10. Гидравлические одноковшовые экскаваторы. Классификация, основные механизмы, сменное оборудование.

Одноковшовый экскаватор — землеройная машина циклического действия для разработки (копания), перемещения и погрузки грунта. Рабочим органом является подвижный ковш, закреплённый на стреле, рукояти или канатах. Ковш загружается за счет перемещения относительно разрабатываемого грунта. При этом корпус экскаватора относительно грунта остается неподвижным — тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. Это отличает экскаватор от скрепера и погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.

Одноковшовые экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности.

1. По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности

Р абочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая в свою очередь устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Схема полноповоротного экскаватора

С хема неполноповоротного экскаватора на шасси колесного трактора

Рама экскаватора, закрепленная на тракторе;2. Поворотная колонка;3. Стрела;4. Рукоять;5. Гидроцилиндр привода стрелы;6. Гидроцилиндр привода рукояти;7. Гидроцилиндр привода ковша;8. Ковш;9. Вариант установки ковша в положение обратной лопаты;10. Сменный грузовой крюк;11. Бульдозерный отвал;12. Выносные опоры.

2. По типу шасси: навешиваемые на трактора, на автомобильные шасси, пневмоколесные, гусеничные, шагающие, железнодорожные, плавучие.

3. По типу двигателя: ДВС и электропривод.

Базовая машина одноковшового экскаватора обеспечивает функционирование различного рабочего оборудования. Последнее может выполняться сменным. Рабочее оборудование для копания грунта называют основным, а рабочее оборудование для выполнения других операций — дополнительным.

Основное – прямая лопата, обратная лопата, экскаваторы с ротатором ковша, планировщик откосов, грейфер.

Дополнительное – рахлитель, копер, корчеватель, подъемный кран, манипулятор.

11: Гидравлические неполноповоротные экскаваторы.

Гидравлические неполноповоротные универсальные экскаваторы с шарнирно-рычажным рабочим оборудованием являются в настоящее время наиболее массовыми землеройными машинами. Отечественные неполноповоротные экскаваторы оснащаются ковшами вместимостью 0,25-0,5 м³ и монтируются на базе серийных пневмоколесных тракторов с двигателями мощностью 60-80 л. с. (44-59 кВт). Они представляют собой мобильные малогабаритные землеройные машины, которые предназначаются для выполнения земляных (в грунтах I-III категорий) и погрузочных работ небольших объемов на рассредоточенных объектах. Применение таких экскаваторов наиболее целесообразно в стесненных условиях. Экскаваторы оснащаются быстросменным унифицированным рабочим оборудованием прямой или обратной лопаты (последняя применяется значительно чаще) вместимостью 0,25 м³, грейферным ковшом вместимостью 0,3 м³, погрузочным ковшом вместимостью 0,5 м³, а также крановой подвеской грузоподъемностью 1,5 т, вилами и бульдозерным отвалом. Отвал, управляемый гидроцилиндром, навешивается впереди трактора. Устойчивость экскаватора при работе обеспечивается выносными гидравлическими опорами-аутригерами.

Рабочее оборудование неполноповоротного экскаватора, стрела, рукоять и ковш-монтируется на центральной поворотной колонне, установленной на усиленной раме базового трактора. Для привода рабочего оборудования применяются гидроцилиндры двустороннего действия. Гидроцилиндр поднимает и опускает стрелу, гидроцилиндры поворачивают рукоять, гидроцилиндр поворачивает ковш обратной лопаты или открывает ковш прямой лопаты.

Кинематические схемы привода механизмов неполноповоротных экскаваторов:

а-стрелы, рукояти и ковша; б-механизма поворота; в-выносных опор; г-отвала бульдозера; 1-гидроцилиндр подъема-опускания стрелы; 2-то же, поворота рукояти; 3-то же, ковша; 4-ковш; 5-рукоять; 6-стрела; 7-гидроцилиндры поворотного механизма; 8-цепь; 9-звездочка цепной передачи; 10-поворотная колонна; 11-гидроцилиндр выносной опоры; 12-выносная опора; 13-гидроцилиндр подъема-опускания отвала; 14- отвал.

Вопрос №12: цепные траншейные экскаваторы.

