Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за 03.10.2014

6.1. Общая характеристика транспортирования строительных грузов

В строительстве для перемещения грузов используются наземный, водный и воздушный виды транспорта. Свыше 90 % перевозок на объекты строительства осуществляется наземным транспортом: автомобильным, железнодорожным и трубопроводным. Выбор типа транспортных средств определяется характером и количеством перемещаемых грузов, дально­стью перевозок и временем, отведенным на их доставку.

Автомобильный транспорт. Это наиболее мобильный и массо­вый вид транспорта. С его помощью строительные грузы доставляются без перегрузок непосредственно на строительные объекты. На долю ав­томобильного транспорта, тракторов и колесных тягачей приходится более 82 % перевозок грунта, строительных материалов, длинномерных грузов, строительных конструкций, технологического оборудования и строитель­ных машин. Расходы только на автомобильный транспорт составляют 12…15 % стоимости строительно-монтажных работ, достигая в отдель­ных случаях и значительно больших величин.

Различают автомобильный транспорт общего назначения и специализированный. К транспортным средствам общего назначения относятся грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы с бортовыми не опрокидывающимися открытыми платформами, а также седельные тягачи, используемые для перевозки всех видов грузов, кроме жидких, без тары. Автомобиль или седельный тягач в сцепе с прицепом или полуприцепом называют автопоездом. Специализированными транс­портными средствами являются грузовые автомобили, прицепы и полу­прицепы, предназначенные для перевозки определенного вида груза (труб, ферм, панелей, массовых штучных грузов в контейнерах и т. п.). Ис­пользование специализированных транспортных средств обеспечивает высокую эффективность перевозок, сохранение качества перевозимых грузов, внедрение передовых методов организации и управления транс­портным процессом.

Железнодорожный транспорт. Железнодорожным транспортом осуществляют массовые перевозки строительных грузов и оборудова­ния при сосредоточенном строительстве крупных объектов с расстоя­нием перевозки не менее 200 км. Им выполняют внешние, внутрикарь-
ерные, технологические перевозки. Транспортирование грузов по же­лезным дорогам осуществляется в вагонах общего назначения (полу­вагонах, платформах, крытых) и специального назначения (цистернах, ва­гонах-самосвалах). Выбор типа вагонов ведется с учетом различных требований: сохранности перевозимого груза, механизации погрузки и выгрузки, необходимости взвешивания и т. д. Грузоподъемность подвиж­ного состава определяется допустимой нагрузкой оси вагонов на рель­сы. Нагрузка оси вагонов на рельсы, выход которых допускается на пути МПС, не должна превышать 220 кН. Нагрузка оси вагонов на рельсы, которые обращаются только по путям предприятий, карьеров и заводов, может превышать 220 кН.

Водный транспорт. Строительные грузы перемещаются на реч­ных и морских судах. Речные суда используются на внутренних водных путях между речными и морскими портами при сосредоточенном строи­тельстве крупных объектов в прибрежных районах, имеющих специаль­ные портовые сооружения, где грузы перегружаются на автомобильный и железнодорожный транспорт. Грузовые речные суда в зависимости от наличия силовой установки бывают самоходные и несамоходные. Само­ходные суда разделяют на сухогрузные и нефтеналивные (танкеры). Грузо­подъемность их достигает 1000 т. Несамоходные суда подразделяются на баржи и секции. Секционные составы перемещаются толканием, бар­жи — толканием и буксировкой.

Внутренний водный транспорт, особенно при использовании су­дов повышенной грузоподъемности, может обеспечить высокую про­возную способность при сравнительно меньших, чем железнодорож­ный и автомобильный, капитальных затратах на 1 км водного пути и тем самым существенно разгрузить железные дороги, особенно при их сезонной загрузке.

Воздушный транспорт (грузовые самолеты, вертолеты и ди­рижабли), Его применяют при строительстве в труднодоступных рай­онах (Западная Сибирь, Крайний Север) при отсутствии наземных и вод­ных путей или при невозможности их использования по климатическим условиям.

