Меню

Рабочее оборудование экскаватора с обратной лопатой состоит из

Устройство, технические характеристики и работа экскаваторов

Определение и назначение

Экскаватор – это машина для копания грунта. Рабочим органом является ковш. Он может быть различной конструкции. Для расширения функциональности применяется сменное оборудование: кран (крюк), гидромолот, сваебойный копер и т.п. Кроме «классической» техники, существуют экскаваторы-погрузчики и мини-экскаваторы. По принципу работы, экскаваторы делятся на следующие виды:

  • Цикличные (циклического действия). Сюда относятся одноковшовые машины.
  • Непрерывного действия. В эту группу входят: многоковшовые роторные, с фронтальной фрезой, траншейные с зубчатой цепью.
  • Вакуумные.

Ниже рассматривается только первая категория – экскаватор с ковшом. По назначению принята следующая классификация:

  • Строительные. Объем ковша до 3 м3. Используются, в основном, на земляных или погрузочно-разгрузочных работах. Большинство моделей являются универсальными (т.е. имеют 4 и более видов сменного оборудования).
  • Карьерные. Комплектуются рабочим оборудованием от 2 м3 до 8 м3. Применяются в карьерах на разработке скальных пород, угольных или рудных месторождений.
  • Вскрышные. Вместимость ковша от 6 м3. Используются при необходимости снять (вскрыть) верхний слой породы, под которым залегают полезные минералы. Отличительная особенность – удлиненная стрела и большая мощность.

В отдельную группу выделяют специальную технику. Сюда входят торфяные, разрушительные, тоннельные, спасательные, подземные, железнодорожные, подводные, болотные и другие модели. Для них нужны специальная оснастка и навесное оборудование.

Виды экскаваторов

Существуют определенные конструктивные отличия в технике по области применения. Это универсальные строительные механизмы, позволяющие решать широкий спектр заданий. Есть карьерные устройства, применяемые при работе с ископаемыми. Существует также мощная вскрышная спецтехника, поставляемая обычно на месторождения открытого типа.

Экскаватор-погрузчик

Экскаватор-погрузчик

Это один из самых популярных видов спецтехники, применяемой при выполнении дорожных и строительных работ. Модельная линейка относится к категории универсальной техники, оснащенной навесными механизмами с ковшами. Условно назначение экскаватора–погрузчика можно разделить на два режима:

  • Разрыхление грунта, копание и последующая выемка.
  • Работа в режиме перемещения грузов, грунта, стройматериалов и их последующая погрузка.

Существуют отличия по грузоподъемности, по типу рамы, по виду ходовой части. Погрузка может быть как фронтальной, так и боковой, задней. Техника выпускается с одним или несколькими ковшами.

Спецтехника используется при погрузке самых разнообразных сыпучих материалов, сырья. Механизмы доказали эффективность в процессе выемки грунта при работах в котлованах, траншеях. Если вас интересуют виды и назначение экскаваторов, то эта техника идеально подходит для расчистки площадок, буксировки стройматериалов на незначительные дистанции. Без нее сложно обойтись при укладке труб, в процессе борьбы со снежными заносами.

Колесный экскаватор

Колесный экскаватор

Комплектация шасси колесами позволяет заметно повысить спектр применения спецтехники. Вы можете расширить назначение экскаватора, используя его при необходимости на нескольких отдаленных участках. При движении по дорогам общего назначения колесная техника не деформирует полотно, ее удобно использовать в городской черте, поблизости от зданий, в ограниченном свободном пространстве. Основные преимущества заключаются в мобильности и маневренности.

Гусеничный экскаватор

Гусеничный экскаватор

Эта спецтехника значительно превосходит колесную по рабочим характеристикам. Ее можно применять на сложном грунте благодаря превосходной проходимости. Экскаватор в руках опытного специалиста способен преодолевать уклоны до 35°. Его отличает солидный запас мощности, высокие показатели грузоподъемности.

Таблица технических характеристик

Технические характеристики экскаваторов разбросаны в очень широком диапазоне. Это связано с тем, что машины имеют разное назначение и рассчитаны на различные объемы работ. Основные технические характеристики сведены в таблицу:

Класс и № размерной группы Эксплуатационная масса, тонн Мощность двигателя, л.с. Объем ковша, м3
Особо легкий «0» Менее 3 10-40 Менее 0,1
Легкий «1» 5-6 30-50 0,15-0,4
Легкий «2» 8-9 40-60 0,25-0,6
Средний «3» 10-12 50-80 0,3-1,0
Средний «4» 19-30 80-130 0,65-1,6
Тяжелый «5» 30-40 100-200 1,2-2,5
Тяжелый «6» 55-60 200-350 1,6-4
Особо тяжелый «7» 80-100 300-500 2,5-6,3
Особо тяжелый «8» 100-160 400-800 5-10

Объем ковша приведен геометрический. Реальное количество забираемого грунта во время работы, за счет «шапки», на 15-30% выше. На машины, которые планируется использовать на тяжелых грунтах, ставят ковши меньшего объема, чем надо для данной группы.

Кроме указанных в таблице параметров, производительность экскаватора зависит от его конструкции и технического состояния. А также от факторов, не относящихся непосредственно к агрегату: правильной организации работы, квалификации машиниста, плотности грунта и т.п.

Основное рабочее оборудование

Прямая лопата

Прямая лопата основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта выше уровня стоянки экскаватора.

Схема рабочего цикла гидравлического экскаватора с прямой лопатой Ковш прямой лопаты закреплен на рукояти. Рукоять в свою очередь шарнироно закреплена на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе машины. У гидравлических экскаваторов ковш на рукояти закреплен подвижно – разгрузка ковша обеспечивается его опрокидыванием с помощью гидроцилиндра. У механических экскаваторов положение ковша относительно рукояти в процессе работы не меняется – разгрузка ковша выполняется при открывании его днища. Копают грунт в направлении от экскаватора. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счет минимального количества операций в одном цикле копания). Применяется для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ.

