Вантажні автомобілі, трактори та пневмоколісні тягачі

Вантажні автомобілі мають порівняно велику швидкість пересування (до 80 км/год), маневреність, малий радіус повороту, можуть долати досить круті підйоми і спуски, придатні для роботи з причепами і напівпричепами, а також можуть бути оснащені спеціальними кузовами для перевезення різних вантажів і додатковими механізмами, що полегшують їх розвантаження.

Розрізняють автомобілі бортові, тягачі, самоскиди та спеціалізовані (кабіновози, трубовози-плетевози, бітумовози тощо). Вітчизняні вантажні автомобілі масового виробництва виконуються за єдиною конструктивною схемою і складаються з трьох основних частин двигуна, шасі та кузова.

Кузов призначений для розміщення в ньому корисного вантажу, що перевозиться автомобілем.

Бортові автомобілі постачаються кузовом 2 у вигляді дерев’яної або металевої платформи з відкидними бортами та призначаються для перевезення переважно штучних вантажів. Разом з одновісними причепами бортові автомобілі застосовують для перевезення довгомірних матеріалів – труб, паль, колод, прокату металів тощо. Вантажопідйомність вітчизняних бортових автомобілів 0,8-14 т, потужність двигуна 70-240 л. с. (51,5 – 176,5 кВт).

На рамі шасі такого тягача кріпиться опорна плита і сідельно-зчіпний пристрій 4, що сприймає силу тяжіння навантаженого напівпричепа і служить для передачі йому тягового зусилля, що розвивається автомобілем. Застосування автомобільних тягачів сідельного типу з напівпричепами дозволяє краще використовувати потужність двигуна та значно збільшити вантажопідйомність автомобіля. Сідельні автотягачі здатні працювати з навантаженими напівпричепами масою 6-18,5 т.

Автомобільні тягачі з укороченою базою, до рами яких кріпиться баласт (замість сідельно-зчіпного пристрою), використовується для буксирування двох-, трьох-чертирех- та шестивісних багатоколісних причепів-важковозів (трайлерів) вантажопідйомністю від 20 до 120 т, призначених для перевезення. вантажів – тракторів, екскаваторів, трубоукладачі та інших будівельних машин, а при відповідному оснащенні – парових котлів, насосів, санітарно-технічних кабін і т.д.

Автомобілі-самоскиди мають кузов 2 у вигляді відкритої зверху металевої платформи, що нахиляється при розвантаженні; вони призначені для перевезення будівельних матеріалів (щебеню, піску, ґрунту, бетонів та ін.) та швидкого вивантаження їх. Для захисту кабіни передня частина кузова забезпечена козирком. Нахил кузова назад або набік здійснюється за допомогою гідравлічного механізму перекидання, що приводиться в дію від коробки потужності.

Вітчизняні автосамоскиди мають вантажопідйомність від 3,5 до 75 т, потужність двигуна 70-900 л. с. (51,5-662 кВт). Вони можуть працювати із самоскидними причепами.

На сучасних автомобілях застосовуються двигуни внутрішнього згоряння-карбюраторні та дизелі, які перетворюють теплову енергію, що виділяється при згорянні палива, в механічну. Шасі складається з механічної ступінчастої трансмісії (силової передачі), ходової частини та механізмів керування машиною.

Трансмісія передає крутний момент від валу двигуна 2 до провідних колес 8, а також приводить у дію різне обладнання, змонтоване на автомобілі.

