Строительные машины

Москва
ИНФРА-М
2020

СТРОИТЕЛЬНЫЕ 
МАШИНЫ

А.И. ДОЦЕНКО
В.Г. ДРОНОВ

Рекомендовано Учебно-методическим советом СПО 
в качестве учебника для студентов учебных заведений, 
реализующих программу среднего профессионального образования 
по специальностям УГС 08.02.00 «Строительство»

УЧЕБНИК

Доценко А.И. 
Строительные машины : учебник / А.И. Доценко, В.Г. Дронов. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 533 с. — (Среднее профессиональное образование).

ISBN 978-5-16-014250-0 (print)
ISBN 978-5-16-106738-3 (online)

В учебнике рассмотрены основные типы строительных машин, 
используемых в промышленном, гражданском и коммунальном 
строительстве. Даны назначение, конструкции и описание рабочих 
процессов машин, области их применения, технико-экономические 
и эксплуатационные характеристики, а также основы их эксплуатации. 
Приведены основные элементы гидропривода и систем автоматического управления строительными машинами.
Для студентов строительных специальностей учреждений среднего 
профессионального образования; может быть полезен студентам вузов, 
слушателям курсов и факультетов повышения квалификации, а также 
специалистам, работающим в строительстве.

УДК 69.002.5(075.32)
ББК 38.6-5я723

Д71

ISBN 978-5-16-014250-0 (print)
ISBN 978-5-16-106738-3 (online)
© Доценко А.И., Дронов В.Г., 2012

Р е ц е н з е н т ы:
Кудрявцев Е.М., заведующий кафедрой, доктор технических наук, 
профессор, кафедра строительных и подъемно-транспортных машин 
Московского государственного строительного университета; 
Кустарев Г.Н., кандидат технических наук, доцент (заведующий 
кафедрой дорожно-строительных машин Московского автомобильнодорожного государственного технического университета)

УДК 69.002.5(075.32)
ББК 38.6-5я723
 
Д71

ПРЕДИСЛОВИЕ

Для успешного освоения дисциплины «Строительные машины» 
необходимы знания в области общетехнических дисциплин, и в первую очередь по физике, теоретической механике, сопротивлению 
материалов, электротехнике, электронике, гидравлике, строительным 
материалам. 
Материал учебника призван помочь студентам получить необходимые сведения по основным группам машин, применяемых прежде 
всего в промышленном, дорожном и городском строительстве. Машины сгруппированы по производственному назначению. По каждой 
группе рассмотрены наиболее характерные типы машин, дающие 
представление о состоянии и направлениях развития механизации 
данного вида работ, а также — назначение, области применения, 
устройство, рабочие процессы. Приведены техникоэкономические 
и эксплуатационные показатели, зависимости для определения 
производительности. Это необходимо для определения типоразмеров и числа машин при выполнении заданных технологических 
операций. По отдельным группам машин в учебнике даны методы 
расчета на устойчивость и расчет тяговых усилий, определение сил 
сопротивления, действующих на рабочие органы при разрушении 
грунтов, и др. 
В учебник включена глава «Основы автоматизации работы строительных машин»; вопросы автоматизации рассмотрены также и по 
отдельным группам машин в соответствующих разделах. 
В главе «Основы эксплуатации и ремонта строительных машин» 
изложены основные положения технического обслуживания и ремонта.

Предисловие, введение и гл. 5 написаны проф. Доценко А.И. 
и доц. Дроновым В.Г. совместно; гл. 1, 3, 6, 8, 10, 11, раздел 4.1 написаны проф. Доценко А.И.; гл. 2, 7, 9, разделы 4.2 — 4.5 написаны 
доц. Дроновым В.Г. 