Рабочий цикл экскаватора с прямой лопатой состоит из следующих операций:

  • Загрузка ковша – выполняется поворотом рукояти относительно стрелы. Положение ковша относительно рукояти и стрелы относительно машины остается неизменным.
  • Поворот платформы – по окончании загрузки ковша выполняется поворот платформы с рабочим оборудованием экскаватора. Ковш перемещается к месту разгрузки. Его положение относительно поворотной платформы машины не изменяется.
  • Подъем стрелы – перед разгрузкой ковша выполняется подъем стрелы экскаватора для увеличения погрузочной высоты.
  • Разгрузка ковша – на гидравлических экскаваторах осуществляется поворотом ковша относительно рукояти (опрокидыванием). На механических экскаваторах выполняется открывание днища ковша.

Обратная лопата

Схема работы гидравлического экскаватора с обратной лопатой Обратная лопата – основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.

В зависимости от типа применяемых приводов рабочий цикл обратной лопаты различаются.

  • Для гидравлических экскаваторов с независимым приводом стрелы, ковша и рукояти:
  • Заглубление стрелы в котлован с одновременным позиционированием рукояти;
  • Загрузка ковша его поворотом относительно рукояти;
  • Выглубление стрелы с одновременным разворотом рукояти и поворотом ковша для предотвращения высыпания грунта.
  • Поворот платформы с рабочим оборудованием;
  • Разгрузка ковша его поворотом относительно рукояти.
  • Для механических экскаваторов с двухканатным приводом рукояти, зависимым положением стрелы и фиксированным положением ковша:
    • Заглубление стрелы и рукояти в котлован (выполняется растормаживанием подъемного каната);
    • Загрузка ковша поворотом рукояти относительно стрелы в направлении экскаватора (выполняется натяжением тягового каната при расторможенном подъемном канате);
    • Выглубление стрелы и рукояти из котлована (выполняется натяжением подъемного каната при натянутом и заторможенном тяговом канате);
    • Поворот платформы с рабочим оборудованием;
    • Разгрузка ковша поворотом рукояти относительно стрелы в направлении от экскаватора (выполняется натяжением подъемного каната при одновременном разматывании тягового каната).

    Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.

    Ковши

    В разговоре о технических характеристиках экскаваторов особое внимание должно уделяться ковшам – их разновидностям и применению. На машинах данного типа используются:

    • Основной и сменные ковши.
    • Специальные ковши.
    • Драглайн.
    • Грейфер.

    По объему экскаваторные ковши делятся на:

    1. Особо легкие: до 0,1 м3
    2. Легкие: 0,15 – 0,6 м3
    3. Средние: 0,65 – 1,6 м3
    4. Тяжелые: 1,6 – 4,0 м3
    5. Особо тяжелые: 4,0 – 10,0 м3

    Важно

    Основной или стандартный ковш – универсальный. Он рассчитан на выполнение различных работ на легких и средних грунтах. Объем зависит от класса машины.

    Со стрелой «прямая лопата» такой ковш разрабатывает породу выше опорной поверхности экскаватора. «Обратная лопата» — ниже. Сменные ковши аналогичной конструкции рассчитаны на больший или меньший объем материала. Специальные ковши предназначены для выполнения определенных работ:

    Драглайн

    • Усиленный – для твердых пород.
    • Скальный – с хорошо защищенной поверхностью.
    • Рыхлитель – со ступенчатым расположением зубьев.
    • Однозубый рыхлитель – для корчевания.
    • Планировочный – способен наклоняться в любую сторону.
    • Решетчатый (скелетный) – для погрузки сыпучих материалов. Может разделять породу на фракции.
    • Погрузочный. Тоже для сыпучих, но облегченной конструкции и с увеличенным объемом.
    • Траншейный – износостойкий, с прочными боковыми пластинами.
    • Профильный (трапециевидный) – для копания каналов.
    • Зачистной. Облегченный, с отверстиями для стока воды.

    Первые два вида часто тоже считают основными. Драглайном называется модель экскаватора со специфичным ковшом, который подвешен на тали в виде системы подвижных и неподвижных блоков и канатов (полиспаст). Подобный механизм дает выигрыш в силе или в скорости. Кроме него, имеются подъемная и тяговая лебедки, ковш и стрела. Применяется чаще всего в мелиоративном и гидравлическом строительстве, на карьерных вскрышных работах, при больших объемах грунта. Грейферный ковш – это челюстной захват для сыпучих и мелкокусковых материалов. Он опускается на тросе (при необходимости – свободно сбрасывается) сверху и углубляется в грунт. Челюсти смыкаются, захватывая породу, после чего ковш поднимается. Применяется для разработки грунтов, как выше, так и ниже опорной поверхности. А также на погрузочно-разгрузочных работах, для рытья котлованов, очистки каналов и т.п.

    Общее устройство одноковшовых экскаваторов


    Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на гусеничном шасси

    Основой конструкции является рама машины с закреплённым опорно-поворотным устройством, на котором монтируются: платформа с силовой установкой, кабина оператора, трансмиссионные узлы и стреловое оборудование с ковшовым устройством.

    К раме крепится механизм хода, обеспечивающий перемещение и манёвры машины.

    Эффективное использование экскаватора определяется типом его шасси, силового привода, рабочего оборудования, возможностями поворота стрелового оборудования относительно рамы.

