Учебное пособие: Методические указания к выполнению контрольных работ №1, 2 для студентов IV курса факультета заочного обучения специальности 270102
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра строительных
и дорожных машин
имени д.т.н., профессора
Н.А. Ульянова
Строительные машины
Методические указания к выполнению
контрольных работ № 1, 2
для студентов IV курса факультета заочного обучения специальности 270102
«Промышленное и гражданское строительство»
Воронеж 2007
Составитель В.Н. Геращенко
УДК 621.8 (07)
Строительные машины
: метод. указания к выполнению контрольных работ № 1, 2 для студентов IV курса факультета заочного обучения специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство» / Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т.; сост.: В.Н. Геращенко. - Воронеж, 2007 – 17 с.
Указания содержат перечень вопросов, охватывающих весь объем теоретического материала, вынесенного на экзамен по дисциплине «Строительные машины», а также задания к контрольным работам № 1,2 и указания к их выполнению.
Методические указания разработаны в соответствии с рабочей программой и предназначены для студентов обучающихся по специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство».
Ил. 1. Табл.5 . Библиогр.: 3 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.
Рецензент – канд. техн. наук, доцент кафедры строительных и дорожных машин Ю.М. Бузин
Введение
Роль строительства была, есть и остается важной, ибо строительство в значительной степени обеспечивает развитие всех направлений промышленного и гражданского производства и повышает уровень благосостояния народа.
Сокращение доли ручного труда в строительном производстве связано с эффективным использованием средств механизации и другой техники, поэтому от инженера-строителя требуется знание принципов действий основных устройств строительных машин, особенностей их работы, методов расчета производительности и факторов, влияющих на нее, основ правильной эксплуатации.
Курс «Строительные машины» включает разделы по деталям машин и строительным машинам. В первом разделе курса изучается назначение, устройство, конструкция и методы расчета деталей машин общего назначения. Этот материал является базой для изучения устройства, классификации, области применения, определения технико-экономических и эксплуатационных показателей основных типов строительных машин.
В процессе изучения данного курса студент должен выполнить две контрольные работы, согласно двум последним цифрам в зачетной книжке, под руководством преподавателя выполнить цикл лабораторных работ, отчитать их и сдать экзамен.
Вопросы к контрольным работам охватывают весь объем материала, вынесенного на экзамен.
К экзамену допускаются студенты при наличии отчета по лабораторным работам и зачтенных контрольных работ.
В течение семестра преподавателями кафедры в установленное время проводятся консультации.
I. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
При выполнении контрольных работ студент вначале изучает задание, намечает общий план решения, а затем выполняет отдельные его пункты.
Контрольные работы выполняются в соответствии с требованиями ЕСКД. Каждую работу оформляют в виде пояснительной записки с необходимыми расчетами, схемами, эскизами и мотивировками принятых решений.
На страницах следует оставлять поля для замечаний рецензента.
Расчеты и мотивировки необходимо сопровождать ссылками на соответствующую литературу, ГОСТы, нормативы, каталоги и другие источники.
Графическая часть контрольных работ и схемы выполняются в карандаше. Тексты ответов на вопросы и решения задач должны соответствовать прилагаемым эскизам и схемам. Ответы на вопросы к контрольным работам должны быть точными, лаконичными и при необходимости сопровождаться рисунками, схемами, графиками.
Работы, не соответствующие нужному варианту или выполненные не в полном объеме, без необходимых эскизов, схем и пояснений к ним, возвращаются студенту для доработки.
II. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
Раздел «Детали машин и строительные машины»
Задание
Выполняя контрольную работу, студент должен ответить письменно на два вопроса, номера которых даны в табл. 1, решить задачу по данным табл. 2.
Используя данные задачи, по мощности и частоте вращения по эмпирической зависимости вида
приближенно определить диаметры валов привода ленточного конвейера. В приведенной формуле
N
- передаваемая мощность, кВт
n
- частота вращения вала, об/мин;
d
– диаметр вала, см.
Используя общеизвестные формулы, с учетом коэффициента полезного действия на каждом валу привода определить следующие параметры:
- передаваемый крутящий момент, Мкр;
- окружное усилие, Рр ;
- линейную скорость υр.
Выбрав материал одного из валов привода, уточнить диаметр вала с учетом передаваемого крутящего момента.
Для этого же вала привода ленточного конвейера выбрать размеры и тип шпоночного соединения и произвести расчет.
Вопросы к контрольной работе № 1
1. Соединения деталей машин. Классификация соединений и их основные типы, схемы.