Наибольшее применение получили вертолеты. Грузы располагают внутри фюзеляжа, а негабаритные грузы или в случае отсутствия поса­дочной площадки — на системе внешних подвесок. Грузоподъемность, дальность и скорость полета зависят от взлетной массы вертолета, по которой они разделяются на классы. Вертолеты различных классов ста­ли все шире использоваться при сооружении высотных объектов (теле­
башен, ретрансляторов, доменных печей, труб и др.), а также при установ­ке на фундаменты колонн, реакторов, опор линий электропередач. Они оборудованы системой внешних подвесок, а для удобства ведения мон­тажных работ — дополнительной кабиной, из которой пилотом-операто — ром ведется управление вертолетом и операциями по монтажу конст­рукций. Максимальная взлетная масса вертолетов составляет примерно 43 т, максимальная масса груза на внешней подвеске — 11 т.

Конвейеры и пневмотранспортные установки также относят­ся к основным видам транспортирующих машин, применяемых в строи­тельстве. Конвейерами перемещают сыпучие кусковые материалы, штуч­ные грузы, а также пластичные смеси бетонов и растворов. В пнев — мотранспортных установках мелкий или порошкообразный материал пе­ремещается по трубам во взвешенном в потоке воздуха состоянии или в специальных контейнерах с заключенным в них материалом. Свой­ство многих порошкообразных и пылевидных материалов приобретать подвижность при насыщении их воздухом широко используется в раз­грузчиках цемента, автоцементовозах и других машинах.

Основными показателями качества работы системы управления являются усилия, ход рычагов и педалей управления и соответственно усилия, развиваемые на исполнительном органе, скорость движения ра­бочего звена исполнительного органа, число и продолжительность вклю­чений в час (ПВ, %), быстрота срабатывания и кпд.

Системы управления непосредственного действия с рычажно-механи­ческим и гидравлическим управлением тормозом показаны на рис. 5.1. В рычажно-механической системе управления (рис. 5.1, а) усилие Р от ноги на педаль А увеличивается рычажной системой /; — 16 в усилие Р на конце ленты Б тормоза.

Передаточное отношение рычажной системы управления

Г /Л k h ’ (5л)

где S — ход педали A; h — ход конца ленты Б.

Усилие на конце ленты

P=iP. (5.2)

> у

В рычажно-гидравлической системе управления (рис. 5.1, б) усилие от ноги на педали управления 6 через гидравлический цилиндр 5 по трубопроводу 4 передается в рабочий цилиндр 3, поршень которого че­рез рычаг 8 воздействует на сбегающий конец тормозной ленты /. Пру­жины 2 и 7 служат для возврата системы управления в исходное поло­жение после снятия ноги с педали управления.

Передаточное отношение в этом случае

і = і і, (5.3)

у р г ‘ ‘ ‘

где і г’г — передаточные отношения рычажной и гидравлической систем:

іг = djd , (5.4)

где dt и d2~ соответственно диаметры цилиндров управления 3 и 5.

Схемы управления, приведенные на рис. 5.1, применяются обычно для машин небольшой мощности при сравнительно малых количествах включений механизма в час. Расход мощности на управление не должен превышать средних физических возможностей машиниста, равных при длительной работе 40-50 Вт. Положительным свойством системы уп­
равления непосредственного действия является возможность плавного регулирования процесса управления рабочим элементом.

В большинстве мобильных строительных машин для земляных ра­бот, кранах и других машинах для облегчения труда машинистов приме­няются, как правило, системы управления с усилителями гидравличес­кого, пневматического и электрического действия. В этих случаях часть мощности силовой установки машины используется в системе управле­ния для включения исполнительных рабочих органов рабочего оборудо­вания и механизмов. В качестве усилителей в гидросистемах управле­ния применяют гидрообъемные передачи. Для предотвращения пульса­ции рабочей жидкости и поддержания ее давления на определенном уровне используют гидроаккумуляторы.