    Узел поворота платформы экскаватора

    По типу исполнения механизм может быть полноповоротным, обеспечивающим полное вращение платформы по оси, или неполноповоротным с углом отклонения до 90°.

    Читайте также:  В какой офис мгтс сдавать оборудование


    Опорно-поворотное устройство экскаватора

    Платформа опирается на раму через роликовый опорно-поворотный круг (ОПК). Конструкция которого воспринимает разнонаправленные нагрузки и позволяет управлять направлением перемещения.

    Неполноповоротные устройства применяются для установки навесного экскаваторного оборудования на тракторные, автомобильные шасси и выполняются в виде поворотной колонки с жёстко закреплённой на раме носителя осью.

    Рабочее оборудование и его привод

    Наиболее применяемый тип экскаватора — с рабочим органом в виде подвижного ковша, закреплённого на стреле, её рукояти, тросах. Загрузка ковшового устройства производится его перемещением при резании грунта.

    У большинства универсальных экскаваторов ориентация зубьев ковша на машину определяет её как обратную лопату.

    Агрегаты, с направлением зубьев ковша от машины и с механизмом открытия днища ковша, называют прямой лопатой.

    В качестве силового привода рабочего ковша, стрелы и её рукояти используются:

    1. Механическая канатная схема – трехбарабанная лебёдка с системой канатов. На лебёдку усилие передаётся через механическую передачу от двигателя экскаватора. Эффективная работа подобного оборудования зависит от опыта и навыков оператора, схема трудно подаётся автоматизации.
    2. Электромеханическая канатная схема – привод каждого лебёдочного механизма и устройств управления осуществляется от индивидуального электромотора. Применяется в карьерных экскаваторах, шагающих драглайнах с внешним энергопитанием.
    3. Гидравлическая система. Воздействие на исполнительные органы осуществляется штоками гидроцилиндров и гидравлическими моторами. Схема в полной мере совмещается с цифровыми системами автоматического контроля и управления. На подобное оборудование перешли все ведущие производители экскаваторной техники.

    Для разработки грунтов ниже опорной поверхности ходовой части используют комплект оборудования драглайн, подвешиваемого на канатах к стреле.

    Тип ходовой системы

    Пневмоколесное исполнение


    Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлилический, колесная платформа

    Экскаваторы полноповоротного исполнения не предназначены для использования на обводнённых и слабых грунтах. Для повышения устойчивости на всех этапах рабочего цикла применяются аутригеры. Перемещаются самостоятельно со скоростью до 30 км/час, могут буксироваться к месту проведения работ. Ковшовое устройство типа обратная лопата с ёмкостью от 0,04 до 1,5 м3. Как дополнительное оборудование используют погрузочный грейфер, захваты, гидромолот. Привод на ходовую часть от общей силовой установки экскаватора или от отдельного двигателя.

    На шасси автомобиля

    Как база используется автомобиль повышенной проходимости. Стрела, её рукоять и ковш управляются гидравликой. Телескопический узел стрелы и регулируемая гидросистемой установка ковша позволяют использовать машину в качестве экскаватора-планировщика, в режимах прямой и обратной лопаты.


    Экскаватор-планировщик цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на автомобильном шасси

    Гусеничное исполнение

    Устройство одноковшового экскаватора на гусеничной платформе в значительной мере упрощает работы по балансировке машины, обеспечение её устойчивости. По сравнению с колёсным исполнением почти на порядок снижается давление на почву, улучшается проходимость агрегата. Тип исполнительного оборудования прямая и обратная лопата, драглайн. Ёмкость ковша от 0,04 до 26 м3.


    Экскаватор цикличного действия – прямая лопата, троссовый, на гусеничной платформе

    Источник

    

    Рабочее оборудование экскаватора

    Рабочее оборудование экскаватора.

    Рабочее оборудование экскаватора – это совокупность основного и дополнительного рабочего оборудования экскаватора. К нему относится прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, струг, планировщик откосов, рыхлитель, манипулятор, подъемный кран и пр.

    Рабочее оборудование экскаватора:

    Экскаватор – разновидность тяжелой техники, используемой преимущественно в строительстве и горнодобывающей отрасли. История этих машин уходит корнями в глубокую древность: еще народы Египта, и Рима применяли аналоги современных экскаваторов для создания своих сооружений. Сегодня выемочно-погрузочная машина имеет множество разновидностей, а одной из ее ключевых характеристик считается вид установленного рабочего оборудования.

    Функционирование всего рабочего оборудования экскаватора обеспечивается усилиями машины-базы, на котором оно установлено, а потому может изменяться и дополняться исходя из поставленных перед техникой задач.

    Непосредственно рабочее оборудование делится на два типа:

    – основное – необходимое для рыхления, выемки и срезания грунта;

    – дополнительное – используемое для всех прочих операций.

    К основному рабочему оборудованию относятся прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, струг, планировщик откосов.

    К дополнительному рабочему оборудованию относятся прочие типы устройств, которыми оснащаются поворотные платформы: рыхлитель, манипулятор, подъемный кран и пр.

    Прямая лопата:

    Назначение прямой лопаты: рыхлить, снимать, копать грунт (слои земли, горные породы и прочее) выше уровня расположения техники.

    Конструкция прямой лопаты являет собой ковш, соединенный с рукоятью, которая при помощи шарниров крепится к стреле. Последняя, тоже шарнирным типом, крепится к вращающейся платформе, установленной на шасси-основе.

    Применительно к типу привода, перемещение ковша и рукояти может быть:

    – подвижным – опрокидывание ковша обеспечивают цилиндры (гидравлический);

    – без движимым – высыпание материала происходит через открывающееся днище ковша (механический).

    Число выполняемых в одном цикле операций у прямой лопаты мало, а усилие копания – максимально среди всех видов основного рабочего оборудования, поэтому она считается наиболее производительной.

