2.2.Устр0йство экскаватора

Рассмотреть устройство экскаватора на модели и схеме (рис.1).

Обозначение на схеме:

1. - ходовое оборудование;

2. - опорно-поворотный круг;

3. - поворотная платформа;

4. - кузов;

5 - двуногая стойка с блоками;

6 - грузовая лебедка;

?. - стреловой канат (может быть и стреловой расчал);

8. - подъемный канат;

9. - стрела;

10. - напорный барабан;

11. - рукоять ( с клемальерной рейкой);

12. - стреловые блоки;

13. - ковшовый блок;

14. - ковш (с открывающейся задней стенкой).

Система напора - комбинированная, может переоборудоваться на зависимую и независимую.

121

Рабочий цикл экскаватора включает 4 операции: копание с подъемом ковша, поворот на выгрузку, выгрузка и отвал или транспортные средства и возвращение ковша в забой.

Техническая характеристика экскаваторов, продолжитель­ность одного цикла для определенных условий эксплуатации (в грунтах третьей группы, с поворотом на 1,5 радиана и выгрузкой в отвал) и расчет производительности приведены в [ I] и др.

2. Последовательность выполнения работы

Выполнение лабораторной работы включает:

а) ознакомление с правилами техники безопасности;

б) изучение устройства экскаватора с оборудованием прямой лопаты на модели;

в) имитацию операций рабочего оборудования экскаватора (копания и подъема ковша, поворота на выгрузку, выгрузки, возврата ковша в забой) - под руководством преподавателя или учебного мастера;

г) составление эскиза рабочего оборудования экскаватора с системой напора;

д) расчет мощности и производительности экскаватора по варианту (согласно номеру в групповом журнале), приведенному в табл.3;

е) оформление отчета.

2.1. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении лабораторной работы следует:

• убедиться в надежности установки модели экскаватора на лабораторном столе;

• не выполнять операции поворота, не убедившись, что в радиусе поворота никого нет;

120

лом на подшипники, которые установлены на раме из стальных швеллеров. Привод мельницы состоят яз электродвигателя и червячного редуктора. Между собой они соединены муфтой МУВП. Такого же типа муфта использована для соединения выходного вала редуктора с полувалом барабана.

В паспорте мельницы указано, что в качестве мелющих тел должны использоваться шары различного диаметра (от 35 до 65 мм), общей массой 70 кг ( для одной камеры), или цильпебсы общей массой 55 кг ( для одной камера) с резервом на возмещение износа - 5 кг, т.е. всего масса цильпебсов для одной камеры равна 60 кг. Размер цилиндров: диаметр 15 - 19 мм, длина 23 - 30 мм.

Материал мелющих тел - закаленная сталь твердостью НВ 300 - 400 или литой отбеленный чугун, легированный хромом и никелем ( не менее 0,4% хрома и не мен«е 0,2% никеля).

Техническая характеристика мельницы

Производительность (по клинкеру) для одной камеры, кг/ч - 5 Внутренние размеры камеры, мм:

диаметр 500

длина 260

Число камер 2

Частота вращения барабана, об/мин 47 ± I

Электродвигатель АОЛ-41-6 :

η_дв == 0,77 cosφ = 0.72

мощность, кВт 1

число оборотов в минуту 930

Редуктор РЧП-120 U =19,5

17

Габариты, мм:

длина 1400

ширина , 900

высота 720

Масса (без редуктора и электродвигателя), кг 400

Масса шаров в одной камере, кг 70

Порядок выполнения лабораторной работы.

1. Определение частоты вращения барабана

1.1. Экспериментальное определение частоты вращения барабанов.

Экспериментально частота вращения определяется путем заме­ров Числа оборотов барабана работающей мельницы за определен­ней промежуток временя и рассчитывается по формуле

n _э = 60 n_t / t

где n_э - частота вращения барабана об/мин;

t - промежуток времени , с ( принять равным 30 секунд); _t - число полных: оборотов барабана за время t .

1.2. Проверочный расчет рекомендуемой частоты вращения Рекомендуемая частота вращения барабана определяется по

эмпирической зависимости

n_р=32/√D (2),

где n_р - частота вращения барабана, об/мин; D -внутренний диаметр барабана, м.

18

для заглубления ковша.

Емкость ковшей строительных одноковшовых экскаваторов от 0,1 до 6 м³.

В гидравлических экскаваторах дизельный двигатель приво­дит аксиально плунжерные насосы, питающие гидроцилиндры подъема и опускания стрелы, гидроцилиндр поворота рукояти, гидроцилиндр поворота и закрывания ковша.

Экскаваторы с гидравлическим приводом более эстетичны и удоб­нее в работе; имеют меньше массу при равном объеме ковша.

Одноковшовые экскаваторы с канатным исполнением рабочего органа более универсальны и надежны в работе при низких тем­пературах. Основное рабочее оборудование этих экскаваторов (рис.1): I - прямая лопата, используется при разработке плотных и скальных грунтов, а также песчаных карьеров выше уров­ня стоянки экскаватора и преимущественно с погрузкой в транспортные средства; 2 - обратная лопата, используется при разработке грунтов всех групп, в том числе скальных и мерзлых, предварительно разрушенных взрывом или иным спосо­бом, ниже уровня стоянки экскаватора при разработке котло­ванов и траншей; 3 - ковш драглайна, используется при раз­работке всех грунтов (мерзлых и скальных, предварительно разрушенных) ниже уровня стоянки экскаватора, но при разра­ботке глубоких котлованов с большими габаритами и разра­ботке грунта под водой; 4 - крановое оборудование (стрелы драглайна взаимозаменяемы с крановыми); 5- прочее оборудо­вание: грейфер, копровая установка, струг, установки для разрушения мерзлых грунтов и трамбования и др., поставляет­ся по специальному заказу или изготавливаются в мастерских управления механизации.

