по конструкции и размеру основного устройства – отвала, который зависит от назначения. Дальнейшее совершенствование конструкции таких автомобилей направлено на увеличение производительности, маневренности, использования различных дополнительных устройств, расширение их использования.
Автогудронатор
Автогудронатор – самоходное колесное средство – автомобиль, используется в строительстве и ремонте дорожного покрытия для равномерного распределения по обрабатываемой поверхности органических материалов на основе гидронабутума и дегтя. На серийном шасси автомобиля установлены рабочие устройства автогудронатора: цистерна емкостью 7000 л, для материала – гудрона, система подогрева материала до 180 °С, состоящая из горелок и топливного бака, насос – для распределения материала по поверхности.
Дополнительные устройства: контрольно-измерительные приборы, манометр, технометр, указатель уровня материала в цистерне. Работой автогудронатора управляет водитель из кабины, привод насоса от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности.
Автогудронатор набирает материал и транспортирует его к месту распределения по покрытию дороги.
Такие современные автомобили – гудронаторы появились в XX в. с развитием машиностроения и ростом потребности производства. Модификации различаются по емкости и производительности. В основном широкое распространение имеют автомобили-гудронаторы, но также используются и прицепные гудронаторы – перекачивающие и распределяющие устройства, работающие вместе с автобитумовозом – автомобилем-цистерной, емкостью до 15 м2, для транспортировки битумов. Цистерна имеет цилиндрическую форму и сделана из стали или алюминиевых сплавов.
Автопогрузчик
Автопогрузчик – самоходная транспортно-подъемная машина, для погрузки и разгрузки строительных материалов в таре штучных грузов, на строительных площадках при различных ремонтных работах. Основное рабочее устройство такого автопогрузчика – вилочный захват, который перемещается вдоль вертикальной телескопической рамы при помощи гидроцилиндра, расположенного внутри этой рамы. Конструкция рамы позволяет ей отклоняться вперед и назад на 15° для придания грузу, находящемуся на вилах, устойчивости, при его перевозке и для удобства разгрузки. Когда автопогрузчик движется с взятым на вилы грузом, то рама отклоняется к кабине, что придает грузу устойчивость при выгрузке, рама отклоняется и это облегчает разгрузку, так как такие автопогрузчики используются для тяжеловесных грузов – ящиков со стройматериалами, блоков. Управляется автопогрузчик рычагами гидравлической системы с места водителя из кабины. Такие автопогрузчики в различных отраслях производства распространены с XX в., что связано с ростом машиностроения и потребностями народного хозяйства. Модификации в основном различаются по грузоподъемности 3, 5 т и наличии различных сменных рабочих приспособлений, таких как ковш, стрела, захваты. Дальнейшее совершенствование конструкции идет по увеличению грузоподъемности, маневренности, усовершенствованию систем управления.
Авторемонтная машина
Авторемонтная машина – самоходное транспортное средство – автомобиль-мастерская. Используется для ремонта и технического обслуживания автомобилей, работающих на строительстве и ремонте дорог, вдалеке от специализированных ремонтных баз. Такая авторемонтная машина – это кузов-фургон на базе шасси грузового автомобиля повышенной проходимости. Кузов – легкий, его назначение – обеспечить защиту находящихся в нем инструментов и выезжающей к месту ремонта рабочей бригады. Рабочее оборудование авторемонтной машины – это различные приборы и ремонтные инструменты, автономная электростанция, передвижные грузоподъемные средства.
Автосамосвал
Автосамосвал – самоходное мощное транспортное средство для перевозки грузов большой массы – грузовой автомобиль или прицеп. На базе серийного автомобильного шасси установлен кузов. Двигатель дизельный. Кузова различаются по способу разгрузки. Основной вид – самоопрокидывающийся кузов бункерного типа, для опрокидывания которого служат гидравлические подъемники телескопического типа, работой которых управляет водитель из кабины. Такие самоопрокидывающиеся кузова имеют наибольшее распространение, но также используются и кузова с принудительной шнековой разгрузкой. Такие большегрузные самосвалы появились в середине XX в. с ростом автомобильной промышленности и потребностями различных отраслей производства, так как предназначены они для работы на строительстве дорог, плотин, в карьерах, в районах низкой проходимости. Изготавливаются они из высокопрочных сталей или сплавов. Модификации различаются по назначению и по грузоподъемности 3—10 т, 27—40 т и более, это карьерные большегрузы. Дальнейшее совершенствование направлено на увеличение грузоподъемности, проходимости, скорости, на использование новых технологий и систем управления.
Асфальтобетоноукладчик
Асфальтобетоноукладчик – cамоходная машина, используется для укладки и распределения асфальтобетона при строительстве дорожных покрытий. Ходовое устройство гусеничное или колесное. Машины различают по типам, в зависимости от производительности: тяжелого типа 100 т/ч и легкого типа 50 т/ч. Асфальтобетоноукладчики тяжелого типа используют при строительстве дорожных объектов с большим объемом работ. Асфальтобетоноукладчики легкого типа применяют при вспомогательных небольших объемах работ. Принцип работы асфальтобетоноукладчика состоит в том, что асфальтобетонная смесь из самосвала поступает в бункер укладчика и подается скребковыми питателями к шнекам, которые распределяют ее по ширине укладываемой полосы. Укладчик оснащен также трамбующим брусом и выглаживающей плитой. Трамбующий брус выполняет разравнивание и уплотнение асфальтобетонной смеси, выглаживающая плита осуществляет отделку поверхности дорожного покрытия. Выглаживающая плита имеет специальное устройство для обогрева, предотвращающее прилипание смеси.
Асфальтоукладчик.
Асфальтобетон – строительный материал из уплотненной смеси щебня, песка, битума, горячий асфальтобетон укладывается при 120 °С, теплый – до 80 °С. Холодный не ниже 10 °С. Готовится асфальтобетон в специальной установке – асфальтобетоносмесителе. Устройство установки включает барабан для сушки и нагрева щебня и песка, смеситель, в котором песок и щебень сортируются и дозируются и после смешиваются с битумом. Смесители бывают с вертикальным или горизонтальным движением материалов. Перемешивание осуществляют мешалки периодического и непрерывного действия.
После просушки и нагрева в барабане песок и щебень подаются ковшовым элеватором в сортировочное устройство и в соответствующие отсеки бункера. Негабаритный материал отводится по лотку.
Каждая группа материалов взвешивается на весовом устройстве и после поступает в двухвальную лопастную мешалку, из устройства дозирования в нее подается насосом битум, смесь перемешивается до готовности и поступает в транспортное средство. Асфальтобетонная смесь должна соответствовать плотности, влагоустойчивости, прочности, что зависит от нагрузок и климатических условий. Все материалы смеси стандартизированы.
Бетононасос
Бетононасос – машина, предназначенная для перемещения бетонной смеси по бетоноводу на место ее укладки. Бетононасосы различаются по конструкции и по роду привода. Конструкция одно– или двухцилиндровая. Привод – кривошипно-шатунный или гидравлический. В обеих конструкциях поршень из бункера насоса засасывает бетонную смесь, при этом нагнетательный клапан закрыт, а всасывающий открыт. Обратным движением поршень выталкивает смесь в бетоновод. Длина хода поршня в рабочем цилиндре и постоянная скорость у бетононасоса с гидравлическим приводом больше, чем у кривошипношатунного. Это дает равномерное движение бетонной смеси и снижение сопротивления ее движению в бетоноводе. Бетононасосы подают смесь по вертикали – 40 м и по горизонтали до 300 м. Бетоновод состоит из отдельных труб с быстроразъемными соединениями. Производительность насосов 5—40 м3/ч.
