Текст книги "Большая энциклопедия техники"

Авторемонтная машина

Авторемонтная машина – самоходное транспортное средство – автомобиль-мастерская. Используется для ремонта и технического обслуживания автомобилей, работающих на строительстве и ремонте дорог, вдалеке от специализированных ремонтных баз. Такая авторемонтная машина – это кузов-фургон на базе шасси грузового автомобиля повышенной проходимости. Кузов – легкий, его назначение – обеспечить защиту находящихся в нем инструментов и выезжающей к месту ремонта рабочей бригады. Рабочее оборудование авторемонтной машины – это различные приборы и ремонтные инструменты, автономная электростанция, передвижные грузоподъемные средства.

Автосамосвал

Автосамосвал – самоходное мощное транспортное средство для перевозки грузов большой массы – грузовой автомобиль или прицеп. На базе серийного автомобильного шасси установлен кузов. Двигатель дизельный. Кузова различаются по способу разгрузки. Основной вид – самоопрокидывающийся кузов бункерного типа, для опрокидывания которого служат гидравлические подъемники телескопического типа, работой которых управляет водитель из кабины. Такие самоопрокидывающиеся кузова имеют наибольшее распространение, но также используются и кузова с принудительной шнековой разгрузкой. Такие большегрузные самосвалы появились в середине XX в. с ростом автомобильной промышленности и потребностями различных отраслей производства, так как предназначены они для работы на строительстве дорог, плотин, в карьерах, в районах низкой проходимости. Изготавливаются они из высокопрочных сталей или сплавов. Модификации различаются по назначению и по грузоподъемности 3—10 т, 27—40 т и более, это карьерные большегрузы. Дальнейшее совершенствование направлено на увеличение грузоподъемности, проходимости, скорости, на использование новых технологий и систем управления.

Асфальтобетоноукладчик

Асфальтобетоноукладчик – cамоходная машина, используется для укладки и распределения асфальтобетона при строительстве дорожных покрытий. Ходовое устройство гусеничное или колесное. Машины различают по типам, в зависимости от производительности: тяжелого типа 100 т/ч и легкого типа 50 т/ч. Асфальтобетоноукладчики тяжелого типа используют при строительстве дорожных объектов с большим объемом работ. Асфальтобетоноукладчики легкого типа применяют при вспомогательных небольших объемах работ. Принцип работы асфальтобетоноукладчика состоит в том, что асфальтобетонная смесь из самосвала поступает в бункер укладчика и подается скребковыми питателями к шнекам, которые распределяют ее по ширине укладываемой полосы. Укладчик оснащен также трамбующим брусом и выглаживающей плитой. Трамбующий брус выполняет разравнивание и уплотнение асфальтобетонной смеси, выглаживающая плита осуществляет отделку поверхности дорожного покрытия. Выглаживающая плита имеет специальное устройство для обогрева, предотвращающее прилипание смеси.

Асфальтоукладчик.

Асфальтобетон – строительный материал из уплотненной смеси щебня, песка, битума, горячий асфальтобетон укладывается при 120 °С, теплый – до 80 °С. Холодный не ниже 10 °С. Готовится асфальтобетон в специальной установке – асфальтобетоносмесителе. Устройство установки включает барабан для сушки и нагрева щебня и песка, смеситель, в котором песок и щебень сортируются и дозируются и после смешиваются с битумом. Смесители бывают с вертикальным или горизонтальным движением материалов. Перемешивание осуществляют мешалки периодического и непрерывного действия.

После просушки и нагрева в барабане песок и щебень подаются ковшовым элеватором в сортировочное устройство и в соответствующие отсеки бункера. Негабаритный материал отводится по лотку.

Каждая группа материалов взвешивается на весовом устройстве и после поступает в двухвальную лопастную мешалку, из устройства дозирования в нее подается насосом битум, смесь перемешивается до готовности и поступает в транспортное средство. Асфальтобетонная смесь должна соответствовать плотности, влагоустойчивости, прочности, что зависит от нагрузок и климатических условий. Все материалы смеси стандартизированы.

Бетононасос

Бетононасос – машина, предназначенная для перемещения бетонной смеси по бетоноводу на место ее укладки. Бетононасосы различаются по конструкции и по роду привода. Конструкция одно– или двухцилиндровая. Привод – кривошипно-шатунный или гидравлический. В обеих конструкциях поршень из бункера насоса засасывает бетонную смесь, при этом нагнетательный клапан закрыт, а всасывающий открыт. Обратным движением поршень выталкивает смесь в бетоновод. Длина хода поршня в рабочем цилиндре и постоянная скорость у бетононасоса с гидравлическим приводом больше, чем у кривошипношатунного. Это дает равномерное движение бетонной смеси и снижение сопротивления ее движению в бетоноводе. Бетононасосы подают смесь по вертикали – 40 м и по горизонтали до 300 м. Бетоновод состоит из отдельных труб с быстроразъемными соединениями. Производительность насосов 5—40 м³/ч.

