Автоматизация строительных процессов

Автоматизация технологических процессов предполагает осна­щение машин устройствами, обеспечивающими выполнение стро­ительных работ с помощью машин без оперативного вмешатель­ства человека.

В этом случае говорят об автоматизированной ма­шине или автоматизированном комплексе. За оператором остают­ся лишь функции наблюдения за работой машины и переключе­ния управления на себя в экстремальных ситуациях. Автоматиза­ции — это одна из наиболее эффективных форм системы управления, потому что она высвобождает полностью или частично че­ловека от управления машиной. Важным положительным факто­ром автоматизации является гарантированная возможность более высокого качества строительных работ, в ряде случаев способ­ствующая сокращению времени на их выполнение. Так, если для получения требуемого качества земляной поверхности при ее пла­нировке неавтоматизированным бульдозером требуется совершить 5-6 проходов по одному следу, то с применением автома­тической системы управления такое же качество может быть по­лучено за 3-4 прохода. Автоматические системы управле­ния машинами лишены присущего человеку такого негативного фактора как физическая усталость, вследствие которой к концу рабочей смены у машиниста притупляется четкость в координа­ции управленческих движений, что ведет к снижению произво­дительности.

Применение автоматических систем управления как правило эффективно только при комплексно механизированном техноло­гическом процессе, поскольку автоматизация высвобождает только рабочих-механизаторов, которые при частичной механизации со­ставляют незначительную часть от общего числа рабочих, вслед­ствие чего затраты на создание и обслуживание автоматических систем управления могут оказаться неокупленными. При частич­но механизированном строительном производстве возможный рост производительности машин за счет автоматизации их работы в ряде случаев не покрывает снижения их производительности из-за простоев по организационным причинам.

Автоматизация полная или комплексная, если все основные и вспомогательные процессы управления автоматизи­рованы так, что заданная производительность и качество продук­ции обеспечиваются без вмешательства человека, за которым ос­тается только функция наблюдения за работой специальных уст­ройств. Из сказанного следует, что путь к комплексной автомати­зации лежит через комплексную механизацию строительных про­цессов.

Отметим еще два важных направления использования автома­тических систем и устройств в работе машин и в механизирован­ном строительном производстве в целом. В конструкциях строи­тельных машин широко применяют автоматические устройства, предупреждающие запредельные режимы их работы, включая ава­рийные ситуации. Такие устройства могут выполнять только сиг­нальные функции — выдавать световую, звуковую и иную инфор­мацию управляющему работой машины оператору (машинисту), предваряя экстремальные ситуации, или блокировать отдельные органы управления в том числе при автоматическом управлении.

Область второго важного направления применения автомати­ческих устройств — автоматический учет и контроль за работой строительных машин и строительных процессов в целом с созда­нием надежной постоянно действующей связи между отдельными агрегатами и пунктами управления (конторами строительства, диспетчерскими узлами и т.п.). Эта область включает информа­цию о производительности труда, числе занятых в технологиче­ских процессах рабочих, фактическом времени чистой работы ма­шин, состоянии их основных агрегатов и узлов, простоях машин с указанием причин, выработке машин, расходе энергии, горю­чих и смазочных материалов и т. п. По результатам обработки этой информации представляется возможность эффективно и опера­тивно руководить ходом строительства и работой парка строи­тельных машин

Соединения деталей машин

Соединения деталей машин подразделяют на неразъемные, которые невозможно разобрать без разрушения соединяемых или соединительных элементов, и разъемные. К разъемным соединениям относят резьбовые, клиновые, шпоночные и шлицевые соединения. Сварные и заклепочные соединения относят к неразъем­ным соединениям.

Соединения деталей, выполняемые на резьбе (болты, винты, шпильки и шурупы), относятся к разъемным. Основной элемент таких соединений - резьба, винтовая поверхность на телах вращения, чаще цилиндрических и конических. Резьбы бывают одно-, двух- и многозаходными. Характеризуют­ся они диаметром d и t шагом. Шаг резьбы t - расстояние между одноименными точками соседних выступов, измеренное по образующей цилиндра (конуса). Шаг винтовой линии s - рассто­яние между одноименными точками одной и той же винтовой линии, измеренное по образующей цилиндра (конуса):

· Метрические - резьбы с треугольным профилем, для соединения деталей между собой, например болтовые соединения.

· Дюймовые - применялась в старых машинах для крепежных соединений деталей болтами, шпильками.

· Трапецеидальные - применяются для ходовых винтов и других силовых передач.

· Упорные - применяется для ходовых винтов и других силовых передач с односторонней нагрузкой.

· Прямоугольные - редко используемая резьба для ходовых винтов и других силовых передач.

· Трубные цилиндрические - для плотного соединения тонкостенных полых деталей (труб).

· Трубные конические - для плотного соединения тонкостенных полых деталей (труб). Дополнительная плотность соединения достигается деформацией витков.

· Конические дюймовые - с углом профиля 60^о для плотных соединений деталей.

· Модульные - используется для червяков в червячной передаче. Профиль резьбы - трапеция.

· Специализированные резьбы - круглые - для ламп, часовые -резьбы для часов и.т.п

Резьбы наиболее распространенных видов показаны рис.1. Прямоугольную, трапецеидальную и упорную резьбу применяют в ходовых и грузовых винтах.

Треугольные резьбы обычно используют в крепежных деталях. Треугольные резьбы разделяют на метрические, дюймовые и трубные. У метрических резьб диаметр и шаг измеряются в миллиметрах, a yгол профиля равен 60⁰. Пример обозначения: М16 - метрическая резьба с наружным диаметром 16 и шагом 2 мм. У дюймовых резьб диаметр измеряется в дюймах, а угол равен 55⁰. Шаг резьбы характеризуется числом ниток, приходящихся 1" (дюйм). В современных отечественных машинах дюймов резьбы не применяют. Их используют только при изготовлен деталей к машинам выпуска прошлых лет и к машинам некоторых зарубежных фирм, имеющих дюймовую резьбу.

Рис. 1 Основные виды резьб

а- треугольная метрическая; б - треугольная дюймовая; в - прямоугольная дюймовая; г - трапецеидальная; д - упорная; е - полукруглая