    Основное использование прямой лопаты – разработка земных недр и загрузка материалов в технику.

    Рабочий цикл прямой лопаты включает:

    Источник

    Экскаваторные ковши: конструкция, типы, изготовление

    Назначение обратной лопаты

    Если изучить фото обратной лопаты более подробно, можно сделать вывод, что данное приспособление представляет собой ковш стандартной конструкции, развернутый в обратном направлении. Это позволяет успешно разрабатывать с его помощью различные типы грунта, рыть траншеи и другие объекты, расположенные ниже уровня экскаватора.

    Сфера применения подобных устройств невероятно широка, однако чаще всего они используются в строительной деятельности, при необходимости рытья канав, траншей, котлованов. Они повсеместно применяются для:

    • перемещения/погрузки различных материалов;
    • удаления горной породы;
    • добычи ископаемых;
    • сооружения различных инфраструктурных объектов;
    • работ по очищению водоемов.

    Обратная лопата применяется во многих случаях
    При этом экскаватор с прямой лопатой значительно эффективнее работает с участками выше уровня стоянки, а обратный аналог в таких случаях гораздо менее эффективен. Агрегаты с обратным механизмом отличаются значительным весом, что несколько ограничивает возможность их использования при работах в городских условиях.

    Преимущества и недостатки

    Прямая и обратная лопата экскаватора обладают схожей конструкцией, но по своим функциональным возможностям и рабочим параметрам они значительно различаются. К числу характерных преимуществ экскаваторов с обратным расположением ковша следует отнести следующие особенности:

    • более длинная стрела, позволяющая осуществлять манипуляции с грунтом на внушительном удалении от устройства;
    • свобода перемещения, позволяющая рыть глубокие котлованы;
    • внушительный радиус захвата и объем ковша, позволяющий значительно увеличить эффективность работ.

    Обязательно почитайте: Зуб бороны: устройство, ремонт

    Подобные устройства обладают простой и надежной конструкцией, а принцип их эксплуатации крайне прост. У экскаваторов с этим рабочим органом есть сразу несколько существенных недостатков. Такие устройства отличаются гибкой подвеской, что ограничивает сферу их применения. Они зачастую не способны сформировать первоначальное углубление, необходимое для работы, в связи с чем возникает потребность в предварительном рыхлении грунта. Поскольку точность выгрузки таких агрегатов невелика, для дальнейшей погрузки, как правило, используется специальный отвал, а также дополнительные виды техники.

    Экскаватор-драглайн или обратная лопата представляется специализированным устройством, которое можно эффективно использовать в условиях строительства или добычи ископаемых.

    Принцип работы обратной лопаты

    — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.

    Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.

    — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта выше уровня стоянки экскаватора. Ковш прямой лопаты закреплен на рукояти. Рукоять в свою очередь шарнироно закреплена на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе машины. У гидравлических экскаваторов ковш на рукояти закреплён подвижно — разгрузка ковша обеспечивается его опрокидыванием с помощью гидроцилиндра. У механических экскаваторов положение ковша относительно рукояти в процессе работы не меняется — разгрузка ковша выполняется при открывании его днища. Копают грунт в направлении от экскаватора. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счёт минимального количества операций в одном цикле копания). Применяется для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ.

    (англ. dragline) — одноковшовый экскаватор с гибкой канатной связью стрелы и ковша. Длина стрелы достигает 100 м, вместимость ковша — 168 м³. Оборудуется, как правило, шагающим ходом. Применяется на карьерах, в гидротехническом и мелиоративном строительстве.

    Гибкая подвеска ковша и легкая решётчатая стрела драглайна обеспечивает наибольший радиус, наибольшую глубину копания, а также наибольшую высоту выгрузки по сравнению с другими видами рабочего оборудования экскаваторов. Кроме того, драглайны обладают высокой производительностью. Однако гибкая подвеска ковша не обеспечивает достаточной точности копания и выгрузки. Перемещение грунта в транспортные средства драглайнами затруднительно. Поэтому выгрузка грунта или полезных ископаемых производится в отвал — откуда перегружается в транспортные средства экскаваторами типа мехлопата или погрузчиками.

    Ковш драглайна подвешивается на цепях к подъемному и тяговому канатам.

    Подъёмным канатом осуществляется вертикальное перемещение (подъём ковша). Тяговым канатом осуществляется подтягивания ковша к машине. При этом происходит подрезка грунта и наполнение ковша.

    При одновременном натяжении тягового и подъёмного канатов увеличивается расстояние между соединительным звеном и опрокидным блоком, что вызывает натяжение разгрузочного каната, и соответственно — подъёмом передней части ковша. В таком положении ковш, наполненный грунтом поднимают из забоя и переносят (за счёт поворота платформы экскаватора) к месту разгрузки.

    Для разгрузки ковша тяговый канат ослабляют. При этом ослабляется и разгрузочный канат. В результате ковш опрокидывается и грунт высыпается из него.

    Драглайн способен обеспечить высокое усилие копания, при условии, что в начале хода ковш заглубится в грунт (ковш заглубляется в грут только за счет собственной массы). Поэтому при работе на твёрдых грунтах в зоне заглубления ковша грунт разрыхляют (например, клиновым рыхлителем, входящим в комплект некоторых драглайнов, или взрывными работами) и применяют сменные ковши меньшего объема (из-за большей насыпной плотности пород более крепких пород).

    Читайте также:  Лизинг оборудования от 100000

    Источник

    Основное и дополнительное рабочее оборудование экскаваторов

    Обратная лопата — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. На рис. 1.6 показан экскаватор с обратной лопатой. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.

