— тормозной шкив;

7 — проволока; 8 — каретка

Натяжение проволоки подвешенными на нее грузами ис­пользуется н арматурно-намоточных машинах, применяемых при изготовлении плоских предварительно напряженных плит.

5. Машины и оборудование для укладки и уплотнения бетонной смеси

Процесс формования железобетонных изделий состоит из двух основных операций: укладки бетонной смеси в подготовлен­ную форму с заранее вложенной арматурой и уплотнения бетон­ной смеси в форме.

М. Зак. 5186

1. Машины и оборудование для укладки бетонной смеси

Такими машинами являются бетонораздатчики и бетоноук­ладчики.

Бетонораздатчики — это самоходные бункеры, оборудо­ванные затворами и предназначенные для транспортировки и вы­дачи бетонной смеси в форму.

Бетонная смесь в бункер бетонораздатчика загружается не­посредственно из стационарного бункера бетоносмесительной ус­тановки или с помощью бадьи, транспортируемой краном. Загру­женный бетонораэдатчик перемещается к месту установки формы и укладывает в нее смесь. Количество бетонной смеси, поступаю­щей в форму, регулируется степенью открывания затвора и ско­ростью перемещения бетонораздатчика вдоль формы. Уложенная смесь, как правило, разравнивается вручную.

Основным преимуществом бетонораздатчиков является про­стота их устройства, а недостатком — малая степень механиза­ции.

Бетонораздатчики широко применяются при стендовом и поточно-агрегатном способах производства. При конвейерном спо­собе производства в большинстве случаев применяются более сложные, но более совершенные машины — бетоноукладчики.

Бетоноукладчики отличаются от бетонораздатчиков тем, что позволяют значительно механизировать не только укладку, но и процесс распределения бетонной смеси по форме и ее дозирова­ние. Для этой цели у выходного отверстия бункера бетоноуклад­чика устанавливается его рабочий орган-питатель.

Ленточные питатели бетоноукладчиков (рис.6.13, а) име­ют конвейерную ленту 1 с приводным барабаном 2, расположен­ную под бункером 6 бетоноукладчика. При движении ленты бе­тонная смесь поступает из бункера в форму непрерывным потоком. Для того, чтобы бетонная смесь поступала в форму рав­номерно, впереди бункера по всей его ширине устанавливается копильник 5. Передняя стенка копильника состоит из ряда за­слонок 3, степень открывания которых регулируется гидравличе­скими цилиндрами 4. Этими заслонками можно управлять тол­щиной выдаваемого слоя на различных участках ленты и подавать нужные объемы бетонной смеси. Принцип работы уст­ройства основан на том, что высота выходной щели бункера все­гда превышает высоту выходной щели копильника, благодаря че­му в последнем образуется подпор, обеспечивающий устойчивую толщину выдаваемого в форму слоя бетонной смеси.

Рис.6.13. Схема питателей бетоноукладчиков: _а — ленточный; б — вибролотковый; в — ленточный с вибронасадком; 1 — лента;

2. — приводной барабан; 3, 8 — заслонки; 4 — гидроцилиндр;

4. — копильник; 6 — бункер; 7, 15 — амортизаторы; 8 — насадок;

8. — профиль; 10 форма; 11 — лоток; 12 — электромагнитный

вибровозбудитель; 13, 18 — дебалансиые вибровозбудители;

14. 17 — коробы; 16 — рама; 19 — ленточный питатель;

20 — виброплощадка; 21 — устройство для подъема поддона;

22 — поддон

Бетоноукладчики с ленточными питателями обычно приме­няются при изготовлении широких плоских железобетонных из­делий.

Вибролотковый питатель (рис.б. 13, б) крепится к раме бе­тоноукладчика на пружинных амортизаторах 7. С задней стороны лотка 11 установлен электромагнитный вибровозбудитель 12, соз­дающий направленные колебания. Бетонная смесь по лотку пода­ется из бункера 6 через насадку 8 в форму 10. Равномерность ук­ладываемого слоя смеси и его толщина регулируются насадкой, выполняющим роль копильника. Меняя положение насадки по вертикали, можно получить слой различной толщины, а устано­вив на ее рабочей стенке профилир 9, имеющий специальную конфигурацию нижней кромки, можно профилировать поверх­ность укладываемого слоя. Для более быстрого истечения смеси из бункера применяется вибровозбудитель 13.

Широкое применение находят бетоноукладчики с ленточ­ными питателями в сочетании с вибронасадками (рис.6.13, в). В таких бетоноукладчиках смесь ленточным питателем 19 из бунке­ра 6 подается в полость между двумя коробками 14 и 17, подве­шенными на амортизаторах 15 к раме 16 бетоноукладчика. В ко­робах установлены вибровозбудители 18, способствующие интен­сивному заполнению формы 10 смесью из полости между короба­ми и уплотняющие смесь при движении бетоноукладчика вдоль формы. Укладка и уплотнение смеси выполняются послойно за несколько проходов бетоноукладчика с поочередным включением левого, а при обратном ходе — правого возбудителей. При формо­вании изделий высотой более 0,2 м поверхностное уплотнение смеси вибронасадкой оказывается недостаточным. Тогда форму устанавливают на виброплощадку 20 и вибрование изделия про­исходит одновременно снизу и сверху.

Поддон 22, устанавливаемый по высоте устройством 21, пе­рекрывает выход остатка смеси из полости коробов после оконча­ния формовки и перемещения вибронасадки за пределы формы.

2. Машины и оборудование для уплотнения бетонных смесей

В свежеприготовленной бетонной смеси содержится значи­тельное количество воздуха, и, если его не удалить, то затвердев­ший бетон может оказаться пористым и непрочным. Удаление воздуха и компактное расположение составляющих бетонной сме­си достигается уплотнением. При уплотнении возрастает плот­ность смеси, а следовательно, прочность и долговечность бетона.

Уплотняют бетонную смесь прессованием, центрифугирова­нием, вакуумированием и вибрацией. Наибольшее распростране­ние получил вибрационный способ уплотнения. Для него требует­ся простое оборудование, а применять можно в любых условиях, причем при высокой эффективности. Остальные способы исполь­зуются только на заводах железобетонных изделий, так как тре­буют более сложного и громоздкого оборудования.

Суть вибрационного способа состоит в том, что при колеба­ниях бетонная смесь приобретает свойства текучести благодаря нарушению связей между ее частицами. Частицы, приобретая по­вышенную подвижность, перемещаются и под действием силы тяжести стремятся занять более устойчивое положение. При этом воздух, находящийся между ними, вытесняется наружу, и смесь существенно уплотняется. Режим вибрационного уплотнения бе­тонной смеси характеризуется амплитудой X_Q, угловой частотой (;> колебаний и продолжительностью вибрирования t. Стандартному режиму соответствует амплитуда колебаний Х₀ = 0,35...0,5 мм при частоте (о = 314 1/с.

Машины, обеспечивающие процесс уплотнения вибрацией, называются вибрационными. Любая вибрационная машина состо­ит из двух основных элементов: рабочего органа и вибровозбуди­теля.

Рабочий орган — агрегат, с помощью которого колебания передаются бетонной смеси. Он может иметь различные форму и массу.

Наибольшее распространение в машинах для уплотнения, как и в грохотах, получили центробежные возбудители. Они ши­роко используются в вибромашинах общего назначения, глубинных и поверхностных вибромашинах, виброплощадках и виброуста­новках.

Вибромашина общего назначения (рис.6.14) состоит из трехфазного асинхронного электродвигателя, статор 2 которого встроен в корпусе 1, а ротор 3 установлен на подшипниках 4. На обоих концах вала 8 закреплены дебалансы 5 и 6. При вращении вала вследствие неуравновешенности дебалансов возникают кру­говые колебания (вибрации) корпуса с частотой, равной частоте вращения вала. Дебалансы выполнены двойными: внутренние 6 фиксируются на валах шпонками, а наружные 5 имеют несколько шпоночных пазов, что дает возможность менять их положение относительно внутренних. При этом статический момент т_аг₀, кг • м, характеризующий статическую неуравновешенность, изменяется, а следовательно, изменяются вынуждающая сила и амплитуда колебаний. Для изменения положения дебалансов снимается крышка 7, которая крепится стяжными шпильками 9. В корпусе имеются отверстия 10, через которые вибромашина болтами крепится к площадке или опалубке бетонируемой конст­рукции.

Г лубинные вибромашины широко применяются для уплот­нения бетонных смесей при укладке их в монолитные конструк­ции, а также при изготовлении насыщенных арматурой изделий сборного железобетона.

Рис.6.15. Глубинная вибромашина с гибким валом: 1 — планетарный возбудитель; 2 — корпус; 3 — гибкий вал; 4 — резиновый шланг;

5 — электродвигатель

Наиболее распространенной является глубинная виброма­шина с гибким валом (рис.6.15), состоящая из электродвигателя

5. гибкого вала 3 и корпуса 2. Гибкий вал заключен в специаль­ную броню, на которую надет резиновый шланг 4, и присоединя­ется к электродвигателю и к корпусу винтовыми муфтами. Вра­щение от вала передается планетарному вибровозбудителю 1 с внутренней обкаткой через шарнирное соединение в виде пру­жинной муфты. Во время работы корпус вибромашины удержи­вают за резиновый шланг, который служит достаточным виброи- золятором. Часть ручных глубинных вибромашин изготовляется со встроенным в корпус машины высокочастотным электродвига­телем.

Ручные глубинные вибромашины с гибким валом и выне­сенным двигателем выпускают с диаметром корпуса 25-80 мм, массой до 16 кг и угловой частотой 890-2000 1/с.

При уплотнении больших масс монолитного бетона в гидро­техническом строительстве применяются мощные подвесные глу­бинные вибромашины (диаметр корпуса 133-194 мм, масса 120-350 кг). Подвесные вибромашины иногда применяют в строи­тельстве группами (пакетами).

Радиус действия вибромашины зависит как от ее парамет­ров (амплитуды, частоты, максимальной мощности, диаметра корпуса), так и от свойств бетонной смеси. Кроме того, он увели­чивается до определенных пределов с увеличением продолжи­тельности вибрирования.

Поверхностные вибромашины применяются для бетониро­вания полов, плит перекрытий, панелей, дорожных покрытий и т.п.

Вибрационные площадки являются наиболее распростра­ненным видом оборудования, применяемым в практике формова­ния бетонных и железобетонных изделий. Около 80 % всех типов изделий формуются на вибрационных площадках. Особенностью этих машин является вовлечение в колебания всего объема бетон­ной смеси совместно с формой.

Вибрационная площадка (рис.6.16, а) с круговыми колеба­ниями используется для формования изделий небольших разме­ров (высотой до 0,2 м и шириной изделия до 1 м). Режим ее коле­баний: амплитуда X -- 0,3...0,6 мм, частота 0) ~ 250...314 1/с.

Вибрационная площадка с многокомпонентными колебаниями (рис.6.16, (?) представляет собой раму с укрепленным на ней виб­ровозбудителем с вертикальным валом. Она применяется для формования изделий из подвижных и литых бетонных смесей с режимами колебаний: амплитуда горизонтальных колебаний

Х_г = 0,6...0,8 мм, амплитуда вертикальных колебаний Х_н = 0,2...0,4 мм, частота ю = 157 1/с. Вибрационная площадка с направленными колебаниями в вертикальной плоскости (рис.6.16, в), работающая с амплитудой колебаний X_Q = 0,4...0,6*мм и частотой м - 314 1/с, обеспечивает качествен­ное уплотнение малоподвижных и умеренно жестких бетонных смесей с высотой формуемого изделия до 0,5 м. Поиски энергети­чески более эффективного резонансного режима с одновременным обеспечением виброизоляции фундамента привели конструкторов к созданию двухмассных вибрационных площадок и вибрацион­ных установок.

Вибрационная площадка с направленными колебаниями в горизонтальной плоскости (рис.6.16, г) применяется для формо- ванил преимущественно длинномерных изделий с обеспечением амплитуды колебаний Х_т = 0,4...0,8 мм и частоты ш - 250...300 1/с. Подобные установки в заводской практике формования имеют ограниченное использование, поскольку неус­тойчивы в работе, чувствуют незначительное изменение внешней

нагрузки и, как следствие, выходят из заданного режима колеба­ний. Менее чувствительной к случайным изменениям внешней нагрузки является ударно-вибрационная площадка (рис. 6.16, д). Она представляет собой двухмассную систему, состоящую из ра­бочей рамы, на которую устанавливается форма с бетонной

ЧЛ Ч Ч.Ч.Ч Ч ч ч у Ч Ч Ч"

⁴ -Н\Ч S S S S S⁴ Ч⁴ S > ч ^ Ч 4^х Ч^ч 4^<к - ■

4 3

ччччтг^\ччч ччччч¹-' :иЧ

'7777777777777777777777,

д е

Рис.6.16. Принципиальные схемы вибрационных площадок: а — с круговыми колебапиями; б — с многокомпонентными колебаниями; в — с направленными колебаниями в вертикальной плоскости; г — с направленными колебаниями в горизонтальной плоскости; д — с виброударными колебаниями с* кривошипно- шатунным приводом; е — то же, с центробежным вибровозбудителем; 1 — вибровозбудитель; 2 — виброизолирующие опоры; 3 — рабочий орган; 4 — форма с бетонной смесью; 5 — поддерживающие упругие связи; 6 — ударники; 7 — уравновешивающая рама; 8 — упругие связи кривошипно-шатунного привода

смесью, и уравновешивающей рамы, опирающейся на виброизо­лирующие опоры. Между рамами расположены поддерживающие упругие связи и буфера, соударяющиеся только при встречном движении колеблющихся масс. Применяются ударно­вибрационные площадки и других конструкций. Характерной особенностью многих машин, например, с центробежным вибро­возбудителем (рис.6.16, е), является установка ограничителей ко­лебаний (буферов) непосредственно между виброблоком и формой. Жесткость ограничителя подбирается таким образом, что при ко­лебаниях форма отрывается от виброблока и, соударяясь с ним, реализует ударно-вибрационный режим. Форма может поджи­маться к виброблокам вспомогательными упругими связями, служащими для обеспечения более устойчивого ее движения при колебаниях. Ударно-вибрационные площадки применяются для формования изделйй с различными геометрическими размерами из малоподвижных и жестких бетонных смесей. Их колебания с амплитудой (полуразмахом) Х₀ = 1...10 мм и частотой о = 60,,. 150 1/с могут вызываться кривошипно-шатунными, деба- лансными или электромагнитными приводами.

