Н. А. Ульянова Строительные машины
|
Скачать 444.32 Kb.
|
 Федеральное агентство по образованиюГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
Строительные машины Методические указания к выполнению лабораторных работ 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 лабораторных работ: Воронеж. гос. арх. – строит. ун-т; сост.: В.Н. Геращенко. – Воронеж, 2007- 42 с. Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по курсу строительные машины для студентов 4-го курса факультета заочного обучения специальности 270102 - «Промышленное и гражданское строительство». Ил. 17. Табл. 7. Библиогр.: 4 назв. Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Рецензент: - В.А. Жулай, д.т.н., профессор кафедры транспортных машин ВГАСУ Введение Роль строительства была, есть и остаётся важной, ибо строительство в значительной степени обеспечивает развитие всех отраслей промышленного и сельскохозяйственного производства. Сокращение доли ручного труда в строительном производстве связано с эффективным использованием средств механизации и автоматизации. От инженера - строителя требуется знание принципов действия основных устройств строительных машин, особенностей их работы, методов расчёта производительности и факторов, влияющих на неё, основ правильной эксплуатации. В процессе выполнения лабораторных работ студенты закрепляют знания, полученные при изучении теоретического курса. Инструкция по технике безопасности
Лабораторная работа № 1 Изучение соединений деталей машин и определение их параметров
Целью работы является изучение различных видов неподвижных соединений, нашедших применение в строительно-дорожных машинах, а также определение их основных параметров.
Совокупность деталей, образующих машину, создаётся при помощи подвижных и неподвижных соединений. Подвижные соединения обеспечивают требования кинематики машины; неподвижные соединения необходимы для расчленения машины при изготовлении, ремонте и транспортировании. В машиностроении принято называть соединениями только неподвижные соединения, которые в свою очередь подразделяются на неразъёмные (не позволяющие разобрать соединения без разрушения) и разъёмные (разборка которых не требует разрушения). Наибольшее распространение в СМ получили резьбовые, шпоночные, шлицевые, заклёпочные и сварные [1, 2, 3, 4]. Виды разъёмных и неразъёмных соединений представлены на рис. 1.1. Необходимо отметить, что прочностные качества узла в целом определяются нагрузкой наиболее слабого звена. Заклёпочные соединения Заклёпочные соединения представлено на рис. 1.2. Они широко применяются в местах ярко выраженной вибрационной нагрузки (кораблестроение, самолётостроение) и там, где соединяются детали из трудносвариваемых и разнородных материалов. Такими узлами в СМ являются металлоконструкции, муфты сцепления, тормозные устройства и др. Недостатком их является большая трудоёмкость процесса клёпки и большая металлоёмкость (вес) заклёпок в соединении, составляющая 3,5-4%. При диаметре заклёпок до 10 мм применяется холодная клёпка, свыше 10 мм горячая.  Рис. 1.1 Классификация соединений деталей З  аклепки рассчитываются на срез и смятие.Формула расчета заклепочного соединения на срез:  где Р – действующая нагрузка; i – количество заклепок, воспринимающих эту нагрузку; d – диаметр заклепок;  - допустимое напряжение на срез.Формула расчёта заклёпочного соединения на смятие:  где  - наименьшая толщина соединяемых деталей; - допустимое напряжение на смятие.Сварные соединения Преимущество сварных соединений (рис. 1.3) перед заклепочными заключается в уменьшении трудоёмкости процесса сварки и уменьшении металлоёмкости сварных швов (вес сварных швов в соединении составляет 1-1,5 %). По сравнению с литыми изделиями сварные соединения дают экономию металла до 40÷50 %. Напряжения, действующие в сварном соединении, определяются приближённо по формуле  где Р - действующая нагрузка; 1 - длинна сварного шва; к - катет сварного шва.  Рис.1.3. Виды сварных соединений Резьбовые соединения К достоинствам резьбовых соединений (рис.1.4) относятся удобство сборки и разборки их. Недостатком такого соединения является наличие концентратов напряжений по поверхностям соединяемых деталей. Расчет на прочность резьбового соединения производится по формуле  где Р - действующая нагрузка в узле; Z - количество болтов, воспринимающих нагрузку; р - допустимая удельная нагрузка на болт; d - диаметр болта.  Рис.1.4. Виды резьб Расчёт шпоночного соединения Шпоночное соединение (рис. 1.5) рассчитывается на срез и на смятие. К  рутящий момент, передаваемый шпоночным соединением, определяется как произведение силы на плечо: г  де d - диаметр вала.Рис. 1.5. Шпоночное соединение Формула для определения напряжения на срез примет вид  где в – ширина шпонки; l – длина шпонки; - допускаемые напряжения на срез.Напряжения на смятие определятся формулой  где h – высота шпонки;  - допускаемое напряжение на смятие.1.3. Порядок проведения работы При выполнении работы используются модели и плакаты типовых неподвижных соединений деталей строительно-дорожных машин, набор стандартных болтов (винтов с гайкой) и измерительный инструмент (штангенциркуль, резьбомер, линейка). Студенты должны:
