ot_Zamuly

11.2. Назначение, устройство и работа универсального одноковшового экскаватора

Одноковшовый экскаватор – самоходная землеройная машина, предназначенная для разработки грунтов с последующим перемещением их и выгрузкой в отвал или в транспортные средства.

Для лучшего использования одноковшовые экскаваторы снабжаются различными видами именного рабочего оборудования. Одноковшовые экскаваторы, имеющие не менее четырех видов сменного рабочего оборудования, называются универсальными.

Универсальный одноковшовый экскаватор состоит из следующих основных частей: ходового оборудования, поворотной платформы с установленными на ней механизмами и силовой установкой, сменного рабочего оборудования.

В качестве рабочего оборудования одноковшовый экскаватор может иметь: прямую лопату, обратную лопату, драглайн, грейфер, кран и др.

Принципиальная схема устройства одноковшового экскаватора, оборудованного прямой лопатой, приведена на рис. 11.1, обратной

– на рис. 11.2.

М

117

Н

П

Д

Рис. 11.1. Принципиальная схема устройства одноковшового экскаватора с оборудованнием прямая лопата

Ц

Ш

О

П

118

Рис. 11.2. Схема рабочего оборудования экскаватора с обратной лопатой

Экскаватор (см. рис. 11.1) имеет гусеничное ходовое оборудование А, рама которого выполнена заодно с поворотным кругом Б. На этом круге с помощью опорно-поворотного устройства В закреплена поворотная платформа Г, на которой установлены двигатель Е, реверс Ж, лебедка подъема стрелы З, главная лебедка К, барабан напорного механизма Л, двухскоростная коробка передач Д, элементы силовой передачи и систем управления. Все оборудование, расположенное на поворотной платформе, закрыто кабиной И, в передней части которой расположены сиденье для машиниста и рычаги управления.

В передней части поворотной платформы шарнирно закрепляется пята стрелы Н рабочего оборудования прямой лопаты, в седельном подшипнике которой установлена рукоять М с ковшом П. Прямая лопата применяется для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора с погрузкой его на транспорт или в отвал.

Процесс работы экскаватора, оборудованного прямой лопатой, осуществляется следующим образом. При вдвинутой рукояти в забой опускается ковш П; выдвижением рукояти М обеспечивается прижатие его режущей кромки к грунту; затем поднимается ковш П и выдвигается рукоять М; часть грунта срезается режущей кромкой ковша и заполняет его. Заполненный грунтом ковш выводится из забоя выдвижением (возвратом) рукояти или подъемом стрелы; поворотом поворотной платформы Г он переносится к месту выгрузки. Открыв днище Р ковша, грунт высыпают. После этого рабочее оборудование с платформой поворачивается к месту очередного набора грунта, и рабочий цикл повторяется.

При смене прямой лопаты на другие виды сменного рабочего оборудования вместо барабана со звездочками привода напорного механизма на валу главной лебедки К устанавливается барабан для наматывания соответствующего рабочему оборудованию каната

(см. рис. 11.2).

Обратная лопата применяется при разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора с выгрузкой, в основном, в отвал.

Процесс работы экскаватора, оборудованного обратной лопатой (см. рис. 11.2), протекает следующим образом. При отпущенном

119

тяговом канате Т, растормаживая канат Ц подъемного полиспаста, рабочее оборудование опускают в забой. Стрела Н и рукоять О с ковшом П опускаются в забой до прижатия режущей кромки ковша к грунту. Подтягивая ковш П на себя и частично опуская стрелу Н с рукоятью О для создания напора на него, грунт срезают и заполняют ковш. Для вывода заполненного грунтом ковша из забоя поднимается стрела с рукоятью, и поворотом поворотной платформы рабочее оборудование перемещается к месту отсыпки грунта. Выгрузка грунта из ковша осуществляется включением подъемного каната Ц и растормаживанием тягового Т; при этом происходит поворот рукояти О относительно стрелы Н так, что ковш П уходит от экскаватора, его открытая сторона обращается вниз, и грунт высыпается. После выгрузки рабочее оборудование поворачивается к месту очередного набора грунта, и рабочий цикл повторяется.

