Урок «Машины для содержания автомобильных дорог»Разработал преподаватель Примаков Андрей ВасильевичОГБПОУ «Томский лесотехнический техникум»Дисциплина: МДК 01.02. Организация планово-предупредительных работ по текущему содержанию и ремонту дорог и дорожных сооружений с использованием машинных комплексов Тема: Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог.Тип занятия: Урок открытия нового знания.Цель занятия: Изучить машины для содержания и ремонта автомобильных дорог.Задачи: К концу урока каждый обучающийся будет знать:организацию и технологию работ по содержанию и ремонту дорог и искусственных сооружений.уметь:организовывать выполнение работ по текущему содержанию и ремонту дорог и искусственных сооружений с использованием машин и механизмов в соответствии с требованиями технологических процессов; обеспечивать безопасность движения транспорта при производстве работ;2. В ходе урока содействовать воспитанию коллективизма, уважительного отношения друг к другу, самостоятельности, формированию культуры личности.3. В ходе урока содействовать развитию умения анализировать, выделять главное, сравнивать, делать выводы. Содействовать развитию навыков коллективного взаимодействия и учебной активности обучающихся.Форма организации: фронтальная, групповая, индивидуальная.Технология обучения: информационно-коммуникационная технология.Методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый.Основные понятия: поливомоечные машины, подметально-уборочные машины, машины по уходу за насаждениями, машины для уборки сооружений. Плужные и плужно-щеточные снегоочистители.ХОД УРОКАОрганизационный момент и мотивация (3 – 5 мин).Подготовка учащихся к уроку, проверка присутствующих на уроке.Постановка целей урока.Актуализация знаний (10 мин).Изучение нового материала (70 мин).1. МАШИНЫ ДЛЯ ЛЕТНЕГО СОДЕРЖАНИЯ ДОРОГ К мaшинам для летнего cодержания дорог отноcятся следующие виды машин и оборудования:- поливомоечные мaшины;- подметально-уборочные мaшины;- машины по уходу за насaждениями;- машины для уборки cооружений.1.1 Поливомоечные машины Поливoмоечные мaшины предназначены для мойки и увлажнения твердых покрытий, предохранения их от перегрева в жаркий сезон, очистки воздуха и оздоровления микроклимата в прилегающем к транспортным магистралям воздушном пространстве. Они могут быть прицепными (к колесному трактору) или самоходными (на шасси серийного грузового автомобиля или шасси, адаптированном к назначению машины). Поливомоечная машина имеет цистерну, установленную на прицепном, полуприцепном или самоходном шасси, всасывающий водовод, соединяющий цистерну с центробежным насосом, нагнетающим воду через распределительный напорный водовод к двум моечным насадкам.Насадки располагаются перед мaшиной по ее внешним сторонам и формируют две моющих струи, расходящиеся плоским веером и направленные на поверхность покрытия под углом атаки. Изменяя угол атаки можно добиваться от струи различного эффекта: от смыва прилипших фрагментов глинистого грунта до увлажнения покрытия. Существуют компоновочные варианты машин с дополнительной насадкой, устанавливаемой сзади сбоку и увеличивающей ширину промываемой полосы на 10... 15%. Насадки соединены с раздаточной трубой, в которую водa подается через напорную магистраль насосом центробежного типа. Между и водозаборным патрубком, расположенным в цистерне, установлены фильтр, задерживающий посторонние примеси, и центральный клапан, позволяющий быстро прекращать подачу воды в насос. Как правило, цистерна также оборудуется водоводами, кранами и шлангами для заправки из водоема, которые могут использоваться и при тушении пожаров.В заправочной магистрали может устанавливаться фильтр, исключающий попадание в цистерну вместе с водой твердых минеральных и органических частиц. Обычно самоходные поливомоечные машины дополнительно оснащаются подметально-щеточным оборудованием, позволяющим расширить область их применения.Для привода нacоса поливомоечного оборудования и подметальных щеток может использоваться механическая или гидрообъемная передача. Для подъема и опускания щетки чаще всего используются гидроцилиндры.