1.4 Форма отчёта Лабораторная работа № 1
Лабораторная работа № 2 Изучение механических передач и определение их параметров 2.1. Цель работы Целью работы является изучение устройства и принципа работы основных механических передач, применяемых в строительных машинах, а также расчёт и определение на натурных образцах их основных кинематических параметров. 2.2. Теоретическая часть В строительных машинах привод рабочих органов, ходовой части и других узлов осуществляется с помощью различных силовых механических передач, они передают движение обычно от силовой установки (электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания и т.д.), изменяют скорость этого движения, а иногда характер и направление. Механические передачи разделяются на передачи трением (фрикционные и ремённые) и передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные). В каждой передаче элемент, который передаёт мощность, называется ведущим, а элемент, которому передаётся эта мощность, ведомым. Чаще всего скорость вращения или угол поворота ведущего и ведомого элементов различны [2]. Передаточным отношением механической передачи называется отношение угла поворота φ1 угловой скорости ω1 или числа оборотов n1 ведущего вала соответственно к углу поворота φ1, угловой скорости ω1 или числу оборотов n2 ведомого вала:  Здесь первый цифровой индекс у символа передаточного отношения указывает номер элемента, принятого за ведущий, второй индекс указывает номер элемента, принятого за ведомый. Передачи могут быть понижающие, когда  и повышающие, если  Понижающие передачи имеют наибольшее применение, так как число оборотов привода чаще бывает больше числа оборотов исполнительного органа. Ремённая передача Для передачи вращения от одного вала к другому, находящемуся на значительном расстоянии, применяются ремённые передачи. Они состоят из двух шкивов, на которые надет бесконечный ремень. Ремень может быть в сечении плоским или трапецеидальным - клиновым. При вращении ведущего шкива в результате сил трения, возникающих между шкивом и ремнём, последний движется в направлении вращения этого шкива. Благодаря силам трения между ремнём и ведущим шкивом ремень увлекает за собой и приводит во вращение ведомый шкив. Величина силы трения между шкивом и ремнём, т.е. величина тягового усилия, зависит от натяжения ремня, которое осуществляется натяжным роликом или винтовым механизмом, раздвигающим шкивы. Передаточное отношение ремённой передачи определяется из выражения  где ε - коэффициент скольжения, который для нормальной работы передач равен 0,01-0,02 и характеризует степень проскальзывания ремня на шкивах; D1 - диаметр ведущего шкива; D2 - диаметр ведомого шкива. Цепная передача Цепные передачи применяются для передачи вращения между двумя параллельными валами при большом расстоянии между ними, когда требуется точно соблюдать передаточное отношение и невозможно осуществить передачу зубчатыми колёсами. Передача обычно состоит из двух цепных звёздочек и бесконечной цепи. По характеру работы передачи делятся на три основные группы: а) приводные; б) грузовые; в) тяговые. Приводные цепные передачи могут работать с большими скоростями (до 25-30 м/с) и используются, главным образом, для передачи движения от двигателя к рабочему органу машины. Грузовые передачи служат для подвески и подъёма грузов при скорости перемещения до 0,25 м/с. Они применяются на блоках, талях, лебёдках и других грузоподъёмных устройствах. Тяговые передачи служат для перемещения грузов посредством специальных рабочих конструкций, присоединенных к цепям (пластин, скребков, ковшей). Они применяются в элеваторах, конвейерах, подъёмниках и других транспортирующих и погрузочных строительных машинах [1,3]. В приводных цепных передачах применяются следующие типы приводных цепей: а) зубчатые; б) втулочно-роликовые; в) втулочные. Цепи могут быть однорядными и многорядными в случае передачи значительных усилий. Конструкция звёздочек цепных передач во многом подобна конструкции зубчатых колёс. Передаточное отношение цепной передачи равно  где φ1, n1, Z1, D1- соответственно угол поворота, число оборотов в минуту, количество зубьев и диаметр делительной окружности ведущей звёздочки; φ2, n2, Z2, D2 - те же параметры для ведомой звёздочки. Делительная окружность звёздочки проходит через центры шарниров цепи и её диаметр равен  где t - шаг цепи. Обычно i≤8 и в тихоходных передачах может достигать 15. Цепная передача со втулочно-роликовой цепью представлена на модели, а её кинематическая схема приведена в прил. 2. Зубчатые передачи Зубчатой передачей называется механизм, передающий движение от одного вала к другому посредствам сопряжённых зубчатых колёс. Эти передачи применяют в тех случаях, когда необходимо сохранить угловые скорости и крутящие моменты на валах механизмов в требуемом соотношении по величине и направлению. Зубчатые передачи состоят из двух или нескольких зубчатых колёс с внешним или внутренним зацеплением. Меньшее колесо обычно является ведущим и называется шестерней, большее, ведомое - колесом. Передача может происходить между параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися валами. В первом случае применяются цилиндрические зубчатые колёса, во втором и третьем - чаще конические, реже винтовые и червячные. В строительных машинах обычно применяются зубчатые передачи, состоящие из системы зубчатых колёс. Наиболее распространёнными являются рядовые, ступенчатые, планетарные и дифференциальные зубчатые передачи. Они применяются в трансмиссиях автомобилей, тракторов, автогрейдеров, скреперов, катков и других самоходных строительных машинах в виде коробок передач, главных передач ведущих мостов, бортовых и колёсных передач. Они также применяются в передаточных механизмах транспортёров, кранов, дробилок, бетоносмесительных и бетононасосных установок, а также в механизмах управления рабочими органами в виде различного рода редукторов. Передаточное отношение зубчатой передачи, состоящей из двух зубчатых колёс, определяется выражением  ,где ω1, Z1 - угловая скорость и число зубьев ведущего колеса; ω2, Z2, - соответственно ведомого. Знак минус принимается для внешнего зацепления, знак плюс - для внутреннего зацепления. Для зубчатой передачи, состоящей из системы зубчатых колёс, передаточное отношение равно произведению передаточных отношений отдельных пар зубчатых колёс или ступеней:  Так, для рядовой зубчатой передачи, представленной на модели, а ее кинематическая схема приведена в прил.2, оно равно в общем виде  ,где Z1 - число зубьев на ведущем колесе; Zn - число зубьев на ведомом колесе; К - количество внешних зацеплений. Количество зубьев на промежуточных колёсах не оказывает влияния на величину передаточного отношения. Ступенчатая зубчатая передача показана на рис. 2.1. Она представляет собой ступенчатую механическую коробку передач, которая входит в трансмиссию машины и предназначена для преобразования и передачи крутящего момента двигателя к ведущим колёсам, а также для изменения скорости и направления вращения колёс при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Коробка передач (рис. 2.1) состоит из корпуса 1, в котором на подшипниках размещены входной (ведущий) вал 2, промежуточные 3, 4 и выходной (ведомый) вал 5, на которых установлены неподвижные(Z1, Z2-Z5,) и подвижные (Z6-Z7, Z8-Z9, Z10) зубчатые колёса. Входной вал 2 соединяется через муфту сцепления с коленчатым валом двигателя. Выходной вал 5 соединяется с карданной передачей трансмиссии. Зубчатые колёса Z2-Z5, неподвижно соединены с валом 3 и образуют единый неподвижный блок, вращение которому от вала 2 передаётся через пару зубчатых колёс Z1-Z2.Зубчатое колесо Z10 и блок колёс Z8-Z9, установленные на валу 5, являются подвижными и обеспечивают включение 1, 2, 3 и 4 передач движения вперёд. Блок подвижных зубчатых колёс Z6-Z7,установленный на валу 4, обеспечивает включение передачи заднего хода. Включение той или иной передачи путём перемещения соответствующих подвижных зубчатых колёс осуществляется рычагом переключения 6. На первой передаче в зацеплении находятся зубчатые колёса – Z1,Z2, Z5, Z8. На второй передаче - Z1,Z2, Z4, Z9. На третьей передаче - Z1,Z2, Z3, Z10. Четвёртая передача является прямой и обеспечивается включением кулачковой муфты, полумуфтами которой являются зубчатые колёса Z1 Z10. На передаче задним ходом (З.Х.) в зацеплении находятся зубчатые колёса Z1 Z2, Z5, Z6, Z7, Z8. Червячные передачи Передача состоит из винта, называемого червяком, обычно с трапециевидной резьбой, находящегося в зацеплении с зубчатым колесом. Для увеличения контакта наружная поверхность червячного колеса делается вогнутой. Для этих же целей резьба на червяке может быть нарезана не на цилиндрической поверхности, а на глобоидной. Передача представлена на модели. В этой передаче на каждый оборот червяка колесо поворачивается на один зуб при однозаходной резьбе, на два зуба - при двухзаходной резьбе, на три зуба - при трёхзаходной резьбе и т.д. С помощью таких передач можно получить в одной ступени передаточное отношение до 500, обычно i = 6 ÷ 80.  