До неї входять:
1) постійнозамкнута дискова фрикційна муфта (зчеплення), що служить для плавного з’єднання та швидкого роз’єднання працюючого двигуна з трансмісією;
2) ступінчаста коробка передач, яка виконана у вигляді зубчастого редуктора зі змінним передавальним числом і призначена для зміни величини крутного моменту, що підводиться до провідних колес залежно від умов руху, забезпечення руху автомобіля заднім ходом та роз’єднання працюючого двигуна з трансмісією при тривалих зупинках машини;
3) карданні вали, що передають крутний момент під мінливим кутом від коробки передач, укріпленої на рамі, до підресореного заднього мосту;
4) головна передача (одинарна або подвійна), що збільшує тягову силу на провідних колесах;
5) диференціал, що служить для розподілу моменту, що крутить, між провідними колесами і забезпечує їх обертання з різними кутовими швидкостями при русі автомобіля на поворотах і по нерівній поверхні;
6) півосі (вали), що передають крутний момент до закріплених на них провідних колес; головна передача, диференціал та півосі, укладені в кожух, називаються заднім провідним мостом.

У трансмісіях автомобілів нормальної та підвищеної прохідності, що використовуються як база будівельних машин, передбачено підведення частини потужності двигуна до роздавального редуктора, що має вал відбору потужності для приводу навісного робочого обладнання. Роздавальний редуктор може приводити в дію гідронасос системи керування навісним обладнанням.

Ходова частина передає на дорогу силу тяжіння автомобіля та здійснює його поступальний рух. Вона складається з несучої рами, на якій монтуються всі агрегати, кузов і кабіна водія, переднього та заднього мостів з пневмоколесами та пружної підвіски, що з’єднує несучу раму з мостами.

Горизонтальний транспорт у будівництві

Горизонтальний транспорт на будівництві поділяється на зовнішній, що доставляє вантажі будівельного призначення з місць відправлення, що знаходяться поза будівельним майданчиком, і всередині будівельного, призначений для транспортних операцій у межах будівельного майданчика (доставки та переміщення будівельних матеріалів, елементів конструкцій та обладнання з кар’єрів, виробничих підприємств та складів будівництва).

Трудомісткість та вартість транспортування будівельних вантажів дуже значні. У гідротехнічному будівництві на транспортних операціях зайнято до 20% робітників від загальної їх кількості на основних роботах.

Особливостями внутрішньолобудівного транспорту в гідротехнічному будівництві є:
а) великий обсяг переміщень ґрунту, заповнювачів та бетонної суміші;
б) різноманітність видів транспорту протягом будівництва;
в) відносно короткі відстані перевезень та висока вантажонапруженість.
Внутрішньобудівельний транспорт характеризується, як правило, малими перегонами – від кількох метрів до кількох кілометрів (зазвичай не більше 4-5 км). У той же час вантажонапруга транспорту в більшості випадків дуже висока і досягає максимальних значень.

На будівництві доводиться не тільки поєднувати різні види транспорту між собою, а й узгоджувати його з продуктивністю і потужністю парку будівельних машин, що обслуговується. Тому внутрішньобудівельний транспорт на земляних, бетонних та інших будівельних роботах є однією з важливих ланок виробничого процесу і повинен бути строго підпорядкований режиму та ритму роботи провідних будівельних машин.

Кількість транспортних засобів визначається виходячи із середнього добового вантажообігу з поправкою на нерівномірність, яка зазвичай враховується коефіцієнтом нерівномірності в межах 1,15-1,5.

Внутрішньобудівельний горизонтальний транспорт поділяється на:
1) рейковий-залізниці нормальної (широкої) колії (1524 мм) або вузькою (750, іноді 1000 і 600 мм);
2) безрейковий – автомобілі бортові та самоскиди, автотягачі з прищепами, спеціальні автомобілі (цементовози, цистерни, лісовози та ін.), гусеничні та колісні (на пневмо-шинах) трактори з причепами;
3) спеціальний – канатні дороги (підвісні та рейкові), стрічкові конвеєри, гідротранспорт, пневмотранспорт та ін;
4) водяний.