Бетоносмеситель

Бетоносмеситель – машина, приготавливающая бетонную смесь способом перемешивания ее составляющих компонентов: вяжущего, заполнителей воды. Основное рабочее устройство бетоносмесителя – смесительный барабан, приводимый во вращение электродвигателем. Прототип бетона применяли в строительстве еще в Древнем Риме, и в качестве вяжущих веществ, компонентов использовали известь, гипс, глину. В XVIII в. производство бетона возобновилось в странах Европы, в это время стали использовать цемент в составе бетона. Первый цементный завод был построен в 1840 г. во Франции, в 1855 г. в Германии, в 1871 г. в США. Современные бетонные смеси приготавливаются на заводах или в передвижных бетоносмесителях. Заводы оборудованы стационарными смесителями. Для работ на строительных площадках используют передвижные бетоносмесители или автобетоносмесители – они имеют кузов или бункер, смонтированный на шасси грузового автомобиля. Объем готового замеса составляет более 1600 л. Характер работы бетоносмесителей различный: цикличного действия – выдающие готовую смесь порциями, и непрерывного действия – непрерывно перемешивающие компоненты и выдающие готовую смесь. Самый распространенный способ приготовления смеси – гравитационный: бетонная смесь перемешивается лопастями, укрепленными на внутренней поверхности во вращающемся барабане. Другой способ – принудительное перемешивание лопастями, передвигающимися в неподвижном барабане. Автобетоносмеситель перемешивает бетонную смесь во время своего движения к месту укладки бетона на строительном объекте.

Бетоноукладчик

Бетоноукладчик – машина, осуществляющая прием и распределение бетонной смеси на заданном рабочем участке при выполнении строительных работ. Бетоноукладчики различаются по назначению: для строительства бетонных покрытий дорог, площадок, фундаментов, полов и для изготовления железобетонных изделий. В строительстве дорог применяются бетоноукладчики на рельсовом ходу. На строительных площадках – самоходные бетоноукладчики на гусеничном ходу, они оборудованы устройством, принимающим бетонную смесь из бетоновоза или автобетоносмесителя. Подачу и распределение бетонной смеси осуществляет поворотный ленточный транспортер. Специальные устройства разравнивают бетонную смесь, уплотняют и заглаживают.

Битумовоз

Битумовоз – транспортное средство, предназначенное для перевозки битумов и жидких битумных материалов, имеющих температуру до 200 °С. Это специализированный грузовой автомобиль, или прицеп, полуприцеп. Резервуар для битума – горизонтальная цистерна емкостью до 15—25 м³. Битумовозы имеют специальные подогревательные устройства на дизельном топливе или керосине, чтобы обеспечить постоянную заданную температуру во время транспортировки. Битумовозы также оборудованы термометрами, указателями уровня налива, металлическими рукавами для слива жидкого битума. Битомовоз также может использоваться как автогудронатор, при строительстве дорог, если на него установить распределитель. Битумы – это природные образования – нефть, нефтепродукты, и искусственные, получаемые от переработки природных – каменноугольной, сланцевой – смол. Битумы использовались в 3000 г. до н. э. для покрытия водохранилищ, зернохранилищ, в строительстве тоннелей и зданий. Сейчас битумы имеют очень широкое применение в различных областях строительства и производства. На их основе изготавливают битумные лаки, пластики, изоляционные материалы кровельные. Битумы из твердых топлив – торфа и бурого угля получают растворителями и используют в литейной и электротехнической промышленности.