Бетоносмеситель
Бетоносмеситель – машина, приготавливающая бетонную смесь способом перемешивания ее составляющих компонентов: вяжущего, заполнителей воды. Основное рабочее устройство бетоносмесителя – смесительный барабан, приводимый во вращение электродвигателем. Прототип бетона применяли в строительстве еще в Древнем Риме, и в качестве вяжущих веществ, компонентов использовали известь, гипс, глину. В XVIII в. производство бетона возобновилось в странах Европы, в это время стали использовать цемент в составе бетона. Первый цементный завод был построен в 1840 г. во Франции, в 1855 г. в Германии, в 1871 г. в США. Современные бетонные смеси приготавливаются на заводах или в передвижных бетоносмесителях. Заводы оборудованы стационарными смесителями. Для работ на строительных площадках используют передвижные бетоносмесители или автобетоносмесители – они имеют кузов или бункер, смонтированный на шасси грузового автомобиля. Объем готового замеса составляет более 1600 л. Характер работы бетоносмесителей различный: цикличного действия – выдающие готовую смесь порциями, и непрерывного действия – непрерывно перемешивающие компоненты и выдающие готовую смесь. Самый распространенный способ приготовления смеси – гравитационный: бетонная смесь перемешивается лопастями, укрепленными на внутренней поверхности во вращающемся барабане. Другой способ – принудительное перемешивание лопастями, передвигающимися в неподвижном барабане. Автобетоносмеситель перемешивает бетонную смесь во время своего движения к месту укладки бетона на строительном объекте.
Бетоноукладчик
Бетоноукладчик – машина, осуществляющая прием и распределение бетонной смеси на заданном рабочем участке при выполнении строительных работ. Бетоноукладчики различаются по назначению: для строительства бетонных покрытий дорог, площадок, фундаментов, полов и для изготовления железобетонных изделий. В строительстве дорог применяются бетоноукладчики на рельсовом ходу. На строительных площадках – самоходные бетоноукладчики на гусеничном ходу, они оборудованы устройством, принимающим бетонную смесь из бетоновоза или автобетоносмесителя. Подачу и распределение бетонной смеси осуществляет поворотный ленточный транспортер. Специальные устройства разравнивают бетонную смесь, уплотняют и заглаживают.
Битумовоз
Битумовоз – транспортное средство, предназначенное для перевозки битумов и жидких битумных материалов, имеющих температуру до 200 °С. Это специализированный грузовой автомобиль, или прицеп, полуприцеп. Резервуар для битума – горизонтальная цистерна емкостью до 15—25 м3. Битумовозы имеют специальные подогревательные устройства на дизельном топливе или керосине, чтобы обеспечить постоянную заданную температуру во время транспортировки. Битумовозы также оборудованы термометрами, указателями уровня налива, металлическими рукавами для слива жидкого битума. Битомовоз также может использоваться как автогудронатор, при строительстве дорог, если на него установить распределитель. Битумы – это природные образования – нефть, нефтепродукты, и искусственные, получаемые от переработки природных – каменноугольной, сланцевой – смол. Битумы использовались в 3000 г. до н. э. для покрытия водохранилищ, зернохранилищ, в строительстве тоннелей и зданий. Сейчас битумы имеют очень широкое применение в различных областях строительства и производства. На их основе изготавливают битумные лаки, пластики, изоляционные материалы кровельные. Битумы из твердых топлив – торфа и бурого угля получают растворителями и используют в литейной и электротехнической промышленности.
Бульдозер
Бульдозер – самоходная машина, предназначенная для землеройных работ – трактор или тягач, на гусеничном или колесном ходу. Основное рабочее устройство – навесной криволинейный отвал, щит, находящийся вне ходовой части машины. Бульдозер выполняет послойное копание, перемещение грунтов, полезных ископаемых, дорожностроительных материалов – песка, гравия, щебня, планирует дорожное покрытие, используется в дорожном строительстве, в постройке каналов, дорог и других объектов. Бульдозеры различаются по типу отвала: неповоротный, поворотный, универсальный. Неповоротный отвал установлен перпендикулярно продольности оси машины. Поворотный отвал, устанавливаемый под углом от продольной оси машины или также перпендикулярно. Универсальный отвал – состоит из двух шарнирно-сочлененных половин, которые можно устанавливать под любыми углами, к продольной оси машины или перпендикулярно к ней. Все отвалы имеют привод – гидравлический, канатный, электромеханический и выполняют движения – подъем, опускание, поворот, наклон отвала. Современные бульдозеры появились в середине XX в. на производствах тракторостроения. Они сконструированы на базе трактора, оснащены навесными рабочими устройствами различных конструкций, сменным оборудованием: откосниками, открылками, рыхлительными зубьями, уширителями, предназначенными для землеройных или планировочных работ. Основные характеристики бульдозера – тяговые качества, производительность, металлоемкость. Силовая установка бульдозера включает двигатель, силовую передачу, сцепление, коробку передач, соединительную муфту, центральную и конечную передачу. Ходовая система гусеничного бульдозера включает подвеску, гусеничные цепи, колеса – направляющие и ведущие, поддерживающие ролики, опорные катки. Ходовая система колесного бульдозера включает подвеску, оси, колеса с пневматическими шинами – направляющие и ведущие, механизмы управления – это рулевое устройство и тормоза. Электрическое оборудование – это источник электрического тока – аккумуляторная батарея, генератор, устройства освещения, вентиляции, звуковой и световой сигнализации. Работой бульдозера управляет водитель из кабины.
Виброкаток
Виброкаток – дорожная машина для уплотнения грунтов или дорожных покрытий, в несколько раз эффективнее использования статического катка. Основное рабочее устройство виброкатка – вальцы, одни из которых совершают вибрационные, колебательные движения. По способу перемещения виброкатка различаются – прицепные и самоходные. Прицепные виброкатки – одно– и двухсекционные, имеют гладкие, решетчатые вальцы или с шипами. Самоходные виброкатки имеют гладкие вальцы. Наибольшее распространение имеют прицепные односекционные виброкатки. Привод центробежного вибровозбудителя от двигателя внутреннего сгорания, а также самоходные с двумя вальцами и с механическим приводом вибровозбудителя и катка. Современные дорожные машины-катки появились в XX в., с общим развитием машиностроения. Усовершенствование их конструкции направлено на увеличение производительности.
Виброплита
Виброплита – вибрационная машина, используется в дорожно-строительных и ремонтных работах для уплотнения грунтов или дорожных оснований из гравия, щебня. Виброплиты имеют различие по способу перемещения, по виду привода. По способу перемещения бывают виброплиты ручные, прицепные, навесные, самопередвигающиеся, переставляемые. По виду привода виброплиты бывают: электрические, пневматические, гидравлические, с двигателем внутреннего сгорания. Более распространены виброплиты самопередвигающиеся с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Виброплита передвигается за счет горизонтальной составляющей возмущающей силы. Конструкция виброплиты включает: основное рабочее устройство – плиту, вибровозбудитель направленного действия, прижимные амортизаторы, управление, двигатель внутреннего сгорания. Принцип работы виброплиты основан на сообщении плите колебательного вибрационного движения, интенсифицирующего рабочий процесс. Совершенствование конструкции виброплиты направлено на увеличение производительности и разработку систем защиты от вредного действия вибрации.
Виброплощадка
Виброплощадка – вибрационная машина для уплотнения бетонной смеси при изготовлении бетонных конструкций и изделий в строительных работах. Виброплощадки различаются по характеру колебаний: круговые, вертикальные, горизонтальные. По конструкции виброплощадки бывают рамного и блочного типа. Виброплощадка состоит из виброблоков, прижимов, опорных пружин, карданных валов, электродвигателя. Принцип работы виброплощадки основан на передаче колебаний от нее закрепленной на ней форме с бетонной смесью с помощью прижимов. Прижимы бывают пневматические, механические или электромагнитные.
Грейдер-элеватор
Грейдер-элеватор – землеройная машина, оснащение автогрейдера, или также бывают самоходные прицепные модификации. Производительность 500—1600 м3/г и более, основан на непрерывном действии – срезании грунта и перемещении его в отвал или в транспортное средство. Нож грейдера, имеющий вид диска 600—1000 мм в диаметре, срезает грунт, который направляется по наклонному ленточному конвейеру длиной 8—10 м. Такие устройства используются при строительстве дорог, каналов, насыпей, в планировочных работах.
Землечерпальная машина (снаряд)
Землеройная плавучая машина используется для копания и извлечения грунта из воды, при дноуглубительных работах, строительстве подводных котлованов. Первые землечерпальные машины использовались для добычи полезных ископаемых, они назывались «дрога». И появились в конце XIX в.: в 1870 г. в Новой Зеландии и в 1893 г. в России, на Амуре, в 1900 г. на Урале.
Современные землечерпальные машины различают по типам в зависимости от рабочего оборудования: одночерпаковый штанговый, многочерпаковый, грейферный.
Одночерпаковая штанговая машина – это плавучий экскаватор с черпаком емкостью 12 м3, перемещается с помощью подъемных свай, используется для выработки тяжелых каменистых грунтов, имеет скалодробильное устройство.
Многочерпаковая машина непрерывного действия. Принцип ее работы основан на извлечении грунта черпаками, соединенными в замкнутую цепь, охватывающую два барабана, верхний барабан имеет привод. Емкость черпака до 1,5 м3. Перемещается машина с помощью судовых лебедок. Грунт перемещается насосами, шлангами или конвейерами. Используется для разработки тяжелого или легкого грунта.
Грейферная машина имеет поворотный грейферный кран, иногда несколько, до четырех. Грейферы бывают 2– или 4-створчатые, емкостью до 4 м3, что зависит от грунта, который перевозится в трюме машины. Такие грейферные машины используются для дноуглубительных работ около берега и передвигаются на тросах при помощи судовых лебедок.
Драга
Драга – плавучая землечерпальная и горно-обогатительная машина с комплексом оборудования для добычи полезных ископаемых из-под воды. Драги используют для разработки прибрежных россыпей или водоемов. По назначению драги различают на 2 класса: континентальные и морские.
Континентальные драги используют в замкнутом водоеме, они смонтированы на плоскодонном судне.
Морские драги используют в прибрежной зоне и даже в глубоководной части морей или океанов. Они смонтированы на килевых судах, самоходных или буксирных, и приспособлены к работе в открытом море при штормовом волнении. Драга имеет промывочнообогатительное оборудование, находящееся на самом судне или на отдельной плавающей установке.
И континентальные, и морские драги различаются по роду энергии, по способу передвижения, по глубине разработки, по принципу работы, по емкости черпаков.
Род энергии: электрический, паровой, дизельный. Способ передвижения: канатно-свайные, канатно-якорные. Глубина разработки: от 6 м и более 50 м. Принцип работы: одночерпаковые, многочерпаковые, грейферные.
Емкости черпаков: малые до 100 л, средние до 250 л, большие до 600 л.
Самая мощная в мире драга построена в России в 1969 г. на Иркутском заводе тяжелого машиностроения. Емкость ее черпаков 600 л, глубина копания до 50 м. Дальнейшее развитие землечерпальных машин направлено на оснащение их высокопроизводительным оборудованием, системами автоматизированного управления, контроля, на использование электронных устройств, повышение эффективности.
Измельчительные устройства
Измельчительные устройства – устройства, предназначенные для тонкого дробления твердого металла. Используются в горно-обогатительной, химической, металлургической, строительной промышленности. Принцип действия измельчения основан на деформации материала при воздействии на него определенными приспособлениями и определенными способами. Процесс измельчения материала был известен в древности. Самыми первыми простейшими измельчительными устройствами были каменные ступка и пест. Ими пользовались люди за 8000 лет до н. э., жернова с ручным приводом появились за 3500 лет до н. э. в Китае и Египте. Но, как правило, они использовались для измельчения зерна, частично при добыче полезных ископаемых и в строительстве. И еще очень долго процесс измельчения оставался ручным и низкопроизводительным. И только в XIX в. появилось машинное измельчение с общим развитием машинного производства.
Самое первое машинное устройство для измельчения (шаровая мельница) появилось во второй половине XIX в. Современные измельчительные устройства-мельницы различаются по назначению и конструкции. Они бывают барабанные, роликовые, кольцевые, вибрационные, струйные, бегуны. Барабанные мельницы (шаровые, стержневые) используются для измельчения твердых материалов в химической, цементной промышленности, при добыче полезных ископаемых.
Роликовые и кольцевые мельницы используются для измельчения средних и мягких материалов (фосфоритов, угля). Вибрационные и струйные мельницы используются для тонкого и сверхтонкого измельчения малых частиц.
Бегуны используют для измельчения кварца, шпата, глины в строительной промышленности. Производительность измельчительной машины зависит от материала. На расходуемую для измельчения энергию влияют прочность и размеры материала, степень загрузки измельчительного устройства. Чтобы не допустить переизмельчения материала, процесс идет в замкнутом цикле, при разгружении материала из мельницы измельченный продукт заданных фракций отводится, но недостаточно измельченный возвращается обратно. Чтобы добиться тонкого измельчения, процесс осуществляют в две-три стадии, используя две-три мельницы, иногда работающие в разных циклах – одна в открытом, другая – в замкнутом цикле. Дальнейшее усовершенствование конструкции измельчительных машин направлено прежде всего на повышение производительности.
Кабелеукладчик
Кабелеукладчик – устройство для прокладки кабелей. Кабелеукладчики различаются по конструкции, которая зависит от назначения. Основное рабочее устройство – приспособление, прокладывающее кабель. По конструкции кабелеукладчики бывают: ножевые, гидравлические, роторные.
Ножевой кабелеукладчик состоит из рабочего расклинивающего ножа и переднего ножа, барабанов, на которых намотан кабель, кассеты, роликов, уменьшающих трение кабеля внутри кассеты. Ножевой кабелеукладчик во время работы буксируется тракторами. При движении рабочий нож расклинивает грунт, образует узкую щель между поверхностью грунта и своей расклинивающей частью, глубина щели достигает 1,5 м. К тыльной стороне ножа на шарнирах прикреплена пустая кассета, через которую пропускается кабель (или сразу несколько кабелей) и укладывается на дно щели. Передний нож предназначен для разрыхления верхнего слоя грунта и устранения препятствий. Тяговое усилие зависит от плотности грунта, глубины прокладки и достигает до 500 км, такое усилие дает совместная работа 3 тракторов, но иногда их может быть и семь. Производительность ножевого кабелеукладчика 5 км трассы в день. С помощью ножевого кабелеукладчика прокладывают кабель в глинистых, песчаных, каменистых грунтах, талых, мерзлых, но после их предварительного разрыхления. Также его используют для прокладки кабеля через водоемы – реки, каналы. Если по водоему тракторы не могут пройти, при глубине более 1 м, то тяговое усилие передается при помощи длинных тросов, от идущих по берегу тракторов.
Подводный ножевой кабелеукладчик предназначен для заглубления кабеля в дно, прибрежных участков, чтобы защитить кабель от повреждения тралами. Подводный кабелеукладчик буксирует судно, которое движется со скоростью до 3 км/ч. Кабелеукладчик при этом движется по дну на глубине до 200 м на специальных полозьях и его нож роет траншею до 0,1 м шириной и глубиной до 0,7 м. Такой подводный кабелеукладчик оборудован приборами, контролирующими его работу, измеряющими скорость и расстояние и передающими все данные на буксирующее судно по специальному кабелю, соединяющему кабелеукладчик и кабельное судно.
