Методическое пособие 827

11.3.2.Выполнить структурные схемы приводов исполнительных меха- низмов одно- и многомоторного одноковшового канатного экскаватора.

11.3.3.Выполнить кинематические схемы привода подъёмного и напор- ного механизмов прямой лопаты экскаватора ЭО-5116.

11.3.4.Рассчитать скорости и усилия исполнительных механизмов экска- ватора ЭО-5116 по данным п. 11.3.3.

11.4. ФОРМА ОТЧЁТА

11.4.1.Цель работы.

11.4.2.Структурные схемы приводов исполнительных механизмов одно-

имногомоторного одноковшового канатного экскаватора.

11.4.3.Кинематические схемы приводов подъёмного и напорного меха- низмов прямой лопаты экскаватора ЭО-5116.

11.4.4.Расчёт скоростей и усилий подъёмного и напорного механизмов прямой лопаты экскаватора ЭО-5116.

11.4.5.Формулирования кратких выводов по лабораторной работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что включает в себя привод исполнительного механизма машины?

2.Чем отличается структурная схема привода исполнительных механизмов одномоторного экскаватора от многомоторного?

3.Какую роль выполняет реверсивный механизм в приводе ходового и по- воротного механизмов одномоторного экскаватора?

4.Каким образом осуществляется управление работой исполнительных механизмов одномоторного экскаватора?

5.Назовите типы напорных механизмов прямой лопаты канатного экскава- тора и что является их критерием.

6.Назовите элементы подъёмного, стрелоподъёмного и тягового механиз- мов канатного экскаватора.

7.Как определяется кратность силового полиспаста?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОКОВШОВЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ 12.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы заключается в изучении конструкций рабочего оборудова- ния одноковшовых гидравлических экскаваторов.

81

12.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Гидравлические экскаваторы имеют жёсткую шарнирно-рычажную подвес- ку рабочего оборудования, т.е. они представляют собой строительные манипуля- торы с набором сменного рабочего оборудования и рабочих органов. Основными видами сменного рабочего оборудования являются обратная (главный вид) и пря- мая лопаты (рис.12.1). Их кинематические схемы представлены на рис. 12.2 и 12.3.

Рис. 12.1. Полноповоротные гидравлические экскаваторы: а – пневмоколёсный экскаватор с обратной лопатой; б – гусеничный экскаватор с прямой лопатой; в – карьерный гусеничный экскаватор с прямой лопатой; 1 – двигатель; 2 – бак гидросистемы; 3 – стрела; 4, 5 – гидроцилиндр рукояти; 6 – рукоять;

7 – гидроцилиндр опрокидывания ковша; 8 – ковш; 9 – гидроцилиндр стрелы; 10 – ходовая тележка; 11 – ходовая трансмиссия; 12 – опорно-поворотный круг; 13 – механизм вращения платформы; 14 – противовес

82

Области применения те же, что и у канатного экскаватора. Рабочее обо- рудование прямая (рис. 12.2) и обратная (рис. 12.3) лопаты включают в себя стрелу 1, рукоять 2, ковш 3. Управление поворотом стрелы, рукояти и ковша осуществляется с помощью соответствующих гидроцилиндров 4, 5, 6. В приво- де поворота ковша этих оборудований используется рычажно-шарнирный пе- редаточный механизм 7, состоящий из коромысла и шатуна.

Рис. 12.2. Кинематическая схема рабочего оборудования прямая лопата гидравлического экскаватора

Рис. 12.3. Кинематическая схема рабочего оборудования обратная лопата гидравлического экскаватора

Стрела и рукоять обратной и прямой лопат выполняются однобалочными сварными листовыми конструкциями.

Стрела обратной лопаты может быть моноблочной (рис. 12.4) или двух- звенной шарнирно-сочленённой (рис. 12.5), длина которой изменяется с помо- щью гидроцилиндра 4.

83

Рис. 12.4. Стандартное экскаваторное оборудование:

1 – моноблочная стрела; 2,6 и 12 – гидроцилиндры стрелы, рукояти и ковша соответст- венно; 3 – шарнир крепления гидроцилиндра стрелы к проушинамповоротной плат- формы; 4 и 7 – проушины стрелыдля крепления к поворотной платформеи рукояти со- ответственно; 5 и11 – кронштейны крепления гидроцилиндрарукояти и ковша соответ- ственно; 8 – моноблочнаярукоять; 9 – гнездо шарнирарукояти для крепленияк стреле;

10 – проушины под шток гидроцилиндрарукояти; 13 – коромысло; 14 – тяга; 15 и 16 – гнезда верхнегоинижнего шарнировковша соответственно.

Рис. 12.5. Двухзвенная шарнирно-сочленённая стрела экскаватора:

1 и8 – основная идополнительнаясекции стрелы; 2 и 5 – проушины секций стрелы для крепления кповоротнойплатформе ирукояти соответственно; 3, 4 и7 – гидроцилиндры стрелы, секций и рукояти соответственно; 6 – шарнир штока гидроцилиндрарукояти; 9 – шарнирыкрепления штока гидроцилиндра стрелы.

84

Ковш сварно-литой конструкции показан на рис. 12.6. Любой ковш имеет режущий периметр, состоящий из горизонтального и боковых вертикальных профилей, боковые стенки, днище и коробку жесткости с монтажными крон- штейнами.

У ковша обратной лопаты днище образовано единым стальным листом. Ковш прямой лопаты либо имеет откидное днище, либо состоит из двух щар- нирно соединенных частей, что делает возможным его разгрузку. Для копания слабых связных и сыпучих грунтов могут использоваться ковши с эллиптиче- ской режущей кромкой горизонтального профиля без рыхлящих и боковых зубьев (ковши Федорова). Режущий периметр ковша, используемого при копа- нии прочных грунтов и полускальных пород, оснащается зубьями. На их кром- ках развиваются усилия, превышающее прочность разрушаемой среды, в ре- зультате чего грунт сначала разрушается перед зубьями, а затем процесс его разрушения довершается режущими периметрами.

Зубья и режущие периметры изготавливаются из высокопрочной из- носостойкой стали и подвергаются поверхностной закалке, сохраняющей вяз- кую сердцевину детали. Износ зубьев очень интенсивен, поэтому существуют многообразные (и регулярно патентуются новые) приспособления, обеспечи- вающие их быстрый и, по возможности нетрудоёмкий, монтаж и демонтаж.

Рис. 12.6. Элементы ковша экскаватора:

1 – боковой зуб; 2 – горизонтальный режущий профиль; 3 – зубья; 4 – днище; 5 – вертикальные режущие профили; 6 – монтажные кронштейны; 7 – верхняя коробка жесткости; 8 – боковые стенки.

Ковши оборудования «обратная лопата» крепятся к рукояти с помощью двухзвенных рычажных механизмов, обеспечивающих ковшу необходимое для соответствующего угла поворота усилие копания (рис. 12.7).

85

Рис. 12.7. Механизм крепления ковша к рукояти обратной лопаты:

1 – рукоять, 2 – ковш, 3 – тяга, 4 – двуплечий рычаг (коромысло), 5 – гидроцилиндр ковша.

Использование широкой номенклатуры сменных рабочих органов предполагает частую их замену. Ускоряют и упрощают эту операцию быстродействующие захваты с механической или дистанционной блокировкой. Быстродействующий захват — это дополнительное звено, установленное между рабочим органом и монтажным концом рукояти, механизм которого позволяет надёжно крепить рабочий орган к рукояти и быстро заменять один рабочий орган другим.

12.3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

При выполнении работы используется стенд одноковшового гидравличе- ского экскаватора.

12.3.1.Используя стенд экскаватора, плакаты, кинофильм и лабораторный практикум, изучить основные и дополнительные виды сменного рабочего обору- дования одноковшового гидравлического экскаватора.

12.3.2.Выполнить кинематические схемы рабочего оборудования прямая

иобратная лопаты гидравлического экскаватора.

12.3.3.Отметить конструктивные особенности рабочего оборудования обратной и прямой лопат.

12.4. ФОРМА ОТЧЁТА

12.4.1.Цель работы.

12.4.2.Кинематические схемы рабочего оборудования обратной и прямой лопат одноковшового гидравлического экскаватора.

86

12.4.3.Конструктивные особенности рабочего оборудования обратная и прямая лопаты одноковшового гидравлического экскаватора.