Наибольшее распространение получили виброплощадки блочного типа с вертикально направленными колебаниями, кон­струируемые по схеме (рис.6.16, в). Такие виброплощадки рабо­тают в зарезонансном режиме колебаний и имеют грузоподъем­ность 2...64 т.

Дальнейшая индустриализация строительства может быть достигнута благодаря широкому внедрению крупнопанельного домостроения, отличающегося большой степенью унификации и высокой технологичностью элементов, из которых производится сборка дома. Чтобы успешно решить эту проблему, необходимо обеспечить домостроительные комбинаты высокопроизводитель­ным оборудованием.

Контрольные вопросы

1. Опишите способы организации производства железобе­тонных изделий.

2. Укажите назначение, область применения и устройство смесителей различных типов.

3. Какие машины применяются для транспортирования бе­тонных смесей в пределах строительной площадки и какие — на дальние расстояния?

4. В чем состоит суть армирования изделий из бетона?

5. Какое оборудование применяется для изготовления арма­турных конструкций?

6. Какими машинами производится укладка бетонной смеси в форму?

7. Где в строительстве применяются вибрации и в чем их смысл?

8. Опишите конструктивные особенности и работу вибраци­онных машин для уплотнения бетонных смесей.

Глава 7. Машины и оборудование для отделочных работ

1. Общие сведения об отделочных работах

Основными отделочными работами в строительстве являют­ся штукатурные, малярные, стекольные работы, отделка полов, а также устройство рулонных кровель. При все увеличивающемся росте строительства общие объемы отделочных работ непрерывно возрастают, поэтому для сокращения затрат труда целесообразно использовать высокопроизводительные и универсальные отделоч­ные машины. В зависимости от условий строительства и характе­ра отделки применяются различные материалы, составы и, соот­ветственно, различные средства механизации.

Штукатурные работы включают приготовление раствора, нанесение его на поверхность и затирку поверхностного слоя на­несенного раствора. Рабочей смесью служат известково-песчаные и сложные растворы с добавками гипса, цемента или декоратив­ных примесей; применяются также сухие смеси для однослойной гипсоизвестковой и торкрет-штукатурок.

Раствор приготовляют чаще всего на заводе, доставляя в го­товом виде на стройку, а при небольших объемах работ — непо­средственно на строительной площадке в растворосмесителях.

На оштукатуриваемые стены и потолки раствор наносится форсунками.

Затирка поверхностного слоя производится затирочными машинами, в которых рабочими органами являются вращающие­ся диски с накладками из войлока.

Малярные работы состоят из подготовки поверхностей под окраску, в приготовлении и нанесении красочных составов. Окра­сочные материалы — пасты, шпатлевка, эмульсия, малярные краски — приготовляются в заготовительных цехах (колерные мастерские или передвижные малярные станции), оснащенных необходимым технологическим оборудованием.

Подготовка поверхности под окраску включает ее очистку, расшивку трещин, шпатлевание, шлифовку и вторичное огрунто- вание. Эти операции выполняются шпателями и другими приспо­соблениями.

Компоненты окрасочных материалов приготовляются с применением мелотерок, краскотерок, мешалок, вибросит, клее­варок.

Красочные составы наносятся ручными и электрическими краскопультами. Разработаны конструкции роботов, исключающих непосредственное участие рабочего в нанесении окрасочных сме­сей на поверхность.

Стекольные работы сводятся к установке стекол в оконные или дверные проемы. Стекла получают мерными от заводов- поставщиков или раскраивают стеклорезом на специальных сто­лах, оборудованных металлической линейкой с метрической шка­лой и поперечными движками для контроля размеров. При ос­теклении деревянных переплетов применяются различные инструменты, в том числе пистолет для забивки шпилек и про­мазки швов.

Отделка полов состоит из операций строгания, шлифования (или циклевки) и полирования для деревянных полов, прикаты- вания рулонных материалов при устройстве покрытий пола из линолеума, затирки и шлифовки для бетонных и мозаичных по­лов и плит. Эти операции выполняются паркетоотрогпльными, затирочными и шлифовальными машинами и виброкатками.

Состав и объем работ по устройству рулонных кровель за­висят от назначения сооружения, типа и основания кровель и других факторов. В настоящее время для устройства кровель ис­пользуются разнообразные материалы — рубероид, стеклоруберо- ид, толь, асбестоцементные волнистые листы, битумные, дегте­вые, полимерные мастики, глиняная черепица и др. В отличие от асбестоцементных листов и черепицы, представляющих собой го­товые элементы кровли, рулонные кровельные материалы исполь­зуют в виде так называемого кровельного ковра, состоящего из нескольких слоев рулонных кровельных материалов, склеенных между собой мастикой. Основанием кровли могут быть сплошной деревянный настил, цементная стяжка, бетонное покрытие. При устройстве кровель в промышленных неотапливаемых зданиях рулонные материалы наклеивают непосредственно на основание кровли. Для отапливаемых зданий предварительно выполняют пароизоляцию, укладку утеплителя, цементно-песчаную и ас­фальтную стяжку, а затем обклейку рулонными материалами в несколько слоев.

Эти операции выполняются соответствующими машинами и оборудованием: утепляющие материалы подаются кранами, кон­вейерами; раствор для стяжки — растворонасосами; мастики — битумонасосами; линолеум прикатывается к мастике катками.

2. Машины и оборудование для штукатурных работ

Машины и оборудование для штукатурных работ. Механи­зированное нанесение раствора на оштукатуриваемую поверхность осуществляется технологическим комплектом машин и

оборудованием, который закреплен за бригадой штукатуров. Тех­нологический комплект состоит из штукатурной станции или штукатурно-смесительного агрегата и затирочных машин,

В передвижную штукатурную станцию входят приемный бункер, в котором доставленный раствор перемешивается и пода­ется ковшами роторного элеватора на лоток, на вибросите раствор процеживается и поступает в раствороиасос, перекачивающий смесь по растворопроводам к месту оштукатуривания. Контроль и включение в работу станции осуществляются с пульта управле­ния. Все оборудование размещено в закрытом утепленном кузове, смонтированном на автомобильном прицепе. В кузове также уста­новлены слесарный стол-верстак с тисками, шкаф для рабочей одежды машиниста и лебедка для перевода бункера из транспорт­ного в рабочее положение. Под кузовом, между осями колес за­креплен ящик для хранения растворопроводов. Во время работы для разгрузки рессор автоприцепа станция устанавливается на аутригеры.

Рабочим органом любого штукатурного агрегата или стан­ции является форсунка, имеющая различные конструктивные ис­полнения. Прямоточная форсунка (рис. 7.1, а) состоит из корпуса

3. головки 2, резиновой диафрагмы 1 и гребенчатого хвостовика

4. Штукатурный раствор поступает под давлением и проходит че­рез прорезь в плоской резиновой диафрагме. Благодаря сопротив­лению диафрагмы раствор раздробляется и выбрасывается на ош­тукатуриваемую поверхность в виде плоского веерообразного факела.

Раствор

б

Вода

а

Раствор

Воздух

в

Сухая смссь¹

г

с воздухом

Рис.7.1. Штукатурные форсунки: а — прямоточная; б — с центральной подачей сжатого воз духа; в — с кольцевой подачей сжатого воздуха; г — для нанесения торкрет—штукатурки; 1 — резиновая диафрагма;

2. — насадок; 3 — корпус; 4 — хвостовик; 5 — вентиль

Форсунка с воздушным распылением может быть конструк­тивно выполнена как с центральной (рис. 7.1, б), так и с кольце­вой (рис. 7.1, в) подачей сжатого воздуха. Сжатый воздух от ком­прессора через воздухопровод поступает в форсунку и там, подхватывая струю раствора, распыляет его по оштукатуриваемой поверхности. Подача воздуха регулируется вентилем 5.

Для нанесения торкрет-штукатурки сухпя смесь с воздухом подается в одно отверстие форсунки (рис.7.1, г), а вода — во вто­рое отверстие. Качество наносимого раствора зависит от объемно­го соотношения раствора и воздуха, диаметра наконечника фор­сунки и расстояния от наносимой поверхности, а также от угла наклона сопла. Съемные наконечники выпускаются диаметром 12, 15 и 18 мм. Наконечники диаметром 12 и 15 мм применяются для растворонасосов с производительностью 1...2 м³/ч, а диамет­ром 15 и 18 мм— с производительностью 4...6 м³/ч. Угол накло­на форсунки к оштукатуриваемой поверхности принимается 45-60°.

Р

Рис.7.2. Однотрубный растворопровод с комплектом оборудования:

1 — растворопровод; 2 — форсунка;

3 — кран; 4 — заглушка;

5 — растворонасос; 6 — вибросито

На рис.7.2 приведен рас­творопровод в комплекте с оборудованием, состоящим из вибросита 6 для процежи­вания раствора, растворонас- сса 5, подающего раствор по растворопроводу 1 к форсун­ке 2. Для открытия доступа раствора при оштукатурива­нии поверхности служит кран 3. Верхнее отверстие стояка закрыто заглушкой 4.

Оштукатуренная поверх­ность подвергается затирке. Затирочная машина состоит из рабочего органа, выпол­ненного в виде вращающего­

ся лопастного диска. В движение рабочий орган приводится пневматическим двигателем 2, а вода к месту затирки подается по шлангу 3. Качество затирки зависит от скорости вращения диска и давления на затираемую поверхность. Среднее значение скоро­сти находится в пределах 6... 10 м/с, а давление выбирается рав­ным 0,08...0,012 МПа.

3. Машины и приспособления для малярных работ

Строительные организации приготовляют малярные составы в основном централизованным порядком в специальных цехах, реже — в приобъектных мастерских или в передвижных маляр­ных станциях. Мастерские и малярные станции комплектуются серийно выпускаемыми отделочными машинами: мелотерками, краскотерками, диспергаторами, смесителями, насосами, а также устройствами и приспособлениями для подачи и нанесения соста­вов.

Основные рабочие органы и приспособления для нанесения составов приведены на рис.7.3. Шпатель (рис.7.3, а) применяется для принудительной подачи шпатлевки, которая под давлением поступает по трубе 2 и выходит на поверхность, где разравнивает­ся полосой резины 3. Подача шпатлевки контролируется краном 1.

Рис.7.3. Малярные приспособления: а — штапель; б — универсальная удочка; в — окрасочный валик; г — пистолет-распылитель; 1 — кран; 2 — труба; 3 — резиновая полоса; 4 — форсунка; 5 — трубка;

6 — клапан; 7 — ручка удочки; 8 — корпус удочки; 9 — корпус направляющий; 10 — сопло; 11 — клапан управления;

12 — питающая трубка; 13 — ручка валика; 14 — валик;

15 — головка распылителя; 16 — корпус распылителя; 17 — ручка распылителя; 18 — штуцер для подачи воздуха; 19 — рычаг;

20 — штуцер для подачи раствора

Универсальная удочка (рис.7.3, б) используется в основном для побелки потолков меловым раствором, выходящим из фор­сунки в виде конусообразного факела. Раствор в форсунку 4 по­ступает по трубке 5, в нижней части которой имеется ручка 7 для удерживания трубки в руках и клапан 6, служащий для перекры­тия поступающего раствора. Форсунка состоит из корпуса 8, в который ввернуты направляющий конус 9 и сопло 10.

Окрасочный валик (рис.7.3, в) состоит из питающей трубки 12, в верхней части которой на оси установлен валик 14 с чехлом, куда из шланга через управляющий клапан 11 и трубку 12 пода­ется красочный состав. Окрашивание выполняется путем возврат­но-поступательных перемещений приспособления ио окрашивае­мой поверхности. Удерживается валик в руках за ручку 13.

Масляные окрасочные составы наносятся пневматическим пистолетом-распылителем (рис. 7.3, г), содержащим распыли­тельную головку 15, закрепленную в корпусе 16. Внутри корпуса имеется канал, по которому из штуцера 18 поступает воздух, а из штуцера 20 — раствор. Пистолет-распылитель удерживается в ру­ках за ручку 17 и включается в работу рычагом 19.

Окрасочные составы подаются к приспособлениям ручным или электрическим краскопультами. Работает ручной краско­пульт (рис. 7.4, а) следующим образом. При движении штока на­соса 2 вверх создается разрежение, вследствие чего клапан 8 от­крывается, и раствор через фильтр 7, всасывающий рукав 6 и

Рис.7.4. Краскопульты: а — ручной; б — электрический;

1 — нагнетательный клапан; 2 — шток насоса; 3 — резервуар;

4 — напорный рукав; 5 — удочка; 6 — всасывающий рукав;

7 — фильтр; 8 — всасывающий клапан; 9 — зубчатый редуктор;

10 — кривошипный механизм; 11 — ресивер; 12 — удочка;

13 — шланг; 14 — нагнетательный клапан; 15 — предохранительный клапан; 16 — трубопровод; 17 — клапан; 18 — камера;

19 — диафрагма; 20 — двигатель

клапан 8, поступает в резервуар 3. При обратном ходе за счет давления раствора всасывающий клапан 8 закрывается, а нагне­тательный 1 — открывается, и раствор по напорному рукаву 4 нагнетается в удочку 5.

Производительность ручных краскопультов составляет 210-220 м²/ч окрашиваемой поверхности. Рабочее давление 0,4...0,6 МПа, вместимость резервуара 3 л, масса краскопульта (без удочки и рукавов) 5 кг.

Электрокраскопульт (рис.7.4, б) предназначен для окраски поверхностей водно-известковыми и водно-меловыми составами. Работает он по принципу ручного краскопульта с той лишь раз­ницей, что насос приводится в действие не вручную, а приводом, состоящим из электродвигателя 20, зубчатого редуктора 9 и кри­вошипного механизма 10. При рабочем ходе диафрагмы 19 (дви­жение вверх) открывается всасывающий клапан 17 и смесь по трубопроводу 16 поступает в камеру 18, а при обратном ходе диа­фрагмы клапан 17 закрывается, открывается нагнетательный клапан 14 и состав поступает через ресивер 11 по шлангу 13 к удочке 12. Ресивер препятствует пульсирующей подаче состава на окрашиваемую поверхность. Для регулирования предельного ра­бочего давления (0,5 МПа) служит предохранительный клапан 15.

Производительность электрических краскопультов

200. .260 м²/ч, рабочее давление сжатого воздуха 0,5 МПа, даль­ность подачи смеси по горизонтали 10 м, по вертикали — 8 м.