2. Заклепочные соединения. Типы заклепок по назначению и форме их головок. Расчет заклепочных соединений на прочность.
3. Сварные соединения. Основные типы, расчет на прочность.
4. Резьбовые соединения. Виды резьб, геометрические параметры резьбы, расчет резьбы на прочность.
5. Шпоночные соединения. Виды шпонок, расчет на прочность.
6. Механические передачи. Назначение, классификация, основные типы, основные параметры.
7. Ременная передача. Область применения, основные кинематические и силовые зависимости.
8. Фрикционная передача. Назначение, устройство, основные кинематические и силовые зависимости.
9. Цепная передача. Назначение, устройство, кинематические и геометрические параметры передачи.
10. Зубчатые передачи. Назначение и виды, кинематические и геометрические параметры передачи.
11. Червячная передача. Назначение, устройство, определение передаточного числа.
12. Достоинства и недостатки ременных и цепных передач, их сходство, различие.
13. Виды зубчатых передач, схемы. Что такое шаг, модуль?
14. Редукторы. Основные типы редукторов. Применение в строительных машинах.
15. Передаточное число редуктора. Устройство и работа коробки скоростей.
16. Отличие вала от оси. Разновидности форм валов, осей. Принцип расчета валов и осей.
17. Применение подшипников скольжения и качения в машиностроении. Их преимущества и недостатки.
18. Зависимость между диаметром винта, ходом винтовой линии и углом ее подъема. Приведите схему винта.
19. Назовите способы борьбы с самоотвинчиванием гаек. Приведите их схемы. Объясните работу контргайки.
20. Гидрообъемная передача. Назначение, область применения. Назовите основные элементы гидрообъемных передач.
21. Привести принципиальную схему гидрообъемной передачи с обозначением всех элементов и пояснением их назначения.
22. Что называется цапфой, шипом, шейкой и пятой? Укажите их назначение, приведите конструктивные схемы.
23. Привести схемы шариковых, роликовых подшипников и подшипников скольжения с указанием их деталей.
24. Какие различают типы соединений муфт по назначению и принципу действия? Привести схемы.
25. Как устроены и работают фрикционные муфты? Привести принципиальные схемы устройства дисковой и конусной муфты. Область их применения.
26. Как устроены и работают сцепные кулачковые и зубчатые муфты? Привести принципиальные схемы муфт.
27. Приведите классификацию стальных канатов и изложите методику их подбора по ГОСТам.
28. Для чего служат полиспасты? Что такое кратность полиспаста? Приведите две-три схемы полиспастов различной кратности.
29. Виды ленточных тормозов, их применение, устройство и принцип работы.
30. Колодочные тормоза. Область применения, устройство и принцип работы.
31. Для чего служит храповой останов? Устройство, область применения. Привести схему.
32. Что такое повышающие и понижающие механические передачи? Математическое выражение повышающих и понижающих передач, область применения, примеры, схемы.
33. Устройство барабанов лебедок, их классификация, конструкция. Привести схему крепления каната на барабане.
34. Экскаваторы. Назначение, классификация, основные типы, общее устройство, индексация, производительность.
35. Землеройно-транспортные машины. Назначение, классификация, основные типы.
36. Экскаватор с рабочим оборудованием «прямая лопата». Назначение, схема рабочего оборудования канатного и гидравлического экскаватора, устройство, рабочий цикл.
37. Скрепер, назначение, устройство, принцип работы, определение производительности.
38. Рыхлитель. Назначение, устройство, производительность. Кусторез. Назначение устройство, производительность.
39. Машины для подготовительных работ. Назначение, основные типы, схемы.
40. Грейдер-элеватор. Назначение, устройство, принцип работы, производительность.
41. Автогрейдер. Назначение, устройство, технология работы, производительность.
42. Экскаватор с рабочим оборудованием обратная лопата. Назначение, схемы рабочего оборудования канатного и гидравлического экскаваторов, устройство, рабочий цикл.
43. Бульдозер. Назначение, устройство, технология работы, определение производительности.
44. Задачи механизации строительного производства.
45. Перечислите достижения и перспективы в области строительного машиностроения страны.
46. В чем заключается комплексная механизация и автоматизация строительства?
47. Какова роль машин в строительном производстве? Укажите основные преимущества применения строительных машин.
48. Каков современный уровень механизации строительства в стране и за рубежом?
49. Дайте характеристику приборов для контроля давления и опишите принцип их действия.
50. Дайте общую схему системы электроавтоматики и опишите назначение элементов, входящих в нее.
III. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2
Раздел «Строительные машины»
Задание
При выполнении контрольной работы студент должен ответить письменно на два вопроса, номера которых даны в табл. 3, решить задачу по данным табл.4.
Камнедробилка щековая со сложным качанием щеки (250х400)
m=5 m=3
песчаник
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
известняк
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
мрамор
μ=0.3 μ=0.3
m=5m=3
гранит
μ=0.3 μ=0.3
m=5m=3
бальзат
μ=0.3 μ=0.3
2
3
Камнедробилка щековая со сложным качанием щеки (400х600)
m=5 m=3
песчаник
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
известняк
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
мрамор
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
гранит
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
бальзат
μ=0.3 μ=0.3
4
5
Камнедробилка щековая со сложным качанием щеки (600х900)
m=5 m=3
песчаник
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
известняк
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
мрамор
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
гранит
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
бальзат
μ=0.3 μ=0.3
6
7
Камнедробилка щековая со сложным качанием щеки (900х1200)
m=5 m=3
песчаник
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
известняк
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
мрамор
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
гранит
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
бальзат
μ=0.3 μ=0.3
8
9
Камнедробилка щековая со сложным качанием щеки (1200х1500)
m=5 m=3
песчаник
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
известняк
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
мрамор
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
гранит
μ=0.3 μ=0.3
m=5 m=3
бальзат
μ=0.3 μ=0.3
0
Примечание: Данные и условные обозначения для решения задачи:
песчаник Е = 43000; σ = 120,
известняк Е = 30000; σ = 100,
мрамор Е = 45000; σ = 150,
гранит Е = 50000; σ = 160,
базальт Е = 70000; σ = 200,
m - степень дробления; μ - коэффициент разрыхления;
Е - модуль упругости дробимой породы. Н/мм2
;
σ - предел прочности дробимой породы, Н/мм2
.
Содержание задачи
При решении задачи (см. табл. 4) необходимо: дать описание и схему устройства щековой камнедробилки с обозначением основных узлов; принять ход подвижной щеки S и угол наклона ее (табл. 5); используя данные из условия задачи, определить размер кусков загружаемой породы D, продукта дробления d, общую высоту загрузочной камеры H.
Таблица 5
Техническая характеристика щековых камнедробилок
Типы и размеры дробилок
Наибольший размер загружаемых кусков, D max
Ширина разгрузочного отверстия (e
+S), мм
Угол наклона подвижной щеки, α
, град.
Степень измельчения, m
мин
макс
мин
макс
мин
макс
а) со сложным качание щеки
СМ-182 Б 250x400
210
20
80
14
18
2,63
10,5
СМ-166 А 250x900
210
20
80
14
18
2,63
10,5
СМ-11 Б 400x600
350
40
100
20
23,5
3,50
8,75
СМ-16 Б 600x900
510
75
200
18
22
2,55
6,8
б) с простым качанием щеки
С-644 600х 900
510
75
200
18
20
2,55
6,8
С-886 900x1200
750
130
200
19
20
3,75
5,75
С-887 1200х 1500
1000
150
250
19
20
4,0
6,65
С-888 1500x2100
1200
180
300
19
20
4,3
7,2
Окончание табл. 5
Ход подвижной щеки, S, мм
Частота вращения вала,
n, об/мин
Эксцентриситет главного вала, r,мм
Мощность двигателя, N, кВт
Производительность, м3
/ч
мин.
макс.
11
275
12,5
20
3,50
12
10
2.75
12
28
7
36
9,5
325
12
28
10,0
26
12
275
19
80
50,0
120
13,5
225
25
80,9
40
120
25
170
30
100
100
150
30
135
35
160
175
250
44
100
42
250
310
520
Примечание к табл. 5: Ширина разгрузочного отверстия (e+S) в каждой дробилке может быть изменена за счет регулировки размера е от минимального до максимального значения. Соответственно будут изменяться и величины α; m;П (например, при е мин
– m макс, П мин).
Используя общеизвестные формулы, определить:
1) частоту вращения эксцентрикового вала n, об/мин,
,
где S – ход подвижной щеки (см);
2) производительность камнедробилки П, м3
/ч,
, где все линейные размеры даются в метрах;
3) мощность двигателя N , кВт,
,
где линейные размеры дробилки должны сбыть приведены в метрах. Полученные данные сравните с технической характеристикой камнедробилки соответствующего типа (см. табл. 5)
Вопросы к контрольной работе № 2
1. Классификация строительных машин и их основные типы.
2. Какие различают категории производительности строительных машин? Дайте определение каждой категории и приведите расчетные формулы.
3. Башенные краны. Основное типы, область применения, общее устройство, главный параметр.