ВВЕДЕНИЕ

Экономическая стратегия государства нацелена на значительное 
повышение производительности труда за счет ускорения научнотехнического прогресса, коренных преобразований в технике и 
технологии, мобилизации всех технических, организационных, 
экономических и социальных факторов.
Одним из ведущих факторов в решении задач сокращения себестоимости и сроков строительства, повышения производительности труда и общей эффективности строительного производства 
является комплексная механизация строительномонтажных работ. 
Широкому внедрению комплексной механизации и автоматизации 
в строительное производство способствует насыщение строительства необходимым количеством высокопроизводительных машин, 
освоение производства ряда новых типов машин, расширение технологических возможностей средств механизации и эффективность 
их использования.
Количественный и качественный рост объемов строительных 
работ требует дальнейшего сокращения стоимости, трудоемкости, 
сроков строительномонтажных работ, повышения эффективности 
капиталовложений и производительности труда, успешное решение 
которых может быть обеспечено усовершенствованием технологии 
и организации работ, внедрением поточных методов производства, 
повышением эффективности использования существующего машинного парка, созданием и внедрением новых, более совершенных и 
производительных строительных машин и оборудования, широкой 
комплексной механизацией и автоматизацией тяжелых и трудоемких 
технологических процессов, улучшением условий труда.
Комплексная механизация строительства на современном этапе 
развития техники требует внедрения систем машин, базирующихся на 
повышенной единичной мощности, с комплектацией их средствами 
механизации для выполнения всех технологических процессов. Важным фактором повышения производительности труда в строительстве является возрастающая оснащенность строительно-монтажных 
организаций ручными машинами, средствами малой механизации и 
нормокомплектами для кровельных, штукатурных и малярных работ. 
Для сокращения малоквалифицированного и монотонного труда, 
а также труда в тяжелых и вредных для здоровья условиях все шире 
внедряют автоматические манипуляторы (промышленные роботы) 
при производстве отделочных, землеройнопланировочных и других 
работ. Номенклатура строительных машин постоянно расширяется и 

пополняется более совершенными типами и моделями, отвечающими 
современным требованиям технологии промышленного, дорожного, 
городского и других видов строительства.
 Повышение технического уровня основных видов строительных 
машин и оборудования осуществляют прежде всего за счет повышения энергонасыщенности и производительности, универсальности 
и технологических возможностей, надежности и долговечности, 
улучшения удельных показателей важнейших рабочих параметров, 
развития гидрофикации приводов, широкого использования в 
конструкциях машин унифицированных узлов, агрегатов и деталей, расширения номенклатуры сменного рабочего оборудования, 
применения современных систем автоматизации управления рабочими процессами машин, повышения приспособляемости машин к 
техническому обслуживанию и ремонту, улучшения условий труда 
машинистов (операторов) и т.п.
Для реализации возможностей механизации и автоматизации 
работ, особенно комплексной, инженеры, осуществляющие эксплуатацию строительных машин и оборудования, должны хорошо 
знать их конструкцию, принципы работы, рациональные способы 
применения и подбора, а также возможности повышения производительности, интенсификации и улучшения качества работ.
 

Глава 1

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ 

1.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МАШИНАМ

Машина — это устройство, совершающее полезную работу с 
преобразованием одного вида энергии в другой. Машина состоит 
из нескольких механизмов, объединенных общим корпусом (рамой 
или станиной) и предназначенных для выполнения определенной 
работы.
Механизм — это совокупность подвижно соединенных звеньев, 
совершающих под действием приложенных сил определенные движения.
Машины, используемые в строительстве, должны обеспечивать 
необходимую производительность в любую погоду и любое время 
года, перемещаться по дорогам с покрытием и по бездорожью, быть 
экологически безопасными. Все предъ являемые требования можно 
подразделить на конструктивные, технологические, эксплуатационные, экономические и социальные.
Конструктивные требования. Машина должна выполнять определенные функции при заданных условиях работы, отвечать всем 
показателям современных стандартов, быть на уровне лучших отечественных и зарубежных образцов, иметь высокую производительность, прочность и надежность в работе. На стадии конструирования 
закладываются и другие требования, предъ являемые к машинам 
(например, основы технологии ее изготов ления).
Технологические требования должны обеспечивать простоту, 
удобство и низкую стоимость изготовления деталей, сборки сборочных единиц и машины в целом. Технологичность конструкции – 
это возможность использования прогрессивных технологий при ее 
изго товлении и сборке. Ремонтная технологичность (ремонтопригодность) машины предусматривает удобство замены узлов и агрегатов, 
унификацию и другие вопросы организации ремонта. Унификация 
оборудования способствует широкому кооперированию производства 
и облегчает поставки запасных частей.
Эксплуатационные требования. В процессе эксплуатации не должно 
быть затруднений в проведении технического обслуживания машины 