Для окраски поверхностей масляными красками малярные приспособления комплектуются в окрасочные агрегаты. Такой агрегат состоит из компрессора, красконагнетательного бака и пистолета-распылителя. На рис.7.5 приведена схема окрасочного агрегата высокого давления. Метод окраски распылением под вы­соким давлением (или метод окраски безвоздушным распылени­ем) основан на дроблении жидкости при ее истечении с большой скоростью через форсунку в воздушную среду и осаждении рас­пыленных частиц на поверхности. Диск-маховик 7, получив вра­щение от электродвигателя 8, оказывает давление на поршень 9 с пружиной 10, соединенной с диафрагмой 11. Диафрагма через смесь давит на нагнетательный клапан 5, который, открываясь, пропускает смесь по рукаву высокого давления 4 к пистолету 3. При обратном ходе поршня, а следовательно, и диафрагмы, на­гнетательный клапан закрывается, и смесь через фильтр 1 всасы­вающей системы и всасывающий клапан 12 поступает в камеру. Давление нагнетания находится в пределах 23...25 МПа. Для слежения за давлением в агрегате предусмотрены регулятор 6 и пропускной канал 2.

По сравнению с пневматическим методом окраски распыле­ние под высоким давлением более экономично вследствие

Рис.7.5. Схема окрасочного агрегата высокого давления: 1 — фильтр;

2 — пропускной клапан; 3 — пистолет; 4 — рукав высокого давления;

5 — нагнетательный клапан; 6 — регулятор высокого давления;

7 — диск-маховик; 8 — электродвигатель; 9 — поршень;

10 — пружина; 11 — диафрагма; 12 — всасывающий клапан

значительного снижения потерь лакокрасочных материалов в ок­ружающую среду на туманообразование и использования составов с меньшим содержанием растворителей. При окраске безвоздуш­ным распылением уменьшаются загрязненность и загазованность окружающей среды и улучшаются условия работы.

Агрегатами высокого давления можно наносить на окраши­ваемые поверхности большинство лакокрасочных материалов, применяемых в строительстве. Они особенно эффективны при значительных объемах работ.

В настоящее время разрабатываются устройства, позволяю­щие полностью исключить участие рабочего при покраске по­верхностей лакокрасочными материалами. К таким устройствам относятся электронные окрасочные роботы. Рычаг робота, снаб­женный краскораспылителем, моделирует движение руки и мо­жет наносить краску различными методами (пневматическими, безвоздушными и др.). Использование окрасочных роботов — один из основных путей автоматизации трудоемкого процесса на­несения лакокрасочных покрытий.

4. Машины для отделки полов

Машина для строгания деревянных полов (рис. 7.6, а) со­стоит из корпуса 3, в котором помещен барабан 2 с ножами 9. Вращение барабан получает от электродвигателя 5 через клино­ременную передачу 6. Глубина строгания регулируется изменени­ем положения барабана относительно обрабатываемой поверхно­сти специальной гайкой 4. Для отвода стружки в корпусе маши* ны предусмотрены полость с отверстием и вентилятор, установ­ленный на одной оси с барабаном. Машина передвигается на хо­довых колесах 1 и 8. На рукоятке 7 имеется выключатель. Производительность машин 15...40 м^/ч при ширине строгания

275. .310 мм.

Мозаично шлифовальная машина (рис.7.6, б) предназначена для шлифования и полирования монолитных покрытий из обыч­ного и декоративного бетона сменным шлифовальным кругом 17, закрепленным на траверсе 15. Траверса укрыта фартуком 16. Аб­разив приводится в движение электродвигателем 13 через редук­тор 14. Включается электродвигатель пакетным переключателем

12. расположенным на рукояти 11. Перемещается машина ходо­вым устройством 10. Производительность таких машин составля­ет 4...20 м²/ч> при ширине шлифования 530...570 мм и затратах энергии 1,5...3 кВт. Масса машин 105... 150 кг.

Машина для очистки полов после отделочных работ (рис. 7.6, в) состоит из стальной рамы 20, под которой на крон­штейнах 22 размещены барабаны 29, сменяемый рабочий орган, крыльчатка 27 и два задних катка 26.

Для очистки полов на барабане крепится кардолента со щеткой, а для шлифовки прошпатлеванной поверхности приме­няется барабан, обшитый техническим войлоком, поверх которого наматывается наждачная бумага в 4-5 слоев, прижимаемая шпильками. По мере износа бумагу обрывают.

Крыльчатка с резиновыми лопастями прикреплена к граням вала прижимными пластинами на болтах. На вал крыльчатки на­сажен шкив 18 с плоским пазом для приводного ремня 21. Для более полного сбора грязи в передней части кожуха установлен резиновый скребок 28.

Ящик 25 для приема мусора с передней отогнутой стенкой одной стороной прикреплен к кожуху с крыльчаткой, другой - к ручке машины. Верх машины закрыт крышкой 19 из листовой стали. Передний конец крышки отогнут вниз и является отража­телем грязи от барабана к крыльчатке.

Приводом машины служит электродвигатель 23 с ременной передачей, размещенной в верхней части машины. Машина управляется ручкой 24, на которой смонтирован пакетный вы­ключатель.

Кроме очистки полов от грязи, машину можно использовать для чистки полов из метлахской плитки, при ремонте паркета и шлифовке прошпат л еванных полов.

Рис.7.6. Машины для отделки полов: а — для строгания деревянных полов; б — мозаично-шлифовальная; в — для очистки полов после отделочных работ; г — виброкаток; 1, 8 — ходовое колесо;

2 — барабан; 3 — корпус; 4 — гайка; 5» 13» 23 — электродвигатели; 6 — клиноременная передача; 7, 11 — рукоятки; 9 — нож;

10 — ходовое устройство; 12 — переключатель; 14 — редуктор;

15 — траверса; 16 — фартук; 17 — абразив; 18 — шкив;

19 — крышка; 20 — рама; 21 — приводной ремень; 22 — кронштейн;

24 — ручка; 25 — ящик; 26 — задний крюк; 27 — крыльчатка;

28 — скребок; 29 — барабан; 30 — рабочий каток; 31 — рама катка; 32 — вибровозбудитель; 33 — выключатель вибровозбудителя;

34 — рукоятка

Виброкаток (рис. 7.6, г) предназначен для прикатывания свежеуложенных рулонных материалов (линолеума, рубероида) при устройстве покрытий пола. Каток состоит из рамы 31 с двумя обрезиненными рабочими катками 30 и маятникового вибровоз­будителя общего назначения 32. Колебания передаются на рабо­чие катки при включении вибровозбудителя выключателем 33, закрепленным на рукоятке 34.

7.5. Машины и механизмы для кровельных и гидроизоляционных работ

Машина для удаления воды (рис. 7.7, а) с основания кровли работает на принципе использования разрежения, создаваемого воздуходувкой. Благодаря разрежению частицы воды с воздухом засасываются через насадку 1 и всасывающий рукав 3 в водосбор­ный бак 2. Влага освобождается от воздуха в крышке 4 и собира­ется до тех пор, пока поплавковый клапан 5 не перекроет всасы­вающую горловину воздуходувки. После этого разрежение в баке падает, и воду центробежным насосом откачивают за пределы кровли по водосливам. Приводом воздуходувки служит электро­двигатель 6. Все оборудование смонтировано на раме 9 с колесами 8 и упором 7.

Основание кровли сушится машиной для сушки (рис.7.7, б). Наледь и снег удаляются открытым пламенем, а сушка,основания осуществляется под действием инфракрасного излучения раска­ленного поддона 14, который нагревается при сжигании топлив­новоздушной смеси в камере сгорания. Топливо из бака 11 пода­ется по топливопроводу, а воздух — вентилятором 12. Перемещается машина с помощью колес 10 и 13.

Машина для подогрева, перемешивания и транспортировки мастик на кровлю (рис.7.7, в) состоит из емкости 20, смесителя 18, трансформатора 17 и регулирующей аппаратуры 22. Все обо­рудование смонтировано на раме 16, имеющей шасси 15. Мастика из емкости по трубопроводу 19 насосом 21 подается на крышу. Машина работает в автоматическом режиме.

Машина для нанесения битумных мастик (рис. 7.7, г) со­стоит из бака 24, из которого насосом 23 мастика под давлением подается по напорному рукаву к удочке и распыляется центро­бежной форсункой 25. Бак разделен на два отсека. В один отсек мастику подают через горловину 26, а в другой через горловину 27 заливают дизельное топливо, используемое для обогрева и промывки насоса и трубопровода.

Рулонные материалы на небольших площадях прикатыва­ются ручным катком (рис.7.7, д). Он представляет собой само­ходную тележку с передним приводным 28 и поворотным 31

Рис.7.7. Машины и механизмы для кровельных работ: а — для удаления воды; б — для сушки; в — для подогрева, перемешивания и транспортирования мастик; г — для нанесения битумных мастик; д — для прикатки рулонных материалов; 1 — насадка;

2 — водосборный бак; 3 — всасывающий рукав; 4 — крышка;

5 — поплавковый клапан; 6 — электродвигатель; 7 — упор;

8 — колесо; 9 — рама; 10, 13 — ходовое колесо; 11 — бак;

12 — вентилятор; 14 — поддон; 15 — шассит; 16 — рама;

17 — трансформатор; 18 — смеситель; 19 — трубопровод;

20 — емкость; 21 — насос; 22 — регулирующая аппаратура;

23 — насос; 24 — бак; 25 — форсунка; 26, 27 — горловины;

28 — приводные вальцы; 29 — двигатель; 30 — стартер;

31 — поворотные вальцы; 32 — ручка

вальцами. Приводом является двигатель внутреннего сгорания 29, который запускается ручным стартером 30. Управляется каток ручкой 32.

Удельное давление, создаваемое катком 0,2 МПа, скорость движения 2,88 км/ч, ширина уплотняемой полосы 660 мм.

Контрольные вопросы

1. Какие виды работ относятся к отделочным?

2. Опишите рабочие органы штукатурных агрегатов.

3. Какое оборудование применяется при выполнении маляр­ных работ?

4. Расскажите, как работают машины для отделки полов?

5. Какие машины используются для кровельных работ?

Глава 8. Ручные машины для строительных и монтажных работ

1. Классификация ручных машин и область их применения

При выполнении строительных и монтажных работ наряду с основными машинами (экскаваторами, бульдозерами, кранами, бетоносмесителями и т. п.) применяются и ручные машины (свер­лильные, долбежники, шлифовальные и другие).

Ручными называются такие машины, движение рабочего органа которых осуществляется с помощью соответствующего двигателя, а вспомогательные движения и управление самой ма­шиной выполняются вручную. Для удержания в руках машина снабжена рукояткой постоянного или замкнутого типа. Могут ус­танавливаться и дополнительные рукояти, закрепленные на кор­пусе машины.

Ручные машины можно классифицировать по следующим признакам:

по роду подводимой к двигателю энергии питания — на электрические, пневматические, моторизованные, работающие от двигателя внутреннего сгорания, гидравлические и пороховые;

по характеру движения рабочего органа — на машины с вращательным движением рабочего органа — круговым (напри- мер, сверлильные машины) и с движением по замкнутому конту­ру (долбежники); машины с возвратно-поступательным движени­ем рабочего органа (ножницы, молотки); со сложным движением рабочего органа, например, с ударно-поворотным движением (перфораторы);

по назначению ручные машины подразделяются в зависимо­сти от выполняемых ими рабочих операций (табл.8.1).

Таблица 8,1

Классификация ручных машин по назначению

225

Продолжение таблицы 8.1

Всем ручным машинам, выпускаемым промышленностью, присваивается индекс, состоящий из буквенной и цифровой час­тей. Индекс указывается на табличке, закрепляемой на корпусе машины. Буквенная часть индекса характеризует вид привода: ИЭ — электрический; ИП — пневматический; ИГ — гидравличе­ский; ИД — двигатель внутреннего сгорания. Для насадок и ин­струментальных головок независимо от вида привода введено обо­значение ИК. Цифровая индексация состоит из четырех цифр: первая цифра индекса обозначает номер группы (всего десять групп, характеризующих назначение машины), вторая — номер подгруппы (имеется девять подгрупп в зависимости от конструк­тивных особенностей каждого типа машин). Последние две цифры характеризуют регистрационный номер модели. Например, руч­ная машина ИЭ-1023 означает: привод электрический (ИЭ), J - номер группы согласно табл.8.1 (ручная сверлильная машина); О -— номер подгруппы по виду исполнения (сверлильная машина прямая); 23 — регистрационный порядковый номер модели.

15. Зак Г> 18(>

Для ручных электрических машин применяются следующие электродвигатели: однофазные коллекторные нормальной частоты (КН), трехфазные асинхронные нормальной частоты (АН) и трех­фазные асинхронные повышенной частоты (АП). Нормальная час­тота электрического тока -— 50 Гц, но для ручных машин приме­няется и повышенная частота (200 Гц).

Наибольшее применение в нестационарных условиях строи­тельства и монтажа имеют ручные электрические машины с кол­лекторными двигателями. Менее часто используются машины с трехфазными асинхронными двигателями и еще реже — с элек­тродвигателями повышенной частоты.

Пневматические ручные машины приводятся в действие поршневыми, турбинными и ротационными пневмоднигателями. В поршневых пневматических двигателях возвратно- поступательное движение рабочих поршней преобразуется во вращательное движение шпинделя с помощью кривошипно­шатунного механизма или кулисных и кулачковых механизмов и золотникового воздухораспределителя. Несмотря на достаточно высокий коэффициент полезного действия, поршневые пневмати­ческие двигатели имеют ограниченное применение в ручных ма­шинах из-за больших массы и габаритов. Они используются для работ, где требуются значительная мощность и пусковой крутя­щий момент при небольшой частоте вращения.

В турбинных пневматических двигателях кинетическая энергия сжатого воздуха непосредственно преобразуется в меха­ническую. Эти двигатели применяются в маломощных ручных машинах, где необходимо получить высокую частоту вращения и малый крутящий момент, например, в сверлильных машинах диаметром сверления до 4 мм и шлифовальных машинах с диа­метром круга до 40 мм.

В ротационных пневматических двигателях рабочим орга­ном являются пластины — лопатки переменного сечения, которые вращаются под действием сжатого воздуха, обеспечивая тем са­мым вращение шпинделя ручной машины. Благодаря простоте конструкции ротационных пневматических двигателей, неболь­шой массе и габаритам, легко изменяемой частоте вращения эти двигатели наиболее широко применяются в конструкциях пнев­матических ручных машин.

2. Конструкции ручных машин

Наибольшее распространение получили ручные электриче­ские машины. Большинство их изготовляется на базе однофазных коллекторных двигателей с двойной изоляцией номинальной мощностью 0,05...2 кВт с частотой вращения до 1500...2000 1/с.

Многие ручные электрические машины снабжены автоматиче­скими предохранителями для защиты двигателя от перегрузок.

Развитие конструкций ручных электрических машин ха­рактеризуется расширением их рабочего диапазона и созданием машин многоцелевого назначения. Это обусловило увеличение выпуска широкой номенклатуры сменного рабочего инструмента, многоскоростных машин с электронным регулированием частоты вращения шпинделя.

Большое внимание уделяется снижению массы, повышению производительности, универсальности машин, улучшению эстети­ческих качеств и обеспечению надежности в работе. Масса маши­ны снижается вследствие применения полимерных материалов для изготовления корпусных деталей. Используются подшипни­ки, не требующие смазки в период эксплуатации машины. У электрических ручных машин более высокий коэффициент по­лезного действия( 40...70 %), чем у пневматических (7... 16 %).

Однако пневматические ручные машины имеют и некоторые преимущества. Они легче электрических, надежнее в эксплуата­ции и не боятся перегрузок. Эффективность пневматических ма­шин повышается при наличии стационарных воздухоразводящих сетей на строительной площадке. Поэтому тип машины выбирает­ся в зависимости от условий работы и объема выполняемых опе­раций.

_}©

» ро

Ручные машины с роторным двигателем можно свести к шести конструктивным схемам (рис.8.1). По схеме (рис.8.1, а) конструируются машины с быстроходными рабочими органами (пневмошлифовальные, сверлильные и подобные им). Когда необ­ходимо получить меньшую рабочую частоту вращения, чем часто­та вращения двигателя, или преобразовать вращательное движе­ние в поступательное или возвратно-поступательное, применяется передаточный механизм с редуктором. По этим схемам выполня­ются гайковерты (рис.8.1, б), электрошлифовальные машины (рис.8.1, в), электрорубанки, плркетострогальные и паркетошли­фовальные машины (рис.8.1, г), вырубные ножницы, кромкорезы (рис.8.1, д), цепные пилы (рис.8.1, е).

С

скорости 9, рукоятки пис­толетного типа 6 с включа­телем 8. Сверло закрепля­ется в патроне 1, который надевается на шпиндель 2, соединенный с редуктором

3. В сеть электрического тока сверлильная машина включается с помощью то­коприводящего двухжиль­ного кабеля 7 со штепсель­

4. Ной вилкой 10. Пуск в работу сверлильной машины происходит при нажатии па курок выключателя. Кнопка 5 фиксирует вклю­ченное положение машины.

Сверлильные машины делятся на легкие (диаметр сверления до 9 мм), средние (диаметр сверления до 16 мм) и тяжелые (диа­метр сверления свыше 16 мм). Мощность этих машин находится в пределах 0,12...0,8 кВт, масса 1,2...17 кг. Легкие сверлильные машины имеют рукоятку пистолетного типа, которая может быть расположена как в задней, так и в средней частях корпуса. Сред­ние машины изготовляют с задней рукояткой замкнутого типа. Кроме того, их снабжают съемной боковой рукояткой. Тяжелые машины имеют две боковые рукоятки и грудной или винтовой упор, что облегчает работу.

Обычно применяются прямые ручные сверлильные машины (сверло расположено параллельно валу двигателя), реже исполь­зуются угловые машины (сверло расположено под углом 90° к ва­лу двигателя), предназначенные для выполнения работ в трудно­доступных и стесненных местах.

Рабочими органами сверлильных машин в основном явля­ются стандартные сверла. При необходимости применяются зен­керы и развертки. Для более производительного сверления высо­копрочных сталей, сплавов и цветных металлов применяются сверла из твердого сплава.

Для сверления отверстий больших диаметров (более 100 мм) (например, в бетонных и железобетонных фундаментах и пере­крытиях) используются электрические станки (рис.8.3), рабочим органом которых являются алмазные кольцевые сверла. Сверло 2 устанавливается на шпинделе 4 с помощью разрезного пружинно­го кольца и двух направляющих. Для охлаждения сверла служит устройство 3 на выходном конце шпинделя, куда подается вода. Для отвода воды из зоны сверления имеется сборник 13, а подво­дится вода из бака 1 2 насосом, приводимым в работу электродви­гателем 11. Вращение свсрла и его подача обеспечиваются меха­низмами, состоящими из электродвигателя 8, редуктора 7 и механизма подачи 6. Необходимое направление подачи сверла обусловлено направляющей колонной 5. На верхней ее части за­креплены упор 9 и электрошкаф 10, где расположены кнопки пуска и остановки станка, а также тумблер для включения насо­са. Все механизмы смонтированы на тележке 1. Мощность приво­да станка при диаметре сверл 100... 160 мм и глубине сверления до 380 мм составляет 3 кВт, масса станка 130 кг.

Шлифовальные машины применяются для очистки метал­локонструкций от коррозии и ржавчины, подготовки поверхно­стей под сварку, зачистки сварных швов, резания стальных про­филей и труб, а также для шлифования и полирования различных поверхностей. Выполняемый вид работ обеспечивается

в бетоне: 1 — тележка; 2 — сверло; 3 — устройство для подвода воды;

4 — шпиндель; 5 — направляющая колонка; 6 — механизм подачи;

7. — редуктор; 8, 11 — электродвигатели; 9 — упор;

10 — элсктрошкаф; 12 — бак; 13 — водосборник соответствующими рабочими органами: зачистка и шлифова­ние — абразивными кругами и проволочными щётками, резание — абразивными и алмазными кругами; полирование — фетровыми и войлочными кругами. Рабочие органы устанавливаются на шпин­дель, соединенный с редуктором и двигателем ручной машины, то есть структурная схема шлифовальной машины в точности соот­ветствует сверлильной: рабочий орган — шпиндель — редуктор — двигатель механизм включения и отключения машины. Конст­руктивно шлифовальные ручные машины выполняются прямыми и угловыми. Конструкция последней приведена на рис.8.4. Рабо­чий орган (шлифовальный круг) 1 соединен со шпинделем 2, ко­торый установлен в корпусе редуктора 3 на шарикоподшипниках. Редуктор состоит из конического зубчатого колеса и шестерни, закрепленной на конце вала ротора электродвигателя 4. На вто­ром конце вала крепится вентилятор для охлаждения двигателя от перегрева.

Наряду с электрическими, шлифовальные ручные машины бывают пневматическими (турбинными и ротационными). Мощ­

ность двигателей на шлифоваль­ных ручных машинах находится в пределах 0,4...2,08 кВт, при этом масса машин равна

2. .8,2 кг.

П

Рис.8.4. Шлифовальная машина: 1 — шлифовальный круг;

2 — шпиндель; 3 — редуктор;

4 — электродвигатель; 5 — ручка

Резьбозавертывающие машины (гайковерты и шуруповерты) применяются для сборочных работ при монтаже и креплении строительных конструкций и изделий. Выпускаются до 70 раз­личных конструктивных их разновидностей стержневого и писто­летного типов, часть которых снабжена устройством автоматиче­ского выключения. Для уменьшения шума при работе пневмоинструмента вместо глушителя применяется ниппель с со­ответствующим шлангом для отвода воздуха.

Рабочим органом гайковерта служит сменная головка, вы­полненная в виде ключа, который надевается на шпиндель. Осо­бенностью конструкций гайковертов является ударно­вращательный механизм, преобразующий непрерывное вращение привода в серию периодически повторяющихся ударов. Такое приложение энергии к резьбовому соединению обеспечивает зна­чительное повышение выходной мощности на шпинделе, что дает возможность затягивать резьбовые соединения диаметром до 80 мм гайковертами, имеющими небольшую массу (до 9 кг).

Главный параметр гайковерта — его крутящий момент. В настоящее время выпускаются гайковерты с электроприводом (крутящий момент 50...350 Нм) мощностью 0,12...0,6 кВт и пневматические (крутящий момент 63...8000 Нм).

Наряду с ударными гайковертами, выполненными по тра­диционной схеме с винтовым перемещением бойка, в последнее время разрабатываются конструкции так называемых редкоудар­ных виброзащищенных гайковертов. Если процесс затяжки в вы­сокочастотных гайковертах выполняется за 110-200 ударов, то редкоударные гайковерты этот процесс обеспечивают за 4-15 уда­ров с большой энергией, практически не изменяющейся от удара к удару. Редкоударные гайковерты по сравнению с частоударны­ми имеют большую энергоемкость (в 10 и более раз), меньшую массу (на 20-40%), требуют меньшей мощности двигателя (на 15-35%) и обеспечивают более высокий КПД процесса затяж­ки (в 2-3 раза).

Электрические шуруповерты выпускаются с магнитными головками для удержания шурупов и с устройствами для регули­рования глубины их завертывания. Шуруповерты — машины, в основном, реверсивные, имеющие правое и левое вращение. Неко­торые шуруповерты снабжены устройствами для бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя. Угловые гайковерты выполняются по схеме, показанной на рис.8.1, г,

Ножницы ручные ножевые предназначены для прямолиней­ной резки листового металла. Конструктивно они выполняются по схеме, приведенной на рис.8.1, д, и состоят из двигателя, редук­тора в сборе, кривошипно-шатунного механизма и рукоятки для удержания машины. Рабочим органом являются два ножа: ниж­ний установлен неподвижно на улитке, верхний - подвижный,

закреплен в ползуне, совершающем возвратно-поступательное движение относительно направляющей втулки. При каждом ходе ползуна с укрепленным верхним ножом производится резание ма­териала, помещенного между ножами.

Ножницы ручные вырубные имеют рабочий орган, состоя­щий из подвижного пуансона и неподвижной матрицы. Конст­руктивно они выполнены по той же схеме, что и ножевые ножни­цы. Отличие состоит в том, что направляющая пуансона может совершать поворот вокруг своей оси. Это дает возможность резать металл под различными углами, что облегчает работу в трудно­доступных местах.

Кромкорезы выполняются по схеме, приведенной на рис.8.1, д, и применяются для снятия фасок на прямых, круглых, выпуклых, вогнутых и других кромках металла, подготавливае­мого под сварку. Рабочим органом кромкореза (рис.8.5) является пуансон 3 — резец прямоугольного сечения, который скалывает кромку металла под углом 15-60°. Возвратно-поступательное дви-

1’Ис s 5. Кромкорез: 1 — упор; 2 — скоба; 3 — пуансон; 4 — головка машины; 5 — двигатель; 6 — ограничитель подъема

жение передается пуансону от электрического или пневматиче­ского двигателя 5 через цилиндрические зубчатые передачи, экс­центриковый вал и шатун с ползуном, заключенные в головке 4 машины. Скоба 2 предназначена для установки и перемещения кромкореза по обрабатываемой кромке. При перемещении кром- кореза пуансон срезает участки кромки, образуя фаску под соот­ветствующим углом, при этом торец листа или трубы скользит по упору 1, ограничивающему зев скобы по глубине. Для образова­ния непрерывной фаски по длине кромки на скобе установлен ог­раничитель подачи 6, рабочая грань которого упирается при про­дольной подаче в необработанную часть кромки. Скорость обработки материала составляет 2...2,5 м/мин, мощность привода

6. .2 КВт, масса кромкореза 15 кг.

Для обработки дерева выпускаются следующие ручные ма­шины: рубанки, пилы, долбежники, затирочные и шлифовальные машины. Электрорубанки паркетострогальные и паркетошлифо­вальные машины выполняются по схеме, показанной на рис.8.1, г.

Рубанок ручной электрический (рис.8.6, а) применяется для строгания изделий из дерева и состоит из фрезы со стальными плоскими ножами 7, являющимися режущим инструментом ру­банка. Фреза приводится во вращение однофазным коллекторным электродвигателем 3 через ременную передачу 4. Для установки требуемой глубины строгания ручка 2 поворачивается на соответ­ствующее деление, в результате чего передняя лыжа 1 перемеща­ется по направляющим корпуса рубанка. Двигатель включается кнопкой пуска 5, вмонтированной в основной рукоятке 6. Рубан­ки имеют мощность 0,6...1,15кВт, массу 6...8 кг и обеспечивают ширину строгания за проход 75...100 мм и глубину строгания

2. .3 мм.

Машины распиловочные предназначены для распиловки древесины при выполнении технологических операций при плот- нично-опалубочных, столярных работах, а также при устройстве полов. Основными параметрами распиловочных машин являются глубины пропила и диаметр пилы. Эти машины (рис.8.6, б) вы­пускаются только с электрическим приводом. Пильный диск при­водится во вращение электродвигателем 3 через редуктор 10. Для обеспечения безопасной работы пильный диск закрыт подвижным

7. и неподвижным 9 кожухами. Для удержания пилы служит ручка 11. Кроме распиловки, ручные пилы используются для резки древесины под необходимым углом (от 0 до 45^е), для чего они снабжены специальными приспособлениями, регулирующими глубину пропила и позволяющими установить пилу для косого роза материала. Мощность ручных электрических пил

1. 37... 1,15 КВт, а их масса 5... 10,5 кг. Пильные диски имеют

диаметр 160...200 мм и обеспечивают глубину пропила

45. .70 мм.

Долбежники ручные электрические предназначены для вы­борки в дереве отверстий прямоугольной формы и шпунтовых па­зов. Они изготавливаются по схеме, приведенной на рис,8.1, д. Рабочим органом долбежника (рис.8.6, в) является быстродвижу- щаяся режущая долбежная цепь 17, которая приводится во вра­щение сменной ведущей звездочкой 14, закрепленной на конце вала ротора электродвигателя 3. К переднему щиту крепится на­правляющая линейка 12, на нижнем конце которой смонтирован роликоподшипник. Его наружная обойма служит второй опорой режущей цепи. Цепь натягивается перемещением направляющей линейки с помощью упорного винта 13. Ширина паза, полученная за один проход, соответствует ширине долбежной цели, а дли-

Рис.8.6. Ручные машины для обработки дерева: a — рубанок; б — ручная дисковая пила; в — ручной долбежник; 1 — передняя лыжа; 2 — ручка; 3 — электродвигатель; 4 — ременная передача;

5 — кнопка; 6 — рукоятка; 7 — нож; 8 — подвижной кожух;

9 — неподвижной кожух; 10 — редуктор; 11 — удерживающая ручка; 12 — направляющая линейка; 13 — упорный винт; 14 — звездочка; 15 — ограничитель хода; 16 — направляющая колонка;

17 — долбежная цепь

на — ширине направляющей линейки, поэтому для пазов различ­ного сечения требуется набор различных цепей и линеек. Макси­мальная глубина паза определяется ходом долбежной головки по направляющим колонкам 16 и длиной направляющей линейки. Необходимая глубина долбления регулируется ограничителем хо­да 15.