Найбільшого поширення у гідротехнічному будівництві має безрейковий транспорт – автомобільний та тракторний. Основними якостями автомобіля є висока швидкість та маневреність, малий радіус повороту та здатність долати порівняно круті підйоми при значній вантажопідйомності. Автомобілі є найбільш гнучким видом транспорту, вироблення якого на 100 тис. руб. будівельно-монтажних робіт досягає на будівництві низки гідроелектростанцій 40 тис. т, а вартість виконаних робіт становить 10-15% від загальної вартості будівництва.

Гусеничні трактори є найнадійнішим видом транспорту у важких дорожніх умовах; вони мають значне тягове зусилля на гаку і високу прохідність завдяки хорошому зчепленню ходової частини (гусениць) з грунтом і малому питомому тиску на грунт. Однак гусеничні трактори мають малу швидкість (зазвичай до 12 км/год) і тому застосовуються для перевезень на короткі відстані, коли тихохідність мало позначається на продуктивності та вартості робіт.

Недоліком автотракторного транспорту є його висока первісна вартість, і навіть вищу вартість обслуговування та ремонту проти іншими видами транспорту. Крім того, автотранспорт вимагає наявності добрих доріг.

Перспективними є потужні трактори-тягачі на пневмоколесах з безкамерними балонами низького тиску, з двигунами потужністю до 1100 кет (1500 к. с.) та більше. Вони широко поширені в зарубіжній практиці, застосовують (як тягачі автопоїзда, що замінює приблизно 60 вантажних автомашин, і мають високу прохідність).

Залізничний транспорт у сучасному будівництві застосовується головним чином для зв’язку будівельних майданчиків із загальною мережею залізниць, доставки до великих об’єктів будівництва великих кількостей нерудних матеріалів та транспортування великих мас ґрунту. Залізничний транспорт найбільш продуктивний, дешевий, надійний і залежить від метеорологічних умов. Однак застосування залізничного транспорту обмежується мінімальною дальністю перевезень – близько 4-5 км. За меншої відстані залізничні перевезення стають дорожчими за автомобільні.

Однак значення рейкового транспорту в сучасному будівництві значною мірою вже втрачено, і надалі його роль ще обмежуватиметься за рахунок витіснення більш прогресивним безрейковим транспортом.

Сортувальні машини (грохоти)

Для механічного поділу щебеню, гравію, піску та інших сипучих матеріалів на класи крупно застосовуються сортувальні машини — гуркіти, робочим органом яких є рухома поверхня, що просіває.

Машини для механічного сортування класифікують за такими ознаками:
а) за типом поверхні, що просіває – на колосникові, штамповані і плетені;
б) за характером руху поверхні, що просіває – на нерухомі, хитаються, вібраційні і обертові;
в) за формою поверхні, що просіває-на плоскі і циліндричні;
г) за положенням поверхні, що просіває в просторі – на горизонтальні і похилі.

Найбільшого поширення набули похилі та горизонтальні вібраційні гуркоти (віброгрохоти) з поверхнею, що просіває, у вигляді плоских сит або решіт. Сита є сіткою з осередками певної форми і розміру, виготовлену з плетеного дроту, зварених прутків або розтягнутих гумових шнурів; решета – штампований сталевий або литий гумовий лист з отворами або колосниками. Просіює поверхні віброгуркотів повідомляються коливальні рухи від приводного пристрою. Частота і амплітуда коливань у гуркотів встановлюється в залежності від гранулометричного складу суміші, що сортується. Частинки матеріалу інтенсивно струшуються поверхнею гуркотіння, що коливається і, проходячи крізь її отвори, поділяються на класи. Частину матеріалу, що залишилася на ситі, називають верхнім класом, а пройшла через отвори сита нижнім класом. Показником, що оцінює повноту поділу вихідного матеріалу на класи, є ефективність грохочення. Ефективністю грохочення називають виражене у відсотках або частках одиниці вагове відношення кількості зерен, що пройшли крізь отвори сита, до кількості зерен такої ж крупності, що містяться в вихідному матеріалі, що надійшов на гуркіт. Ефективність гуркотіння сучасних віброгуркотів становить 85-95%.