    В зависимости от типа применяемых приводов рабочий цикл обратной лопаты различаются.

    Для гидравлических экскаваторов с независимым приводом стрелы, ковша и рукояти:

    · Заглубление стрелы в котлован с одновременным позиционированием рукояти;

    · Загрузка ковша его поворотом относительно рукояти;

    · Выглубление стрелы с одновременным разворотом рукояти и поворотом ковша для предотвращения высыпания грунта.

    · Поворот платформы с рабочим оборудованием;

    · Разгрузка ковша его поворотом относительно рукояти.

    Для механических экскаваторов с двухканатным приводом рукояти, зависимым положением стрелы и фиксированным положением ковша:

    · Заглубление стрелы и рукояти в котлован (выполняется растормаживанием подъемного каната);

    · Загрузка ковша поворотом рукояти относительно стрелы в направлении экскаватора (выполняется натяжением тягового каната при расторможенном подъемном канате);

    · Выглубление стрелы и рукояти из котлована (выполняется натяжением подъемного каната при натянутом и заторможенном тяговом канате);

    · Поворот платформы с рабочим оборудованием;

    · Разгрузка ковша поворотом рукояти относительно стрелы в направлении от экскаватора (выполняется натяжением подъемного каната при одновременном разматывании тягового каната).

    Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.

    Схема работы гидравлического экскаватора с обратной лопатой

    Рисунок 1.6. Экскаватор с обратной лопатой

    Прямая лопата— основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта выше уровня стоянки экскаватора. Экскаватор с прямой лопатой показан на рис. 1.7. Ковш прямой лопаты закреплен на рукояти. Рукоять в свою очередь шарнирно закреплена на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе машины. У гидравлических экскаваторов ковш на рукояти закреплён подвижно — разгрузка ковша обеспечивается его опрокидыванием с помощью гидроцилиндра. У механических экскаваторов положение ковша относительно рукояти в процессе работы не меняется — разгрузка ковша выполняется при открывании его днища. Копают грунт в направлении от экскаватора. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счёт минимального количества операций в одном цикле копания). Применяется для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ.

    Рабочий цикл экскаватора с прямой лопатой состоит из следующих операций:

    · Загрузка ковша — выполняется поворотом рукояти относительно стрелы. Положение ковша относительно рукояти и стрелы относительно машины остается неизменным.

    · Поворот платформы — по окончании загрузки ковша выполняется поворот платформы с рабочим оборудованием экскаватора. Ковш перемещается к месту разгрузки. Его положение относительно поворотной платформы машины не изменяется.

    · Подъём стрелы — перед разгрузкой ковша выполняется подъём стрелы экскаватора для увеличения погрузочной высоты.

    · Разгрузка ковша — на гидравлических экскаваторах осуществляется поворотом ковша относительно рукояти (опрокидыванием). На механических экскаваторах выполняется открывание днища ковша.

    Схема работы гидравлического экскаватора с прямой лопатой

    Рисунок 1.7. Экскаватор с прямой лопатой

    Драглайн— рабочее оборудование с ковшом, гибко подвешенным на канатах. Применяется для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Грунт копают в направлении к экскаватору. Применяется при разработке котлованов, отсыпки насыпей, добычи полезных ископаемых, дноуглубительных работ на водоёмах.

    Драглайн имеет наибольшие радиус и глубину копания, а также наибольшую погрузочную высоту по сравнению с другими типами рабочего оборудования. Для работы с драглайном гидравлического экскаватора на него устанавливают двухбарабанную главную лебедку с приводом от гидросистемы.

    Переоборудования базовой машины механического экскаватора при работе драглайном не требуется.

    Грейфер используется для разработки узких глубоких котлованов (колодцев), выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Грейферами могут оборудоваться как гидравлические, так и механические экскаваторы.

    У гидравлических экскаваторов грейфер закрепляется на рукояти вместо ковша и имеет гидравлический привод челюстей. Грейфер может закрепляться и на напорной штанге, обеспечивающей его заглубление в котлован на 6 метров (для экскаваторов, выпускаемых в СНГ) и более. Напорная штанга представляет собой телескопическую стрелу, монтируемую на экскаватор вместо рукояти. На рис. 1.22 показан экскаватор с грейфером подвешенный на канатах.

    У механических экскаваторов грейфер подвешивается на канатах.

    Грейферные погрузчики ( см. рис. 1.8, 1.9) имеют поворотную стрелу, на которой подвешен рабочий орган — грейфер. Грейфер врезается в погружаемую массу с помощью силовых цилиндров гидросистемы машины. Для погрузки сыпучих удобрений ( минеральных, извести) у грейфера имеются сменные ковшовые захваты. Работа грейферных погрузчиков характеризуется цикличностью движения их механизмов с частными включениями и выключениями привода. Продолжительность работы отдельных механизмов от

    Рисунок 1.8. Двухчелюстный грейфер

    Рисунок 1.9. Экскаватор KOMATSU с гидромолотом

    Грейферные погрузчики ( см. рис. 1.10) имеют поворотную стрелу, на которой подвешен рабочий орган — грейфер. Грейфер врезается в погружаемую массу с помощью силовых цилиндров гидросистемы машины. Для погрузки сыпучих удобрений ( минеральных, извести) у грейфера имеются сменные ковшовые захваты.Работа грейферных погрузчиков характеризуется цикличностью движения их механизмов с частными включениями и выключениями привода. Продолжительность работы отдельных механизмов от пуска до остановки составляет лишь несколько секунд. Для выяснения сущности динамических явлений, возникающих при работе грузоподъемных машин, существенное значение имеет изучение периодов их пуска и остановки.