12.4.4.Формулирования кратких выводов по лабораторной работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Назовите основные виды сменного рабочего оборудования одноковшо- вого гидравлического экскаватора и области их применения.

2.Перечислите функциональные элементы рабочего оборудования об- ратная и прямая лопаты гидравлического экскаватора.

3.Какую роль выполняет шарнирно-рычажный механизм в приводе поворо- та ковша у обратной и прямой лопат гидравлического экскаватора?

4.Что даёт шарнирно-сочленённая конструкция стрелы обратной лопаты?

5.Назовите основные элементы ковша прямой и обратной лопат экскава- тора.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13

ИЗУЧЕНИЕ ГИДРООБОРУДОВАНИЯ, ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СХЕМ ОДНОКОВШОВЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ И РАСЧЁТ ПО НИМ СКОРОСТЕЙ И УСИЛИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

13.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы заключается в изучении гидрооборудования, гидравличе- ских схем одноковшовых гидравлических экскаваторов и методики расчёта по ним скоростей и усилий исполнительных механизмов.

13.2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

13.2.1.Гидрооборудование одноковшового гидравлического экскаватора

Гидрооборудование экскаватора можно разделить на следующие группы:

силовое, аппаратуру управления и вспомогательное. К силовому оборудованию относятся:

1)Насосы;

2)Гидродвигатели – гидромоторы и гидроцилиндры. К аппаратуре управления относятся:

1)Регулирующие устройства (для регулирования давления – предохрани-

тельные и редукционные клапаны; для регулирования направления потока – обратные клапаны; для регулирования расхода жидкости – дроссели);

2) Распределительные устройства (гидрораспределители) для управления потоком рабочей жидкости.

87

Вспомогательное гидрооборудование включает: гидробаки, фильтры, охла- дители, трубопроводы (жёсткие и гибкие РВД – рукава высокого давления).

В качестве рабочих жидкостей применяются: масло веретённое АУ (от -400 С до +800 С), масло индустриальное ИС-30 (от +50 С до +500 С) и другие марки масел.

Макет объёмного гидропривода представлен на рис. 13.1.

Рис. 13.1. Макет объёмного гидропривода:

1 – аксиально-поршневой насос; 2 – аксиально-поршневой двигатель; 3 – фильтр; 4 – бак; 5 – трубопроводы

13.2.2. Гидравлические схемы привода исполнительных механизмов одноковшовых гидравлических экскаваторов

Схемы гидропривода экскаваторов классифицируется по следующим признакам:

1)по числу потоков рабочей жидкости, подаваемых от насосной установки,

– на одно- и многопоточные;

2)по возможности объединения потоков – с раздельными (автономными) и объединёнными потоками;

3)по виду питания гидродвигателей – с индивидуальным и групповым пи- танием.

Гидравлическая схема экскаватора ЭО-4321 представлена на рис. 13.2.

88

89

Рис. 13.2. Гидравлическая схема экскаватора ЭО-4321:

насосы: 1 – сдвоенный аксиально-поршневой, 20 –шестеренный; 21 –дозатор; клапаны: 2 – предохранительный, 5 –обратный, 7 и 9– запорные; 3 – гидрораспределитель; 4 – блоки клапанов; гидромоторы: 6 – поворота, 11 и 14 – передних и задних колес; 12 – центральный коллектор; гидроцилиндры: 8 – выносных опор, 10 – бульдозера, 13 – включения редуктора, 15 –поворота колес, 16 – стрелы 17–ковша, 18 – рукояти; 19 – золотник; 22 – гидробак;

23 – фильтры; 24 – охладитель; 25 – кран слива

Принципиальная схема привода гидродвигателей (гидроцилиндра и гид- ромотора) исполнительных механизмов одноковшового гидравлического экска- ватора приведена на рис. 13.3.

Рис. 13.3. Принципиальная однопоточная схема гидропривода с групповым питанием гидродвигателей:

1 – бак; 2 – фильтр; 3 – насос; 4 – манометр; 5 – охладитель; 6 – распределитель 3/2; 7 – редукционный клапан; 8 – обратный клапан;

9 – распределитель 5/3; 10 – предохранительный клапан; 11 – гидроцилиндр; 12 – гидромотор; 13 – трубопроводы

90