Гидравлический кабелеукладчик используется для прокладки кабеля через реку или море. На кабельном судне находится насос. Он под напором подает воду по трубе, конец трубы находится под водой на заданной глубине, вода выходит из трубы через сопло и образованной сильной струей размывает грунт. Получается траншея, в нее укладывается кабель, проходящий через другую трубу, сматывающийся с барабана, который тоже находится на кабельном судне. Производительность такого способа укладки кабеля до 10 м/ч. Самое первое кабельное судно появилось в 1858 г. в Великобритании, с него был проложен первый телеграфный кабель, соединяющий Великобританию с континентальной Европой. В 1865—1874 гг. были проложены трансатлантические кабели также с английского кабельного судна. В конце XX в. такие кабельные суда есть во многих странах, весь кабельный мировой флот имеет более 30 судов водоизмещением 8000, 12 000, 17 000 т. Кабельное судно устроено так, что в его трюмах находятся баки цилиндрической формы, в которых уложено витками несколько тысяч километров кабеля. На палубе находятся специальные ангары, в которых закреплены усилители электрических сигналов. Концы кабеля присоединяют к усилителю. На корме судна и на носу с обоих бортов находятся кабельные машины-лебедки с электроприводом, с усилием до нескольких сотен кН. Кабельная машина оснащена натяжным устройством со шкивами или гусеничным. На носу судна находится кронштейн со шкивами для кабеля. Таким устройством осуществляется прокладка кабеля на глубину до 6000 м, скорость продвижения до 15 км/ч. На кабельном судне есть оборудование, непрерывно контролирующее прокладывание кабеля и имеющее связь с береговой станцией. Также на судне имеются устройства – захваты и поплавки для поиска и подъема кабеля с целью его ремонта. Если кабель прокладывается в прибрежных участках моря или через небольшие реки, каналы, то применяются обычные буксирные и грузовые суда, на которых устанавливаются лебедка и шкивы для прокладки кабеля.
Роторный кабелеукладчик – это самоходный роторный экскаватор с прицепной тележкой, оборудованной устройствами для погрузки, транспортировки и укладки кабеля. Такой кабелеукладчик используется для прокладки кабеля и в талых, и в мерзлых грунтах. Основное рабочее устройство роторного кабелеукладчика – диск с режущими зубьями. Производительность роторного кабелеукладчика до 1 км трассы в день.
Канавокопатель (траншеекопатель)
Канавокопатель – машина для разработки (копания) канав, кюветов, траншей, каналов, используется в строительстве, земляных работах, мелиорации, разработке полезных ископаемых. Машина – это трактор, как правило, на гусеничном ходу с основным рабочим устройством для копания. Различается по типу рабочего устройства: пассивное – плуг или отвал, или комбинированное многоковшовое устройство и шнек, и активное – ротор или фреза. Трактор может быть самоходный или прицепной. Канавокопатель, оборудованный фрезой, используют для строительства осушительных каналов в торфяных болотистых грунтах, глубина канала до 2 м. Фреза вращается со скоростью 30 м/с, создается усилие среза грунта, измельчения торфа и выброс его на расстояние до 20 м. Канавокопатель, оборудованный ротором, применяют при строительстве оросительных каналов в плотных грунтах. Глубина канала до 2 м. Скорость вращения роторов 8 м/с. При этом грунт разбрасывается на небольшое расстояние от канала и применяется для постройки дамб. Фрезерные и роторные канавокопатели прокладывают канал за один или несколько проходов, что зависит от заданной его глубины, ширины и категории грунта. Их производительность до 800 м3/ч. Канавокопатель, оборудованный прицепным или навесным плугом или отвалом, также предназначен для прокладки каналов. Основное рабочее устройство плужного канавокопателя – двухотвальный плуг, который использует тяговое усилие трактора, образует канал до 1,2 м глубиной за один проход. Его производительность 1800 м3/ч. Основное рабочее устройство отвального канавокопателя – два симметричных грейдерных отвала, они разрабатывают грунт послойно, формируют откосы канала и его дно. Производительность отвального канавокопателя до 1500 м3/ч. Комбинированный канавокопатель применяют для прокладки кюветов, при выполнении землеройных работ на железной дороге. За один проход он прокладывает канал до 3 м глубиной. И каждый из его рабочих приспособлений выполняет разработку и отделку определенной части сечения канала. Производительность комбинированного канавокопателя зависит от числа проходов и использованных комбинированных рабочих устройств. Канавокопатели имеют широкое применение в различных отраслях производства.
Каток
Каток – машина, относящаяся к типу дорожных машин, используется в строительных, дорожных работах для уплотнения грунтов, покрытий, дорожных оснований способом укатывания. Катки различаются по способу перемещения и по принципу действия. По способу перемещения катки бывают самоходные и прицепные. По принципу действия – статические и вибрационные. Основное рабочее устройство катков – стальные вальцы – гладкие, решетчатые или имеющие на своей поверхности шипы. В некоторых конструкциях катков вместо жестких вальцов используются пневматические шины. Эффективность уплотнения зависит от массы катка, для ее увеличения применяют нагружение машины балластом (железобетон, песок), масса дорожных катков от 5 до 50 т. Скорость движения 2—8 км/ч. Для уплотнения грунта и дорожных оснований используют прицепные катки с гладкими вальцами или на пневматических шинах. Для уплотнения дорожных покрытий используют самоходные катки с гладкими вальцами статического или вибрационного действия.
Кирковщик
Кирковщик – самоходная колесная машина, используется при ремонте дорожных покрытий. На автомобильном шасси смонтировано основное рабочее устройство – кирковщик, имеющий 7—11 зубьев, которые разрезают дорожное покрытие при ремонте дорог или коммуникаций, управление механическое или гидравлическое, привод от двигателя автомобиля.
Ковш
Ковш – основное навесное устройство многих дорожных машин. Емкость, имеющая литую конструкцию, сварную или штампованную. Ковш предназначен для захвата грунта, строительного материала или горной породы, отделения его, перемещения и разгрузки или погрузки в транспортное средство. Ковш имеет режущую кромку, как правило, с зубьями которой он легко врезается в разрабатываемый пласт. Разгружается ковш со стороны режущей кромки, а также способом открывания дна. Характеристика ковша: прочность, способность к быстрому наполнению и разгрузке. Ковшами разных конструкций оборудованы экскаваторы, землечерпалки, погрузчики. Ковши прикрепляются у одноковшовых погрузчиков на рукоятях или раме, у многоковшовых экскаваторов на рабочих цепях, у грейферов подвешиваются к несущей конструкции. Ковши различаются емкостью, которая зависит от применения. Одноковшовые экскаваторы имеют ковш емкостью 0,15—200 м3, многоковшовые имеют ковши емкостью до 7 м3. Одноковшовые погрузчики имеют ковш емкостью 0,07—30 м3, многоковшовые имеют ковши емкостью до 0,1 м3. Емкость ковша скрепера до 60 м3, драги до 1 м3. Число ковшов у многоковшовых машин также различается. Многоковшовые роторные экскаваторы могут иметь 6—18 ковшей, многоковшовые погрузчики – до 12, драги – до 50 ковшей.
Конвейер
Конвейер – машина, предназначенная для перемещения сыпучих или штучных грузов. Принцип действия – непрерывный. Состоит из тягового и грузонесущего устройства. Применяется в различных отраслях производства, а также в горных выработках и земляных строительных работах. Прототипы конвейеров применялись за несколько тысяч лет до нашей эры – в Китае, Индии, Египте – в основном для подачи воды. Первое конвейерное перемещение сыпучих грузов относится к XVI– XVII вв. С середины XIX в. расширилась область использования конвейера, что связано с применением новых прочных материалов при его изготовлении. В конце XIX в. производство конвейеров стало отдельной областью машиностроения во многих промышленных странах: Великобритании, США, Германии, России. Современные конвейеры различаются по типу тяги и грузонесущего устройства. Тяговые конвейеры могут быть – канатные, ленточные, цепные; без тяги – гравитационные, инерционные, винтовые; по грузонесущему устройству – ленточное, скребковое, пластинчатое, ковшовое. Тяговые конвейеры, как правило, имеют машинный привод – электрический или пневматический. В безтяговых конвейерах груз перемещается под действием силы тяжести. На конвейерах груз перемещается в горизонтальной или наклонной плоскости. Конвейеры различаются по роду перемещаемых грузов: штучных или насыпных, но есть конвейеры, конструкция которых дает возможность перемещать как штучные, так и насыпные грузы.