Размеры выбираемых пазов в зависимости от мощности дви­гателя и конструкции долбежных головок колеблются по длине от 2 до 60 мм, ширине— от 2 до 25 мм, глубине — от 125 до 175 мм. Скорости резания у всех машин, оборудованных фрезер­ной цепью, находятся в пределах 5,3...6Д м/с. Масса долбежни- ков с коллекторными двигателями 4*.. 17 кг, с асинхронными

23. .37 кг.

Значительную часть ручных машин составляют машины ударного действия (электромолотки, перфораторы — бурильные молотки, бетоноломы), являющиеся важным средством механиза­ции тяжелых и трудоемких работ в строительстве. Машины удар­ного действия могут иметь пневматический или электрический привод.

Молоток ручной пневматический отбойный (рис.8.7) предназначен для рыхления бетона, асфальтобетона, твердого или промерзшего грунта, пробивки проемов и отверстий в кирпичных стенах, разборки кирпичной кладки и раскалывания льда. Моло­ток представляет собой поршневую пневматическую машину удд- рного действия с клапанным воздухораспределением, работающую под действием сжатого воздуха. Сжатый воздух, поступая в ци­линдр 1, воздействует попеременно с двух сторон на поршень 2 и вынуждает его совершать возвратно-поступательные движения, периодически ударяя по хвостовику 3 рабочего исполнительного инструмента 4, в результате чего совершается полезная работа. Частота ударов 20...50 Гц, энергия удара 4,8...42 Дж.

Основными узлами электрических машин ударного действия являются привод, ударный и поворотный механизмы, рабочий инструмент. Привод состоит из коллекторного однофазного двига­теля переменного или постоянного тока, чаще всего с двойной изо­ляцией, или асинхронного двигателя переменного тока, редуктора

2 — поршень; 3 — хвостовик; 4 — рабочий орган

для снижения частоты вращения и преобразовательного механизма,

о

На бале элсктробетонолома: 1 — рабочий орган;

2 — ствол; 3 — боек;

4 — поршень;

5 — кривошипно-шатунный механизм

Наиболее распространенным удар­ным механизмом является компрес сионно-аакуумп ый, принцип действия которого, например, использован б трамбовках но базе электробетоноло- ма (рис.8.8). С помощью кривошипно- шатунного преобразовательного меха­низма 5 вращательное движение электропривода преобразуется в воз- вратно-поступательное движение

поршня 4. Поршень, перемещаясь в стволе 2, имеет связь с бойком (удар ником) 3 через воздушную подушку. Благодаря воздушной связи боек по­вторяет возвратно-поступательпьте движения поршня, нанося удары по рабочему инструменту 1.

Для стабилизации работы ком­прессионно-вакуумных ударных ме­ханизмов необходимо восполнение утечек воздуха из камеры сжатия, то есть восстановление начального объе­ма воздушной подушки. В схеме (рис.8.8) использована дырчатая система компенсации воздуха. Зарубежные электромашины удар­ного действия с энергией удара до 10... 15 Дж имею!' массу не бо­лее 10 кг. Они работают от однофазной сети переменного тока нормальной частоты напряжением 220 В. У электродвигателей коллекторного типа двойная изоляция.

Ручные ударные машины совершенствуются в следующих направлениях:

выпускаются малогабаритные перфораторы с энергией удара до 0,2 Дж для работы по железобетону с электронным регулято­ром скорости, глубиномером с автоблокировкой и широким набо­ром сменного рабочего инструмента;

используются электронные системы регулирования с изме­няющимися параметрами (энергией удара, частотой удара и вра­щения рабочего органа);

применяется комплект ручных машин с общим гидроприво­дом; в него входят: гидроагрегат на две одновременно работающие машины (мощность 12 кВт, масса 133 кг), отбойный молоток, перфоратор, цепная пила, дисковая режущая машина, погружае­мый водяной насос.

8.3. Источники энергии ручных машин и техника безопасности при их эксплуатации

Высокое качество выполняемых технологических операций в строительстве, производительность и надежность работы ручных машин в значительной мере зависят от тщательной подготовки их к работе, правильного подключения к источникам питания и со­блюдения правил эксплуатации.

Ручные электрические машины. Правильная подготовка к работе этих машин состоит из предварительного осмотра, вклю­чающего проверку исправности, из сравнения соответствия на­пряжения и частоты тока в электрической сети или в передвиж­ном электроагрегате напряжению и частоте тока электродвигателя самой машины.

Исправность и готовность к работе определяются путем по­ворота шпинделя вручную при выключенном электродвигателе (шпиндель должен легко и плавно вращаться).

Электрические параметры ручных машин (напряжение и частота тока) указаны на табличке, закрепленной на внешней стороне корпуса машины. Ручные машины выпускаются для ра­боты при питании от трехфазиого тока частотой 50 Гц на напря­жение 220, 127 и 36 В; от трехфазного тока повышенной частоты 200 Гц на напряжение 220, 127 и 36 В; с универсальными кол­лекторными двигателями, работающими от однофазного перемен­ного тока или от постоянного тока на напряжение 110 и 220 В. Если нет соответствия между электрическими параметрами руч­ной машины и источника питания (например, двигатель ручной машины работает от тока напряжением 36 или 127 В, а электро­сеть, питающая стройку, имеет напряжение 380 или 220 В), при­меняются переносные трехфазные понижающие трансформаторы. Катушки трансформатора состоят из обмоток высокого (первич­ная) и низкого (вторичная) напряжений. Обмотки работают изо­лированно одна от другой, но три фазы первичной обмотки между собой могут быть соединены звездой или треугольником в зави­симости от напряжения, к которому должен быть подключен трансформатор. На боковых сторонах кожуха находятся отвер­стия и зажимы для крепления подводящего и выводного кабелей. Обмотка высокого напряжения переключается с помощью пла­стин переключения, расположенных на клеммной панели, закры­ваемой крышкой. При включении в сеть с напряжением 380 В первичная обмотка трансформаторов соединяется звездой, а при включении в сеть с напряжением 220 В — треугольником.

Корпус, а также один конец или нейтраль вторичной обмот­ки трансформатора перед включением его в работу всегда зазем­ляют. Схемы заземления трансформаторов с подключением руч­ных машин приведятся в инструкциях по их эксплуатации.

Запрещается включать трансформаторы, не убедившись в их ис­правном состоянии и не проверив заземление. При работе в по­мещениях с повышенной опасностью и на открытой строительной или монтажной площадке заземлению подлежат все ручные элек­трические машины, кроме имеющих двойную изоляцию. Зазем­ляющий провод следует присоединять к корпусу машины винтом, а второй конец заземляющего провода должен проходить через штепсельное соединение и подключаться к заземлителю.

Для питания высокочастотных ручных машин применяются электрические преобразователи частоты тока, служащие для пре­образования переменного трехфазного тока промышленной часто­ты 50 Гц в переменный трехфазный ток повышенной частоты.

На строительных объектах, расположенных вдали от источ­ников электроэнергии, питание двигателей ручных машин произ­водится от передвижных электроагрегатов. Выпускаются пере­движные электроагрегаты различной мощности. Наиболее распространены: ЛБ-4-Г/230, АБ-8-Т/230, АД-10-Г/230, АД-10- Т/400. Принятые для них обозначения означают: АБ и АД — аг­регат бензоэлектрический или агрегат дизельный или дизель- электрический; цифры 4, 8, 10 соответствуют номинальной мощ­ности агрегата, кВт; Т — переменный трехфазный ток; цифры 230 и 400 являются номинальным напряжением тока в вольтах. Эти агрегаты вырабатывают электроэнергию переменного трех- фазного тока промышленной частоты 50 Гц. Выпускаются такие агрегаты, дающие электроэнергию повышенной частоты тока, как, например, электроагрегат АБ-4-Т(230/200). Передвижной электроагрегат состоит из дизельного двигателя, соединенного муфтой в один блок с генератором. Работа дизеля контролируется по блоку приборов, а управление и регулирование режимов рабо­ты установки осуществляются с пульта. Для запуска двигателя в зимнее время служит подогреватель. Все механизмы смонтирова­ны на раме агрегата, установленной на автомобильный прицеп. Съемный металлический кожух-капот защищает электроагрегат от механических повреждений и воздействия атмосферных осад­ков.

Ручные пневматические машины. Перед началом работы необходимо тщательно осмотреть ручную машину и убедиться в надежной затяжке всех резьбовых соединений. Давление сжатого воздуха, который является источником энергии, должно быть на входе в ручную машину не менее 0,5 МПа. При питании ее от ма­гистрального воздухопровода вблизи рабочего места машины должна быть смонтирована схема пневмомагистрали.

Последовательность подключения и работа с ручной маши­ной как с электрическим током, так и с пневматическим приво­дом должна соответствовать инструкции по эксплуатации, кото­рая прилагается к каждой машине зав од ом-изготовителем.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой ручная машина?

2. Приведите классификацию ручных машин по назначе­нию.

3. Опишите устройство ручных машин для работы по ме­таллу и дереву.

4. Опишите устройство и принцип работы перфораторов.

5. Укажите, какими правилами охраны труда следует руко­водствоваться при работе с ручными машинами.

Глава 9. Основы эксплуатации строительных машин

1. Приемка и обкатка машин

Строительные машины, поступающие с заводов- изготовителей, ремонтных заводов или других организаций, должны подвергаться приемке, т. е. проверке технического со­стояния путем тщательного осмотра и опробования в работе. При­емка машины по наружному осмотру имеет целью установить комплектность машины, наличие технической документации, ин­струмента и соответствия сопроводительных документов типу машины. Опробование машины на ходу дает возможность опреде­лить исправность ее агрегатов и узлов, а также правильность сборки.

Приемка машины должна доверяться квалифицированным специалистам, хорошо знающим ее конструкцию и имеющим опыт ее эксплуатации. Для приемки назначается комиссия во главе с механиком, ведающим эксплуатацией машинного парка хозяйства. При приемке необходимо предоставление следующих документов: 1) паспорта машины; 2) инструкции по эксплуатации и уходу и 3) акта испытаний машины и ее комплектующих узлов и агрегатов. При приемке новых машин необходимо наличие га­рантийного талона завода-изготовителя, в котором указан срок, в течение которого гарантируется ее исправная работа. Если в тече­ние гарантийного срока произойдут поломки машины, то экс­плуатационное хозяйство может предъявить претензии заводу- изготовителю для бесплатного восстановительного ремонта. Пре­тензии подтверждаются актом.

Приемку машины производят поагрегатно. Чтобы избежать возможных пропусков при приемке, следует предварительно со­ставить рабочую инструкцию по ее порядку и характеру.

Обычно приемку начинают с двигателя, который сначала тщательно осматривают, затем, после пуска, прослушивают на малых и больших оборотах. После этого производят приемку (ос­мотром или на ходу) других агрегатов машины: муфт сцепления, коробок скоростей, редукторов, ходового и рабочего оборудова­ния, систем управления и др.

Исправность машины при приемке на ходу устанавливают по характерным признакам нормальной работы ее агрегатов. На­пример, муфты сцепления должны обеспечивать плавность вклю­чения, не проскальзывать и не нагреваться, работа шестерен ре­дукторов должна быть спокойной, без резких звуков, подшипники не должны иметь температуру выше 30-60° С, шки­вы и маховики должны работать без биений и толчков и т. п.

В результате приемки составляется приемо-сдаточный акт. Принятую машину закрепляют за водителем. Сведения об этом составляют по специальной форме.

Приемку машин, которые регистрируются Госпроматомнад- зором РБ (краны, компрессоры и др.), производят с участием ин­спектора Госпроматомнадзора. При приемке эти машины подвер­гают контрольным испытаниям.

Новые машины и машины после капитального ремонта обя­зательно подвергаются обкатке, которая имеет целью обеспечить взаимную приработку трущихся сопряженных деталей в условиях постепенно увеличиваемой нагрузки, более частой смены масла и тщательного наблюдения за работой машины. В процессе обкатки сроки замены смазочных масел сокращаются в 2 раза, а после об­катки производится полная смена масла в картерах двигателя и трансмиссии. Правильно выполненная обкатка значительно по­вышает работоспособность и долговечность машины.

Перед обкаткой производят осмотр машины, выполняют крепежные работы и заправляют машину топливом, маслом и во­дой. Режим и порядок обкатки машины назначается заводом- изготовителем и приводится в инструкции по эксплуатации и уходу.

2. Транспортирование машин

Характер строительных работ требует сравнительно частой переброски машин на новые объекты. Применяют три основных способа транспортирования машин: своим ходом, буксировка и перевозка. Выбор способа транспортирования зависит от дально­сти переброски, наличия транспортных средств, времени года, типа машины, дорожных условий и т. п.

При транспортировании крупногабаритной машины своим ходом за пределы строительной площадки должен быть согласо­ван маршрут ее следования и получено разрешение на движение через железнодорожные переезды, мосты, ледяные переправы. При этом необходимо проверить возможность преодоления подъе­мов и спусков, а также боковую устойчивость машины, чтобы ис­ключить ее опрокидывание, Особое внимание уделяется исправно­сти тормозов.

Транспортирование машин своим ходом производится, как правило, на небольшие расстояния. Для большинства машин с гусеничным ходовым оборудованием это расстояние ограничива­ется 10-15 км. В городских условиях своим ходом разрешается движение машин, которые имеют пневмоколесный ход и

15. Зак. 5186 соответствующие габариты. Машины с гусеничным ходом на дорогах с асфальтобетонным покрытием долины перевозиться на пневмоколесных большегрузных прицепах.

Буксировка машин, как правило, несамоходных, произво­дится на небольшие расстояния на скоростях 4-10 км/ч. Соедине­ние тягача и буксируемой машины должно быть жестким, чем предотвращается набегание ее на тягач.

Перевозка машин возможна: а) по автомобильным дорогам и в условиях бездорожья на большегрузных прицепах и санях (зи­мой); б) по железным дорогам; в) по водным путям сообщения; г) воздушным транспортом. При любом способе перевозки машин должны быть решены следующие основные вопросы.

1. Необходимость и объем демонтажных работ исходя из со­ответствия габаритов и веса машины размерам и грузоподъемно­сти подвижного состава. Например, железнодорожные платфор­мы, нормальная грузоподъемность которых от 20 до 60 т, имеют ширину 2,75-ЗДм и длину 9,2-12,9 м. Особое внимание при по­грузке машин на эти платформы следует обратить на соответствие поперечных размеров грузов допустимым габаритным размерам. Погрузка и приемка грузов, выходящих за пределы нормального габарита, производится в каждом отдельном случае по специаль­ному согласованию с Управлением железной дороги.