    Рассмотрим на примере самоходного грейферного гидравлического погрузчика-экскаватора ПЭА-1А «Карпатец-1560С»

    Рисунок 1.10. Погрузчика-экскаватора ПЭА-1А «Карпатец-1560С»

    Источник

    Из каких операций состоит рабочий процесс одноковшового экскаватора ?

    Определение и назначение

    Экскаватор – это машина для копания грунта. Рабочим органом является ковш. Он может быть различной конструкции. Для расширения функциональности применяется сменное оборудование: кран (крюк), гидромолот, сваебойный копер и т.п. Кроме «классической» техники, существуют экскаваторы-погрузчики и мини-экскаваторы. По принципу работы, экскаваторы делятся на следующие виды:

    • Цикличные (циклического действия). Сюда относятся одноковшовые машины.
    • Непрерывного действия. В эту группу входят: многоковшовые роторные, с фронтальной фрезой, траншейные с зубчатой цепью.
    • Вакуумные.

    Ниже рассматривается только первая категория – экскаватор с ковшом. По назначению принята следующая классификация:

    • Строительные. Объем ковша до 3 м3. Используются, в основном, на земляных или погрузочно-разгрузочных работах. Большинство моделей являются универсальными (т.е. имеют 4 и более видов сменного оборудования).
    • Карьерные. Комплектуются рабочим оборудованием от 2 м3 до 8 м3. Применяются в карьерах на разработке скальных пород, угольных или рудных месторождений.
    • Вскрышные. Вместимость ковша от 6 м3. Используются при необходимости снять (вскрыть) верхний слой породы, под которым залегают полезные минералы. Отличительная особенность – удлиненная стрела и большая мощность.

    В отдельную группу выделяют специальную технику. Сюда входят торфяные, разрушительные, тоннельные, спасательные, подземные, железнодорожные, подводные, болотные и другие модели. Для них нужны специальная оснастка и навесное оборудование.

    Классификация одноковшовых экскаваторов

    В настоящее время существует много различных классификаций экскаваторов. Среди самых популярных следующие. По виду шасси:

    • Колесные (пневмоколесные). Очень маневренные, с большой транспортной скоростью. Относятся к самоходным, т.к. способны доехать до рабочего участка самостоятельно. Сюда же можно причислить экскаваторы на шасси автомобильного типа. Они специально разработаны под конкретное подъемное оборудование. Преимущества: низко расположенный центр тяжести, еще более высокая скорость.
    • Гусеничные. Хорошо подходят для передвижения по бездорожью и работы на слабых грунтах, т.к. отличаются высокой устойчивостью и проходимостью. Относятся к полусамоходным, т.к. могут самостоятельно переезжать с места на место в пределах рабочей площадки, но до нее их надо везти на тягачах с тралами.
    • На серийном грузовике либо колесном тракторе.
    • Рельсовые. Это ограниченно-самоходные машины, т.к. для перемещения внутри рабочей зоны им нужен специально подготовленный путь.
    • Шагающие.

    Первые две группы наиболее распространенные. Третья (автокраны) была основной лет пятьдесят назад. Сейчас от подобных решений отказываются. Главная причина в том, что шасси, не разработанное под силовую установку, ухудшает ее технические характеристики. По работе относительно уровня опорной поверхности, различают два типа оборудования. Ковш «прямая лопата» выбирает землю выше площадки, «обратная лопата» — ниже.

    По возможности поворота стрелы: полноповоротные вращаются на 360 градусов, неполноповоротные – меньше. Все современные марки экскаваторов относятся к первой группе. Ко второй – только модели, которые навешивают на тракторы.

    Из каких операций состоит рабочий процесс одноковшового экскаватора ?

    Одноковшовые строительные экскаваторы относятся к машинам циклического действия. Главный параметр ЭО – вместимость ковша, м3. Основные технологические параметры: глубина (высота) копания, максимальный радиус копания, высота погрузки. В различных отраслях промышленности (угольная, горнодобывающая) применяют одноковшовые экскаваторы с вместимостью ковша до 100 м3. При помощи традиционного оборудования (прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер) одноковшовый экскаватор может быть использован на механизации следующих процессов переработки грунта, входящих в состав комплексного технологического процесса: разработка и укладка грунта в земляных сооружениях различных типов, погрузка грунта, перемещение грунта в пределах земляного сооружения.

    Большинство одноковшовых строительных экскаваторов – это универсальные машины, которые могут быть оснащены различными видами сменного рабочего оборудования. Современный ЭО может быть оснащен более чем десятью видами рабочего оборудования, которые значительно расширяют его технологические возможности.

    Использование сменного рабочего оборудования дает возможность механизировать такие процессы, как: зачистка дна выемок; дробление и удаление негабаритов и валунов; отделка поверхности откосов земляного сооружения, дна выемок; послойное уплотнение грунта в стесненных условиях, при строительстве обратных засыпок; рыхление мерзлого и трудноразрабатываемого грунта.

    Строительные экскаваторы выпускают на гусеничном и пневмоколесном ходу. Наиболее распространенными видами рабочего оборудования являются прямая, обратная лопаты, драглайн и грейфер.

    Для погрузки ранее разработанного грунта, снятия верхнего слоя и для планировочных работ применяют погрузочное оборудование.

    Одноковшовый экскаватор – машина цикличного действия, процесс разработки грунта при любом виде рабочего оборудования складывается из чередующихся в определенной последовательности операций отдельного цикла:

    Читайте также:  Установка отопительного оборудования своими руками

    · резание грунта и заполнение ковша;

    · подъем ковша с грунтом;

    · поворот экскаватора вокруг оси к месту выгрузки;

    · выгрузка грунта из ковша;

    · обратный поворот экскаватора;

    · опускание ковша на грунт и подача его для резания грунта

    Основное назначение экскаваторов – разработка выемок, резервов, карьеров, траншей, котлованов с разгрузкой грунта в отвал или погрузкой в транспортные средства. Предельные размеры выемок, которые могут быть разработаны одноковшовым экскаватором с одной стоянки, зависят от его рабочих параметров.