4. Ковшовый конвейер. Назначение, схема, устройство, определение производительности.
5. Погрузочно-разгрузочные машины. Назначение, основные типы. Вилочный погрузчик, назначение, устройство, принцип работы.
6. Состояние и перспективы механизации строительного производства.
7. Смесительные машины. Назначение, классификация, основные типы, конструктивные схемы, производительность.
8. Машины и оборудование для изготовления ЖБИ. Технологический процесс изготовления ЖБИ, основные типы оборудования.
9. Строительные лебедки. Основные типы, общая схема, устройство.
10. Стреловые самоходные краны. Назначение, основные типы, общее устройство.
11. Дробильные машины. Назначение, способы дробления, показатель процесса дробления, основные типы машин.
42. Приведите схемы заводов по приготовлению бетона.
43. Перечислите современное оборудование для свайных работ. Приведите схемы.
44. Опишите принцип работы машин, применяемых при производстве буровых работ.
45. Дайте классификацию машин для уплотнения грунтов, приведите их принципиальные схемы.
46. Перечислите основные группы оборудования, применяемого для гидромеханизации земляных работ.
47. Назовите оборудование для бестраншейной прокладки подземных трубопроводов.
48. Опишите устройство, область применения, принцип действия многоковшовых экскаваторов продольного и поперечного копания.
49. Дайте характеристики и схемы приборов для контроля температуры процесса и опишите принцип их действия.
50. Какие приборы средств автоматики используются для контроля и регулирования скорости процесса, измерения размеров изделий и прочности бетона?
Библиографический список
1. Строительные машины: Учебник для вузов по специальности «Промышленное и гражданское строительство» под редакцией Д.П. Волкова. – М.: Высш. шк., 1988.-319с.
2. Иванов М.Н. «Детали машин»: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1991.–343с.
3. Бауман В.А. и др. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций: Учебник для строительных вузов. – М.: Машиностроение, 1981.-324с.
Оглавление
Введение……………………………………………………………………….
3
1. Требование к оформлению контрольных работ………………………….
4
2. Контрольная работа № 1……………………………………………………
4
3. Контрольная работа № 2…………………………………………………...
9
4. Библиографический список………………………………………………..
15
5. Приложение………………………………………………………………....
16
Строительные машины
Методические указания к выполнению контрольных работ № 1, 2
для студентов IV курса факультета заочного обучения
специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство»
Составитель – канд. техн. наук., доцент Геращенко Вячеслав Николаевич.
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии Воронежского государственного
архитектурно-строительного университета
394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Приложение 1
Шпонки призматические
Размеры сечений шпонок и пазов, мм, по ГОСТ 8788—68*
Диаметр
вала
Сечение
шпонки
Глубина
паза
Диаметр
вала
Сечение
шпонки
Глубина
паза
b
h
вала t
втулки t1
b
h
вала t
втулки t1
Св.10 до 12
4
4
2,5
1,8
Св.58 до 65
18
11
7
4,4
» 12 » 17
5
5
3
2,3
» 65 » 75
20
12
7,5
4,9
» 17 » 22
6
6
3,5
2,8
» 75 » 85
22
14
9
5,4
» 22 » 30
8
7
4
3,3
» 85 » 95
25
14
9
5,4
» 30 » 38
10
8
5
3,3
» 95 » 110
28
16
10
6,4
» 38 » 44
12
8
5
3,3
» 110 » 130
32
18
11
7,4
» 44 » 50
14
9
5,5
3,8
» 130 » 150
36
20
12
8,4
» 50 » 58
16
10
6
4,3
Примечания: 1. Длины призматических шпонок выбирают из ряда (по ГОСТ 8789=68*) 6-8-10-12-14-16-18-20-22-25-28-32-36-40-45-50-56-63-70-80-90-100-110-126-150-160-180-200.
2. Предельные отклонения шпонок и пазов – по ГОСТ 7227-58.
3. Таблица приведена с сокращениями против ГОСТ 8788-68* и 8789-68*, в которых даны размеры сечений для валов диаметром от 6 до 500 мм и длины шпонок до 500 мм.
Примеры условного обозначения призматических шпонок: (при b=
18 мм, h=
11мм, i=
100 мм): со скругленными торцами (исполнение 1): Шпонка
18х11х110 ГОСТ 8789-68*; с одним плоским и другим закругленным торцом (исполнение 2): Шпонка
2-18х11х100 ГОСТ 8789-68*; с плоскими торцами (исполнение 3): Шпонка
3-18х11х100 ГОСТ 8789-68*.