2. План размещения машины на платформе и конструкция ее крепления. Машина должна размехцаться на платформе так, чтобы оси ее колес были нагружены равномерно. Разница в на­грузке на оси не должна превышать 20 кН для двухосных плат­форм и 30 кН — для четырехосных. Крепление машины к плат­форме должно быть надежным, чтобы предупредить ее сдвиг и опрокидывание в наиболее тяжелых режимах транспортирования (экстренное торможение, движение на кривых и т.п.).

Крепление машин по платформе производится стопорными деревянными брусьями и вязальной проволокой. Крепление ма­шин на гусеничном ходу производится двумя стопорными брусь­ями, устанавливаемыми под гусеничные ленты. Поперечное сече­ние брусьев 150x200 мм, длина — не менее ширины гусеничного хода. Брусья крепятся к полу платформы 5-7 гвоздями длиной 200 мм. Под пневмоколесный ход кроме поперечных брусьев должны устанавливаться продольные брусья с внутренней сторо­ны колес переднего и заднего мостов, которые также крепятся гвоздями к полу платформы. Проволочные растяжки, число кото­рых в зависимости от веса машины принимается равным 4-8 и более, выполняются из мягкой стальной проволоки диаметром б мм в 5-6 нитей в каждой растяжке.

3. Способы и средства доставки машин к грузовой станции и ее погрузки (разгрузки) на платформу. Приемы погрузки машин на железнодорожные платформы и прицепы могут быть самыми разнообразными и зависят от конструкции, размеров и веса ма­шины. Самоходные машины, как правило, грузят собственным ходом по специальным наклонным въездам (из бревен и шпаль­ных клеток), устанавливаемым с торцов платформ. Уклон въезда не должен превышать 15°. Несамоходные колесные машины гру­зят лебедками, втаскивая их по наклонным въездам, угол накло­на которых не должен превышать 30°. Лебедки устанавливают или на платформе, или с противоположной стороны и надежно закрепляют. Погрузка сравнительно легких машин производится кранами.

3. Хранение машин

В процессе эксплуатации машина подвергается не только рабочим нагрузкам, но и воздействию атмосферных осадков. Большую опасность для машин представляет коррозия. Резкие колебания температуры отрицательно сказываются как на метал­лических деталях, так и на деталях из резины, пластмасс и дере­ва. Воздействие окружающей среды наиболее неблагоприятно в нерабочий период, когда машина находится на хранении. При неправильном хранении ее металлические детали ржавеют, рези­новые части (шланги, пневмошины, ленты) теряют эластичность и делаются хрупкими, декоративная и защитная краски разру­шаются.

Поэтому основной задачей хранения машин является защи­та их от разрушительного действия окружающей среды, содержа­ние в работоспособном состоянии и создание условий, обеспечи­вающих быстрый пуск и ввод в эксплуатацию. В зависимости от продолжительности различают следующие виды хранения: меж- сменное, кратковременное (до 1 мес.) и длительное (свыше 1 мес.). В зависимости от условий хранение бывает непосредственно на рабочем месте, в полевых парках и в стационарных парках (гаражах).

Задачей межсменного хранения является защита машин от атмосферных осадков и действия колебаний температуры и созда­ние условий для легкого и быстрого пуска. Наилучшим является межсменное хранение в специально оборудованных парках: под навесом или в закрытых помещениях. Однако такое хранение возможно для машин, имеющих высокие транспортные скорости или работающих близко от парка обслуживания. Большинство же их между сменами хранится непосредственно на месте работы. При этом, по возможности, выбирается сухое, защищенное от ветра место. В дождливое время выхлопные трубы закрываются, а отдельные агрегаты или машина в целом покрываются брезентом.

В холодное время при открытом хранении следует слить воду из системы охлаждения и установить машину на подкладки, исклю­чающие примерзание ходовых устройств. В зимнее время воз­можно межсменное хранение с подогревом двигателей паром или горячей водой.

Длительное хранение машин (консервация) независимо от сроков должно обеспечивать их содержание в работоспособном состоянии. Перед постановкой в консервацию машина проходит технический осмотр и, при необходимости, ремонтируется. Тех­ническое состояние машин, направляемых на консервацию, должно обеспечить их работу после хранения в пределах 300- 500 ч.

Консервация машин включает в себя подготовку машин к хранению, содержание на хранении и контроль и технический уход при хранении.

Подготовка машин к длительному хранению выполняется в следующем порядке.

1. Производится чистка и мойка машины. Затем выполня­ется очередное техническое обслуживание в соответствии с гра­фиком. Металлические неокрашенные части покрывают антикор­розионной смазкой (технический вазелин, канатная мазь, и т.д.)- Окрашенные декоративные поверхности покрывают слоем воско­вой пасты, предохраняющей краску от воздействия атмосферной влаги. Резиновые части должны быть очищены от грязи и масла и протерты тальком.

2. Машину устанавливают на подкладки (при гусеничном ходе) или брусья для разгрузки пневмошин. Давление в пневмо­шинах снижается на 50% по отношению к рабочему. При откры­том хранении пневмошины окрашивают раствором мела, что за­щищает их от действия солнечных лучей. В ответственных узлах снимают монтажные напряжения: разгружаются рессоры, кана­ты, транспортерные ленты, контргрузы.

3. После остановки двигателя внутреннего сгорания сливают воду из системы охлаждения. Топливную систему и баки промы­вают и полностью заправляют топливом. Все картеры заполняют эксплуатационными маслами.

4. Особое внимание при консервации необходимо обращать на удаление газов из цилиндров двигателей, так как основной опасностью является коррозия стенок цилиндров и клапанных гнезд. Для удаления газов коленчатый вал двигателя проворачи­вают вручную, стартером или пусковым двигателем при выклю­ченном зажигании или без подачи топлива.

Уменьшение вредного влияния атмосферного воздуха дости­гается герметизацией цилиндров двигателя — закрытием выхлоп­ных и всасывающих коллекторов, маслоприемной горловины и других отверстий. Хорошие результаты дают специальные влаго- поглотительные патроны, устанавливаемые в свечные или форсу- но'чные отверстия. Действие оставшегося в цилиндрах воздуха после герметизации нейтрализуют маслом. Для этого картерное масло в количестве 80% объема камеры сгорания заливают в ка­ждый цилиндр двигателя через свечные или форсуночные отвер­стия. После этого коленчатый вал двигателя несколько раз пово­рачивают для нанесения масла на стенки цилиндров, клапанов, выпускного и всасывающего коллекторов.

5. Электрооборудование (электродвигатели, генераторы, ак­кумуляторы) с машин снимают и хранят отдельно в закрытых помещениях. Особое внимание уделяется хранению аккумулятор­ных батарей. Их следует хранить заряженными в холодных по­мещениях при температуре не ниже -25° С. При хранении акку­муляторов при отрицательной температуре они не теряют работоспособности до 1,5 лет.

6. Кабины, капоты и крышки бензобаков должны быть оп­ломбированы.

На каждую машину, поставленную на длительное хранение составляется специальная карточка, которяя является документом для контроля за подготовкой и содержанием машины. Машина на консервации проверяется ежемесячно с отметкой в карточке. Не менее 2 раз в год проверяется техническое состояние машин с пуском двигателя и опробованием всех механизмов.

4. Система технического обслуживания машин

Техническая эксплуатация строительных и дорожных ма­шин обязательно должна проводиться по системе планово- предупредительных ремонтов (ППР) и технических обслуживании (ТО). Сущность системы ППР и ТО заключается в периодических (плановых) осмотрах машины, обязательном проведении ее тех­нического обслуживания после определенного числа отработан­ных часов и выполнении ремонта (по потребности) через опреде­ленные сроки. Система ППР и ТО дает возможность своевременно выявить и устранить неисправности и тем самым предупредить преждевременный износ и поломки машин. Эта система преду­сматривает ежедневное техническое обслуживание (ЕО), периоди­ческое техническое обслуживание (ТО), текущий ремонт (ТР) и капитальный ремонт (КР). Периодичность и трудоемкость прове­дения технического обслуживания и ремонтов устанавливается соответствующей нормативной документацией. Ежедневное тех­ническое обслуживание (ЕО) выполняется в течение рабочей сме­ны водителем машины и его помощником. В состав ЕО входят работы по заправке и смазыванию машины, а также работы, связанные с контрольным осмотром ее перед выходом на работу и имеющие целью проверить исправность действия рабочих орга­нов, ходового оборудования, тормозов, системы управления, элек­трооборудования и т. д.

В состав работ по периодическому техническому обслужива­нию (ТО) входят: очистка и мойка, контроль за техническим со­стоянием узлов, агрегатор, приборов и машины в целом; крепеж­ные работы, регулировка механизмов; смазывание, заправка топливом и охлаждающей жидкостью, выполнение мелких ре­монтных работ.

Техническое обслуживание (ЕО и ТО) планируется по сро­кам и объемам работ и проводится строго по графику после того, как машина отработала определенное количество часов.

Ремонт представляет собой комплекс мероприятий, направ­ленных на устранение неисправностей, возникающих в процессе работы, и восстановление работоспособности машин. В состав ра­бот по ремонту входят: очистка, мойка и разборка машин, состав­ление ведомости дефектов, замена изношенных деталей, узлов и агрегатов новыми или отремонтированными; сборка машин и вос­становление посадок в сопряжениях; стендовые и ходовые испы­тания узлов и машины в целом; окраска машины. Ремонтные ра­боты включают также различные виды обработки деталей для их восстановления — слесарные и станочные работы, сварку, на­плавку, электролитические покрытия и т. д.

Ремонт машин проводится после их осмотра комиссией, воз­главляемой главным инженером или главным механиком базового хозяйства. Если машина по техническому состоянию не нуждает­ся в ремонте, комиссия разрешает ее дальнейшую эксплуатацию до следующего вида техобслуживания. Результаты осмотра оформляются актом.

При текущем ремонте (Т) производится частичная разборка машин, устраняются неисправности, которые возникли в процессе их работы и препятствуют нормальной эксплуатации, заменяются новыми или заранее отремонтированными отдельные агрегаты, узлы и детали (кроме базовых).

При капитальном ремонте (К) производится полная разбор­ка машин, восстанавливаются все начальные посадки и сопряже­ния в соответствии с техническими условиями на ремонт и заме­няются изношенные агрегаты и узлы новыми или заранее отремонтированными.

5. Учет и отчетность при эксплуатации машин

Основными учетными документами при эксплуатации ма­шин являются:

1. паспорт машины, в который заносятся данные о ее работе (количество отработанных машино-часов, объем выполненных работ, сведения о ремонте, закреплении и передаче машины);

2. наряд на работу, в котором указываются вид и объем ра­бот, срок их выполнения, нормы выработки, фактически выпол­ненный объем работ. Наряд выдается на весь объем работ или на их часть для выполнения в течение определенного времени (сме­ны, недели, месяца). Для транспортных средств выдается путевой лист. Обработка наряда производится техником по учету, и ре­зультаты заносятся в карточку учета работы машины. Наряды передаются в бухгалтерию для начисления заработной платы ма­шинисту;

3. сменный рапорт машиниста, который является основным первичным учетным документом. В рапорте указываются марка машины и ее инвентарный номер, место и вид выполненной рабо­ты, ее объем (выработка) по плану и фактический, время работы, время простоев и их причины, количество израсходованных го­рюче-смазочных и эксплуатационных материалов. Сменный ра­порт подписывается машинистом, а правильность сведений в ра­порте удостоверяется мастером, прорабом или линейным механиком;

4. журнал приема и сдачи смен, который ведут сменные машинисты, работающие на одной машине. В этом журнале ука­зываются дата, марка, номер машины (заводской и инвентарный), техническое состояние машины, наличие инструмента, незавер­шенные работы, виды выполненных работ по техническому об­служиванию машины в течение смены;

5. справка (акт) о закреплении машины за водителем (ма­шинистом).

Основными отчетными документами при эксплуатации ма­шин являются отчет о работе машин и механизации работ; отчет о выполнении плана технического обслуживания и ремонта ма­шин.

Отчетные документы по специально установленным формам заполняются линейным или главным механиком и представляют­ся в вышестоящую организацию.

Контрольные вопросы

1. Как и с какой целью производится приемка машин?

2. Как производится приемка машин, которые регистриру­ются Госпроматомнадзором?

3. Как и с какой целью производится обкатка машин?

4. Каковы способы транспортирования машин?

5. Особенности транспортирования машин своим ходом.

6. Особенности транспортирования машин транспортными средствами.

7. Как производится крепление машин к железнодорожным платформам?

8. Каковы особенности технологии погрузки на железнодо­рожный транспорт?

9. Способы защиты машин от коррозии.

10. Каковы особенности хранения машин на объекте экс­плуатации?

11. Как производится консервация машин?

12. Как подготовить машину к длительному хранению?

13. Цель и состав работ по проведению планово­предупредительных ремонтов и технических обслуживании.

14. Каков состав работ по ремонту машин?

15. Какие виды работ выполняются при текущем и капи­тальном ремонте машины?

16. Дайте перечень учетных и отчетных документов при эксплуатации машин.

Глава 10. Основы автоматизации строительных машин

1. Основные определения механизации и автоматизации

Комплексная механизация и автоматизация производства являются главным и решающим направлением технического про­гресса. Понятие технического прогресса можно охарактеризовать как непрерывное совершенствование техники и технологии про­изводства, повсеместная замена ручного труда машинным, широ­кое внедрение достижений науки и техники во все отрасли произ­водства.

Современное развитие техники во многих случаях делает внедрение механизации и автоматизации не только экономически выгодным, но и технически необходимым. За последние годы в ряде отраслей промышленности и строительства скорости работы машин, а также скорости протекания технологических процессов настолько возросли, что осуществление управления ими с помо­щью человека стало невозможным. Здесь на смену механизации приходит автоматизация и ее высшая ступень — роботизация.

Чтобы четко представить разницу между механизацией и автоматизацией, следует рассмотреть связанные с ними понятия.

В научной интерпретации слово "механика", с которым свя­зано понятие "механизация", определяется как наука о переме­щении тел в пространстве, и происходящих при этом взаимодей­ствиях между ними. Применительно к машинам слово "механика" означает искусство построения машин.

Механизация — это замена ручных средств труда машина­ми и механизмами с применением для их действия различных видов энергии в процессах трудовой деятельности. В зависимости от степени насыщения производственных процессов техническими средствами и рода работ различают частичную и комплексную механизацию.