Бульдозер

Бульдозер – самоходная машина, предназначенная для землеройных работ – трактор или тягач, на гусеничном или колесном ходу. Основное рабочее устройство – навесной криволинейный отвал, щит, находящийся вне ходовой части машины. Бульдозер выполняет послойное копание, перемещение грунтов, полезных ископаемых, дорожностроительных материалов – песка, гравия, щебня, планирует дорожное покрытие, используется в дорожном строительстве, в постройке каналов, дорог и других объектов. Бульдозеры различаются по типу отвала: неповоротный, поворотный, универсальный. Неповоротный отвал установлен перпендикулярно продольности оси машины. Поворотный отвал, устанавливаемый под углом от продольной оси машины или также перпендикулярно. Универсальный отвал – состоит из двух шарнирно-сочлененных половин, которые можно устанавливать под любыми углами, к продольной оси машины или перпендикулярно к ней. Все отвалы имеют привод – гидравлический, канатный, электромеханический и выполняют движения – подъем, опускание, поворот, наклон отвала. Современные бульдозеры появились в середине XX в. на производствах тракторостроения. Они сконструированы на базе трактора, оснащены навесными рабочими устройствами различных конструкций, сменным оборудованием: откосниками, открылками, рыхлительными зубьями, уширителями, предназначенными для землеройных или планировочных работ. Основные характеристики бульдозера – тяговые качества, производительность, металлоемкость. Силовая установка бульдозера включает двигатель, силовую передачу, сцепление, коробку передач, соединительную муфту, центральную и конечную передачу. Ходовая система гусеничного бульдозера включает подвеску, гусеничные цепи, колеса – направляющие и ведущие, поддерживающие ролики, опорные катки. Ходовая система колесного бульдозера включает подвеску, оси, колеса с пневматическими шинами – направляющие и ведущие, механизмы управления – это рулевое устройство и тормоза. Электрическое оборудование – это источник электрического тока – аккумуляторная батарея, генератор, устройства освещения, вентиляции, звуковой и световой сигнализации. Работой бульдозера управляет водитель из кабины.

Виброкаток

Виброкаток – дорожная машина для уплотнения грунтов или дорожных покрытий, в несколько раз эффективнее использования статического катка. Основное рабочее устройство виброкатка – вальцы, одни из которых совершают вибрационные, колебательные движения. По способу перемещения виброкатка различаются – прицепные и самоходные. Прицепные виброкатки – одно– и двухсекционные, имеют гладкие, решетчатые вальцы или с шипами. Самоходные виброкатки имеют гладкие вальцы. Наибольшее распространение имеют прицепные односекционные виброкатки. Привод центробежного вибровозбудителя от двигателя внутреннего сгорания, а также самоходные с двумя вальцами и с механическим приводом вибровозбудителя и катка. Современные дорожные машины-катки появились в XX в., с общим развитием машиностроения. Усовершенствование их конструкции направлено на увеличение производительности.

Виброплита

Виброплита – вибрационная машина, используется в дорожно-строительных и ремонтных работах для уплотнения грунтов или дорожных оснований из гравия, щебня. Виброплиты имеют различие по способу перемещения, по виду привода. По способу перемещения бывают виброплиты ручные, прицепные, навесные, самопередвигающиеся, переставляемые. По виду привода виброплиты бывают: электрические, пневматические, гидравлические, с двигателем внутреннего сгорания. Более распространены виброплиты самопередвигающиеся с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Виброплита передвигается за счет горизонтальной составляющей возмущающей силы. Конструкция виброплиты включает: основное рабочее устройство – плиту, вибровозбудитель направленного действия, прижимные амортизаторы, управление, двигатель внутреннего сгорания. Принцип работы виброплиты основан на сообщении плите колебательного вибрационного движения, интенсифицирующего рабочий процесс. Совершенствование конструкции виброплиты направлено на увеличение производительности и разработку систем защиты от вредного действия вибрации.

Виброплощадка

Виброплощадка – вибрационная машина для уплотнения бетонной смеси при изготовлении бетонных конструкций и изделий в строительных работах. Виброплощадки различаются по характеру колебаний: круговые, вертикальные, горизонтальные. По конструкции виброплощадки бывают рамного и блочного типа. Виброплощадка состоит из виброблоков, прижимов, опорных пружин, карданных валов, электродвигателя. Принцип работы виброплощадки основан на передаче колебаний от нее закрепленной на ней форме с бетонной смесью с помощью прижимов. Прижимы бывают пневматические, механические или электромагнитные.

Грейдер-элеватор

Грейдер-элеватор – землеройная машина, оснащение автогрейдера, или также бывают самоходные прицепные модификации. Производительность 500—1600 м³/г и более, основан на непрерывном действии – срезании грунта и перемещении его в отвал или в транспортное средство. Нож грейдера, имеющий вид диска 600—1000 мм в диаметре, срезает грунт, который направляется по наклонному ленточному конвейеру длиной 8—10 м. Такие устройства используются при строительстве дорог, каналов, насыпей, в планировочных работах.

Землечерпальная машина (снаряд)

Землеройная плавучая машина используется для копания и извлечения грунта из воды, при дноуглубительных работах, строительстве подводных котлованов. Первые землечерпальные машины использовались для добычи полезных ископаемых, они назывались «дрога». И появились в конце XIX в.: в 1870 г. в Новой Зеландии и в 1893 г. в России, на Амуре, в 1900 г. на Урале.

