Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

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.

Канавокопатель (траншеекопатель)

Канавокопатель – машина для разработки (копания) канав, кюветов, траншей, каналов, используется в строительстве, земляных работах, мелиорации, разработке полезных ископаемых. Машина – это трактор, как правило, на гусеничном ходу с основным рабочим устройством для копания. Различается по типу рабочего устройства: пассивное – плуг или отвал, или комбинированное многоковшовое устройство и шнек, и активное – ротор или фреза. Трактор может быть самоходный или прицепной. Канавокопатель, оборудованный фрезой, используют для строительства осушительных каналов

в торфяных болотистых грунтах, глубина канала до 2 м. Фреза вращается со скоростью 30 м/с, создается усилие среза грунта, измельчения торфа и выброс его на расстояние до 20 м. Канавокопатель, оборудованный ротором, применяют при строительстве оросительных каналов в плотных грунтах. Глубина канала до 2 м. Скорость вращения роторов 8 м/с. При этом грунт разбрасывается на небольшое расстояние от канала и применяется для постройки дамб. Фрезерные и роторные канавокопатели прокладывают канал за один или несколько проходов, что зависит от заданной его глубины, ширины и категории грунта. Их производительность до 800 м³/ч. Канавокопатель, оборудованный прицепным или навесным плугом или отвалом, также предназначен для прокладки каналов. Основное рабочее устройство плужного канавокопателя – двухотвальный плуг, который использует тяговое усилие трактора, образует канал до 1,2 м глубиной за один проход. Его производительность 1800 м³/ч. Основное рабочее устройство отвального канавокопателя – два симметричных грейдерных отвала, они разрабатывают грунт послойно, формируют откосы канала и его дно. Производительность отвального канавокопателя до 1500 м³/ч. Комбинированный канавокопатель применяют для прокладки кюветов, при выполнении землеройных работ на железной дороге. За один проход он прокладывает канал до 3 м глубиной. И каждый из его рабочих приспособлений выполняет разработку и отделку определенной части сечения канала. Производительность комбинированного канавокопателя зависит от числа проходов и использованных комбинированных рабочих устройств. Канавокопатели имеют широкое применение в различных отраслях производства.

Каток

Каток – машина, относящаяся к типу дорожных машин, используется в строительных, дорожных работах для уплотнения грунтов, покрытий, дорожных оснований способом укатывания. Катки различаются по способу перемещения и по принципу действия. По способу перемещения катки бывают самоходные и прицепные. По принципу действия – статические и вибрационные. Основное рабочее устройство катков – стальные вальцы – гладкие, решетчатые или имеющие на своей поверхности шипы. В некоторых конструкциях катков вместо жестких вальцов используются пневматические шины. Эффективность уплотнения зависит от массы катка, для ее увеличения применяют нагружение машины балластом (железобетон, песок), масса дорожных катков от 5 до 50 т. Скорость движения 2—8 км/ч. Для уплотнения грунта и дорожных оснований используют прицепные катки с гладкими вальцами или на пневматических шинах. Для уплотнения дорожных покрытий используют самоходные катки с гладкими вальцами статического или вибрационного действия.

Кирковщик

Кирковщик – самоходная колесная машина, используется при ремонте дорожных покрытий. На автомобильном шасси смонтировано основное рабочее устройство – кирковщик, имеющий 7—11 зубьев, которые разрезают дорожное покрытие при ремонте дорог или коммуникаций, управление механическое или гидравлическое, привод от двигателя автомобиля.

Ковш

Ковш – основное навесное устройство многих дорожных машин. Емкость, имеющая литую конструкцию, сварную или штампованную. Ковш предназначен для захвата грунта, строительного материала или горной породы, отделения его, перемещения и разгрузки или погрузки в транспортное средство. Ковш имеет режущую кромку, как правило, с зубьями которой он легко врезается в разрабатываемый пласт. Разгружается ковш со стороны режущей кромки, а также способом открывания дна. Характеристика ковша: прочность, способность к быстрому наполнению и разгрузке. Ковшами разных конструкций оборудованы экскаваторы, землечерпалки, погрузчики. Ковши прикрепляются у одноковшовых погрузчиков на рукоятях или раме, у многоковшовых экскаваторов на рабочих цепях, у грейферов подвешиваются к несущей конструкции. Ковши различаются емкостью, которая зависит от применения. Одноковшовые экскаваторы имеют ковш емкостью 0,15—200 м³, многоковшовые имеют ковши емкостью до 7 м³. Одноковшовые погрузчики имеют ковш емкостью 0,07—30 м³, многоковшовые имеют ковши емкостью до 0,1 м³. Емкость ковша скрепера до 60 м³, драги до 1 м³. Число ковшов у многоковшовых машин также различается. Многоковшовые роторные экскаваторы могут иметь 6—18 ковшей, многоковшовые погрузчики – до 12, драги – до 50 ковшей.

Конвейер

Конвейер – машина, предназначенная для перемещения сыпучих или штучных грузов. Принцип действия – непрерывный. Состоит из тягового и грузонесущего устройства. Применяется в различных отраслях производства, а также в горных выработках и земляных строительных работах. Прототипы конвейеров применялись за несколько тысяч лет до нашей эры – в Китае, Индии, Египте – в основном для подачи воды. Первое конвейерное перемещение сыпучих грузов относится к XVI– XVII вв. С середины XIX в. расширилась область использования конвейера, что связано с применением новых прочных материалов при его изготовлении. В конце XIX в. производство конвейеров стало отдельной областью машиностроения во многих промышленных странах: Великобритании, США, Германии, России. Современные конвейеры различаются по типу тяги и грузонесущего устройства. Тяговые конвейеры могут быть – канатные, ленточные, цепные; без тяги – гравитационные, инерционные, винтовые; по грузонесущему устройству – ленточное, скребковое, пластинчатое, ковшовое. Тяговые конвейеры, как правило, имеют машинный привод – электрический или пневматический. В безтяговых конвейерах груз перемещается под действием силы тяжести. На конвейерах груз перемещается в горизонтальной или наклонной плоскости. Конвейеры различаются по роду перемещаемых грузов: штучных или насыпных, но есть конвейеры, конструкция которых дает возможность перемещать как штучные, так и насыпные грузы.