5.11. Механизмы и аппаратура управления

На экскаваторах применяются следующие способы управления:

- ручное; - гидравлическое; - пневматические;

- комбинированные (электро-гидравлические, электро-пневматические)

5.11.1. Ручное управление применяется только на экскаваторах малой мощности

Недостатки :

- необходимость затраты больших мускульных усилий;

- отсутствие и плавность и быстроты включения.

5.11.2. Гидравлическое управление применятся на однодвигательных экскаваторах небольшой мощности, где протяженность гидравлических коммуникаций сравнительно невелика:

Достоинства: - компактность исполнительных цилиндров;

- быстрота действия;

- плавность включения;

Недостатки:

- система зависит от температуры среды; - чувствительна к засорению;

- частые утечки масла.

5.11.3. Пневматическое управление применяются на таких же экскаваторах, что и гидравлическое.

Достоинство:

- плавность включения

- меньшая длина трубопроводов, чем при гидравлическом (нет обратного трубопровода)

- система не чувствительна к малым утечкам воздуха и не загрязняется

Недостатки: - трудность обнаружения мест утечки воздуха; - значительные габариты исполнительных пневмоцилиндров; - сложность все системы в целом (компрессоры, воздухосборники, фильтры)

5.11.4. Электрическая система применяется для управления контакторами

электрических цепей экскаваторов.

5.11.5. Электрогидравлическая и электропневматическая системы управления отличаются от чисто гидравлической и пневматической значительным сокращением подводящих трубопроводом. Включение исполнительных цилиндров производится золотниками, управление которыми осуществляется электромагнитами. Применяются эти системы на экскаваторах средней мощности и мощные.

Лекция 16

5.12. Статический расчет одноковшовых экскаваторов

Статическим расчетом определяется уравновешенность поворотной платформы и устойчивость экскаватора.

Уравновешивание поворотной платформы достигается соответствующим размещением всех механизмов на платформе и выбором соответствующего противовеса.

Размеры противовеса рассчитываются для двух положений экскаватора:

1. для груженого ковша, выдвинутого на 2/3 вылета рукояти;

2. для ковша опущенного на почву (вес ковша и рукояти не создает момента ).

Схема 1 к статическому расчету прямой лопаты

Размер противовеса определяется из уравнения моментов относительно точки А, а затем относительно точки В.

Уравнение моментов относительно А и рукояти выдвинутой на 2/3, позволяет определять минимальный размер противовеса:

,

где - силы веса отдельных узлов экскаватора ;

- плечи действия сил относительно точки А (по схеме1).

Из этого уравнения и определяется минимальная величина G^’_np. Аналогичным способом составляются уравнения моментов относительно точки В для второго случая (ковш опущен на землю) и определяется максимальная величина противовеса G^’’_np.

При решении уравнений возможно 3 случая:

1)G^’_np < G^’’_np;

2) G^’_np = G^’’_np;

3) G^’_np > G^’’_np.

В первом и втором случаях принимается противовес G^’_np. В третьем случае нужно сделать одно из следующих мероприятий:

1) изменить размещение механизмов на поворотной платформе так, чтобы G^’_np ≤ G^’’_np;

2) увеличить диаметр поворотного круга;

3) уменьшить размеры рабочего оборудования.

Устойчивость экскаватора проверяется расчетом при работе и передвижении. В рабочем положении устойчивость гусеничного экскаватора с оборудованием прямой лопаты рассчитывается при роботе поперек гусениц. Моменты опрокидывающий и удерживающий рассчитывается по отношению к оси, проходящей по краю опорных катков (точка С).

Расчет ведется для двух случаев:

1. отрыв тяжелого препятствия встреченного в забое;

2. наиболее не благоприятный случай нормальной работы;

Первый случай. Принимается средний вылет величины рукояти по схеме 2:

Схема 2 к статическому расчету прямой лопаты

При котором подъемный канат имеет вертикальное положение; стрела наклонена под углом 45º к горизонту, экскаватор стоит на горизонтальной площадке, ковш пуст.

Вначале определяется усилие в канате исходя из мощности двигателя подъемной лебедки. Затем из уравнения моментов относительно оси напорного вала определяется максимальное усилие на зубьях ковша.

Опрокидывающий момент представляет собой сумму произведений Р_пол.max, веса ковша G_к, рукояти G_р и стрелы G_с на соответствующие радиусы, а удерживающий момент создается весом всех частей экскаватора, находящихся слева от точки С.

Коэффициент устойчивости равен:

Значение К > 1,1 указывают на завышенный вес экскаватора.

Второй случай: принимается груженный ковш при полном вылете, расположенной горизонтально.

Усилие на зубьях ковша Р_пол.max определяется, как и в предыдущем случае. Этот случай соответствует концу копания, когда ковш выводится из грунта и сила напора действует на “себя”. В расчет принимается обычно ½ Р_пол.max определенной по мощности напорного двигателя (для крупных моделей принимают полное значение Р_пол.max)

Коэффициент устойчивости, как и в первом случае должен быть:

Устойчивость при движении рассчитывается при движении на подъем и под углом. В общих случаях учитывается давление ветра равное 245 Па действующее в направлении, уменьшающем устойчивость экскаватора.

Для движения на подъем, стрела берется под минимальным углом (30º) рукоять на максимальном вылете с опущенным ковшом.

При движении под уклон стрела берется под максимальным углом, рукоять весит вертикально.