Современные землечерпальные машины различают по типам в зависимости от рабочего оборудования: одночерпаковый штанговый, многочерпаковый, грейферный.

Одночерпаковая штанговая машина – это плавучий экскаватор с черпаком емкостью 12 м³, перемещается с помощью подъемных свай, используется для выработки тяжелых каменистых грунтов, имеет скалодробильное устройство.

Многочерпаковая машина непрерывного действия. Принцип ее работы основан на извлечении грунта черпаками, соединенными в замкнутую цепь, охватывающую два барабана, верхний барабан имеет привод. Емкость черпака до 1,5 м³. Перемещается машина с помощью судовых лебедок. Грунт перемещается насосами, шлангами или конвейерами. Используется для разработки тяжелого или легкого грунта.

Грейферная машина имеет поворотный грейферный кран, иногда несколько, до четырех. Грейферы бывают 2– или 4-створчатые, емкостью до 4 м³, что зависит от грунта, который перевозится в трюме машины. Такие грейферные машины используются для дноуглубительных работ около берега и передвигаются на тросах при помощи судовых лебедок.

Драга

Драга – плавучая землечерпальная и горно-обогатительная машина с комплексом оборудования для добычи полезных ископаемых из-под воды. Драги используют для разработки прибрежных россыпей или водоемов. По назначению драги различают на 2 класса: континентальные и морские.

Континентальные драги используют в замкнутом водоеме, они смонтированы на плоскодонном судне.

Морские драги используют в прибрежной зоне и даже в глубоководной части морей или океанов. Они смонтированы на килевых судах, самоходных или буксирных, и приспособлены к работе в открытом море при штормовом волнении. Драга имеет промывочнообогатительное оборудование, находящееся на самом судне или на отдельной плавающей установке.

И континентальные, и морские драги различаются по роду энергии, по способу передвижения, по глубине разработки, по принципу работы, по емкости черпаков.

Род энергии: электрический, паровой, дизельный. Способ передвижения: канатно-свайные, канатно-якорные. Глубина разработки: от 6 м и более 50 м. Принцип работы: одночерпаковые, многочерпаковые, грейферные.

Емкости черпаков: малые до 100 л, средние до 250 л, большие до 600 л.

Самая мощная в мире драга построена в России в 1969 г. на Иркутском заводе тяжелого машиностроения. Емкость ее черпаков 600 л, глубина копания до 50 м. Дальнейшее развитие землечерпальных машин направлено на оснащение их высокопроизводительным оборудованием, системами автоматизированного управления, контроля, на использование электронных устройств, повышение эффективности.

Измельчительные устройства

Измельчительные устройства – устройства, предназначенные для тонкого дробления твердого металла. Используются в горно-обогатительной, химической, металлургической, строительной промышленности. Принцип действия измельчения основан на деформации материала при воздействии на него определенными приспособлениями и определенными способами. Процесс измельчения материала был известен в древности. Самыми первыми простейшими измельчительными устройствами были каменные ступка и пест. Ими пользовались люди за 8000 лет до н. э., жернова с ручным приводом появились за 3500 лет до н. э. в Китае и Египте. Но, как правило, они использовались для измельчения зерна, частично при добыче полезных ископаемых и в строительстве. И еще очень долго процесс измельчения оставался ручным и низкопроизводительным. И только в XIX в. появилось машинное измельчение с общим развитием машинного производства.

Самое первое машинное устройство для измельчения (шаровая мельница) появилось во второй половине XIX в. Современные измельчительные устройства-мельницы различаются по назначению и конструкции. Они бывают барабанные, роликовые, кольцевые, вибрационные, струйные, бегуны. Барабанные мельницы (шаровые, стержневые) используются для измельчения твердых материалов в химической, цементной промышленности, при добыче полезных ископаемых.

Роликовые и кольцевые мельницы используются для измельчения средних и мягких материалов (фосфоритов, угля). Вибрационные и струйные мельницы используются для тонкого и сверхтонкого измельчения малых частиц.

Бегуны используют для измельчения кварца, шпата, глины в строительной промышленности. Производительность измельчительной машины зависит от материала. На расходуемую для измельчения энергию влияют прочность и размеры материала, степень загрузки измельчительного устройства. Чтобы не допустить переизмельчения материала, процесс идет в замкнутом цикле, при разгружении материала из мельницы измельченный продукт заданных фракций отводится, но недостаточно измельченный возвращается обратно. Чтобы добиться тонкого измельчения, процесс осуществляют в две-три стадии, используя две-три мельницы, иногда работающие в разных циклах – одна в открытом, другая – в замкнутом цикле. Дальнейшее усовершенствование конструкции измельчительных машин направлено прежде всего на повышение производительности.