    Рабочими параметрами одноковшовых экскаваторов при разработки выемок являются:

    · максимально возможная высота копания +Н ( для экскаватора прямая лопата) – знак + показывает, что экскаватор копает выше своей стоянки;

    · глубина копания (резания) – Н (для других типов экскаваторов);

    · наибольший и наименьший радиусы копания на уровне стоянки экскаватора Rmax и Rmin;

    · радиус выгрузки Rb;

    · высота выгрузки Нb;

    Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами ведут позиционно. Рабочая площадка экскаватора называется забоем.

    Забой – рабочая зона экскаватора, включающая площадку, где расположен экскаватор; часть разрабатываемого массива грунта; места установки транспортных средств; площадку для укладки разрабатываемого грунта ( при работе в отвал).

    По окончании разработки грунта в данном забое экскаватор перемещается на новую позицию.

    В зависимости от условий строительной площадки выбор экскаватора начинают с определения наиболее целесообразных вместимости ковша и типа экскаватора, а также требуемых параметров – длины стрелы, радиуса резания, выгрузки и др. Выбор сменного оборудования экскаватора зависит от уровня грунтовых вод и характера разрабатываемой выемки (траншея, узкий или широкий котлован).

    Экскаватор «прямая лопата» используют для разработки грунтов, расположенных выше уровня стоянки экскаватора, преимущественно с погрузкой на транспорт. Его широко применяют в карьерах, в строительстве используют для погрузки в транспортные средства ранее собранного в кучи грунта или для отрывки котлованов, при этом устраивается самим экскаватором пандус – съезд в котлован с уклоном 10…15% для экскаватора и транспортных средств.

    Разработку грунта экскаватором «прямая лопата» производят лобовым и боковым забоями. Лобовой забой применяют при разработке экскаватором грунта впереди себя и отгрузке его на транспортные средства, которые подаются к экскаватору по дну забоя или сбоку по естественной поверхности земли. Более эффективным является разработка грунта боковым забоем, когда заполнение ковша грунтом осуществляется преимущественно с одной стороны движения экскаватора и частично впереди себя. По этой схеме транспорт подается под загрузку сбоку выработки, чем достигается значительно уменьшение угла поворота стрелы экскаватора при погрузке грунта в транспортные средства. В боковых забоях транспортные пути проходят параллельно оси перемещения экскаватора и, как правило, на уровне его стоянки.

    Экскаватор «драглайн» используют для разработки грунтов, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора: для отрывки глубоких котлованов, широких траншей, возведения насыпей, разработки грунта из-под воды и т.п. Драглайн применяют также при планировке площадей и зачистке откосов. Достоинство экскаватора – радиус действия до 10 м и глубина копания до 12 м. Эффективно разрабатывать экскаватором мягкие и плотные грунты, в том числе обводненные.

    Ковш экскаватора навешивается на канатах на удлиненную стрелу кранового типа. Забрасывая ковш в выемку на расстояние, несколько превышающее длину стрелы, ковш заполняют грунтом путем подтягивания по поверхности земли к стреле. Затем ковш поднимают в горизонтальное положение и поворотом машины перемещают к месту разгрузки. Опорожняется ковш при ослаблении натяжения тягового каната. Применимы разработки грунта лобовой и боковой проходками с отгрузкой грунта в транспорт и отвал.

    Грейфер используют в сугубо специфических случаях для отрывки узких глубоких котлованов, траншей, колодцев, при разработке грунта ниже уровня грунтовых вод. Он представляет собой ковш с двумя или более лопастями и канатным или в последнее время стоечным приводом, принудительно смыкающим лопасти. Грейфер навешивается на стрелу и разрабатывает выемки с вертикальными стенками.

    Экскаватор «обратная лопата» применяют при разработке грунтов ниже уровня стоянки экскаватора, в основном при отрывке котлованов глубиной до 6 м и траншей при глубине до 7,6 м. Затраты времени на один цикл экскаватора с обратной лопатой на 10…15% больше, чем у прямой лопаты. Разработку грунта экскаватором «обратная лопата» производят боковым и лобовым забоями с погрузкой грунта в транспорт или в отвал.

    Таблица технических характеристик

    Технические характеристики экскаваторов разбросаны в очень широком диапазоне. Это связано с тем, что машины имеют разное назначение и рассчитаны на различные объемы работ. Основные технические характеристики сведены в таблицу:

    Класс и № размерной группы Эксплуатационная масса, тонн Мощность двигателя, л.с. Объем ковша, м3
    Особо легкий «0» Менее 3 10-40 Менее 0,1
    Легкий «1» 5-6 30-50 0,15-0,4
    Легкий «2» 8-9 40-60 0,25-0,6
    Средний «3» 10-12 50-80 0,3-1,0
    Средний «4» 19-30 80-130 0,65-1,6
    Тяжелый «5» 30-40 100-200 1,2-2,5
    Тяжелый «6» 55-60 200-350 1,6-4
    Особо тяжелый «7» 80-100 300-500 2,5-6,3
    Особо тяжелый «8» 100-160 400-800 5-10

    Объем ковша приведен геометрический. Реальное количество забираемого грунта во время работы, за счет «шапки», на 15-30% выше. На машины, которые планируется использовать на тяжелых грунтах, ставят ковши меньшего объема, чем надо для данной группы.

    Кроме указанных в таблице параметров, производительность экскаватора зависит от его конструкции и технического состояния. А также от факторов, не относящихся непосредственно к агрегату: правильной организации работы, квалификации машиниста, плотности грунта и т.п.