Существенным недостатком традиционной технологии мойки покрытия, при которой высокая кинетическая энергия моющей струи обеспечивается ее массой, считается высокий расход воды. Альтернативой может служить поливомоечное оборудование с моющей рампой, оснащенной большим числом направленных вниз сопел малого диаметра. Рампа расположена перед шасси невысоко над обрабатываемой поверхностью. Вода, подаваемая в расходный водовод под большим давлением, вырываясь из сопел с высокой скоростью, приобретает кинетическую энергию, необходимую для достижения моющего эффекта. Взвесь грязевых частиц в воде и фрагменты разрушенной грязевой корки принудительно удаляются с покрытия коcоустановленным водосгонным ножом с эластичной кромкой.1.2 Подметально-уборочные машины Предназначены для очистки твердых покрытий транспортных сооружений. Они также могут применяться для уборки бетонных и асфальтированных промышленных площадок и проездов, очистке ремонтируемых участков дорог от остатков удаленного покрытия. Рабочий процесс подметально-уборочной машины складывается из подметания поверхности, сбора смета в накопителях, транспортирования к месту захоронения отходов и опорожнения накопителя. Затем цикл операций повторяется.По типу рабочих органов подметально-уборочные машины делятся на бесщеточные (вакуумные, пневматические), щеточные и комбинированные (щеточно-вакуумные, щеточно-пневматические). Наиболее распространены при летней уборке улиц и дорог щеточные подметально-уборочные машины, которые монтируют на автомобильных и специальных шасси, а также на прицепах. По методу обеспыливания щеточные подметально-уборочные машины (конические и транспортные щетки) делятся на машины с мокрым (с помощью воды) и сухим обеспыливанием (за счет отсасывания пыли воздушной струей) Конические щетки используют для подметания прилотковой зоны, а транспорт - для транспортирования смета в бункер. В качестве материала для ворса щеток используют металлическую (стальную) проволоку и синтетическое моноволокно.По системе транспортирования смета в бункер они подразделяются на машины с прямым забрасыванием смета в мусоросборник, с механической двух- и трехступенчатой подачей смета, с пневматическим транспортированием смета. Главным рабочим органом подметально-уборочной машины является щетка. Наиболее распространены щетки цилиндрические с горизонтальной осью вращения и размещением ворса на цилиндрической поверхности, и торцевые, с осью, круто наклоненной к дневной поверхности, и ворсом на нижнем торце. Существуют, но встречаются гораздо реже, щетки конические, с углом при вершине до 60° и расположением ворса на конической поверхности, и ленточные, у которых ворс закреплен на внешней стороне цепи, огибающей натяжное колесо и ведущую звездочку.Торцовые и конические щетки применяют для очистки придорожных лотков, отличающихся небольшими поперечными размерами и сложной формой очищаемой поверхности.Цилиндрическими щетками выполняют основной объем работ по очистке твердых покрытий дорог, тротуаров, промплощaдок и аэродромных полос. Они устанавливаются под углом к направлению движения машины между ее осями или перпендикулярно - за колесами задней оси. Первая схема применяется на универсальных машинах, которые в теплый сезон используются как подметально-уборочные и поливомоечные, а в холодное время года - как снегоуборочные и антигололедные.Вторая схема свойственна специализированным подметально-уборочным машинам, не предназначенным для переоснащения сезонным оборудованием. Лотковые щетки устанавливаются с одного или обоих боков машины и наклоняются таким образом, чтобы ворс очищал покрытие с внешней стороны машины, отбрасывая смет от края лотка под машину . Линейная скорость ворса щеток может совпадать со скоростью поступательного движения машины или быть противоположной.Перенос смета с покрытия в накопительный бункер или контейнер может осуществляться несколькими способами. При одноступенчатой схеме смет забрасывается в бункер цилиндрической щеткой, придающей его частицам скорость, достаточную для подъема к загрузочной щели. Если бункер расположен перед щеткой, смет отрывается от ворса щетки сразу же после выхода его из контакта с поверхностью (так называемый прямой заброс), если сзади - ворс поднимает его по передней цилиндрической стенке кожуха и далее смет по инерции попадает в бункер (обратный заброс). Обычно такие схемы применяются в малогабаритных и универсальных машинах, где нет места для cпециального устройства загрузки бункера. Специализированные и большеразмерные универсальные машины оборудуются механическими или пневмовакуумными устройствами загрузки бункера.