(смазывание, регулировка, заправка и др.) и монтажно-демонтажных 
работ при замене сборочных единиц, агрегатов и деталей. Машина 
должна отвечать своему назначению и иметь в производственных 
условиях за планированные показатели. При эксплуатации строительной техники необходимо также учитывать вопросы, связанные 
с охраной окру жающей среды.
Экономические требования заключаются в снижении стоимости самой машины, ее эксплуатации и стоимости единицы вырабатываемой 
ею продукции, обеспечении ее экономической эффективности.
Патентноправовые требования предусматривают чистоту (оригинальные решения в конструкции машин) и защиту (заявки на 
изобретение и патенты на машины), а также являются важнейшими 
критериями для определения конкурентоспособности при реализации продукции как на внутреннем рынке, так и за рубежом.
Социальные требования — это обеспечение безопасности труда при 
эксплуатации машин, благоприятных условий работы машиниста 
(водителя, оператора), удобства управления машиной и ее обслуживания, автоматизация процессов управления и контроля.
Решение задач по обеспечению безопасности машинистов тесно 
связано с выполнением эргономических требований к конструкциям 
машин. Эргономика (от греч. ergon — работа, nomos — закон) — это 
наука, изучающая человека (группу людей) и его деятельность в 
условиях современного производства с целью стабилизации орудий 
труда. Ее основная цель — создание для человека таких условий, при 
которых его труд был бы как можно более производительным и вместе 
с тем безопасным для здоровья.
Современная машина должна удовлетворять требованиям санитарных норм по уровню шума, вибрации и загазованности рабочего места 
водителя; иметь удобное, мягкое и регулируемое сиденье водителя, 
устройство безопасности при опрокидывании машины и ударах, 
легкое механизированное или автоматизированное управ ление. 
Применение автоматизации управления и автоматических передач 
сокращает число операций на педалях и рукоятках управления, что 
снижает утомляемость машиниста.
Машина должна обеспечивать хороший обзор фронта работ с места водителя и достаточную освещенность в ночное время рабочих органов и объекта работы. Машинист должен видеть дорогу на расстоянии 3 м перед машиной, а угол обзора вперед должен составлять не 
менее 220°. Рабочее место должно быть оборудовано необходимыми 
контрольноизмерительными приборами, работомерами и др. Кабина 
машины должна быть оснащена приточновытяжной вентиляцией с 
фильтрами для очистки воздуха от пыли, обогревом в холодное время 
года, защитой переднего, заднего и боковых стекол от пыли, грязи, 
дождя и других атмосферных осадков, противосолнечными козырь