Ленточные конвейеры предназначены для транспортировки и сыпучих, и штучных грузов на большие расстояния – до 12 км и более. Они состоят из отдельных секций. Трасса горизонтальная прямолинейная, но может быть и наклонной. Грузонесущее и тяговое устройство – лента, движущаяся по стационарным роликовым опорам и сгибающая приводной и натяжной барабаны. Плоская лента перемещает штучные грузы, желобчатая – сыпучие. Привод ленточного конвейера – это электродвигатель, редуктор, барабан и соединительная муфта. Сыпучий груз на ленту загружают через воронку или направляющий лоток, разгружают с помощью пускового сбрасывателя через концевой барабан. Ленточные конвейеры эффективны и высокопроизводительны до нескольких тысяч т/ч. Скорость движения ленты 1,5—4,0 м/с, ширина ленты 300—2000 мм. Передвижные короткие ленточные конвейеры, применяемые в строительстве, монтируются на колесном ходу.
Скребковые конвейеры предназначены для транспортировки, как правило, сыпучих грузов. Принцип работы основан на движении скребков по желобу, которые перемещают груз, поступающий в желоб через воронку. Контур сечения желоба и скребков всегда одинаковы по форме. Желоба изготавливаются из металла, скребки – из стали. Скребковые конвейеры перемещают груз на расстояние до 100 м, скорость их 1,0 м/с, производительность 50—350 т/ч, но они расходуют много энергии на преодоление сопротивлений. Разновидностью скребковых конвейеров являются трубчатые, их тяговая цепь и скребки находятся в трубе, и скребки заполняют все сечение трубы.
Инерционные конвейеры предназначены для транспортировки сыпучих грузов на короткие расстояния в горизонтальном и в наклонном направлении. В таких конвейерах груз движется под действием силы инерции. Инерционные конвейеры бывают качающиеся и вибрационные. Вибрационные конвейеры наиболее производительны, до 400 т/ч.
Эффективность конвейера зависит от соответствия его параметров свойствам груза и технологическим условиям. Технологические условия – это производительность, длина перемещения груза, направление – горизонтальное, вертикальное, наклонное, форма трассы, условия загрузки-разгрузки, размеры, плотность груза, ритм и интенсивность подачи. Конвейеры имеют высокую эффективность и возможность различной формы, невысокую стоимость, с этим связано их широкое применение в различных областях производства.
Копатель колодцев
Копатель колодцев – передвижная машина, предназначенная для копания шахтных колодцев. Машина смонтирована автомобильным грузовым прицепом, буксируемым автомобилем или трактором. Машина выполняет рытье колодца в грунтах средней плотности и в мягких грунтах – песок, глина, и оборудует колодец обсадными кольцами. Рабочее устройство копателя – это вышка, бурильная штанга, лебедка для подъема бура. Лебедка и бурильная штанга приводятся в движение с помощью двигателя внутреннего сгорания. Мощность двигателя до 22 кВт. С помощью лебедки осуществляют спуск в колодец обсадных колец из железобетона. Бур оснащен ножами, которые при его вращении врезаются в грунт, порода разрыхляется и поступает в полость бура, его поднимают на поверхность, и порода выбрасывается. Глубина такого колодца достигает 30 м, диаметр 125 мм. Производительность машины – копателя колодцев составляет 1,7 м/ч.
Корчеватель
Корчеватель – навесная машина, используемая в дорожно-строительных работах по подготовке дорожной полосы. Выполняет корчевание пней, кустарника, погрузку их, а также камней, грунта в транспортные средства. Для осуществления этих работ машина имеет рабочие устройства. Корчеватель-погрузчик, ковш, бульдозер. Корчеватель имеет клыки, которые углубляются в грунт под пни или камни, извлекают их рабочим поворотом его рамы.
Корчеватель осуществляет погрузку камней и пней, удерживая их грейферными захватами погрузчика. Размеры устройств: ширина отвала бульдозера 2,5 м, ширина корчевателя-погрузчика 1,7 м. Эти навесные устройства смонтированы на базе трактора на гусеничном ходу. Производительность ковша – 30—70 т/ч, бульдозера до 100 м3/ч. Сменным навесным оборудованием трактора также может быть дернорез, срезающий дерновый слой шириной 30 см, отвал и подрезающие ножи – для удаления кустарника, рыхлитель – для разрыхления плотного грунта специальными распложенными на раме зубьями, захватывающими слой глубиной до 70 см. Также это устройство способно разрушать покрытия из щебня или гравия.
Крановая техника
Крановая техника – различные транспортно-подъемные средства, используемые в строительстве и дорожных работах.
Кран автомобильный
Кран автомобильный – самоходное погрузочно-разгрузочное средство, используется в строительно-ремонтных работах для погрузки и разгрузки подвижного состава автотранспорта. Подъемное устройство смонтировано на серийном автомобильном шасси. Основное рабочее устройство – поворотная консольная стрела, грузоподъемное приспособление – сменное: крюк, гейфер. Грузы – тяжеловесные, штучные, навалочные.
Для подъема штучных грузов применяется крюк, для погрузки навалочных грузов – грейфер. Привод крана (стрелы) – электрический, гидравлический или механический от двигателя автомобиля, через коробку отбора мощности. Модификации крана различаются в основном по грузоподъемности и вылету стрелы.
Грузоподъемность достигает более 16 т, вылет стрелы до 12 м, но при оборудовании специальной вставкой до 22 м. Высота подъема крюка до 18,5 м. Во время работы для увеличения устойчивости кран устанавливается на дополнительные опоры-аутригеры. Управление работой крана осуществляет крановщик из специальной поворотной кабины. Применение таких кранов в строительно-дорожных работах очень эффективно.
Кран пневмоколесный
Кран пневмоколесный – самоходное транспортно-подъемное средство, используется в строительных работах. Подъемное устройство смонтировано на специальном шасси. В зависимости от работы кран оборудован сменными стрелами. Длина их достигает 60—100 м и более. Во время работы используются дополнительные опоры-аутригеры. Грузоподъемные приспособления – это крюки, грейферы. Грузоподъемность пневмоколесного крана достигает 200 т, но у специальных монтажных до 600 т.
Простейшие подъемные устройства, применяемые до XVIII в., были деревянными с ручным приводом, и только в XIX в. отдельные вращающиеся детали стали делать металлическими.
Современные мощные краны большой грузоподъемности появились в середине XX в., с общим развитием машиностроения и ростом областей производства их использования.
Модификации различаются в основном по грузоподъемности и вылету стрел, использованию различных грузоподъемных приспособлений.
Дальнейшее усовершенствование направлено на увеличение этих основных параметров – грузоподъемности, вылета стрелы, высоты подъема груза, маневренности, производительности, точности работы.
Машина по уборке улиц
Машина по уборке улиц – самоходная уборочная машина, используется для очистки улиц, проезжей части. Эта машина принадлежит к группе коммунальных машин, смонтирована на серийном шасси грузового автомобиля. Машина осуществляет уборку с увлажнением, мойку и поливку. С проезжей части дорог мусор собирается вращающимися цилиндрическими и коническими щетками и подается на транспортер, откуда сбрасывается в бункер машины. Очистка улицы производится пневматическим способом с увлажнением. Также на шасси автомобиля смонтированы цистерна емкостью до 6000 л, центробежный насос и распределительные насадки, разбрызгивающие воду. Такие поливномоечные машины могут быть использованы не только для обработки дорожного покрытия, но и поливки газона. Современные коммунальные машины появились в XX в., и их усовершенствование направлено на повышение надежности, маневренности, производительности, на использование базового шасси и различного навесного оборудования.
Мусоровоз
Мусоровоз – самоходная машина на базе грузового автомобиля, относится к группе коммунальных машин, используется для вывоза мусора с территорий населенных пунктов. Рабочее устройство смонтировано на серийном шасси автомобиля. Управление осуществляет водитель из кабины. Мусоровозы различаются по конструкции: контейнерные и кузовные. Контейнерный мусоровоз используется для перевозки сменных контейнеров – мусоросборников.