Рис. 2.1. Кинематическая схема коробки переменных передач (КПП) Передаточное отношение передачи  где Zч - число заходов червяка; Zк - число зубьев колеса; nч, nк - число оборотов в минуту червяка и колеса. Благодаря компактности и бесшумности работы, червячные передачи применяются в строительных машинах обычно как самотормозящие в механизмах ручных грузоподъёмных устройств. 2.3. Порядок проведения работы При выполнении работы используется ремённая, цепная, зубчатая рядовая с кулачковой муфтой и червячная передачи, разрез коробки передач автомобилей, плакат со схемой коробки передач, ГОСТ 2.770-68 «Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики» (прил. 2) и штангенциркуль. 2.3.1.Изучить устройство и принцип работы каждой передачи, обращая внимание на характер соединения и крепления отдельных элементов передачи между собой и с опорой. 2.3.2.Пользуясь обозначениями ГОСТ 2.770-68 «Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики», вычертить кинематические схемы каждой передачи (для коробки передач вычерчивают схемы всех передач). 2.3.3.Установить расчётные формулы для определения передаточных отношений отдельных передач. В соответствии с расчётными формулами определить путем измерения и подсчёта необходимые параметры передач (диаметры шкивов, шаг цепи, число зубьев, заходов и т.д.). Соответственно пронумеровать элементы передач (табл.2.1.). 2.3.4.Вычислить передаточное отношение каждой передачи. 2.3.5.Опытным путём определить передаточное отношение передач. Для этого следует по отчётным лимбам измерить углы поворота или сосчитать число оборотов ведущего и ведомого элементов передачи. Рассчитать по соответствующим формулам и сравнить результаты с ранее рассчитанными по параметрам передач в п. 2.3.4 (табл.2.2) 2.4. Форма отчёта Лабораторная работа №2
Таблица 2.1
Таблица 2.2
|
||||||||||||||||
Похожие:
 |
Московский автомобильно-дорожный институт «Детали машин и теория механизмов» Волжского филиала Московского автомобильно-дорожного института (гту) и предназначены для студентов... |
|
Инструкция «О противопожарном режиме в Чувашском государственном... Фгбоу впо «Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова» (далее – «университет»), в целях защиты их жизни и здоровья,... |
|
Инструкция «О противопожарном режиме в Чувашском государственном... Фгбоу впо «Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова» (далее – «университет»), в целях защиты их жизни и здоровья,... |
 |
Учебно-методический комплекс дисциплины «диагностика оборудования» Специальность 190205. 65«Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» |
|
Учебно-методический комплекс дисциплины «краны и подъёмники» Специальность 190205. 65«Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» |
|
3 Изложение и оформление пояснительной записки 5 Разработан и внесен кафедрой «Подъёмно-транспорт- ные, путевые, строительные и дорожные машины» сгупса |
|
Г45 государственный стандарт российской федерации погрузчики строительные фронтальные Разработан ао «вниистройдормаш», Техническим комитетом по стандартизации тк 295 «Машины землеройные» |
|
Инструкция о порядке проведения в фгоу впо «Чувашский государственный... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет... |
|
Инструкция «О мерах пожарной безопасности в Чувашском государственном... Федерации (ппб 01-03) и устанавливает требования пожарной безопасности для применения и исполнения всеми работниками фгоу впо «Чувашский... |
|
Справочник работ и профессий рабочих выпуск 3 раздел «строительные,... Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих (еткс), выпуск 3, раздел «Строительные, монтажные и ремонтно-строительные... |
|
Методика для выполнения экономической части дипломного проекта для... Определение годовой производительности и годового фонда времени работы базовой и новой техники. 2 |
|
Правила эксплуатации машины Организация технического обслуживания... Путевые машины работают на открытом воздухе запыленность широкий диапазон изменений температуры частые нагрузки рабочих органов и... |
|
Справочник профессий рабочих нп «россо-дормост» "Строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы дорог, искусственных сооружений и работы по благоустройству и озеленению... |
|
Инструкция по проведению гидравлических испытаний трубопроводов повышенным... Содержимое каталога: вниР (Ведомственные нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы) |
|
Инструкция по проведению гидравлических испытаний трубопроводов повышенным... Содержимое каталога: вниР (Ведомственные нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы) |
|
Проект по специальности "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" Целью этого проекта является улучшение положения как раз в этом направлении. Кроме того целью проекта является уменьшение финансовых... |