Кабелеукладчик

Кабелеукладчик – устройство для прокладки кабелей. Кабелеукладчики различаются по конструкции, которая зависит от назначения. Основное рабочее устройство – приспособление, прокладывающее кабель. По конструкции кабелеукладчики бывают: ножевые, гидравлические, роторные.

Ножевой кабелеукладчик состоит из рабочего расклинивающего ножа и переднего ножа, барабанов, на которых намотан кабель, кассеты, роликов, уменьшающих трение кабеля внутри кассеты. Ножевой кабелеукладчик во время работы буксируется тракторами. При движении рабочий нож расклинивает грунт, образует узкую щель между поверхностью грунта и своей расклинивающей частью, глубина щели достигает 1,5 м. К тыльной стороне ножа на шарнирах прикреплена пустая кассета, через которую пропускается кабель (или сразу несколько кабелей) и укладывается на дно щели. Передний нож предназначен для разрыхления верхнего слоя грунта и устранения препятствий. Тяговое усилие зависит от плотности грунта, глубины прокладки и достигает до 500 км, такое усилие дает совместная работа 3 тракторов, но иногда их может быть и семь. Производительность ножевого кабелеукладчика 5 км трассы в день. С помощью ножевого кабелеукладчика прокладывают кабель в глинистых, песчаных, каменистых грунтах, талых, мерзлых, но после их предварительного разрыхления. Также его используют для прокладки кабеля через водоемы – реки, каналы. Если по водоему тракторы не могут пройти, при глубине более 1 м, то тяговое усилие передается при помощи длинных тросов, от идущих по берегу тракторов.

Подводный ножевой кабелеукладчик предназначен для заглубления кабеля в дно, прибрежных участков, чтобы защитить кабель от повреждения тралами. Подводный кабелеукладчик буксирует судно, которое движется со скоростью до 3 км/ч. Кабелеукладчик при этом движется по дну на глубине до 200 м на специальных полозьях и его нож роет траншею до 0,1 м шириной и глубиной до 0,7 м. Такой подводный кабелеукладчик оборудован приборами, контролирующими его работу, измеряющими скорость и расстояние и передающими все данные на буксирующее судно по специальному кабелю, соединяющему кабелеукладчик и кабельное судно.

Гидравлический кабелеукладчик используется для прокладки кабеля через реку или море. На кабельном судне находится насос. Он под напором подает воду по трубе, конец трубы находится под водой на заданной глубине, вода выходит из трубы через сопло и образованной сильной струей размывает грунт. Получается траншея, в нее укладывается кабель, проходящий через другую трубу, сматывающийся с барабана, который тоже находится на кабельном судне. Производительность такого способа укладки кабеля до 10 м/ч. Самое первое кабельное судно появилось в 1858 г. в Великобритании, с него был проложен первый телеграфный кабель, соединяющий Великобританию с континентальной Европой. В 1865—1874 гг. были проложены трансатлантические кабели также с английского кабельного судна. В конце XX в. такие кабельные суда есть во многих странах, весь кабельный мировой флот имеет более 30 судов водоизмещением 8000, 12 000, 17 000 т. Кабельное судно устроено так, что в его трюмах находятся баки цилиндрической формы, в которых уложено витками несколько тысяч километров кабеля. На палубе находятся специальные ангары, в которых закреплены усилители электрических сигналов. Концы кабеля присоединяют к усилителю. На корме судна и на носу с обоих бортов находятся кабельные машины-лебедки с электроприводом, с усилием до нескольких сотен кН. Кабельная машина оснащена натяжным устройством со шкивами или гусеничным. На носу судна находится кронштейн со шкивами для кабеля. Таким устройством осуществляется прокладка кабеля на глубину до 6000 м, скорость продвижения до 15 км/ч. На кабельном судне есть оборудование, непрерывно контролирующее прокладывание кабеля и имеющее связь с береговой станцией. Также на судне имеются устройства – захваты и поплавки для поиска и подъема кабеля с целью его ремонта. Если кабель прокладывается в прибрежных участках моря или через небольшие реки, каналы, то применяются обычные буксирные и грузовые суда, на которых устанавливаются лебедка и шкивы для прокладки кабеля.

Роторный кабелеукладчик – это самоходный роторный экскаватор с прицепной тележкой, оборудованной устройствами для погрузки, транспортировки и укладки кабеля. Такой кабелеукладчик используется для прокладки кабеля и в талых, и в мерзлых грунтах. Основное рабочее устройство роторного кабелеукладчика – диск с режущими зубьями. Производительность роторного кабелеукладчика до 1 км трассы в день.