ЭТЦ представляют собой навесное на переоборудованный, чаще гусеничный трактор землеройное оборудование, чаще в виде наклонного двухцепного скребкового рабочего органа для разработки грунта с отвальным ленточным конвейером для эвакуации грунта в сторону от траншеи. Они предназначены для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля глубиной до 4,0 м, шириной по дну 0,8 и 1,1 м и шириной по верху до 2,8 м в талых грунтах I…III категорий с каменистыми включениями размером до 200 мм. Двухцепные экскаваторы имеют механический привод рабочего органа, бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода гидромеханическим ходоуменьшителем, гидравлический привод отвального конвейера и механизма подъема-опускания рабочего органа.

Рабочий орган включает наклонную раму коробчатого сечения, шарнирно прикрепляемую сзади к тягачу, и обегающие раму замкнутые пластинчатые цепи, к которым на одинаковом расстоянии друг от друга крепятся ковши или режущие элементы скребкового типа и транспортирующие заслонки, образующие подобие ковшей. В передней части рамы смонтирован приводной (турасный) вал с двумя ведущими звездочками цепей и предохранительной муфтой предельного момента, в задней-натяжные звездочки цепей с винтовым натяжным устройством. На раме установлены также промежуточные ролики, поддерживающие рабочие ветви цепей и уменьшающие провисание их холостых ветвей. Для увеличения глубины копания раму рабочего органа удлиняют дополнительной вставкой, увеличивают длину цепей и количество скребков. Скребки на рабочем органе размещены по специальной схеме, обеспечивающей наименьшую энергоемкость процесса копания. При движении тягача вперед и одновременном движении скребковой цепи относительно наклонной рамы скребки отделяют грунт от массива, а заслонки поднимают его из траншеи на высоту приводных звездочек цепи, при огибании которых грунт выгружается на поперечный (к продольной оси движения машины) ленточный конвейер и отбрасывается им в сторону от траншеи. Глубина отрываемой траншеи зависит от угла наклона рамы рабочего органа и регулируется механизмом ее подъема, включающим два гидроцилиндра и два рычага. При копании траншей с наклонными стенками на рабочем органе устанавливают активные цепные откосообразователи. Верхние концы цепей шарнирно прикреплены к качающемуся балансирному рычагу с центральным шарниром, нижние к эксцентрично установленным пальцам натяжных звездочек рабочего органа, сообщающих откосообразователям возвратно-поступательное движение.

Конструкция ковшей:

1-корпус; 2-уширитель; 3-боковой зуб; 4-основной зуб; 5- козырек.

Конструкция РО:

а - общий вид; б - рабочий орган; в - схема размещения скребков; 1-силовая установка; 2 - ГЦ подъема и опускания рабочего органа; 3 – рычаг; 4 - конвейер; 5 – ведущая звездочка; 6 - пластинчатая цепь; 7 - откосообразователь; 8 - рабочий орган; 9 - транспортирующая заслонка; 10 - натяжная звездочка; 11 - опорный ролик; 12 - рама.

Вопрос №13: машины для уплотнения Дсм.

Цель уплотнения: получение плотной и прочной структуры грунта, способной в дальнейшем противостоять внешним воздействиям, которые будут иметь место во время службы инженерных сооружений. Работа всех машин для уплотнения связана с приложением к поверхности грунтового слоя циклических нагрузок. Под последними понимаются следующие друг за другом процессы нагрузки и разгрузки грунтов. В результате внешних силовых воздействий в уплотняемом материале накапливаются необратимые (остаточные) деформации, способствующие повышению его плотности.

По принципу действия на грунт различают машины статического (укатка) и динамического (трамбование и вибрация) действия. Применяют также комбинированные методы уплотнения: виброукатку, вибротрамбование и сочетание укатки с трамбованием.

Р абочими органами машин служат вальцы или колеса, которые перекатываются по грунтовой поверхности. Под действием силы тяжести машин в местах контактов рабочих органов с грунтом возникают давления, вызывающие внутренние напряжения и деформации уплотняемого материала. Интенсивность образования необратимых деформаций определяет эффективность работы уплотняющих средств.

Методы уплотнения грунтов:

а-укатка; б-трамбование; в-вибрирование; V-направление перемещения рабочего органа; G-рабочий вес; m-рабочая масса; H-высота подъема плиты; h-величина остаточной деформации уплотняемой среды; -угловая скорость вращения дебаланса.

Классификация: