Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с классификацией одноковшовых экскаваторов по конструкции рабочего оборудования.

2.Изучить конструктивные схемы прямой напорной лопаты с выдвижной рукоятью. Выполнить схемы (см. рис. 2.1, 2.2).

3.Изучить конструктивные схемы прямой коленно-рычажной напорной лопаты. Выполнить схемы (см. рис. 2.3).

4.Изучить конструктивную схему прямой напорной лопаты с оборудованием типа «Суперфронт». Выполнить схему (см. рис. 2.4).

5.Изучить конструктивную схему прямой гидравлической лопаты. Выполнить схему (см. рис. 2.5).

6.Изучить конструктивные схемы драглайна и грейфера. Выполнить схемы (см. рис. 2.7, 2.8).

Содержание отчета

1.Назначение, область применения и классификация экскаваторов цикличного действия по конструкции рабочего оборудования.

2.Конструктивные схемы экскаваторов.

3.Общее устройство, достоинства и недостатки экскаваторов цикличного действия:

прямой напорной лопаты с выдвижной рукоятью; экскаватора с коленно-рычажным механизмом напора; экскаватора с рабочим оборудованием типа «Суперфронт»; гидравлического экскаватора; экскаваторов с гибкой связью рабочего органа.

Вопросы и задания для самопроверки

1.Назовите основные принципиальные различия между конструктивными схемами прямой напорной лопаты с выдвижной рукоятью.

2.Перечислите основные достоинства и недостатки зубчатореечного механизма напора.

3.Каким образом в коленно-рычажных лопатах уменьшают перекос ковша и устраняют скручивающие нагрузки на рукояти?

4.В чем основные принципиальные отличия схемы лопаты типа «Суперфронт» от схем коленно-рычажных прямых лопат?

5.В чем заключаются преимущества прямой гидравлической лопаты перед механическими лопатами?

70

6.Каким образом можно регулировать толщину стружки при зачерпывании горной массы драглайном?

7.Как осуществляется разгрузка ковша драглайна и грейфера?

Лабораторная работа 3

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ ЭКСКАВАТОРОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Цель работы: изучить конструктивные схемы, принцип работы, назначение, достоинства и недостатки рабочего оборудования экскаваторов непрерывного действия (цепных, роторных и фрезерного типа).

3.1.Классификация, назначение

иобласть применения

Выемочно-погрузочные машины непрерывного действия – многоковшовые экскаваторы, они различаются по типу рабочего органа и характеру перемещения его в пространстве.

По типу рабочего органа экскаваторы непрерывного действия бывают цепными, скребково-ковшовыми, роторными, фрезеро-ков- шовыми, с бесковшовым фрезерным рабочим органом.

По характеру движения рабочего органа экскаваторы непрерывного действия подразделяются:

на экскаваторы продольного копания, у которых направление рабочего движения (ротора, цепи) совпадает с направлением их перемещения;

экскаваторы поперечного копания (обычно с неповоротной платформой), у которых направление рабочего движения (ротора, цепи, скребка) перпендикулярно к направлению их перемещения;

экскаваторы радиального копания, у которых рабочий орган (ротор, ковшовая цепь) вместе с платформой поворачивается относительно базы машины.

На открытых разработках применяются преимущественно роторные и цепные экскаваторы поперечного и радиального копания.

71

Эти экскаваторы используют на однотипных работах большого объема, сосредоточенных в одном месте или на большом протяжении.

Экскаваторы продольного копания – это машины фрезерного типа, а также траншейные и землеройные машины. Последние предназначены для строительства каналов и относятся к строительным.

3.2. Конструктивные схемы цепных экскаваторов

Многоковшовый цепной экскаватор (рис. 3.1) зачерпывает горную массу ковшами 1, укрепленными на бесконечной цепи, двигающейся по ковшовой раме 2 и приводимой в движение приводной звездочкой 3. Двигаясь по забою снизу вверх, ковши заполняются горной массой и транспортируют ее по приемному желобу 4 к приводной звездочке, где они опрокидываются и порода высыпается в бункер или на приемные промежуточные конвейеры на отвальной консоли 6, откуда она через погрузочные устройства поступает в вагоны или на магистральный конвейер. Ковшовая рама имеет роторное колесо 9 для подборки породы. Вся конструкция экскаватора смонтирована на нижней раме 5 и может поворачиваться на шариковом круге относительно центральной колонны 7. На колонне монтируются стрелы для подвески отвальной консоли 8 и ковшовой рамы 10.