Производственный процесс считается частично механизи­рованным, если механизированы лишь отдельные (обычно основ­ные) его операции, и комплексно механизированным, если в нем не только все основные, но и вспомогательные трудоемкие опера­ции выполняются посредством правильно выбранных машин, ме­ханизмов и оборудования, обеспечивающих непрерывность, за­данный темп и высокую производительность всего процесса и наилучшие при данных условиях технико-экономические показа­тели. При комплексной механизации ручной труд допустим лишь на нетрудоемких операциях, механизация которых экономически

17. Зак. 5180 нецелесообразна и не имеет существенного значения для облегче­ния труда рабочего.

Примером комплексной механизации может служить про­цесс сооружения земляного полотна комплектом специально по­добранных землеройно-транспортных машин» состоящим из экс­каватора, автомобилей-самосвалов, бульдозера и автогрейдера. В этом процессе экскаватор осуществляет разработку грунта в карь­ере и погрузку его в автомобили-самосвалы, последние — пере­возку и разгрузку грунта в насыпь, бульдозер — послойное раз равнивание грунта в насыпи и устройство съездов, автогрейдер — планировку подъездов, подчистку забоя, планировку земляного полотна. Грунт при этом уплотняется в результате динамического воздействия самосвалов и бульдозера в процессе их движения по насыпи. Более качественное уплотнение обеспечивает коток.

Среди понятий "механизация" существует понятие и "малая механизация”. Под малой механизацией подразумевается замена ручных средств труда механизмами (например, использование вместо ручного молотка — молотка с электрическим, пневматиче­ским и др. приводом, вместо ручного ключа — электрических или пневматических гайковертов и т.д.). Применение механизмов обычно повышает производительность труда незначительно (на 10-30%). Вместе с тем, применение средств малой механизации в отдельных случаях (малый объем работ, рассредоточенность объ­ектов) может быть весьма эффективным.

Если механизация означает замену труда человека лишь в тех операциях, которые возможно и целесообразно выполнять машинами и механизмами, то автоматизация освобождает чело­века от выполнения, как правило, всех ручных операций, в том числе и по управлению машинами.

Устройство, машина, агрегат, производственный процесс на­зываются автоматическими, если они выполняют свои основные функции самостоятельно, без вмешательства человека.

Таким образом, автоматизация является более высокой сту­пенью развития производства, при которой человек освобождается от тяжелого физического труда. Ему остаются лишь функции контроля, предварительной регулировки, включения и периоди­ческой наладки автоматического устройства, работающего по оп­ределенной программе.

Машины, механизмы и оборудование, участвующие в про­изводственном процессе, могут дри помощи автоматических управляющих устройств связываться между собой так, чтобы вы­полнять поставленную перед ними цель без участия человека. В этом случае они представляют собой взаимосвязанную автома тическую систему. Примером такой системы является бетонный завод-автомат, в котором выбор марки бетона и раствора, дозиро­вание и перемешивание составляющих, загрузка транспортных средств и весовой контроль выдаваемой продукции осуществляют­ся автоматически по заданной программе.

Что же означает понятие автоматика?

Автоматика — это область науки и техники, которая за­нимается вопросами теоретического развития и практического использования автоматических систем и необходимых для них технических средств.

Телемеханика — это область науки и техники, охватываю­щая теорию и практику автоматических устройств и систем, обес­печивающих преобразование и передачу на расстояние информа­ции с целью управления машинами и производственными процессами.

Таким образом, под автоматикой понимается область науки и техники, занимающаяся автоматическим управлением объекта­ми в пределах сравнительно небольших расстояний, а под телеме­ханикой — решающая вопросы выполнения тех же функций, что и автоматика, но при наличии столь больших расстояний, что для преодоления их необходимо применение специальных средств.

Если автоматика есть наука об автоматических устройствах и системах, то что же такое автоматизация?

Автоматизация — это применение методов и средств авто­матики для превращения машин, механизмов, оборудования, производственных процессов из неавтоматических в автоматиче­ские. Автоматизация, как и рассмотренная выше механизация, может быть частичной и комплексной.

Частичная автоматизация предполагает автоматизацию лишь отдельных операций, машин, агрегатов и оборудования, участвующих в едином технологическом процессе.

Комплексной автоматизация называется в случае, если машина, агрегат, строительный участок, завод работают без вме­шательства человека, обеспечивая при этом наилучшие в данных условиях технико-экономические показатели (производитель­ность, качество продукции и т.д.). Например, процесс изготовле­ния железобетонных конструкций может считаться комплексно автоматизированным, если все его операции — от разгрузки за­полнителей бетона, цемента, арматуры и других материалов до получения готовых шпал — выполняются автоматически, причем качество бетона, предварительное натяжение арматуры, произво­дительность и другие технико-экономические показатели соответ­ствуют заданным.

В последние годы как разновидность автоматизации появил­ся новый технический термин — роботизация, который предпо­лагает применение промышленных роботов в автоматизированном процессе производства.

Роботы в настоящее время получают широкое распростране­ние на машиностроительных и других предприятиях ряда зару­бежных стран и на отечественных предприятиях. Создаются це­лые цеха, отдельные производства, в которых роботы выполняют наиболее сложные, трудоемкие и, как правило, монотонные (по­вторяющиеся) операции. На передовых машиностроительных предприятиях организуются гибкие автоматизированные участки, на которых роботизированное оборудование легко перестраивается с выпуска одной продукции на другую.

2. Автоматическое управление, регулирование и контроль

Устройства автоматического управления, контроля и регу­лирования являются составными частями автоматизированного производственного процесса.

Управлением в общем техническом понимании слова назы­вается процесс организованных воздействий на управляемый объ­ект с целью изменения условий его работы в желаемом направле­нии. Под управляемым объектом подразумевается техническое устройство (машина, механизм и т.п.) или их совокупность (т.е. группа машин и механизмов), подвергающихся управлению.

Управление чаще всего осуществляется в форме операций включения и выключения, изменения притока или расхода энер­гии, а также изменения направления и характера преобразова­ний, происходящих в данном механизме или техническом устрой­стве. Для управления процессами пуска, регулирования частоты вращения (реверсирования), торможения и отключения привода машин могут применяться средства как ручного, так и автомати­ческого управления.

В зависимости от характера и условий выполнения разли­чают несколько видов управления: местное, дистанционное, цен­трализованное и автоматическое.

Местное управление предусматривает пуск и остановку ка­кого-либо отдельного механизма или машины (например, одной бетономешалки) непосредственно с места установки этого меха­низма или машины.

Дистанционное управление предусматривает выполнение операций пуска и остановки машины (механизма) или группы машин, а также операций изменения режима их работы (движе­ния) с одного пункта, удобного для управления и наблюдения, но расположенного на некотором расстоянии от управляемых ма­шин. Машины, как правило, находятся в поле зрения оператора.

Централизованное управление представляет собой особый вид дистанционного управления, при котором большинство ма­шин и механизмов данного производства включаются, а иногда и регулируются с одного места, называемого центральным, или диспетчерским, пунктом. При этом управляемые машины и меха­низмы находятся обычно вне поля зрения оператора и работа их контролируется по измерительным приборам и сигнальным уст­ройствам.

Автоматическое управление как технический термин имеет два толкования. Под первым подразумеваются методы и средства автоматизации переключений в линиях пневмо-, гидро- и элек­троприводов, а также переключений, предназначенных для авто­матического выполнения операций пуска, торможения, реверси­рования и синхронизации вращения.

Второе, более широкое понятие этого термина предполагает применение методов и средств, обеспечивающих работу объекта (выполнение технического процесса) по заранее определенным условиям: остановка механизма в заданных точках пути, соблю­дение последовательности технологических операций и т.п. Такое толкование более полно и правильно, поскольку подчеркивает, что при автоматическом управлении команды изменения режима работы машин и механизмов формируются и исполняются по за­данной программе (алгоритму управления) без участия человека. Обслуживающий персонал осуществляет лишь первоначальное включение объекта в работу, а затем наблюдает за ней, произво­дит наладку и регулировку устройств автоматического управле­ния и самих машин.

Примером автоматического управления является система программного управления работой центрофуги для изготовления железобетонных цилиндрических или конических опор контакт­ной сети электрифицируемых железных дорог. Такая система в соответствии с программой автоматически обеспечивает запуск электродвигателей и вращение формы на первой скорости и тече­ние 2-2,5 мин; переключение привода центрифуги на вторую ско­рость и вращение формы на этой скорости в течение 1-1,5 мин; переключение привода на третью скорость и вращение формы в течение 0,5 мин; переключение привода центрифуги на четвертую скорость, которая поддерживается в течение 16 мин.

Таким образом, система автоматического управления (САУ) это совокупность взаимодействующих устройств управле­ния и управляемого объекта, обеспечивающая автоматическое управление.

В отличие от САУ, распространение в последние годы на предприятиях, в том числе строительной индустрии, получают автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).

АСУ в общем случае означает совокупность административ­ных, организационных, экономико-математических методов и технических средств вычислительной, организационной техники и средств связи, взаимно увязанных в процессе своего функцио­нирования в единую систему "человек-машина" для принятия управляющих решений. Таким образом, отличительной чертой АСУ является обязательное использование электронно- вычислительной техники. Отличие АСУ ТП от АСУ состоит в том, что человек в АСУ ТП не только контролирует работу автоматов, но и активно участвует в самом процессе управления: оценивает результаты обработки оперативной информации, принимает ре­шения по координации работы отдельных звеньев АСУ, берет на себя оперативное управление при отказах или сбоях в системе об­работки данных, оценивает результаты производственного процес­са.

АСУ ТП является перспективной системой. Она должна по­лучить широкое распространение в отраслях транспортного строи­тельства.

Что же понимается под автоматическим регулированием и в чем отличие его от автоматического управления?

Регулирование следует рассматривать как частный случай управления, при котором желаемое течение процесса поддержива­ется с требуемой точностью при изменяющихся внешних услови­ях на протяжении промежутка времени или изменяется в соот­ветствии с заданным режимом. Главная особенность регулирования заключается в том, что воздействие на рабочий процесс (операция управления) осуществляется на основе сопос­тавления фактических результатов процесса с заданными (опера­ция контроля).

Регулирование может производиться либо человеком (в этом случае оно называется ручным), либо автоматически. Устройства автоматического регулирования весьма разнообразны — это ста­билизаторы напряжения, частоты, температуры, влажности, уровня и т.п.

Устройство, выполняющее автоматическое регулирование, называется автоматическим регулятором (или регулирующим ав­томатическим устройством), который совместно с регулируемым объектом образует систему автоматического регулирования.

Автоматический контроль, в отличие от автоматического управления и регулирования, по существу означает применение методов и технических средств, облегчающих человеку наблюде­ние за ходом производственного процесса или за состоянием ме­ханизмов и оборудования. Поэтому основное назначение автома­тического контроля состоит в том, чтобы освободить человека от непрерывного, неослабного и точного наблюдения за процессом изменения той или иной контролируемой величины и возложить эту обязанность на автоматические устройства. Это тем более не­обходимо в связи с увеличением скорости протекания некоторых современных технических процессов и ростом технических требо­ваний к точности измерений температур, давлений, скоростей и т.п.

Автоматический контроль в строительстве нашел широкое применение. Так, при помощи электронно-акустической аппара­туры и аппаратуры с радиоактивными изотопами можно опреде­лять физико-механические свойства бетона и асфальтобетона, по­ложение и степень натяжения арматуры в железобетонных конструкциях, контролировать качество и состояние строитель­ных материалов, конструкций и сооружений без их разрушения, а также ход технологических процессов и отдельных его элемен­тов.

3. Элементы автоматических устройств

Системы автоматического контроля, управления и регули­рования состоят из отдельных элементов, выполняющих опреде­ленные функции. По характеру выполняемых функций элементы подразделяются в основном на чувствительные измерительные элементы (первичные преобразователи), усилители командных (управляющих) сигналов и исполнительные устройства.

Измерительные элементы дискретного или непрерывного восприятия служат для преобразования контролируемого или ре­гулируемого параметра. Сигнал с измерительного элемента обыч­но слаб и недостаточен для управления исполнительными меха­низмами, поэтому он, как правило, требует усиления.

Усилители служат для количественного преобразования по­ступающего сигнала, причем сигналы на входе и выходе усилите­ля остаются одинаковыми по физической природе (например, усиление электрического сигнала). Преобразование входного сиг­нала в усилителях достигается за счет использования энергии внешнего источника.

Исполнительные устройства предназначены для воздействия на объект управления (регулирования) в соответствии с сигналами от управляющих устройств.

Первичным преобразователем (датчиком) в системе автома­тического контроля и регулирования называют специальное уст­ройство, служащее для преобразования контролируемой или ре­гулируемой величины в выходной сигнал.

Датчик состоит из одного или нескольких элементов. Глав­ный из них воспринимает контролируемую величину и называет­ся чувствительным элементом. Такие элементы но физическому

принципу могут быть электрические, механические, акустиче­ские, оптические, тепловые, гидравлические, радиоактивные, электромагнитные и т.д.

К

Классификация датчиков

Таблица 10.1

Наибольшее распространение в системах автоматики, при­меняемых в строительстве, получили датчики, преобразующие неэлектрические величины в электрические, так как такой вы­ходной сигнал (ток, напряжение) может записываться, переда­ваться на расстояние и тем самым дистанционно управлять про­изводственным процессом.

Основными характеристиками датчика являются статиче­ская характеристика и чувствительность.

Статическая характеристика датчика отображает функцио­нальную зависимость выходной величины у от входной величины х, т.е. у = f(x).

При плавном изменении выходной величины статическая характеристика датчика представляет собой плавную кривую. При скачкообразном изменении выходной величины статическая характеристика имеет разрывный характер. Такие датчики назы­вают датчиками с релейной характеристикой.

По статической характеристике датчика определяют его чувствительность. Чувствительность датчика показывает степень изменения выходной величины в зависимости от изменения вход­ной: S = у/х.

Так, например, чувствительность термопары показывает степень изменения развиваемой ею термоэлектродвижущей силы при изменении температуры. Наименьшее изменение входной ве­личины, вызывающее заметное изменение выходного сигнала, называют порогом чувствительности.

По выходной величине все электрические датчики разделя­ются на параметрические и генераторные.

Параметрическим датчиком называют датчик, который для своей работы требует дополнительного источника питания. При­мером может служить термометр сопротивления, у которого кон­тролируемая величина (температура) преобразуется в изменение электрического активного сопротивления, а значит, и тока за счет источника питания, включенного в диагональ моста, т.е. подклю­ченного к зажимам термометра.

