Цель, задачи и основные понятия дисциплины. История развития машин для технологического транспортирования

1. ЛЕКЦИЯ

Цель, задачи и основные понятия
дисциплины.
История развития машин для
технологического
транспортирования.

2.

Цель преподавания дисциплины
Изучение дисциплины «Машины для технологического транспортирования
строительных материалов и изделий» производится с целью раскрыть роль и значение
подъемно-транспортных машин в современных производственных условиях, дать студентам
необходимые знания по их классификации, техническим характеристикам, конструкциям,
основам расчета, проектирования и эксплуатации.
Задачи изучения дисциплины
Задачами дисциплины являются:
а) изучение механизмов и узлов машины, установление взаимосвязи между отдельными
механизмами и их роли в обеспечении надежности эксплуатации машин и определение
перспектив их модернизации;
б) определение технических и эксплуатационных параметров машины в соответствии с
конкретными производственными условиями;
в) обоснование оптимальных режимов эксплуатации подъемно-транспортных машин при
обеспечении требований безопасности и экологической чистоты.
После изучения дисциплины студент должен знать:
основные типы подъемно-транспортных машин, применяемых в производстве строительных
материалов, изделий и конструкций; их назначение, классификацию и технические
характеристики; конструкцию и принцип действия; основы расчета и проектирования; правила
безопасной эксплуатации.
После изучения дисциплины студент должен уметь:
определять назначение и технические характеристики подъемно-транспортных машин; владеть
современными методами расчета основных параметров, уметь производить подбор и
проектирование оборудования для конкретных производственных условий эксплуатации;
применять правила эксплуатации и технику безопасности.

3.

Современные грузоподъемные и транспортирующие машины появились в
результате их совершенствования в течение длительного времени. Еще в
глубокой древности, за 4000 лет до нашей эры, древнекитайская культура знала
применение простейших грузоподъемных устройств – рычагов и полиспастов,
используемых для подъема воды из колодцев и при возведении сооружений.

4. Считается, что первым изобретенным приспособление для подъема воды был древнеегипетский ШАДУФ. В России встречается и сейчас

под названием
«журавль». Данным устройством можно за 1 час поднять на высоту 2 метра
3400 литров воды. На большие высоты египтяне ставили устройства в несколько
ярусов.

5.

Первыми средствами, облегчающими ручной труд были рычаги, катки и
наклонные плоскости.
Ассирийские барельефы
Бронзовый век. Ассирийцы тянут гигантскую статую
на волокуше, легкие грузы перевозят на колесных повозках.
Перевозка статуи с использованием рычагов и катков.
Рычажные подъемники – прототипы современных стреловых кранов –
использовались для подъема воды. Еще за 22 века до
нашей эры начали применять простейшие вороты с
ручным приводом. В 7 веке до нашей эры появились
блоки, а во 2 веке до нашей эры - вороты с червячной
и зубчатой передачами с ручным приводом.

6.

7.

8.

Аналогичные устройства для поднятия и перемещения больших тяжестей были известны
и народам Ближнего Востока. Строительные работы, связанные с поднятием и
перемещением больших тяжестей с использованием грузоподъемных механизмов,
производились при сооружении египетских пирамид.
Так, пирамида Хеопса, сооруженная в 27 веке до
нашей эры, имела высоту 147 метров и сложена
из 2,5 миллионов известняковых камней массой
от 2 до 30 тонн.
В античный период при строительстве храма
Зевса в Гелиополисе во 2 веке до нашей эры были
установлены колонны из порфира массой
до 360 тонн. В храме Артемиды в Эфесе
использованы мраморные балки длиной
до 90 метров.
Установка обелиска с использованием воротов

9.

В эпоху средневековья, в 11 – 13 веках, в связи с развитием торговли,
мореплавания и горно-металлургической промышленности началось бурное
развитие транспортирующих и грузоподъемных машин. Появились первые
прототипы современных кранов, имевшие ручной привод. Эти устройства делали
из дерева и только для осей и крюков применялась сталь.
Стреловые краны с ручным приводом
Лебедка с храповым колесом

10.

