Одноковшовый экскаватор на гусеничном ходу
Существуют рекомендации по рациональной организации рабочего цикла одноковшового экскаватора с обратной лопатой:
высота уступа, на котором расположен экскаватор, для прочных грунтов должна быть примерно равна длине рукояти, для непрочных - несколько меньше;
угол поворота экскаватора в течение рабочего цикла не должен превышать 15° в каждую сторону от его продольной осевой линии, либо ширина рабочей зоны должна примерно равняться ширине шасси;
если землевоз стоит сбоку от экскаватора, ближний к экскаватору борт его кузова при выгрузке должен находиться под сочленением стрелы и рукояти; если землевоз стоит перед экскаватором, его продольная ось должна совпадать с продольной осью экскаватора;
расстояние от края забоя должно быть таким, чтобы максимальное заполнение ковша происходило к моменту, когда рукоять занимает вертикальное положение;
подъем стрелы должен начинаться, когда в процессе копания ковш пройдет 3/4 пути, необходимого для его заполнения.
Одноковшовые экскаватора
Прямая лопата
Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой наиболее распространены. Они работают на одном месте и разрабатывают последовательно забой выше уровня стояния машины по всей высоте, поворачиваясь вокруг своей оси и разгружая грунт от массива. При этом ковшу необходимо задать нормальное и касательное движения относительно профиля забоя. Ковш крепится жестко на рукояти. Рукоять закреплена на стреле таким образом, что ее можно легко поворачивать вместе с ковшом вокруг оси как по часовой, так и против часовой стрелки. Эта ось называется осью напорного вала. Вверх ковш поднимается за счет усилия в подъемном канате, а вниз под действием силы тяжести. Кроме возможности поворота вокруг оси рукоять может перемещаться возвратно-поступательно вдоль своей оси для внедрения в грунт и для установки рукояти с ковшом в исходное положение. Это достигается специальными напорными механизмами.
Напорные механизмы в экскаваторах выполняются по различным схемам зависимого, независимого и комбинированного механизма. По способу передачи движения на рукоять их подразделяют на зубчатые и канатные. В зубчато-реечных механизмах передача движения рукояти осуществляется шестерней, закрепленной на валу седлового подшипника, установленного на стреле. Шестерня находится в зацеплении с зубчатой рейкой, приваренной или прикрепленной болтами к рукояти.
Работа экскаватора с прямой лопатой происходит следующим образом. При одновременном действии механизмов подъема и напора ковш, перемещаясь из положения 1 в положение 4, срезает стружку грунта и наполняется, после чего рукоять втягивается и одновременно стрела поворачивается на выгрузку. Во время поворота совместным движением подъема и напора ковш занимает положение, отвечающее месту выгрузки. Операция копание занимает в среднем 25-30% всей продолжительности цикла. Толщина срезаемой стружки регулируется напорным механизмом так, чтобы можно было вести работу на наиболее выгодном режиме с использованием всей мощности двигателя механизма подъема. При правильной работе ковш врезается в грунт “с хода”, а траектория в первой части 2-3 забоя горизонтальна. В начале копания скорость имеет наибольше значение, по мере наполнения ковша и не позднее, чем по достижении зубьями высоты, равной высоте напорного вала (положение 4), она снижается до нуля. В целях уменьшения сопротивления копанию в связных плотных грунтах каждая последующая стружка снимается так, чтобы ковш на 8-15 см перекрывал след от ранее снятой стружки.
При этом одна из боковых стенок ковша исключается из процесса копания, т.е. происходит полублокированное резание.
В настоящее время среди канатно-блочных экскаваторов чаще применяют оборудованный рабочим органом драглайн. Ковш драглайна подвешивается к рабочему оборудованию на канатах. Такая машина работает ниже уровня стоянки и по направлению к экскаватору, т.е. “на себя” преимущественно в отвал. По сравнению с прямой и обратными лопатами у драглайна значительно больше (до 50%) глубина копания, высота выгрузки и радиус копания.
Ковш драглайна имеет форму совка, он открыт спереди и сверху. Арка, связывающая спереди стенки ковша, придает ему жесткость и служит для крепления разгрузочного каната.
Для обеспечения заполнения и разгрузки ковша арку и боковые стенки делают часто расширяющимися кверху под углом 5-8°, днище ― сужающимся к задней стенке под таким же углом. Для работы в крепких грунтах задняя стенка выполняется ниже, в мягких ― выше. В комплект ковша входит упряжь, которая состоит из тяговых цепей. Они крепятся к канату и боковым стенкам ковша с помощью проушин. Для предохранения цепей от истирания служит Распорка: к арке ковша на шарнире закреплен ковш, а к нему разгрузочный канат, переброшенный через опрокидной блок. Тяговый канат соединен с тяговыми цепями, а они, в свою очередь, с ковшом. Ковши драглайнов выполняют с зубьями или без зубьев с полукруглой режущей кромкой. Ковши с такой кромкой способствуют хорошему заглублению рабочего органа. Тяговый канат поступает на ловитель, установленный на поворотной платформе, которая обеспечивает очистку каната от грунта и направление его на барабан лебедки.
Обратная лопата