Такой автомобиль имеет рабочее грузоподъемное устройство: поворотный консольный кран, осуществляющий погрузку и выгрузку контейнеров-мусоросборников. Кузовной мусоровоз используется для извлечения мусора из контейнера-мусоросборника. После поступления в кузов мусор уплотняется, это повышает коэффициент загрузки. Современные модификации таких автомобилей появились в середине XX в. с общим развитием автомобильной промышленности и с ростом потребностей городского хозяйства, их дальнейшее применение связано с усовершенствованием конструкции, направленной на повышение производительности, маневренности, эффективности.
Нарезчик швов
Нарезчик швов – машина на колесном ходу для нарезки швов в бетонном покрытии при ремонте. Основное рабочее устройство – вибрационные режущие приспособления – ножи для нарезки швов в свежеуложенном бетоне, и абразивные диски для нарезки швов в затвердевшем бетоне. Вибрационный нож нарезает поперечные швы, вибродиск – продольные швы. Машина оборудована специальным устройством – выглаживающим поддоном, для разглаживания покрытия в зоне шва.
Осветительное оборудование для трасс
Осветительное оборудование для трасс – световой прибор «заливающего света», предназначенный для освещения открытой территории, строительной площадки. В таких приборах применяют стеклянные или металлические круглосимметричные отражатели 0,25—0,6 м в диаметре, дающие веерообразный пучок света. Величина силы света у прибора «заливающего света» с лампами накаливания – 105—107 кд. Плоский угол излучения в вертикальной и горизонтальной плоскостях находится в пределах 12—30° и 40—20°. В приборах заливающего света применяют источники света мощностью 50 кВт. Дальнейшее усовершенствование световых приборов для освещения строительных объектов направлено на снижение его массы, повышение точности при изготовлении оптических устройств, использование мощных источников света.
Раздельщик трещин
Раздельщик трещин – машина на колесном ходу для разделки швов способом заливки их специальной эмульсией, машина имеет секционную раму на самоходном шасси. По раме передвигается каретка, на которой установлены сопла, разбрызгивающие эмульсии. На раме расположены компрессор и баки для эмульсии. Производительность 1500—3000 м3/ч. Такие машины используются в строительных и ремонтных дорожных работах для создания влагонепроницаемой поверхности покрытия.
Скрепер
Скрепер – землеройно-транспортная машина, предназначенная для послойного срезания грунта, транспортирования его и разравнивания или разгружения в отвал. Используется в дорожном строительстве для планировки поверхности дорожного покрытия, в горном деле при добыче полезных ископаемых. Основной рабочий орган – ковш, который с поверхности срезает грунт послойно. Скреперы различаются по виду тяги, по способу погрузки и разгрузки грунта, по типу привода, по параметрам ковша. По виду тяги скреперы бывают самоходные или прицепные, буксируемые трактором на гусеничном или колесном ходу. Способ забора грунта бывает свободный или принудительный. Свободный способ осуществляется при движении скрепера вперед с опущенным ковшом, разгрузка грунта из ковша, как правило, происходит на ходу, высыпаясь или между колесами скрепера, или назад за его колеса. Или грунт разгружается слоями толщиной до 0,5 м. Дальность перевозки грунта доходит до 0,1—5 км. Емкость ковша скрепера составляет от 3 до 18 м3. Принудительный способ забора грунта осуществляется загрузкой ковша скребковыми элеваторами с автоматизированным управлением.
Скрепером также называется ковш – основное рабочее устройство канатноскреперных установок, которые используются на транспортных работах на поверхности и под землей. Рабочие действия скрепера – ковша осуществляет лебедка при помощи системы блоков и канатов.
Снегоуборочная техника
Снегоуборочная техника – машины для уборки снега и его погрузки в транспортное средство. Для уборки снега применяются машины-снегоочистители. Они различаются по типу основного рабочего устройства и бывают плужные и роторные. Плужный снегоочиститель – это автомобиль или трактор, в передней части которого смонтировано очистное устройство – плуг, срезающий снег. Роторный снегоочиститель – это также автомобиль или трактор, имеющий два рабочих устройства – ротор и шнек или фреза, плуг: фреза срезает снег и подает в ротор, который отбрасывает снег на расстояние до 20 м. Такие шнекороторные снегоочистители имеют широкое распространение.
Для погрузки снега в транспортное средство применяется машина-снегопогрузчик на базе автомобиля. Его основное рабочее устройство – диск и питатель с захватывающими лапами. Лапы загребают снег и подают на скребковый транспортер, который передвигает его и сбрасывает в транспортное средство – самосвал или прицеп, буксируемый трактором, тягачом. Такая снегоуборочная техника очень эффективна и используется для очистки от снега проезжей части и тротуаров улиц в городах и дорог междугородного сообщения.
Трамбовка
Трамбовка – ручная машина, предназначенная для уплотнения грунта или строительных материалов при выполнении дорожно-строительных работ. Основное рабочее устройство – трамбующий башмак. Привод электрический или пневматический. Принцип работы основан на возвратно-поступательном движении трамбующего устройства. Рукоятка управления оборудована амортизатором. Масса электрической трамбовки достигает 150 кг, производительность до 80 м3/ч. Но используется ручная трамбовка при небольших объемах работ, в труднодоступных местах. Для больших объемов применяется трамбующая машина.
Трамбующая машина
Трамбующая машина – самоходная машина, предназначенная для послойного уплотнения грунта различного состава и состояния. Трамбующая машина смонтирована, как правило, на тракторе или самоходном шасси. Основное рабочее устройство – плита, осуществляющая уплотнение грунта. На шасси трактора также установлены: передняя и задняя подвески, редуктор, полиспастный механизм, канатный компенсатор, направляющие штанги, тяга, канат, подвижные удлинители. Трамбующие машины бывают тяжелые, средние и легкие. Тяжелые трамбующие машины монтируются на гусеничных тракторах или на стреловых экскаваторах. Трамбующая плита у них имеет массу до 3 т и опускается, сбрасывается с высоты до 2,5 м, тем самым выполняя уплотнение грунта. Средние дизель-трамбовки смонтированы на самоходном шасси или как навесное оборудование трактора.
Навесные трамбующие машины на базе гусеничного трактора имеют дизель-трамбовку, иногда несколько трамбовок, работающих поочередно, или плиту, толщина уплотняемого слоя при этом до 1,5 м, рабочая скорость 0,2—0,3 км/ч, производительность до 450 м3/ч. Легкие – это ручные трамбовки.
Трамбующие машины различаются по способу воздействия трамбующего устройства на уплотняемый грунт или непосредственное воздействие на грунт самого трамбующего устройства или через плиту, лежащую на грунте.
Трейлер
Трейлер – передвижное транспортное средство для перевозки тяжелых крупногабаритных грузов. Трейлер представляет собой многоосный прицеп, буксируемый тягачом. У него низкое шасси грузового автомобиля и много осей (до 6), число колес на одной оси доходит до 8, это должно снизить нагрузку на дорожное покрытие, что необходимо при большом весе перевозимого груза. На шасси трейлера расположена платформа без бортов, имеющая настил из металла, откидывающиеся трапы предназначены для погрузки и разгрузки. Как правило, трейлер имеет погрузочно-разгрузочные устройства, лебедки, которые работают от двигателя тягача. Трейлеры перевозят большие и тяжелые грузы, например такие, как детали турбин. Поэтому их грузоподъемность составляет до 60 т и даже до 100 т.
Триммер
Триммер – погрузочно-разгрузочное средство. Представляет собой передвижную машину – конвейер. Основное рабочее устройство – ротор или движущаяся лента. Принцип работы этой машины основан на перемещении сыпучих грузов способом разбрасывания в стороны. Расстояние, на которое может быть перемещен грунт, достигает 30 м. Производительность может составлять 1000 т/ч и даже более, так как она зависит от вида груза и назначения машины. Такие конвейеры используются для перемещения сыпучих грузов, таких как грунт, песок, разрыхленная порода. Они работают в карьерах, шахтах, на строительстве дамб, используются для планировочных работ.