С глубокой древности известны и машины непрерывного транспортирования,
сначала в виде водоподъемных колес и скребковых лотков, а затем в виде
ковшовых подъемников – прототипов современных элеваторов, приводившихся в
движение силой течения воды или вручную.
Применение ковшового элеватора с ручным
приводом при строительстве крепости

11.

На Руси первые упоминания об использовании блоков и домкратов появились в рукописях 11 века.
В это же время при возведении Софийского собора в Новгороде были применены сложные системы
полиспастов, по своим техническим возможностям превосходящие устройства, применявшиеся в
Западной Европе.
В 1677 году на колокольню Московского Кремля подняли с помощью рычагов, полиспаста и ворота
Большой Успенский колокол весом 130 тонн. Здесь впервые использовали систему противовесов.
В 18 веке на металлургических заводах Урала,
Алтая и Забайкалья применялось большое
количество различного подъемно-транспортного
оборудования для загрузки доменных печей,
откатки вагонеток и других целей. В 1764 году
русский механик Кузнецов соорудил
многоковшовый цепной водоподъемник,
впоследствии им же переоборудованный для
подъема руды и породы. В 1768 году гидротехник
Фролов на Змеиногорском руднике (Алтай)
применил грандиозную для того времени
комплексную установку для подъема руды
и удаления воды из шахт, приводимую в действие
давлением воды.
1-плотина, 2-труба длиной 443м; 3-канал длиной 96м; 4-водяное колесо диаметром 4,3м; 5-лесопильная рама;
6-отвод воды к 1 руднику; 7-канал длиной 128м; 8-водяное колесо диаметром 4,3м; 9-рудоподъемник 2 рудника;
10-канал длиной 64м; 11-водяное колесо диаметром 17м; 12-штанга 45м; 13-насосы 2 рудника, поднимающие воду на
высоту 213м; 14-канал длиной 320м; 15-водяное колесо диаметром 15,6м;16-спуск воды; 17-насосы 3 рудника,
поднимающие воду на 115м; 18- водоподъемник 3 рудника, поднимающий воду на 60м.

12.

В 1769 году с помощью медных шаров, уложенных в обшитых медными листами
желобах в Петербург переместили камень с размерами 15×9×7 метров и массой
более 1000 тонн. Его использовали в качестве постамента под памятник Петру I.
В 1832 году в Петербурге перед Зимним дворцом установили
Александровскую колонну массой более 600 тонн, а в 1834 году была
осуществлена доставка и установка 48 колонн Исаакиевского собора в
Петербурге – масса каждой колонны около 100 тонн.

13.

В 1860 году был создан первый грузоподъемный кран с паровым двигателем. В 80-х
годах 19 века начали применяться краны с электрическими двигателями.
Начало производства отечественных подъемно-транспортных машин относится к 1900
году, когда впервые были построены краны на Брянском, Краматорском и Путиловском
заводах. К 1913 году их производилось на этих заводах 70 штук в год. Основная масса кранов
завозилась из-за рубежа.
После революции 1917 года и завершения гражданской войны механизация
транспортных и разгрузочных работ начинает развиваться ускоренными темпами. В 1924
году в МВТУ им. Баумана открывается первая кафедра по подготовке инженеров в данной
области. В стране создаются специализированные научно-исследовательские, проектноконструкторские и специализированные технологические организации, занимающиеся
вопросами создания новой подъемно-транспортной техники и разработкой нормативной
документации.
Специализированные проектные организации совместно с машиностроительными
заводами создали ряд высокопроизводительных, экономичных и удобных в эксплуатации
машин и устройств для технологического транспортирования грузов в ПСМ.

14.