Механические устройства представляют собой шнековые, ленточные, скребковые конвейеры или их комбинации, эвакуирующие смет из лотка, в который он сметается щеткой, в контейнер или бункер. Лотковые щетки, подметая дорожное покрытие, подают смет к середине машины, в зону действия главной цилиндрической щетки, которая подметает расположенную перед ней полосу покрытия и направляет весь смет на приемный лоток. С приемного лотка смет переносится в бункер механическим устройством.Пневмовакуумные устройства работают по принципу пылесоса, к всасывающему соплу которого смет подается непосредственно щеткой (как правило, торцовой) либо шнековым или скребковым конвейером, подающим смет от щеток по приемному лотку.Лопасти вспомогательного шнека в зоне всасывающего сопла переходят в две радиальные лопасти, сообщающие cмету дополнительную скорость, совпадающую с направлением транспортирующей струи воздуха. Отделение смета от воздуха происходит в бункере благодаря резкому изменению направления и скорости воздушной струи, после чего воздух дополнительно очищается фильтрами от мелкодисперсных частиц пыли.Обеспыливание зоны работ щеток происходит за счет увлажнения воздуха системой орошения. В современных машинах привод щеток, конвейеров и вакуумных насосов осуществляется гидрообъемной трансмиссией, а в более старых конструкциях - частью гидрообъемной, частью механической трансмиссией, состоящей из раздаточных коробок с карданными валами и цепными передачами.Современные мaшины с пневмовакуумными загрузочными системами и полностью гидрофицированным приводом дороже и сложнее в эксплуатации, но обеспечивают лучшее качество уборки с большей производительностью и более соответствуют городским условиям, предъявляющим повышенные требования к бесшумности транспорта. Подметальное устройство состоит из главной цилиндрической щетки, находящейся за задними колесами машины, и двух торцовых (конических) лотковых щеток, расположенных между передними и задними колесами по обе стороны машины, которые позволяют убирать улицы с двусторонним и односторонним движением транспорта (при движении уборочной машины в направлении движения транспорта). Лотковая щетка захватывает мусор с прилотковой зоны у бордюрного камня и подает его в центр в зону действия главной щетки. Впереди главной щетки расположен с двумя шнековыми питателями конвейер для транспортирования смета. Главная щетка направляет смет на шнековые питатели, которые подают его на цепной наклонный конвейер скребкового типа, установленный перед щеткой, посередине машины. Под верхним концом конвейера расположен контейнер, в который через распределитель поступает смет (распределитель позволяет равномерно загружать контейнеры), который загружают путем перемещения установленных на машине заполненных сметом контейнеров в наклонное положение или заменой их на порожние. Разгрузка и замена контейнеров механизирована и производится с помощью гидроцилиндров. Лотковые щетки установлены на раме базовом шасси посредством рычажной параллелограммной системы. Привод лотковых щеток - гидравлический.Рабочие органы машины закрыты кузовом с откидными боковыми дверями с обеих сторон и откидной задней частью. Открывание откидных боковых дверей кинематически связано с механизмом выгрузки контейнеров. Откидная часть кузова обеспечивает доступ к низу конвейера, главной щетке и механизму подъема конвейера. Поднимается и опускается откидная часть кузова гидроцилиндром и фиксируется гидрозамком.Все управление специальным оборудованием расположено в кабине водителя. Крутящий момент от двигателя базового шасси передается через коробку отбора мощности, предохранительную муфту, раздаточный и конический редукторы на приводной вал конвейера и вал шнекового питателя, а также на привод главной щетки. Второй (верхний) вал коробки отбора мощности служит для привода масляного шестеренного насоса. Гидропривод машины состоит из: шестеренного насоса; гидроцилиндров подъема и опускания лотковых и главной щеток.2. МАШИНЫ ДЛЯ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ ДОРОГ 2.1 Плужные и плужно-щеточные снегоочистители Предназначены для патрульного обслуживания дорог и текущей очистки взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек аэродромов в зимнее время. Их использование наиболее эффективно по тонкому слою свежевыпавшего, неслежавшегося и неукатанного снежного покрова. Плужные снегоочистители выпускаются, главным образом, в виде навесного сменного оборудования к бульдозерам, автогрейдерам и мощным тягачам, способным, благодаря большой силе тяги и курсовой устойчивости, очищать за один проход всю полосу движения со скоростью, обеспечивающей отбрасывание снега на обочину.