К недостаткам гидравлических систем управления относят быст­рое нарастание давлений рабочей жидкости (0,1-0,2 с) в исполнитель­ных органах и, как следствие, резкое их включение и возникновение су­щественных динамических нагрузок в элементах конструкции. Этот недостаток легко устраняется в пневматических системах управления, широко применяемых в дорожно-строительных машинах. Давление в таких системах составляет 0,7-0,8 МПа. Вследствие сжимаемости воз­

духа и установки дросселей время нарастания давления в исполнитель­ных органах может легко регулироваться в необходимых оптимальных пределах.

В пневматической системе управления (рис. 5.2) компрессор 2 при­водится в движение от двигателя 1. Воздух компрессором всасывается через воздухозаборник 4, фильтр 3 и через влагомаслоотделитель 6 на­гнетается в аккумулирующую емкость — ресивер 7. При включении пневматических золотников 8 или 8′ воздух поступает в пневмокамеру муфты или тормоза 9, или в пневмоцилиндр. В пневмокамерах тормо­зов в отличие от цилиндров функцию поршня выполняет резиновая диафрагма 12, соединенная со штоком 10 и удерживаемая в нормальном положении пружиной 11. Быстрому возвращению диафрагмы пневмока­меры и штока в исходное положение при выключении кроме пружины способствует клапан быстрого оттормаживания 13, выбрасывающий воз­дух в непосредственной близости от диафрагмы. Предохранительный клапан 5 в системе настраивается на давление, превышающее номиналь­ное на 5-7%. К недостаткам системы пневматического управления от­носятся: необходимость тщательной очистки воздуха от механических примесей, масла и влаги; несвоевременное удаление конденсата из сис­темы может приводить к ее замерзанию в холодное время.

В системах автоматизированного управления рабочими органами, а также при рулевом управлении пневмоколесных машин применяются следящие системы гидропривода. Следящей называют такую гидравли­ческую систему, которая имеет обратную связь и в которой происходит усиление мощности. На рис. 5.3 приведена схема рулевого управления следящего действия. Принцип действия этой системы состоит в следу­ющем. При повороте рулевого колеса 3, например, вправо, поршень гидро­цилиндра рулевой колонки 4 перемещается влево, навинчиваясь по на­резке вала руля. При этом он вытесняет часть жидкосгй из левой поло­сти в сервоцилиндр 7. Под действием давления жидкости поршень сер­воцилиндра переместится влево и сдвинет следящий золотник 8 из нейтрального положения II в положение III. При этом жидкость от насоса 2 поступит к двойному управляемому обратному клапану 9, от­кроет его и переместит поршень рабочего цилиндра 10. Из полости рабо­чего цилиндра 12 жидкость через клапан 9 и золотник 8 поступит в сливную линию. При этом будет осуществлен поворот колес машин на определенный угол.

При остановке золотника поршень будет перемещать траверсу //, а последняя через жесткую обратную связь — корпус следящего золотника влево до восстановления положения //. При этом подача жидкости к ци­линдру 10 и, следовательно, поворот колес прекратятся. Для дальнейшего поворота колес или восстановления первоначального положения колес рулевое колесо управления поворачивается в соответствующую сторону на определенный угол. Таким образом, поворот колео осуществляется по методу слежения за поворотом рулевого колеса. Пружинный аккумуля­тор 13 с зарядными клапанами 14 и обратными клапанами 5 и б служит для пополнения системы управления маслом в случае его утечки через уплотнения, клапаны 15 и 16 — для регулирования системы.

Применение гидравлической и пневматической систем дает воз­можность дистанционного управления и автоматизации работы маши­ны с использованием электроники и микропроцессорной техники. Наибо­лее целесообразны в этих целях комбинации различных систем управ­ления — электрогидравлических и электропневматических.

Широкие возможности автоматизации имеют электрические систе­мы управления, которые применяются на машинах с дизель-электричес — ким и электрическим приводами. Строительные машины с примене­нием бортовых мини-ЭВМ позволяют автоматически оптимизировать рабочие процессы и тем самым существенно поднять их производи­тельность и облегчить работу оператора по управлению машиной.

Для улучшения условий труда машинистов в современных строи­тельных машинах выполняется целый ряд эргономических требований к управлению и рабочему месту.