Генераторным датчиком называют датчик, который для сво­ей работы не требует дополнительного источника питания. При­мерами являются термопара, в которой за счет энергии входной величины (температуры) возникает электродвижущая сила (вы­ходная величина); тахогенератор; пьезодатчики и др.

Датчики бывают контактными и бесконтактными. Чувстви­тельный элемент в контактных датчиках непосредственно сопри­касается с контролируемым объектом, а в бесконтактных — не соприкасается. К ним относятся радиоактивные, ультразвуковые, фотоэлектрические и электромагнитные датчики.

При автоматизации существующих и вновь разрабатывае­мых производственных процессов в транспортном строительстве, а также при автоматизации строительных и дорожных машин при­ходится измерять, контролировать и регулировать разнообразные параметры технологических операций, как, например, скорости, углы наклона, перемещения, крутящие моменты, уровни, меха­нические напряжения, температуры и т.д., для чего применяют различные датчики (см. табл.10.1).

В автоматике широко применяются специальные устройства усилители, способные в десятки и сотни раз увеличивать мощ­ность сигнала, поступающего с выхода датчика. Необходимость применения усилителя объясняется тем, что выходной сигнал датчика обычно очень слаб и недостаточен для управлсмпгя испол­нительными механизмами.

Основными характеристиками усилителя являются его ра­бочая характеристика и коэффициент усиления. Рабочая характе­ристика усилителя представляет собой зависимость между выход­ной и входной величинами при установившемся режиме:

^внх - №_вх).

Коэффициентом усиления усилителя называют отношение значений величин на выходе и на входе усилителя: К_ус = £/_пых/ U_BX.

В зависимости от средств передачи энергии усилители под­разделяются на механические, гидравлические, пневматические, электрические, магнитные, электромагнитные и комбинирован­ные. В автоматике наибольшее распространение получили рас­смотренные ниже усилители, использующие в качестве внешнего источника электрическую энергию и усиливающие сигнал по на­пряжению или мощности, либо по напряжению и мощности одно­временно. При этом иногда одновременно с усилением сигнала происходит преобразование переменного тока в постоянный или наоборот.

В качестве усилителей используют полупроводниковые уст­ройства, магнитные усилители, электромашинные усилители, ре­ле электромагнитного типа, тепловые реле, реле времени, магнит­ные пускатели, контакторы, герконы, электронные реле, фотореле.

Для построения полупроводниковых усилителей используют транзисторы, позволяющие многократно усилить поступающий от датчиков сигнал. Магнитные усилители относятся к ферромаг­нитным устройствам и предназначены для увеличения мощности подводимых электрических сигналов за счет энергии местного источника. С помощью магнитных усилителей можно осуществ­лять суммирование, дифференцирование, интегрирование и срав­нение сигналов, стабилизацию напряжения и тока. Электрома- шинные усилители — это специальные электрические генераторы постоянного тока, мощность на выходе которых регулируется пу­тем изменения мощности управления. Самым распространенным элементом автоматики является реле — устройство, реагирующее на изменением тех или иных факторов с замыканием или размы­канием своих контактов под воздействием электрического тока, световой энергии, давления жидкости или газа, уровня жидкости, температуры и т.п. Наиболее часто используют электромагнитные реле, которые используются в основном для коммутации электри­ческих цепей. Действие реле заключается в притяжении стально­го якоря к сердечнику электромагнита, по обмотке которого про­пускается управляющий ток. При отсутствии тока якорь оттягивается от сердечника возвратной пружины. Якорь замыкает или размыкает контакты, к которым подведено напряжение. Теп­ловое реле срабатывает в результате изменения температуры. Ос­новной часть большинства тепловых реле является биметалличе­ская пластина, состоящая из двух спаянных пластинок из различных металлов, имеющих разные коэффициенты темпера­турного расширения. При пропускании тока по пластине она, на­греваясь, изгибается и замыкает рабочие контакты. Реле време­ни — это специальное устройство, предназначенное для получения заданной выдержки времени при включении и выклю­чении электрических цепей. Изменение времени срабатывания или отпускания реле достигается магнитным, электрическим или механическим способами. Магнитный пускатель представляет со­бой электромагнитный контактор переменного тока с монтиро­ванным стальным корпусом вместе с тепловым или другого типа реле защиты от перегрузки или короткого замыкания. Контакто­ром называют аппарат для дистанционного включения или от­ключения силовых электрических цепей. По принципу действия электромагнитный контактор аналогичен электромагнитному ре­ле. Герконы — это магнитоуправляемые контакты, которые раз­мещаются внутрь обмотки и по существу представляют собой безъякорные реле. Контакты в виде двух пластин из ферромаг­нитного материала помещаются внутри стеклянной ампулы, на­полненной аргоном. При подаче входного сигнала в обмотку, внутри которой расположен магнитоуправляемый контакт, про­исходит намагничиванием ферромагнитных пластин, возникает усилие притяжения, и концы пластин образуют контакт, комму­тирующий выходную цепь нагрузки. При отключении обмотки от источника сигнала пластины под воздействием упругих сил воз­вращаются в исходное положение.

Фотореле называется устройство, скачкообразно переклю­чающее электрическую цепь при изменении освещенности. В

качестве элемента, реагирующего на освещенность, в фотореле используются фотоэлементы различных типов.

4. Автоматизация машин и оборудования для приготовления бетонных смесей

Для получения качественных бетонных смесей и растворов необходимо обеспечить точное и бесперебойное дозирование со­ставляющих: песка, гравия, цемента, воды и других компонентов. При этом точность дозирования должна быть в пределах (по мас­се), установленных стандартом, — для цемента и воды ±1%, для заполнителей ±2%.

Процесс дозирования заключается в определении заданного количества (дозы) материала. Применяемые для этой цели уст­ройство называют дозаторами. Они состоят йз весового механиз­ма, бункера, питающих устройств, затворов и клапанов.

По принципу работы дозаторы разделяют на весовые и объ емные. Объемные дозаторы по сравнению с весовыми проще по конструкции, но по точности уступают весовым. На современных бетоносмесительных установках все компоненты бетонной смеси дозируют по массе. По объему дозируют только легкие заполни­тели (керамзит, алгоприт) и воду, объемный вес который изменя­ется незначительно.

По методу дозирования дозаторы разделяют на циклические (порционные) и непрерывного действия. Для дозирования сыпу­чих материалов весовые дозаторы применяют с местным, дистан­ционным, полуавтоматическим и автоматическим управлением.

Дозирующие устройства отличаются многообразием конст­руктивных решений. В настоящее время промышленностью вы­пускаются комплекты дозаторов серии АДУБ (автоматические дозаторы установок бетона) вместимостью 425, 1200 и 2400 л. В каждый комплект входит не менее трех дозаторов — по одному для инертных материалов (АВДИ), цемента (АВДЦ), воды и жид­ких добавок (АВДЖ). Дозаторы имеют одинаковый принцип дей­ствия и стандартные конструктивные узлы. Различные марки до­заторов отличаются размерами бункеров.

Первые конструкции автоматических дозаторов цикличе­ского действия серии АДУБ изготавливали с ртутно-магнитными переключателями, модифицированными с фотосопротивлениями (АДУБ-Ф), которые монтировались на стрелке циферблатного указателя. Однако при работе на бетоносмесительных установках, подверженных повышенной вибрации, а также в условиях пыли такие дозаторы оказались недостаточно надежными в эксплуата- дии (давали ложные срабатывания, отказы и т.п.), поэтому в на­стоящее время в основном используются механические весовые дозаторы.

В процессе приготовления бетонной смеси и растворов большое значение имеет перемешивание составляющих компонен­тов. Чтобы получить бетон и раствор с заданными свойствами, необходимо тщательное перемешивание вяжущего вещества (це­мента), воды и заполнителей, обеспечивающее наибольшую плот­ность массы.

Обычно работа бетоносмесителей согласована с общим цик­лом технологического процесса бетоносмесительного узла или це­ха в автоматическом режиме. Каждый замес при этом строго рег­ламентирован по времени, что оказывает определенное влияние на качество бетонной смеси.

В процессе приготовления бетонной смеси большое значение имеет автоматическое определение момента ее готовности, т.е. заданной пластичности. Этот момент может быть определен по подвижности бетонной смеси одним из существующих методов. Техническая вязкость в процессе перемешивания может быть оп­ределена по величине сопротивления движению вращающегося тела в бетонной смеси, по мощности, потребляемой двигателем вибратора с вибрирующими плоскостями или двигателем бетоно­мешалки. Последний метод использован в конструкции двухпро­граммного автоматического регулятора подвижности бетонной смеси, разработанной в лаборатории тяжелых бетонов НИИЖБа. В данном случае регулируемой величиной является доза воды, которая подается автоматическим регулятором в перемешиваемую смесь, с учетом ее количественного содержания в заполнителях. Бетоносмеситель, в котором автоматически регулируется жид­кость или подвижность бетонной смеси, является объектом регу­лирования. Регулирующим органом служит соленоидный вен­тиль, подающий в перемешиваемую бетонную смесь воду до момента получения заданной жесткости или подвижности смеси. При регулировании учитывается зависимость "мощность — водо- цементное отношение". Для включения автоматического регуля­тора служит активное сопротивление, установленное в одной из фаз электродвигателя смесителя. Падение напряжения при этом зависит от мощности, потребляемой электродвигателем бетоно­мешалки. Сигнал от сопротивления поступает на измерительный прибор и усиливается. Регулятор сравнивает текущее значение регулируемой величины с заданным ее значением, и, по достиже­нии текущими значениями заданной разности сигналов, подает команду на регулирующий орган о прекращении подачи воды в перемешиваемую смесь, обеспечивая получение бетонной смеси заданной подвижности. Схема автоматического регулирования позволяет определить по записи на диаграммной ленте регистри­рующего прибора количество замесов, приготовленных за смену, и продолжительность их перемешивания.

Переменная влажность заполнителей (песка, щебня) вызыва­ет необходимость непрерывного ее контроля и соответствующего изменения дозирования воды. К числу наиболее перспективных следует отнести электрические и радиометрические методы, обес­печивающие возможность дистанционного измерения влажности материалов, а также автоматического контроля и управления до­зированием.

Весьма эффективным является нейтронный метод измере­ния влажности, обеспечивающий возможность полной автомати­зации процесса приготовления бетона и контроль не только влаж­ности заполнителей, но и водосодержания бетонной смеси. Физическая сущность этого метода состоит в том, что при столк­новении с ядрами атомов водорода (протонами) быстрые нейтроны замедляются и превращаются в нейтроны медленного состояния, или термические (тепловые) нейтроны. Тепловые нейтроны захва­тываются ядрами химических элементов среды, при этом возни­кает гамма-излучение, интенсивность которого пропорциональна влажности материала. В процессе измерения нейтронный датчик, состоящий из источника быстрых нейтронов и детектора тепло­вых нейтронов, поступает в исследуемую среду. Количество реги­стрируемых электронным устройством импульсов пропорциональ­но количеству ядер водорода в единице объема среды, что дает возможность определить объемную влажность материала. На ос­нове данного метода разработан нейтронный влагомер, который может быть применен в системе автоматического регулирования влажности бетонных и растворных смесей независимо от типа песка и состава бетона.

Контрольные вопросы

1. Что такое механизация труда?

2. Что такое комплексная механизация?

3. Что такое автоматизация?

4. Понятие о частичной и комплексной автоматизации.

5. Понятия об управлении объектом.

6. ионятия о местном, дистанционном и централизованном управлении.

7. Понятия об автоматическом управлении.

8. Что такое регулирование? Что такое автоматический кон­троль?

9. Какие бывают элементы автоматических устройств?

10. Наименование и примеры применения механических датчиков.

11. Примеры применения акустических датчиков.

12. Дайте примеры применения тепловых, оптических и ра­диоактивных датчиков.

13. Усилительные устройства автоматики, их типы.

Литература

1. Волков Д.П., Николаев С.Н. Повышение качества строи­тельных машин. — М.: Стройиздат, 1984. — 168 с.

2. Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Строительные маши­ны. — М.: Высшая школа, 1985. — 224 с.

3. Добронравов С.С., Дронов В.П. Машины для городского строительства. — М.: Высш. школа, 1985. — 360 с.

4. Машин для земляных работ. /Под ред. Н.Г. Гаркави. — М.: Высш. школа, 1982. — 335 с.

5. Машины для транспортирования строительных грузов: Справочное пособие по строительным машинам /Под ред. С.П. Епифанова, М.В. Казаринова и И.А. Онуфриева. — М.: Стройиздат, 1985. — 268 с.

6. Фиделев А.С., Чубук Ю.Ф. Строительные машины. Киев: Высш. школа, 1979 — 336 с.

7. Строительные машины. /Под ред. Д.П. Волкова. — М.: Высш. школа, 1988. — 319 с.

8. Строительные машины и оборудование /И.И. Назаренко, А.А. Кархов. — К.: Высш. школа, 1986. — 277 с.

Содержание

Строительные машины и средства малой механизации 3

м„ - V^м,^{2 + М}1• 40

_ ₃МК <■ Ml 40

d*JlOM„ / [а]. 40

L-J tv ⁵ 114

(№==- 201

_}© 227

1. Общие сведения о процессах сортировки

Строительные машины и средства малой механизации 3

м„ - V^м,^{2 + М}1• 40

_ ₃МК <■ Ml 40

d*JlOM„ / [а]. 40

L-J tv ⁵ 114

(№==- 201

_}© 227

1. Источники энергии ручных машин и техники безопасности при их эксплуатации

Строительные машины и средства малой механизации 3

м„ - V^м,^{2 + М}1• 40

_ ₃МК <■ Ml 40

d*JlOM„ / [а]. 40

L-J tv ⁵ 114

(№==- 201

_}© 227

Учебное издание

Щемелев Анатолий Мефодьевич Партнов Станислав Борисович Белоусов Леонид Иванович

Строительные машины и средства малой механизации

Редактор: д.т.н.. профессор Фелъдштейн Е.Э. Технические редакторы: ТЛ. Веко, Е.В. Еремина

Подписано в печать с оригинал-макета 20.03.98. Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уел. иеч. л. 17. Уч. изд. л. 17. Тираж 1000 экз. Заказ 5186.

Лицензия ЛВ № 93 от 2 )2.1997.

Издательство "Дизайн ПРО", 220027. Минск, пр. Ф.Скорины, 65 Отпечатано в типографии "Победа", 222310. г. Молодом но, ул.Тавлая, 11