ками и огнетушителями, зеркалом заднего и бокового вида, а также 
иметь термос для воды, вещевой ящик, индивидуальную аптечку, 
вешалку для одежды водителя. Кабина машины, предназначенная 
для работы в условиях жаркого и тропического климата, должна быть 
оборудована кондиционером.
Кроме того, машина должна отвечать современным требованиям 
производственной эстетики — иметь красивые внешние формы, 
хорошую отделку и стойкую окраску.
Специфика производства строительных работ предъявляет серьезные требования к таким характеристикам машин, как рабочие и 
транспортные скорости, маневренность, проходимость, мобильность 
и устойчивость.
Маневренность — это способность машины работать, передвигаться и разворачиваться в стесненных условиях. Она определяется габаритными размерами машины и радиусами ее поворотов.
Проходимость — способность машины перемещаться с требуемой скоростью по различным деформируемым основаниям при 
воз действии на машину и ее рабочий орган внешних сил. Она определяется видом и состоянием ходового оборудования, удельным 
давлением на дорожное основание, размером колеи и базы, дорожным 
просветом и др.
Мобильность — способность машины перемещаться с объекта на 
объект за определенное время. Мобильность строительных машин 
оценивается не только скоростью передвижения и способностью 
быстро набирать расчетную скорость, но и временем, затраченным на 
перевод машины из рабочего положения в транспортное и обратно.
Устойчивость — это способность машины противостоять действию сил, стремящихся ее опрокинуть. Чем ниже центр тяжести и 
больше опорная база машины, тем она устойчивее. При передвижении устойчивость машины определяется возможностью ее движения 
на подъемах, спусках и косогорах без опасности опрокиды вания.
Все машины должны обладать высокой надежностью, а также 
иметь хорошую ремонтопригодность и сохраняемость.
Надежность — общее свойство машины, обусловленное ее безотказностью и долговечностью.
Безотказность — свойство машины непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки без вынужденных перерывов.
Долговечность — свойство машины сохранять работоспособное 
состояние до наступления предельного состояния при установленной 
системе технического обслуживания и ремонта.
Работоспособность — состояние машины, при котором она может 
нормально функционировать, сохраняя заданные параметры.
Отказ — нарушение работоспособности машины.

Ремонтопригодность — приспособленность машины к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем 
проведения технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость — свойство машины сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после срока хранения и транспортирования.
Большое значение для улучшения качества и снижения себестоимости продукции имеют унифицирование и стандартизация. 
Стандарты регламентируют условия проектирования, изготовления 
и эксплуатации деталей, сборочных единиц, комплексов и машин в 
целом, что находит отражение в требованиях ЕСКД (Единая система 
конструкторской документации) и ЕСТПП (Единая система технологической подготовки производства).
Чем проще конструкция машины и чем меньше деталей и типоразмеров она имеет, тем выше ее потенциальная надежность. Широкое 
применение серийных и стандартных изделий, обладающих низкой 
стоимостью и высоким качеством (подшипники, редукторы, лебедки, 
гидроаппаратура и др.), увеличивает надежность машины.
Отраслевое изготовление целесообразно только для рабочих органов и уникальных сборочных единиц, во всех остальных случаях 
следует использовать унифицированные и стандартные сборочные 
единицы и детали специализированных производств.
Стандартизация — установление норм и требований при проведении опытноконструкторских работ, изготовлении и эксплуатации 
машины. Стандарт — образец, эталон, модель, принимаемые для сопоставления с ними подобных объектов. Ряд требований к машинам 
могут регламентироваться отраслевыми (ведомственными) нормами 
или выполняться по международным стандартам (ИСО).
Унификация — рациональное сокращение числа объектов одинакового функционального назначения. Изделия унифицированного 
ряда отличаются друг от друга числовым значением главного параметра.
С понятием «унификация» тесно связано понятие «агрегатирование», т.е. метод компоновки машин из унифицированных изделий, 
полностью взаимосвязанных в пределах конструктивно-унифицированных рядов, семейств и систем машин. Отличительным признаком 
метода агрегатирования является создание не единичных машин, 
а семейств машин, имеющих общность по своему функциональному 
назначению в различных отраслях народ ного хозяйства. К таким 
машинам относятся, например, самоходные мобильные шиноколесные строительные машины и автотранспорт, которые могут иметь 
одинаковые основные базовые узлы и агрегаты, за исключением 
рабочего оборудования.
Современные тенденции развития машин, применяемых в строительстве, охватывают все перечисленные требования.

