Строительные машины

Москва

ИНФРА-М

202СТРОИТЕЛЬНЫЕ 

МАШИНЫ

А.И. ДОЦЕНКО

Рекомендовано

Учебно-методическим объединением вузов РФ 

по образованию в области строительства 

в качестве учебника для студентов, 

обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство»

УЧЕБНИК

2-е издание, переработанное и дополненное

Доценко А.И. 

Строительные машины : учебник / А.И. Доценко. — 2-е изд., 

перераб. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 400 с. — (Выс-
шее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/textbook_
5bb217a5cd7635.28047920.

ISBN 978-5-16-013631-8 (print)
ISBN 978-5-16-107271-4 (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 автоматиче-
ского управления строительными машинами.

Соответствует требованиям Федерального государственного обра-

зовательного стандарта высшего образования последнего поколения.

Для студентов строительных специальностей вузов; может быть 

полезен учащимся колледжей, слушателям курсов и факультетов 
повышения квалификации, а также специалистам, работающим 
в строительстве.

УДК 69.002.5(075.8)

ББК 38.6-5я73

Д71

УДК 69.002.5(075.8)
ББК 38.6-5я73
         Д71

ISBN 978-5-16-013631-8 (print)
ISBN 978-5-16-107271-4 (online)

© Доценко А.И., 2012
© Доценко А.И., 2019, 
    с изменениями

Р е ц е н з е н т ы:

Кудрявцев Е.М., доктор технических наук, профессор кафедры 

механизации строительства Национального  исследовательского Мос-
ковского государственного строительного университета;

Кустарев Г.Н., кандидат технических наук, профессор, заведующий 

кафедрой «Дорожно-строительные машины» Московского автомобиль-
но-дорожного государственного технического университета (МАДИ)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплина «Строительные машины» — одна из ведущих дисци-
плин для студентов, обучающихся в высших учебных заведениях по 
направлению подготовки «Строительство». По назначению и месту 
в учебном плане строительных вузов и факультетов учебник связывает 
между собой общетеоретические, общеинженерные и отраслевые 
дисциплины.
Материал учебника призван помочь студентам получить необхо-
димые сведения об основных группах машин, применяемых прежде 
всего в промышленном, гражданском, дорожном и аэродромном 
строительстве. Машины сгруппированы по производственному 
назначению. В каждой группе рассмотрены наиболее характерные 
типы машин, дающие представление о состоянии и направлениях 
развития механизации и автоматизации данного вида работ, а также 
о их назначении, области применения, устройстве и происходящих 
рабочих процессах. В учебнике приведены технико-экономические и 
эксплуатационные показатели машин и зависимости для определения 
их производительности. Это необходимо для определения типоразме-
ров и количества машин при выполнении заданных технологических 
операций. По отдельным группам машин в учебнике даны методы 
расчета на устойчивость и определение тяговых усилий, сил сопротив-
ления, действующих на рабочие органы при разрушении грунтов, и др.
В учебник включена глава «Основы автоматизации работы стро-
ительных машин»; вопросы автоматизации рассмотрены также 
в соответствующих разделах в отношении отдельных групп машин.
В главе «Основы эксплуатации и ремонта строительных машин» 
изложены основные положения их технического обслуживания и 
ремонта.
В результате освоения дисциплины обучающиеся должны будут:
• знать номенклатуру строительных машин и оборудования;
• уметь выбирать строительные машины и оборудование в зави-
симости от состава работ;
• владеть навыками расчета основных технико-эксплуатацион-
ных и экономических показателей строительных машин.
Книга является вторым изданием аналогичного учебника, которое 
дополнено сведениями о современных строительных машинах. При 
этом отдельные разделы учебника серьезно переработаны. 
В целях наиболее полного изучения излагаемого материала книга 
снабжена контрольными вопросами и заданиями, размещенными 
в конце каждой главы, а также предметным указателем. 
В подготовке иллюстративного материала для учебника принял 
участие научный сотрудник Р.А. Доценко.

ВВЕДЕНИЕ

Строительные машины составляют основу комплексной меха-
низации, автоматизации и роботизации технологических процессов 
в промышленном, гражданском, дорожном и других видах строи-
тельства. Под комплексной механизацией понимается такая форма 
организации работ, при которой все технологически связанные 
операции данного производственного процесса, как основные, так 
и вспомогательные, выполняются при помощи комплекта взаи-
модополняющих друг друга машин и оборудования, работающих 
в оптимальном режиме. Высшей формой комплексной механизации 
является автоматизация производственных процессов.
Оборудование, участвующее в производстве комплексных работ, 
подбирают так, чтобы достигалась наибольшая производительность 
труда, обеспечивались заданные темпы строительства (при наимень-
ших затратах) и максимально использовалась производительность 
основной ведущей машины (при взаимной увязке производитель-
ности всех машин комплекта).
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. Важ-
ным фактором повышения производительности труда в строительстве 
является возрастающая оснащенность строительно-монтажных орга-
низаций ручными машинами, средствами малой механизации и нор-
мокомплектами для кровельных, штукатурных и малярных работ. Для 
сокращения объема малоквалифицированного и монотонного труда, 
а также труда в тяжелых и вредных для здоровья условиях при производстве 
отделочных, землеройно-планировочных и других работ 
все шире внедряют автоматические манипуляторы (промышленные 
роботы). Номенклатура строительных машин постоянно расширяется 
и пополняется более совершенными их типами и моделями, отвечающими 
современным требованиям технологии промышленного, 
гражданского, дорожного и других видов строительства.
Повышение технического уровня основных видов строительных 
машин и оборудования осуществляют прежде всего за счет увеличения 
их 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 дета-