Розмір отворів сита вибирають в залежності від максимального граничного розміру зерен нижнього класу, що відокремлюється. Віброгрохоти, як правило, мають одне або два сити. При послідовному гуркотінні на пситах отримують п-\~\ класів сортованого матеріалу.

Класифікація вібраційних гуркотів здійснюється за родом приводних пристроїв, як яких застосовуються ексцентрикові механізми та дебалансні вібратори з круговими та спрямованими коливаннями. Перша група гуркотів відноситься до ексцентрикових (гіраційних), друга – до інерційних.

Розрізняють гуркіти важкого типу (колосникові), призначені для грубого сортування крупнокускових (до 1000 мм) матеріалів; середнього типу – для товарного гуркотіння матеріалів зі шматками крупністю до 150 мм та легкого типу, що застосовуються для сортування дрібних щебеневих та гравійно-піщаних сумішей.

Ексцентриковий гуркіт сортує матеріал за рахунок кругових коливань рухомого похилого короба із ситами. Короб шарнірно підвішений на ексцентрично зміщених шийках приводного валу та спирається на пружини. Кут нахилу короба становить 15-25 °. Вал з дебалансами отримує обертання від електродвигуна через клинопасову передачу. Амплітуда коливань ексцентрикових гуркотів постійна, що дорівнює подвійному ексцентриситету валу при будь-яких значеннях навантаження на сито і становить 3-4,5 мм. Сита мають розміри до 1500X3750 мм, частоту коливань 800-1400 кіл/хв.

Інерційні віброгрохоти виконуються похилими (кут нахилу сит 10-25 °) і горизонтальними.

Похилі віброгрохоти має віброзбудник кругових коливань, що складається з валу з дебалансами. Дебалансний вал приводиться в обертання від електродвигуна через клинопасову передачу. Короб із двома ярусами сит спирається на чотири вертикальні циліндричні пружини. Розміри поверхні, що просіває сит до 1750X4500 мм, частота коливань до 800 кіл/хв, амплітуда коливань 4-4,5 мм.

Горизонтальні інерційні віброгрохоти як джерело коливань мають вібратор з спрямованими коливаннями, який складається з двох паралельно розташованих дебалансних валів, що обертаються назустріч один одному з однаковою швидкістю. Один з валів вібратора приводиться в обертання від електродвигуна через клинопасову передачу; обертання іншому валу від ведучого передається циліндричними шестернями. Вібратор змонтований на рухомому коробі 8 із ситами. Поздовжня вісь вібратора нахилена під кутом 35-45 ° до поверхні сит.

Пружинні циліндричні опори на відміну пластинчастих допускають кілька ступенів свободи руху короба. При цьому траєкторія переміщення короба виходить еліптичною, що покращує ефект розсіювання зерен на ситах. Ефективність гуркотіння та продуктивність машин на пружинних циліндричних опорах вища, ніж у машин із пластинчастими ресорами в середньому відповідно на 8 та 25%.

Машини для сортування та промивання

Процес поділу (розсівання) роздробленої кам’яної суміші або суміші зерен природного стану на необхідні сорти (фракції, класи) крупно називається гуркотінням або сортуванням. Залежно від призначення сортування кам’яних матеріалів може мати характер попереднього, проміжного або остаточного.

Існують механічний, гідравлічний, повітряний та магнітний способи сортування. Останні три способи застосовують для отримання дрібних фракцій (менше 1 мм). У будівельному виробництві найбільшого поширення набули механічний та гідравлічний способи сортування.

Попереднє сортування застосовують у випадках, коли в гірській масі, що надходить на дроблення, міститься багато дрібниць або великих шматків породи, які перед дробленням необхідно видалити. Проміжне сортування виробляють для відділення з подрібненого матеріалу більших частинок, що спрямовуються на вторинне дроблення; і остаточне сортування-для отримання готового продукту раніше заданої крупності (по фракціям).