Трубоукладчик
Трубоукладчик – машина, предназначенная для прокладки трубопроводов. Смонтирована на базе гусеничного трактора. Основное рабочее устройство – боковая стрела с захватом, а также контргруз – уравновешивающий трактор, лебедка на специальной раме и привод. Основная характеристика трубоукладчика – грузоподъемность, которая достигает 35 т. Работа трубоукладчика при укладке трубы в траншею заключается в следующих действиях: удержание трубопровода на весу, во время прохождения по нему очистных и изоляционных машин, опускание трубопровода в траншею, удержание конца трубопровода при выполнении сварочных работ. И также трубоукладчик используется для разных погрузочно-разгрузочных работ в зоне строительства трубопровода. Трубоукладчики стали применяться в XX в., когда широко распространилось строительство трубопроводов как вида транспорта, передающего на дальние расстояния жидкие, газообразные продукты. Как правило, трубопроводный транспорт используется для транспортировки нефти или газа. Трубопроводы различаются по территориальному расположению и назначению, они бывают промышленные и магистральные. По промышленному трубопроводу транспортируются нефтепродукты в пределах производственного предприятия для осуществления технологического процесса. По магистральному трубопроводу готовые нефтепродукты транспортируются с нефтеперерабатывающих заводов в районы потребления или с мест добычи к местам переработки (на заводы) или к местам дальнейшей транспортировки, например в порты, для перегрузки в танкеры. Трубопровод – эффективный, экономичный вид транспорта. Транспортировка по нему механизирована и автоматизирована, что снижает себестоимость жидких грузов почти в три раза. Дальнейшее использование трубопроводного транспорта направлено на увеличение диаметра труб и грузоподъемности, маневренности трубоукладчика.
Установка для откачки воды – насосная установка
Установка для откачки воды – насосная установка – устройство, состоящее из насосного агрегата, подводящего и отводящего трубопроводов, резервуаров для воды, приборов (контрольно-измерительные, автоматическое управление, сигнализация). Насосные установки различаются по назначению, по принципу работы и использования. По принципу использования насосные установки бывают постоянные, временные, краткосрочные. По принципу работы насосные установки бывают с раздельной, параллельной или последовательной работой, если участвуют несколько насосов.
Насосные установки по назначению бывают: водопроводные, канализационные, строительные. Если насосная установка применяется на короткое время, то используется передвижной насосный агрегат, гибкие шланги вместо труб, основной показатель насосной установки – полная высота подачи жидкости. Основное рабочее устройство насосной установки – насосный агрегат, состоящий из насоса, двигателя и передачи. Насосные агрегаты различаются по типу двигателя и по монтажу, который зависит от назначения. По типу двигателя насосные установки бывают: электронасосные – двигатель электрический, турбонасосные – двигатель-турбина, дизельные – двигатель внутреннего сгорания. Первые прототипы насосных агрегатов пробовались в 1613, 1698, 1712 гг. Но они имели привод от водяного колеса или водяного пара, и только в начале XX в. распространились насосные агрегаты с электроприводом. Насосный агрегат небольшой мощности имеет корпус, в котором некоторые узлы двигателя и насоса общие – это моноблочная конструкция.
Но используется и немоноблочная конструкция, в которой насос и двигатель соединены муфтой, через передачу вращения валов, или ременную передачу с простыми или ступенчатыми шкивами и также индукционные муфты скольжения. Работа насосной установки осуществляется за счет взаимодействия насосного агрегата с другими составными устройствами установки. Характеристика режима работы насосной установки – равенство напора насоса преодолеваемому напору, в данных условиях. Изменение режима работы насосной установки происходит или от влияния разных факторов, или специальным регулированием, например изменением частоты вращения вала насоса. Для устойчивого действия насосной установки обязательно, чтобы высота расположения насоса над захватываемой жидкостью не превышала высоты всасывания. Пуск, остановка, контроль работы насосной установки осуществляется автоматически, соответствующими реле, контакторами и другими устройствами.
Цементовоз
Цементовоз – транспортное средство, предназначенное для перевозки цемента без тары. По способу передвижения цементовозы бывают автомобильные, железнодорожные – вагоны, суда-цементовозы, речные и морские. Основное устройство цементовоза – вертикальный или горизонтальный резервуар. Разгрузка пневматическая и гравитационная.
Автоцементовоз смонтирован на шасси грузового автомобиля – это горизонтальный резервуар – цистерна – полуприцеп. Внутри нее находятся аэролотки для подачи воздуха в цемент. Аэролотки – это металлический желоб, тканевая пористая перегородка и металлический откос. На шасси автотягача находится компрессор. Цемент загружается в цементовоз гравитационным способом. Разгрузка осуществляется таким способом: включается компрессор и воздух направляется через перегородку аэролотка тонкими струями в цемент, который стекает, как жидкость, по наклоненному на 6° аэролотку и направляется к разгрузочному патрубку, через который подается сжатым воздухом на высоту до 25 м в силос. Автоцементовоз имеет грузоподъемность до 22 т и используется для транспортировки цемента на расстояние до 150 км.
Железнодорожный цементовоз — это бункерный вагон грузоподъемностью до 60 т, вагон-цистерна или несколько цилиндрических резервуаров на одной железнодорожной платформе. По железной дороге цемент перевозится на расстояние до 1000 км.
Суда-цементовозы имеют грузоподъемность до 5000 т. В них перевозится цемент с цементных заводов, расположенных вблизи водных путей. Используется транспортировка цемента на судах в контейнерах.
Цемент – это искусственный неорганический порошкообразный вяжущий материал, обладающий способностью при взаимодействии с водой или жидкостями образовывать пластичную массу, твердеющую и превращающуюся в прочный камень. Цемент – основной строительный материал для получения строительных растворов, бетона. Сырье для изготовления цемента: известняк, глина, мергели, мел, глинистые сланцы, кварцевые пески, бокситы, железные руды. Развитие производства цемента и его перевозок связано с растущей потребностью строительства.
Цементораспределители
Цементораспределители – дорожные машины, предназначенные для выполнения цементобетонных покрытий. Машина, представляющая собой трактор, имеющий навесное оборудование, осуществляющее подготовку дорожного основания, устройство, планирующее песчаный слой и уплотняющее его, устанавливающее рельс-формы и осуществляющее стыковку и закрепление их звеньев, распределяющее цементобетон по подготовленному основанию, уплотняющее, отделывающее поверхность, затирающее швы и обрабатывающее уложенный бетон, эти же работы выполняет самоходная машина рельсоукладчик. Принцип его работы основан на перемещении по рельс-формам и планировании слоя песка и уплотнения его. Для этого машина имеет специальное рабочее устройство: профилированный отвал для планировки слоя, и вибробрус для его уплотнения. При такой обработке получается слой полотна шириной до 7 м и толщиной 300 мм. Устройства распределители периодического или непрерывного действия осуществляют равномерное распределение цементобетонной смеси по ширине дорожного основания.
Отделочная машина выполняет разравнивание и уплотнение цементобетонной смеси. Такие отделочные машины различаются по типу ходовой части и принципу работы. Устройство ходовой части: гусеничное или колесное шасси, передвижение по рельс-формам. Принцип работы трамбующий или вибрационный. Основные рабочие устройства этой машины: разравнивающий брус, трамбующий брус, разглаживающая плита. Разравнивающий брус разравнивает по основанию цементобетонную смесь, трамбующий брус уплотняет ее. Разглаживающая плита выполняет окончательную отделку поверхности.
Также существуют специализированные машины, выполняющие разглаживание слоя полотна шириной более 7 м. Их производительность 80 м3/ч. Дальнейшее усовершенствование таких дорожноотделочных машин направлено на увеличение их производительности, маневренности и снижение затрат энергии, использование автоматизации и создание различных сменных навесных устройств.