Исполнительный орган при отделении стружки от массива движется в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Цепные экскаваторы поперечного черпания различают по следующим основным признакам: взаимному расположению экскаватора и забоя; конструкции рабочего оборудования; способу подачи рабочего оборудования в забой; конструкции разгрузочных устройств; способу связи рабочего оборудования с ходовой тележкой; типу ходового оборудования.

По взаимному расположению экскаватора и забоя различают экскаваторы нижнего черпания (забой расположен ниже уровня передвижения экскаватора) и экскаваторы верхнего черпания (забой выше уровня передвижения экскаватора). У современных моделей экскаваторов рабочее оборудование может легко перестраиваться с верхнего черпания на нижнее и наоборот. Разработка забоя верхним черпанием менее энергоемка, однако для него в большинстве случаев более рационально применять роторные экскаваторы.

72

В зависимости от конструкции рабочего оборудования экскава-

торы могут быть: с жестко направленной ковшовой цепью, свободно провисающей нижней ветвью ковшовой цепи и комбинированные.

2

Рис. 3.1. Конструктивная схема многоковшового экскаватора с гусеничным ходовым оборудованием: 1 – ковши; 2 – ковшовая рама; 3 – приводная звездочка цепи; 4 – приемный желоб; 5 – нижняя рама; 6 – отвальная консоль; 7 – центральнаяколонна; 8 – стрелаподвескиотвальнойконсоли; 9 – роторное колесо для подборки породы; 10 – подвеска ковшовой рамы

Ковшовая рама, как правило, имеет жестко направленную цепь. Такие экскаваторы применяют для работы в однородных грунтах или на планировке откосов. Рамы с направляющими для цепей обеспечивают хорошее наполнение ковшей и позволяют работать с большой глубиной черпания.

Рама со свободно висящей нижней ветвью имеет более высокий КПД, причем цепь в меньшей степени подвержена динамическим нагрузкам при работе в породах с твердыми включениями. Свободно провисающая цепь обладает значительной свободой перемещения, как в плоскости своего движения, так и перпендикулярно к ней. Поэтому ковши, встречая при своем движении препятствия, обходят их, чем предотвращают поломки ковшей и разрывы цепи. Рамы со свободным провисанием цепи в настоящее время применяют редко (главным образом на драгах), так как они ограничивают высоту уступа и снижают производительность экскаватора.

73

При наличии твердых включений в массиве уступа используют комбинированные рамы, у которых в нижней части цепь провисает свободно, а в верхней – движется в направляющих. У всех видов рам холостая ветвь ковшовой цепи движется по роликам.

По способу подачи рабочего оборудования в забой цепные экска-

ваторы могут быть веерного или параллельного черпания. Современные экскаваторы в зависимости от конструктивного исполнения ковшовой рамыимашинывцеломмогутработатьтемидругимспособом.

По конструкции разгрузочных устройств и способу связи разгрузочнойконсолисходовойтележкой(рис. 3.2) экскаваторывыпускают:

сцентральным разгрузочным бункером, расположенным в нижней раме (рис. 3.2, а);

сконсольнымнеповоротным(рис. 3.2, б, в) ленточнымконвейером;

сконсольным поворотным полностью уравновешенным конвей-

ером (рис. 3.2, г);

сконсольной отвалообразующей стрелой (рис. 3.2, д), длина которой может достигать 60–100 м;

сразгрузочным мостом (рис. 3.2, е), применяемым для наиболее мощных экскаваторов.

Как видно из схем, по способу связи разгрузочной консоли с ходовой тележкой экскаваторы подразделяются на неповоротные и поворотные. У первых разгрузочная консоль жестко связана в горизонтальной плоскости с корпусом и ходовой частью. У вторых рабочая консоль

поворачивается относительно ходового оборудования в горизонтальной плоскости на некоторый угол или на 360о (полноповоротные).

По ходовому оборудованию экскаваторы могут быть с рельсовым, гусеничным, рельсогусеничным и шагающим ходом. В настоящее время цепные экскаваторы изготавливают на гусеничном (рис. 3.2, в–е) или, реже, на рельсовом (рис. 3.2, а, б) ходу.

У экскаваторов с рельсовым ходом подвижной состав для погрузки, как правило, пропускают под корпусом машины через портал, на котором установлены бункеры и погрузочные устройства (рис. 3.2, а). Экскаваторы называют однопортальными, если под ними проходит один железнодорожный транспортный путь, и двухпортальными, если два пути. Одной из существенных особенностей работы крупных многоковшовых экскаваторов (при условии отгрузки горной массы на железнодорожный транспорт) является то, что во время работы по специальной рельсовой колее движется сам экскаватор, а не загружаемый им железнодорожный состав.

74