лей, расширения номенклатуры сменного рабочего оборудования, 
применения современных систем автоматизации управления рабо-
чими 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, специалисты, эксплуатирующие 
строительные машины и оборудование, должны хорошо знать их кон-
струкцию, 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 пре-
образованием 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 дви-
жения.
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, эксплуатацион-
ные, экономические, патентно-правовые и социальные.
Конструктивные требования. Машина должна выполнять опре-
деленные функции при заданных условиях работы, отвечать всем 
показателям современных стандартов, быть на уровне лучших оте-
чественных и зарубежных образцов, иметь высокую производитель-
ность, 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 сбо-
рочных единиц и машины в целом. Технологичность конструкции – 
это возможность использования прогрессивных технологий при ее 
изго товлении и сборке. Ремонтная технологичность (ремонтопригод-
ность) 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 строи-
тельной техники необходимо также учитывать вопросы, связанные 
с охраной окру жающей среды.
Экономические требования заключаются в снижении стоимости са-
мой машины, ее эксплуатации и стоимости единицы вырабатываемой 
ею продукции, обеспечении ее экономической эффективности.
Патентноправовые требования предусматривают чистоту (ори-
гинальные решения в конструкции машин) и защиту (заявки на 
изобретение и патенты на машины), а также являются важнейшими 
критериями для определения конкурентоспособности при реализа-
ции 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 обслужи-
вания, 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 нау-
ка, 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 санитар-
ных 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 козырьками 
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 серь-
езные требования к таким характеристикам машин, как рабочие и 
транспортные скорости, маневренность, проходимость, мобильность 
и устойчивость.
Маневренность — это способность машины работать, передвигать-
ся и разворачиваться в стесненных условиях. Она определяется габа-
ритными размерами машины и радиусами ее поворотов.
Проходимость — способность машины перемещаться с требу-
емой скоростью по различным деформируемым основаниям при 
воз действии на машину и ее рабочий орган внешних сил. Она опре-
деляется видом и состоянием ходового оборудования, удельным дав-
лением 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 дей-
ствию сил, стремящихся ее опрокинуть. Чем ниже центр тяжести и 
больше опорная база машины, тем она устойчивее. При передвиже-
нии 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 безот-
казностью и долговечностью.
Безотказность — свойство машины непрерывно сохранять рабо-
тоспособность в течение некоторого времени или некоторой нара-
ботки 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 предупреж-
дению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем 
проведения технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость — свойство машины сохранять исправное и рабо-
тоспособное состояние в течение и после срока хранения и тран-
спортирования.
Большое значение для улучшения качества и снижения себе-
стоимости 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 техно-
логической подготовки производства).
Чем проще конструкция машины и чем меньше деталей и типораз-
меров 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 ор-
ганов 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 прове-
дении опытноконструкторских работ, изготовлении и эксплуатации 
машины. Стандарт — образец, эталон, модель, принимаемые для со-
поставления с ними подобных объектов. Ряд требований к машинам 
могут регламентироваться отраслевыми (ведомственными) нормами 
или выполняться по международным стандартам (ИСО).
Унификация — рациональное сокращение числа объектов одина-
кового функционального назначения. Изделия унифицированного 
ряда отличаются друг от друга числовым значением главного параметра.
С понятием «унификация» тесно связано понятие «агрегатирова-
ние», т.е. метод компоновки машин из унифицированных изделий, 
полностью взаимосвязанных в пределах конструктивно-унифициро-
ванных 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 ма-
шинам относятся, например, самоходные мобильные шиноколесные 
строительные машины и автотранспорт, которые могут иметь одина-
ковые основные базовые узлы и агрегаты, за исключением рабочего 
оборудования.
Современные тенденции развития машин, применяемых в строи-
тельстве, 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: 
транс портные, транспортирующие и погрузочноразгрузочные; 
грузоподъ емные; для земляных работ; уплотняющие; для свайных 
работ; дробления и сортировки каменных материалов; приготовле-
ния, транс портирования и укладки бетонов и растворов; отделочных 
работ; механизированный инструмент (ручные машины).
Каждая группа машин разделена на подгруппы (например, сре-
ди грузоподъемных машин это домкраты, лебедки, подъемники и 
краны). Внутри каждой подгруппы машины делятся на типы, от-
личающиеся 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 характеристика-
ми (производительностью, размерами рабочего органа, массой, габа-
ритными 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.
Различают: 
1) по режиму работы — машины циклического (периодиче ского) и 
непрерывного действия. Машины циклического действия (одноков-
шовые экскаваторы, грузоподъемные краны, автобетоносмесители 
и др.) производят все операции в определенном порядке, повторяя их 
через некоторые промежутки времени. Машины непрерывного дей-
ствия (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 пере-
движные машины. Последние в зависимости от способа агрегатиро-
вания 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.