Для производства строительных материалов,
изделий и конструкций требуется большое
количество сырьевых материалов, которые
необходимо транспортировать на предприятия,
а при переработке – от одной технологической
машины к другой. Насыпные, а также некоторые
тарно-штучные грузы перемещают конвейерами
различных типов. Порошкообразные и зернистые
грузы погружают и выгружают с помощью
пневматических и винтовых погрузчиков. Грузы,
затаренные в мешки транспортируют с помощью
ленточных конвейеров. Для удобства применения средств механизации тарно-штучные грузы
укладывают в тару, пакетируют на поддонах, загружают в контейнеры, которые перемещают с
помощью различных кранов, конвейеров, грузовых лифтов, авто- и электропогрузчиков.
Грузоподъемные машины применяют в различных механических цехах, а также при выполнении
монтажных и ремонтных работ.
Машины, применяемые для технологического транспортирования строительных
материалов, изделий и конструкций можно подразделить на три основные группы:
- транспортирующие машины;
- грузоподъемные машины;
- наземный и подвесной внутризаводской транспорт.

15.

Современные тенденции в развитии подъемно–транспортных машин
Грузоподъемные и транспортирующие машины эксплуатируются в различных условиях,
поэтому при их проектировании учитывают следующие факторы.
1. Микроклиматический район, зависящий от географического положения:
- умеренный (У);
- холодный (Х);
- тропический влажный(ТВ);
- тропический сухой (ТС) и пр.
2. Место расположения при эксплуатации, характеризуемое категориями
размещения:
- на открытом воздухе (1 категория);
- под навесами, в палатках и т.п. (2 категория);
- в закрытых помещениях с пониженным воздействием внешних факторов (3
категория) ;
- в помещениях с регулируемыми климатическими условиями (4 категория);
- в помещениях с повышенной влажностью (5 категория).
3. Температура окружающей среды:
- низкая от 0 до -60оС;
- нормальная от -20 до +20оС;
- высокая от +60 до+70оС;
- очень высокая (вблизи источников тепла, горячие грузы).

16.

4. Климатические факторы внешней среды:
- влажность и давление воздуха;
- солнечная радиация;
- ветер;
- пыль;
- дождь и др.
5. Характеристика среды:
- коррозионная;
- абразивная;
- взрывоопасная;
- биологически активная и др.
Основными тенденциями развития машин и оборудования для транспортирования
строительных материалов и изделий в настоящее время являются:
- создание качественно новых видов транспортирующих и грузоподъемных машин и
механизмов, а также широкая модернизация существующих машин и установок;
- повышение производительности, грузоподъемности и надежности машин при
одновременном снижении их металлоемкости благодаря применению новых
кинематических схем, более совершенных методов расчета, использованию
рациональных облегченных профилей проката, новых материалов, а также
прогрессивной технологии машиностроения (новые методы термообработки, нанесение
упрочняющих покрытий и др.);
- увеличение производительности оборудования вследствие применения широкого
регулирования скоростей механизмов, автоматического, полуавтоматического и
дистанционного управления с использованием микропроцессорной и электронновычислительной техники, как для управления машин, так и для расчетов и
проектирования;
- улучшение условий труда обслуживающего персонала.

17.

Современное производство машин и
оборудования для технологического
транспортирования строительных
материалов и изделий основывается
на создании блочных конструкций.
Блочной называется конструкция,
состоящая из самостоятельных
сборочных единиц (блоков),
соединенных между собой
легкоразъемными элементами.
В настоящее время принцип блочности
используется не только в механизмах,
но и в металлоконструкциях, что
позволяет организовать поточные линии
для серийного изготовления
унифицированных сборочных единиц
металлоконструкций с соблюдением
возможности их взаимозаменяемости.
Применение блочных конструкций создает максимум удобств в эксплуатации, т.к.
позволяет легко удалить блок, требующий ремонта, без разборки смежных сборочных
единиц.

18. Спасибо за внимание!