    Силовое оборудование

    Важно

    По типу основного двигателя землеройные машины могут быть дизельные либо электрические.

    Карбюраторные встречаются редко. Раньше делались паровые, но сейчас этот вид уже давно в прошлом. Дизелями оборудуются машины с ковшами до 3 м3. Они предпочтительнее, когда приходится время от времени переезжать на другую рабочую площадку. Электромоторы ставят на более мощные модели экскаваторов для работы в карьерах. Различные механизмы экскаватора представляет собой отдельные узлы. Поэтому здесь распространен агрегатный вид ремонта. По той же причине широко используют унифицированные блоки – сокращается номенклатура запчастей, упрощается крупносерийное производство. Агрегатная компоновка экскаваторов стала причиной того, что среди них выделяют две группы:

    • Одномоторные – все узлы и системы приводятся в действие одним двигателем.
    • Многомоторные – для каждого механизма или группы механизмов есть «свой» двигатель.

    По типу привода рабочего и вспомогательного оборудования встречаются следующие виды:

    • Механический. Для передачи усилия применяются цепи, шестерни, валы, червячные пары. Это самый распространенный вид, поэтому в названии его наличие не указывается. Вместо этого называется тип мотора (дизельный).
    • Гидравлический объемный. Использует свойство жидкости не сжиматься под давлением. Усилие передается с помощью масла, которое нагнетается насосом и по трубам подается к цилиндрам или гидромоторам.
    • Гидродинамический. Энергия передается при помощи турботрансформатора или турбомуфты. Обычно сочетается с механическим. Обеспечивает автоматическое плавное регулирование движения механизмов, в зависимости от рабочей нагрузки.
    • Электрический. Сочетается с механическим (дизель-электрический). Машинист может выполнять совмещенные движения рабочих органов, управлять скоростью перемещения стрелы или ковша согласно нагрузке.
    • Смешанный – из двух видов.

    Типы привода пп. 2-4 указываются в названии экскаватора.

    Рабочий цикл экскаватора, оборудованного прямой лопатой.

    Все типы одноковшовых экскаваторов можно классифицировать по пяти признакам: 1) по виду рабочего оборудования; 2) по типу привода; 3) по числу двигателей; 4) по ходовому оборудованию; 5) по области применения.

    Рабочее оборудование, предназначенное для производства земля­ных работ, состоит из прямой лопаты, обратной лопаты, драглайна и грейфера. Кроме того, применяется рабочее оборудование для строительных и вспомогательных работ: кран, копер.

    Указанное рабочее оборудование имеет жесткое или гибкое сое­динение. У экскаватора с прямой и обратной лопатой соединение ковша со стрелой жесткое, у драглайна и грейфера— гибкое.

    Когда экскаватор снабжен всеми или почти всеми видами рабо­чего оборудования, он называется универсальным.

    На строительных площадках обычно применяются универсальные экскаваторы, так как здесь выполняются разные работы при относительно неболь­шом их объеме.

    На экскаваторах применяются приводы: двигатели внутрен­него сгорания, электрические двигатели, а также дизель-электри­ческие установки. Установки могут быть с одним двигателем (одно­моторные) и с несколькими двигателями (многомоторные). Привод бывает механический и гидравлический.

    По ходовому оборудованию универсальные экскаваторы разде­ляются на гусеничные, пневмоколесные и на базе тракторов или автомобилей. Чаще всего первые выпускаются с емкостью основ­ного ковша (прямой лопаты) 0,4—6 м3, вторые — 0,4—0,5 м3 и третьи — 0,1—0,3 м3.

    В зависимости от преимущественного применения экскаваторы с емкостью основного ковша 0,1—0,3 м3 называют строительно-вспо­могательными; с ковшом емкостью 0,4—2 м3 строительными, а с ковшом 2,5—6 м3 строительно-карьерными.

    Кроме указанных экскаваторов применяются карьерные экскаваторы-лопаты с ковшом до 20м3, предназначенные для разработки крепких пород с погрузкой в транспортные средства большой грузо­подъемности (например, автосамосвалы грузоподъемностью (65 — 200т); вскрышные экскаваторы-лопаты с ковшом до 50 м3 для погрузки в отвал; шагающие экскаваторы-драглайны с ковшом 100м3, передвигающиеся по слабым грунтам, которые часто встречаются при гидротехническом строительстве; туннельные и шахтные экскаваторы-лопаты с ковшом до 1,5м3 с укороченными стрелой и рукоятью в связи с ограниченными размерами подземных выработок.

    Экскаватор с прямой лопатой является основной и наиболее часто используемой землеройной машиной. Он применяется для разработки грунта с погрузкой на транспорт или, реже, для отсыпки в отвал, а также для погрузки сыпучих и кусковатых материалов. Во всех случаях разрабатываемый забой должен распола­гаться выше уровня стояния экскаватора.

    Рабочий цикл экскаватора, оборудованного прямой лопатой, состоит из таких операций: опускания рукояти 5 ковшом 4

    к подошве забоя (положение
    А
    и
    Б);
    подъем ковша к го­лове стрелы 3 канатом
    2
    от подъемной лебедки
    1 с
    одновременным выдвижением напорным механизмом
    6
    рукояти
    5
    для обеспечения копания (положение
    В);
    выведение ковша из забоя после его напол­нения втягиванием рукояти с последующим поворотом платформы и выдвижением ковша для установки его над местом разгрузки (положение
    Г
    и Д); разгрузка ковша открыванием днища (положе­ние
    Е);
    поворот платформы для возвращения ковша в исходное поло­жение.

    Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 6151; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

    Источник