1.2. ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ 
И ИНДЕКСАЦИИ МАШИН

За основу классификации строительных машин можно принять 
виды строительных работ. Исходя из этого строительные машины и 
оборудование подразделяют на следующие основные группы: транспортные, транспортирующие и погрузочноразгрузочные; грузоподъемные; для земляных работ; свайных работ; дробления и сортировки 
каменных материалов; приготовления, транс портирования и укладки 
бетонов и растворов; отделочных работ; механизированный инструмент (ручные машины).
Каждая группа машин разделена на подгруппы (например, среди грузоподъемных машин это домкраты, лебедки, подъемники и 
краны). Внутри каждой подгруппы машины делятся на типы, отличающиеся друг от друга конструкцией отдельных узлов или всей 
машины в целом (например, краны стреловые, мостовые, козловые, 
кабельные). Внутри каждого типа машины разделяют на типоразмеры 
(модели), отличающиеся друг от друга техническими характеристиками (производительностью, размерами рабочего органа, массой, габаритными размерами, мощностью и т.д.), но близкие по конструкции. 
Например, стреловые самоходные краны имеют десять типоразмеров 
по грузоподъемности: 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160 и 250 т.

КЛАССИФИКАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН:
1) по режиму работы — машины циклического (периодиче ского) и 
непрерывного действия. Машины циклического действия (одноковшовые экскаваторы, грузоподъемные краны, автобетоносмесители 
и др.) производят все операции в определенном порядке, повторяя их 
через некоторые промежутки времени. Машины непрерывного действия (многоковшовые экскаваторы, конвейеры, насосы) производят 
все операции одновременно. Достоинствами машин циклического 
действия являются их универсальность и приспособленность к работе 
в различных условиях, а машин непрерывного действия — большая 
производительность и лучшая приспособленность к автоматизации 
работы;
2) по степени подвижности — стационарные, переносные и передвижные машины. Последние в зависимости от способа агрегатирования могут быть самоходными, полуприцепными и прицепными. 
Каждую самоходную машину можно представить как систему, состоящую из шести основных элементов.
рама (или станина) — служит базой для установи всех узлов и 
агрегатов машины.
силовое оборудование — источник или преобразователь энергии в механическую работу.

•

•

трансмиссия передает движение от двигателя к ходовому 
оборудованию, рабочему органу и другим исполнительным 
ме ханизмам.
ходовое оборудование служит для передвижения машины 
в рабочем и транспортном режимах, передает на опорную 
поверхность нагрузки от силы тяжести машины и внешних 
воздействий со стороны обрабатываемой среды, обеспечивает 
устойчивость машины.
рабочее оборудование осуществляет технологические операции 
и взаимодействует с внешней (обрабатываемой) средой.
система управления обеспечивает управление и регулирование режима работы силовой установки, рабочего органа и 
других устройств, осуществляет запуск и остановку силового 
оборудования, соединяет и разъединяет силовое оборудование 
с трансмиссией;
3) по виду силового оборудования — машины с использо ванием двигателей: внутреннего сгорания, электрических, гидрав лических, пневматических и комбинированных (например, дизельэлектрических, 
дизель-гидравлических, электропневматических и т.п.);
4) по типу ходового оборудования — машины на гу сеничном и 
колесном ходу;
5) по системам управления — машины с ручным и автоматическим 
управлением;
6) по способу передачи энергии к исполнительному механизму — механические, гидравлические, пнев матические и электрические. Существуют также машины и с комбинированным управлением;
7) по степени универсальности — машины универсаль ные, оснащенные различными видами сменного рабочего оборудо вания и 
приспособлений для выполнения разнообразных техно логических 
операций, и специальные, имеющие один вид рабочего оборудования и предназначенные для выполнения одного специаль ного вида 
работ. Последние в определенных условиях работы обеспечивают 
более высокие техникоэкономические показатели.
Силовое оборудование, трансмиссия и системы управления, обеспечивающие приведение в действие механизмов машины и рабочих 
органов, называют приводом;
8) по числу используемых в машине двигателей — одномоторный 
(групповой) и многомоторный (индивидуальный) приводы. В первом 
случае все механизмы или отдельные их группы приводятся в действие 
от одной силовой установки, во втором — для каждого механизма 
имеется своя индивидуальная силовая установка.
Взаимосвязь элементов машины, а также способ и последовательность передачи движения от двигателя к ходовой части, рабочим органам и другим механизмам отображают кинематической схемой.

•

•

•

•