119

Ходовое оборудование состоят из ходовых частей — гусенично­го, пневмоколесного или шагающего, нижней рамы и опорного кру­га, на котором устанавливается платформа. На поворотной платформе размещено силовое оборудование, передаточные меха­низмы и механизмы подъема, напора, тяги изменения вылета стрелы и поворота. На платформе размешается также кузов, над­стройка, кабина и пульт управления.

Силовое оборудование экскаватора включает: при одномотор­ном приводе - двигатель внутреннего сгорания (чаще дизель) или электродвигатель, которые приводят в движение все механизмы с помощью фрикционных муфт или гидромуфт, электромагнитной муфты гидротрансформатора; при многомоторном приводе - ди­зель электрический или гидрообъемный и гидродинамический при­воды. При многомоторном приводе каждый механизм приводятся в движение индивидуальным двигателем.

Рабочее оборудование одноковшового экскаватора состоит из стрелы, рукояти (при оснащении прямой и обратной лопатами), передаточных и направляющих механизмов и исполнительного ор­гана - ковша. Рабочее оборудование экскаватора большей частью выпускается с жестким креплением ковша (прямая и обратная ло­паты и погрузчик) и с гибкой подвеской последнего на канате (драглайн, грейфер, кран, копровая установка и устройство для разрушения грунта - отколом и уплотнения – трамбованием). У экска­ваторов, с гибкой подвеской рабочего органа, стрела пятой (ос­нованием) соединяется с платформой, а голова её удерживается канатами через блоки двуногой или дополнительной стойки. При оборудовании прямой лопаты рукоять в седловом подшипнике крепятся в середине стрелы. Напорные механизмы, с помощью канатов и цепей, передают на рейку напорное усилие, необходи­мое

118

Рис.1. Кинематическая схема лабораторной шаровой мельницы МБЛ-5:

I - электродвигатель; 2 - муфта МУГО; 3 - редуктор червячный; 4 - муфта МУВП; 5 - подшипник; 6 - барабан; 7 - люк; 8 - подшипник

19

1.3.Проверочный расчет по кинематической схеме Определение частоты вращения производятся по формуле

n_б = n_дв / U_общ , ⁽³⁾

где n_б - - частота вращения барабана, об/мин;

n_дв - частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

U_общ - общее передаточное число привода (в данной

мельнице U_общ = U_ред)

U_ред - передаточное отношение червячного редуктора (см.техническую характеристику).

Полученные значения n_э , n_р , n_б - сравнить с паспортным и определить расхождения в процентах по формуле

δn =100 ( n_пасп - n_{эi рi б} )/n_пасп

где - паспортное значение частоты вращения барабана, об/мин (см.техническую характеристику)}

n_{эi рi б} - частота вращения барабана, об/мин (эксперимен­тальная n_э п. 1,1 ; рекомендуемая n_р п.1.2 ; определенная проверочным расчетом n_б п.1.3 ).

Объяснять возможные причины расхождений.

2. Определение коэффициента заполнения барабана мельницы мелющими телами

2.1. Определение фактического коэффициента заполнения. Экспериментально коэффициент заполнения определяется отно­шением объемов мелющих тел к внутреннему объему барабана (камеры) мельницы.

Для определения объема мелющих тел необходимо в одну каме­ру барабана загрузить 70 кг шаров и через открытый люк опре­делить размеры, показанные на рис.2. При этом размер а опреде-

20

ткой подвеской. К последним относятся экскаваторы с гидроцилиндрами, к первым - с канатами.

Одноковшовые экскаваторы, благодаря универсальности и на­дежности в работе, имеют самое широкое применение из всех землеройных машин. В строительном производстве в основном используются строительные одноковшовые экскаваторы малой и средней мощности.

Эти экскаваторы наиболее универсальны и могут использо­ваться с различным экскавационным, крановым, планировочным, сваебойным, погрузочным и другим оборудованием. Чаще всего строительные экскаваторы выпускаются с оборудованием прямой и обратной лопаты или драглайна. Более мощные экскаваторы поставляются промышленностью с одним видом оборудования. В настоящее время управления механизации, имея в наличия значи­тельное количество экскаваторов и большую номенклатуру смен­ного оборудования, предпочитают использовать каждый экскава­тор с одним видом оборудования. В этом случае уменьшается время на перестановку оборудования.

Одноковшовым экскаваторам присвоены индексы, характери­зующие его основные параметра. Например, Э0-5111АС (экскава­тор одноковшовый, пятой размерной группы, емкость ковша 1 м³ , на гусеничном ходу, с канатной подвеской, первой модели, про­шедшей первую модернизацию А, северного исполнения С). Более подробно классификация приведена в справочнике (1) .

Одноковшовые экскаваторы состоят из ходового, силового, рабочего и вспомогательного оборудования, а также нижней хо­довой рамы, поворотного круга, поворотной платформы, транс­миссии (передаточного механизма) надстройки и кузова и систе­мы управления.

117

Лабораторная работа №11

Одноковшовые экскаваторы

Целью настоящих указаний является ознакомление с работой экскаваторного оборудования одноковшовых экскаваторов с гибкой подвеской рабочего органа на действующей модели Э0-5111 и определение мощности привода экскаваторов и их производительности.

С методикой проведения работы студент обязан ознакомить­ся заблаговременно в читальном зале института. Все расчетные данные, согласно своему варианту, выписать и желательно вы­чертить схему рабочего оборудования экскаватора с комбиниро­ванным напором.

Выполнение лабораторной работы производится на модели экскаватора Э0-5111. Для определения усилий в канатах используются два пружинных динамометра.