Щебнеукладчики
Щебнеукладчики – дорожные машины для распределения щебня или гравия, применяются в дорожно-строительных работах для формирования дорожных оснований или переходных покрытий. Специальная машина имеет устройство для распределения строительных материалов: щебня, гравия, каменной крошки, укладывая полотно шириной до 3600 мм и высотой слоя до 250 мм. У машины есть специальное приспособление для образования уклона дорожного покрытия. Машина также оборудована двумя виброплитами, уплотняющими слой выложенного на полотно щебня. Машина имеет производительность до 100 т/ч. Устройство, распределяющее каменную крошку, может быть навесным оборудованием самосвала. Самосвал имеет регулирующую заслонку, через которую подаются из кузова самосвала мелкие фракции каменной крошки. Распределитель каменной крошки имеет производительность 800 м2/ч. Для стабилизации и измельчения щебня, гравия или грунта перемешивают их с вяжущими материалами неорганическими: цементом, известью, органическими: битумом, дегтем. Как правило, такую небольшую по объему работу осуществляют специальные дорожные фрезы: прицепные на двухколесном шасси или навесные на тракторе или грейдере. Если же объем работ по измельчению этих строительных материалов большой, то для таких работ используются специальные самоходные машины на базе грузового автомобиля или агрегат, в состав которого входят многоковшовый погрузчик, смеситель и укладчик. Погрузчик имеет шасси гусеничного трактора и выполняет функции тягача.
Экскаватор
Экскаватор – машина для разработки ковшом грунта, горных пород (способом копания), погрузки их в транспортирующее средство или укладки в отвал, используется при проведении земляных, дорожных работ, строительстве дорог, горных выработках. Первые попытки строительства и использование ковшовых копательных машин для земляных работ начались с XVI в. В XIX в. были построены экскаваторы в России и США. Но широкое распространение использование экскаваторов получило в конце XIX – начале XX вв. Они были полноповоротные, одноковшовые, на гусеничном, рельсовом ходу, с двигателем внутреннего сгорания. В 1901 г. в России был налажен выпуск одноковшовых экскаваторов на Путиловском заводе в Петрограде, в 1937 г. – на Урале. Производство современных мощных экскаваторов имеется в разных странах: США (фирмы «Хартитфегер», «Марион», «Бюсайрус»); в Германии, Великобритании, Франции, Японии, Чехии. Экскаваторы отличаются большой мощностью, емкость ковша составляет более 160 м2, длина стрелы 100 м. Производительность мощных роторных экскаваторов до 5000 м3/ч. Современные экскаваторы различаются по устройству ковша на две группы: одноковшовые и многоковшовые.
Одноковшовые экскаваторы – наиболее распространенный класс. Их рабочий цикл состоит из следующих действий: копание грунта, заполнение им ковша, места его разгрузки, разгрузка грунта из ковша в транспортное средство или в отвал, возвращение ковша на место работы. Продолжительность цикла зависит от условий работы и от типа экскаватора и может составлять до 80 с. Производительность одноковшового экскаватора с ковшом емкостью 1 м3 достигает 180 м3/ч. Одноковшовые экскаваторы применяются для выработки самых различных грунтов: крепких, мягких, неоднородных, с твердыми включениями. Скальные породы предварительно разрыхляют. Одноковшовые экскаваторы различаются по роду ходового оборудования, по типу привода, по роду силовой установки, по виду управления, по виду рабочего оборудования, по назначению. Ходовое оборудование: колесное, гусеничное, плавучее, шагающее, рельсовое, колесно-гусеничное. Тип привода: один двигатель и смешанный или индивидуальный привод всех механизмов. Род силовой установки: двигатель внутреннего сгорания, дизельный, карбюраторный, электрический, гидравлический, пневматический, комбинированный. Вид управления: ручное, гидравлическое, пневматическое, электрическое смешанное. Вид рабочего оборудования: прямая лопата – жесткая шарнирная связь ковша со стрелой, обратная лопата – также жесткая шарнирная связь ковша со стрелой, фарлайн, грейфер – гибкая связь ковша со стрелой. Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, используются для разработки полезных ископаемых, рытья котлованов в крепких, каменистых, скальных породах и грунтах. Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, применяются для копания траншей, прокладки трубопроводов, устройства фундаментов, рытья котлованов глубиной 8 м.
Экскаватор-драглайн. Ковш подвешен к стреле с помощью подъемного и тягового каната. Такие экскаваторы используются для разработки скальных, предварительно разрыхленных пород, выемку грунта ковш-драглайн осуществляет ниже уровня установки самого экскаватора. Экскаватор-грейфер используется для рытья котлованов, работы под водой, погрузочных работ. Экскаватор-струг используется в дорожном строительстве для планировки покрытия. Универсальный экскаватор имеет различное сменное оборудование, используется в различных земляных, строительных, монтажных, подъемно-транспортных, погрузочных, разгрузочных, свайных, буровых работах. Сменное оборудование – это, например, лопата, кран, драглайн. По назначению одноковшовые экскаваторы делятся на строительные, карьерные, вскрышные, тоннельные, шахтные, плавучие. Строительные экскаваторы различаются по емкости ковша, грузоподъемности крана, массе. Малой мощности – емкость ковша до 1,8 м3, грузоподъемность крана до 45 т, масса до 65 т. Средние – емкость ковша до 3 м3, грузоподъемность крана до 80 т, масса до 100 т. Большой мощности – емкость ковша до 6 м3, грузоподъемность крана до 150 т, масса 210 т. Строительные экскаваторы бывают на гусеничном или на пневмоколесном ходу, используются для выработки как мягких, так и крепких грунтов. Карьерные экскаваторы имеют мощное рабочее оборудование – лопату или драглайн, высокие рабочие усилия, скорость работы и большую производительность. Некоторые карьерные экскаваторы имеют емкость ковша до 20 м3 и массу до 900 т. Они используются в карьерах в крепких грунтах для выработки породы и погрузки в большегрузные автосамосвалы.
Ходовое оборудование карьерных экскаваторов – гусеничное, силовое – электрический двигатель. Вскрышные экскаваторы используют для перемещения вскрышных пород в отвал или погрузки в транспортное средство. Емкость ковша до 150 м3, масса 700—12 700 т, ходовое оборудование – 4 гусеницы, силовое – электрическое. Также используются и шагающие драглайны с емкостью ковша более 160 м3, массой до 14 000 т. Тоннельные, шахтные экскаваторы применяются в подземных условиях, при проходке тоннелей, строительстве подземных сооружений, выработке полезных ископаемых. Емкость ковша 1 м3, масса до 30 т.
Многоковшовые экскаваторы имеют рабочее оборудование – ковш, шарнирную ковшовую раму, стрелу, платформу, на которой оно установлено, ходовое оборудование – гусеничное, пневмоколесное, рельсовое, шагающее. Работа многоковшового экскаватора состоит в копании, захвате, транспортировке, разгрузке грунта на конвейер или в транспортное средство. Многоковшовые экскаваторы по виду рабочего оборудования бывают цепные и роторные. В устройстве цепного экскаватора – ковши (до 40 шт.) укреплены на цепи, движущейся по каткам рамы.
В роторных экскаваторах – колесо-ротор с ковшами (до 24 шт.). Скорость работы роторных больше, чем цепных, так как ротор грунт не транспортирует, но высыпает на конвейер роторной стрелы.
Цепные экскаваторы используются для отделки откосов, роторные – для выработки и складирования грунта.
По направлению движения ковшей многоковшовые экскаваторы бывают поперечного или продольного копания.
В наши дни экскаваторостроение – это целая отрасль машиностроения. Развитие ее направлено на увеличение производительности, мощности, использование новых конструкций, создание автоматических систем управления всеми машинами комплекса, строительство экскаваторов различной массы и повышение эффективности.
Бетоноукладчик – машина, осуществляющая прием и распределение бетонной смеси на заданном рабочем участке при выполнении строительных работ. Бетоноукладчики различаются по назначению: для строительства бетонных покрытий дорог, площадок, фундаментов, полов и для изготовления железобетонных изделий. В строительстве дорог применяются бетоноукладчики на рельсовом ходу. На строительных площадках – самоходные бетоноукладчики на гусеничном ходу, они оборудованы устройством, принимающим бетонную смесь из бетоновоза или автобетоносмесителя. Подачу и распределение бетонной смеси осуществляет поворотный ленточный транспортер. Специальные устройства разравнивают бетонную смесь, уплотняют и заглаживают.