Для предотвращения трения подъемного каната на передней части поворотной платформы Г установлена передняя стойка Ш с неподвижными блоками подъемного полиспаста, подъем которой осуществляется стрелоподъемной лебедкой.

Драглайн применяется при разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора с выгрузкой в отвал или на транспорт. В отличие от обратной лопаты, драглайн оборудуется решетчатой стрелой С и ковшом совкового типа Ф, подвешенным к ней на специальной упряжи У (рис. 11.3), что обеспечивает большие радиусы копания и выгрузки и большую глубину копания.

120

разработки сравнительно неплотных грунтов ниже уровня стоянки экскаватора при разгрузке грунта на транспорт или в отвал. Отличительная особенность работы грейфера – сравнительно большие радиусы копания и разгрузки и возможность отрывать глубокие выемки с почти отвесными стенками (типа колодца).

Процесс работы грейфера (рис. 11.4) протекает следующим образом. При расторможенных замыкающем Т и подъемном Ц канатах на грунт опускается ковш Х (с раскрытыми челюстями). Зубья и режущие кромки челюстей частично врезаются в грунт. Натягивая замыкающий канат Т, ковш Х закрывается, поднимается на требуемую высоту и поворачивается вместе с платформой к месту разгрузки; здесь челюсти ковша раскрываются, и грунт высыпается. Затем следует поворот ковша в сторону забоя, и цикл работы повторяется.

Рис. 11.4. Схема рабочего оборудования экскаватора грейфер

Основным показателем эффективности применения одноковшового экскаватора является его эксплуатационная производительность, которая может быть определена по формуле

122

Tц tк tп tв tпз ,

где tк – время копания;

tп – время поворота на выгрузку; tв – время выгрузки;

tпз – время поворота в забой.

Продолжительность копания ковшом прямая лопатоа с учетом подъема его над забоем (для безопасности поворота) ориентировочно определяется по формуле

tк H h , с, vп

где H – высота резания, м;

h – высота ковша, м, h 0,9 м;

vп – скорость подъема блока ковша, м/с.

Аналогичным образом определяется продолжительность копания обратной лопатой.

Продолжительность копания драглайном определяется по формуле

20...25 ; средних 30...35 ; легких 40...45 ;

vт – скорость тягового каната ковша, м/с.

Время поворота на выгрузку tп и обратно в забой tпз определя-

124

ется по формуле

60

tп tпз 360nп ,

где – угол поворота поворотной платформы, град;

nп – скорость поворота платформы, об/мин, при 90 – на первой передаче, при 90 – на второй передаче.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1 2

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

12.1.Задание к лабораторной работе

1.Изучить устройство и рабочий процесс одноковшовых экскаваторов с гидравлическим приводом.

2.Вычертить принципиальную схему рабочего оборудования экскаватора и описать его устройство и работу.

3.Определить эксплуатационную производительность экскаватора при заданных условиях работы.

Та б л и ц а 12.1

Варианты задания

Окончание табл. 12.1

125

12.2. Общие сведения о конструкции гидравлических экскаваторов

Конструктивно-кинематическая схема рабочего оборудования

экскаватора с гидравлическим приводом обеспечивает жесткую передачу усилий, точность изменения скорости и направления движения. Главной особенностью является возможность непосредственного воздействия привода на исполнительные органы экскаватора. При гидравлическом приводе управление осуществляется гидравлическими распределителями, изменяющими направление движения жидкости, подаваемой насосом в рабочие цилиндры.

На рис. 12.1 дана схема рабочего оборудования обратная лопата неполноповоротного экскаватора ЭО-2621В. На рис. 12.2 изображены гидравлические полноповоротные экскаваторы.

Экскаватор (рис. 12.1) состоит из базового трактора, рамы с поворотной колонкой и рабочего оборудования. К остову трактора крепится обвязочная рама, в которой установлена поворотная колонка 8. Для повышения устойчивости экскаватора в работе к рамке прикреплены опорные башмаки 7. На поворотную колонку навешивается стрела 6 с рукоятью 4 и ковшом 5. Рабочее движение осуществляется с помощью гидравлического привода, элементами которого являются гидроцилиндры 1 поворота стрелы, рукояти и ковша

3.

126