При регулярной очистке городских и аэродромных территорий от свежевыпавшего cнега наиболее часто используются плужно-щеточные снегоочистители на базе серийных или адаптированных автомобильных шасси, сдвигающие основную массу снега плугом с проезжей части в сторону обочины и очищающие покрытие от его остатков толщиной до 15 мм щеткой. Плуг устанавливается впереди автомобиля, а цилиндрическая щетка - под его рамой, между передней и задней осями. Угол между плугом и продольной осью машины может меняться от 90 до 70°, а ось щетки повернута под углом в плане, чтобы снег сметался от машины вперед, к правой обочине. Плуг состоит из отвала, ножей и рамы.В наиболее простых и дешевых конструкциях отвал представляет собой монолитную плиту с цилиндрической поверхностью. Нижняя кромка отвала оснащается болтовыми зажимaми для крепления секционных резиновых ножей, благодаря эластичности которых улучшается очистка поверхности и исключаются аварийные ситуации при наезде на неровности покрытия, крышки люков и т. п. В центре задней стенке отвала прикреплена поворотная рама плуга, позволяющая фиксировать плуг относительно сцепной рамы под различными углами. При простейшем варианте фиксатором служит металлический палец, вставляемый в совпадающие отверстия поворотной и сцепной рам. Сцепная рама в свою очередь через шарниры соединяется с толкающими штангами тяговой рамой, прикрепленной к лонжеронам шасси. Толкающие штанги могут быть и моноблочными и телескопическими, с амортизаторами внутри. Амортизаторы предохраняют раму базового шасси от ударных нагрузок, воспринимаемых плугом. Существуют плуги с многосекционными адаптирующимися к неровной поверхности отвалами, каждая секция которого крепится к обшей несущей конструкции независимой рычажно-пружинной подвеской, прижимающей секцию к поверхности покрытия и позволяющей ей перескакивать через неровности, крышки люков и другие препятствия. В последние годы на рынке появилось отечественное плужное оборудование с отвалами переменной по длине высоты и коническим козырьком, которые исключают пересыпание снега через верх отвала и позволяют убирать снег на повышенных скоростях с дальностью отбрасывания снега до 15 м и более.Цилиндрическая щетка представляет собой трубу, на которую надевают, плотно прижатые друг к другу, плоские кольца с запрессованным по внешней кромке ворсом. Собранная щетка крепится к кронштейнам, подвешенным к раме шасси гидроцилиндрами подъема/опускания, и приводится объемным гидромотором либо через встроенный в щетку планетарный, либо через внешний цепной редуктор. Щеточный ворс современных машин изготавливается из капронового моноволокна, но лучшее качество очистки покрытия от снега дает более жесткий и тонкий проволочный ворс. Его применение ограничено опасностью, которую представляют для пневмоколес автотранспорта обламывающиеся фрагменты проволочного ворса, остающиеся на дороге.2.2 Роторные снегоочистители Они используютcя при переброске свежевыпавшего и слежавшегося снега в сторону или погрузке в транспортные средства из снежных валов и куч, образованных после работы плужно-щеточных снегоочистителей. При этом роторным снегоочистителем отрывают слои снега от массива режущими органами, транспортируют его в метатель и отбрасывают в сторону или по направляющему патрубку (аппарату) в транспортное средство. Следовательно, в отличие от плужного снегоочистителя, который выбрасывает снег за счет движения машины вперед, в роторном снегоочистителе используется для этой цели вращающийся рабочий орган. Конструкция и типы этих машин достаточно разнообразны.Роторные снегоочистители могут быть с раздельным и совмещенным рабочими органами. Раздельный рабочий орган состоит из питателя, т. е. механизма, разрабатывающего снег и подающего его к метателю, и метателя - механизма, выбрасывающего снег в сторону. Совмещенный рабочий орган, выполненный в виде режущего ротора или фрезы, одновременно разрабатывает снег, отрывает от массива и выбрасывает его по направляющему патрубку, т. е. служит метателем . Наиболее распространен совмещенный рабочий орган в виде фрезерного барабана, представляющего собой цилиндр с навитыми на его наружной поверхности режущими лентами и имеющего в средней части карманы-лопасти. При вращении фрезы и поступательном движении машины разрабатываемый снег перемещается с двух сторон в поперечном направлении к центру фрезерного барабана, где попадает в карманы и, проходя через выбросной патрубок, отбрасывается наружу. Преимущества роторных снегоочистителей с совмещенным рабочим органом (по сравнению с раздельным) - их компактность и меньшая масса; однако они малопроизводительны и уступают в дальности отбрасывания снега.По типу рабочего органа эти снегоочистители подразделяют на плужно-роторные. шнеко-роторные и фрезерно-роторные. Рабочее оборудование плужно-роторного снегоочистителя состоит из плуга, который направляет перемещающийся по его лобовой поверхности снег в ротор, отбрасывающий его в сторону. Снегоочистители такого типа наиболее эффективны для очистки дорожных покрытий от сухого рыхлого снега небольшой плотности.Рабочее оборудование шнеко-роторного снегоочистителя состоит из шнекового питателя, расположенного перпендикулярно оси машины, и установленного за ним (обычно одного) ротора; шнековый питатель может иметь один, два или три шнека, каждый из которых представляет собой трубу, с установленными на ней ленточными винтовыми лопастями (с правым и левым направлением витков). При работе шнеко-роторного снегоочистителя снег шнеками подается с периферии в центр к ротору, отбрасывающему его в сторону. Наиболее эффективны эти машины при очистке дорожных покрытий от снега средней плотности и твердости. Рабочее оборудование фрезерно-роторного снегоочистителя состоит из фрезерного питателя и расположенного сзади него ротора. Питатель обычно представляет собой безбарабанную фрезу, имеющую ленточные ножи, которые при вращении разрабатывают снег и транспортируют его в центр к ротору. Наиболее эффективны фрезерно-роторные снегоочистители на очистке дорожных покрытий от плотного и смерзшегося снега.Базовым шасси роторных снегоочистителей может быть автомобиль, колесный и гусеничный тракторы, а также специальное шасси.При одномоторной схеме для привода рабочего органа снегоочистителя используется тот же двигатель, что и для привода движителя, а при двухмоторной - для привода рабочего органа устанавливается дополнительный двигатель. По производительности роторные снегоочистители делят на легкие (до 200 т/ч), средние (до 1000 т/ч) и тяжелые (более 1000 т/ч).При снегоочистке городских улиц и площадей наибольшее распространение получили легкие и средние шнеко-роторные , а также фрезерно-роторные снегоочистители.2.3 Снегопогрузчики Предназначены для эвакуации снежных масс значительной толщины за границы покрытия или в транспортные средства. Их использование наиболее эффективно при уборке снега, складированного в высокие лотковые и придорожные валы или бурты.Лаповые снегопогрузчики используются, в основном, для перегрузки в транспорт снега, собранного плужными снегоочистителями в валы на лотковой части городских улиц. Погрузчики монтируются на специализированных шасси, собранных из стандартных конструкций и агрегатов серийных грузовых автомобилей. Рабочее оборудование состоит из лапового питателя, расположенного перед погрузчиком, и наклонного скребкового конвейера, ориентированного вдоль продольной оси машины.Рабочие органы расположены в коробе, широкая часть которого с лаповым питателем, загребающим снег в короб, начинается перед машиной, а узкая - с конвейером, проходит над всеми агрегатами машины и выступает так далеко, чтобы под нее мог стать самосвал.Лапа представляет собой изогнутую металлическую пластину, поставленную на ребро и средней частью шарнирно закрепленную на кривошипе вращающегося диска, установленного в широкой части короба заподлицо с днищем. Штифт в днище короба, входящий в паз в задней части лапы, вынуждает ее переднюю кромку двигаться по эллипсу, подгребая снег от боковых стенок короба к скребковому конвейеру. В приемном лотке короба симметрично установлены две лапы, двигающиеся навстречу со сдвигом по фазе и перекрывающие рабочие зоны друг друга. Фрезерные погрузчики , благодаря особенностям своего рабочего органа, эффективны при перегрузке куч и валов слежавшегося и смерзшегося снега. Эти погрузчики оснащены питателем фрезерного типа и наклонным скребковым конвейером, подающим снег в транспортное средство. Фрезерный питатель состоит из двух соосных фрез разной или равной длины (длина зависит от размещения загрузочного отверстия конвейера), каждая из которых представляет собой металлические полосы, образующие края двух- или трехзаходных цилиндрических спиралей, связанных с центральным валом радиальными спицами. Вращаясь, фрезы врезаются в снежный массив, обрушивают и измельчают его фрагменты и смещают снежную массу к центру кожуха фрезы, откуда она выносится конвейером в кузов самосвала.Подведение итогов (5мин).Задание на дом.