Гуркання нерудних матеріалів можна проводити сухим та мокрим способами. Сухий спосіб застосовують головним чином для поділу суміші на великі та середні фракції. Він менш ефективний, а часто і неможливий при розподілі дрібнозернистих сумішей крупністю 3-2 мм і нижче. Ефективний поділ вологого та забрудненого піску за допомогою гуркотів можливий лише при мокрому способі грохочення; при цьому підвищується приблизно в 1,5-2 рази і продуктивність гуркоту.

При механічному сортуванні суміш зі шматків різної крупності переміщається по поверхні, що просіває гуркоту, що складається з декількох секцій з різними розмірами отворів (осередків). Матеріал, що не пройшов крізь осередки цієї секції, відноситься до верхнього класу, а матеріал, що пройшов через них, – до нижнього класу. Нижній клас позначають знаком мінус, верхній – знаком плюс.

Для забезпечення сталості гранулометричного складу заповнювачів (щебінь, гравій, пісок), що застосовуються для приготування бетонної суміші, їх поділяють на фракції з подальшим дозуванням та змішуванням на бетонному заводі.

Показником, що характеризує ступінь точності відділення матеріалу нижнього класу від верхнього, є ефективність гуркотіння – відношення ваги зерен нижнього класу, що пройшли через комірки гуркоту, до ваги зерен того ж класу, що містяться у вихідному продукті.

Ефективність та продуктивність грохочення є основними технологічними показниками процесу грохочення. Для механічного сортування нерудних матеріалів застосовують сортувальні машини – гуркіти. Просіююча поверхня гуркотів в залежності від призначення може бути виконана з колосників, решіт і сит.

Поверхня, що просіває, набрана з окремих сталевих стрижнів трапецієподібного, прямокутного або круглого перерізів, скріплених поперечними стяжками, називається колосниковими гратами, а стрижні – колосниками.

Решета є металевими перфорованими листами, в яких отвори штампують на діропробивних пресах або просвердлюють; ці отвори зазвичай виконують круглими, рідше квадратними, прямокутними або щілинними.

Сітки для сит виготовляють плетеними з квадратними, прямокутними або щілиноподібними осередками з хвилястого або попередньо вигнутого сталевого дроту.

Щелевидные отвори застосовують у решітках і ситах для гуркотіння вологих матеріалів, а квадратні та прямокутні-для сухих.

1. Сита розташовані в одній площині із зростаючою крупністю отворів. Переваги схеми: простота, зручність спостереження та ремонту сит. Недоліки: більш інтенсивне зношування першого сита, що виконується з тонкої і найдорожчої сітки; низька якість грохочення (дрібні частки захоплюються більшими); значна довжина гуркоту.

2. Сита розташовані у різних площинах (ярусами) (схема Я). Переваги схеми: більш висока якість грохочення, рівномірний знос сит, зменшення можливості кришення матеріалу, що сортується. Недоліки: складність спостереження за станом сит, складніша конструкція гуркоту, утруднення при зміні сит.

3. Сита розташовані за комбінованою схемою (схема III). У порівнянні з попередніми схемами ця схема займає проміжне положення і є найпоширенішою.

Грохоти, що застосовуються у будівництві для механічного способу грохочення нерудних матеріалів, поділяють на дві основні групи:
а) пласкі гуркоти;
б) гуркіти з циліндричною поверхнею просіювання (барабанні).

Плоскі гуркоти, у свою чергу, поділяють на нерухомі зі статичним впливом на матеріал, що сортується (колосникові і роликові гуркоти) і рухливі – з динамічним впливом на матеріал.

Залежно від характеру руху робочих частин рухливі гуркоти діляться на вібраційні, що коливаються.

З-поміж рухливих гуркотів найбільшого поширення набули вібраційні гуркоти з вільними і примусовими коливаннями.