Материал: Машины дорожного и коммунального хозяйства. Геращенко В.Н., Нилов В.А

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Воронежский государственный архитектурно-строительный университет"

Кафедра строительной техники и инженерной механики

имени д.т.н., профессора Н.А. Ульянова

Машины дорожного и коммунального хозяйства

Учебно-методическое пособие

для студентов 3-го курса специальности 270800 "Строительство",

специализации "Городское строительство и хозяйство" (бакалавриат)

дневной и заочной форм обучения

и студентов 3-го курса специальности 271101.65

"Строительство уникальных зданий и сооружений",

специализации "Строительство высотных и большепролетных

зданий и сооружений" дневной формы обучения

Воронеж 2015

УДК 625.76.08:628К

ББК 39.311-06-5:65.441

Рецензенты:

Кафедра промышленного транспорта, строительства и геодезии

Воронежской государственной лесотехнической академии;

В.А. Нилов

В пособии представлен краткий сопроводительный материал к темам практических занятий, а также справочные данные по машинам дорожного и коммунального хозяйства.

Учебно-методическое пособие предназначено для проведения практических занятий по курсу "Машины дорожного и коммунального хозяйства" для студентов 3-го курса специальности 270800 "Строительство", специализации "Городское строительство и хозяйство" (бакалавриат) дневной и заочной форм обучения, и студентов 3-го курса специальности 271101.65 "Строительство уникальных зданий и сооружений", специализации "Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений" дневной формы обучения.

Ил. 50. Табл. 8. Библиогр.: 7 назв.

Печатается по решению учебно-методического совета

Воронежского ГАСУ

УДК 625.76.08: 628К

ББК 39.311-06-5:65.441

1.1. Цель работы

Целью работы является изучение общего состояния машин дорожного и коммунального хозяйства, а также определение технико-экономических показателей этих машин.

1.2. Теоретическая часть

Студенты, обучающиеся по специальности 270800 "Строительство", специализации "Городское строительство и хозяйство" на практических занятиях особое внимание должны уделять изучению коммунальных и дорожных машин, их эффективному применению в городском строительстве и хозяйстве. Учитывая, что машины данного направления, как все подъемно-транспортные и строительно-дорожные машины состоят из базовых и сменного рабочего оборудования, студенты должны прежде всего ознакомиться с устройством машин, назначение узлов и систем управления, а также научиться определять производительность машин [1, 2, 3]. К базовым машинам (автомобилям, тракторам, и тягачам) предъявляются требования, которые определяют эффективность работы таких машин. Однако, эти требования объединяются в группы и для машин коммунального и дорожного хозяйства выделяются следующие:

• социальные, обеспечивающие безопасность и комфортность работы оператора;

• конструктивные, обеспечивающие современный уровень и конкурентоспособность;

• эксплуатационные, которые проявляются в процессе эксплуатации;

• технологические, которые определяют способность машины быть применённой в современном технологическом процессе работ;

• технико-экономические, определяющие все затраты, связанные с выработкой продукции.

Одним из главных показателей данного направления является производительность - количество продукции, выработанное машиной в единицу времени. Различают производительности машин циклического и непрерывного действия, которые бывают:

• расчетные (теоретические, конструктивные), определяемые параметрами машины, заданными в процессе проектирования;

• технические, максимально возможные в данных производственных условиях при непрерывной работе;

• эксплуатационные, фактические производительности в данных производственных условиях с учетом её простоев и неполного использования её технологических возможностей [3,4].

Для машин циклического действия расчетная производительность определяется по формуле:

м/ч; м²/ч; м³/ч; т/ч; шт/ч; и т.п.,

где - расчетное количество продукции в одной порции;

t_ц - расчетная продолжительность рабочего цикла, с.

Для машин непрерывного действия:

где – расчетное количество продукции на 1 м длины ее потока, м³/м т.п.

– расчетная скорость потока, м/с.

Далее представлены формулы технической и эксплуатационной производительности:

, где – коэффициент технической производительности;

Введение

Дисциплина "Машины дорожного и коммунального хозяйства" освещает вопросы летнего и зимнего содержания автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей, затрагивает современные методы ремонта автомобильных дорог, а также механизированный сбор и вывоз бытовых отходов. Говорится о роли машин данного типа в технологии и механизации процессов городского строительства и хозяйства, а также назначении, классификации, требованиях и технико-экономических показателях.

Практические занятия призваны углубить изучение машин дорожного и коммунального хозяйства, их практическое применение с целью эффективного использования в городском строительстве и хозяйстве. Студенты должны самостоятельно решать вопросы по выбору машин данного типа, уметь пользоваться справочной литературой и определять эксплуатационную производительность.

Практические занятия позволяют студентам закрепить вопросы, рассматриваемые в лекционном курсе.

Практическое занятие 1

Изучение общего состояния машинного парка дорожного и коммунального хозяйства и определение технико-экономических показателей этих машин.

, где – коэффициент использования машины по рабочему времени.

В прил. 1 представлены отдельные машины коммунального хозяйства, для которых студенты по заданию преподавателя в процессе занятий будут определять производительность [4, 5].

Практическое занятие 2

Изучение соединений деталей машин и расчет шпоночного соединения.

2.1. Цель работы

Целью работы является изучение различных видов неподвижных соединений, нашедших применение в машинах дорожного и коммунального хозяйства, а также расчет шпоночного соединения.

2.2. Общие сведения к выполнению работы

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 [3, 6].

Виды разъёмных и неразъёмных соединений представлены на рис. 2.1.

Необходимо отметить, что прочностные качества узла в целом определяются нагрузкой наиболее слабого звена.

Рис. 2.1 Классификация соединений деталей

Заклёпочные соединения

Заклёпочное соединение представлено на рис. 2.2. Такие соединения 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. 2.2. Заклёпочное соединение

Заклепки 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. 2.3) 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