машины и оборудование для ПиВ. Лекция 1 Общие сведения о машинах и машиностроительных материалах. Общие сведения о машинах и машиностроительных материалах
 Скачать 378.37 Kb.
|
Лекция 2. Основные типы базовых и подъемно транспортных машинБазовые и подъемно-транспортные машины.Базовые и подъемно-транспортные машины. Тракторы являются основной базовой машиной для большинства навесных , прицепных и полуприцепных строительных, мелиоративных и других машин и орудий. По типу ходового оборудования различают тракторы гусеничные и колесные, по назначению --- сельскохозяйственные, промышленные, мелиоративные и транспортные. Основной показатель тракторов --- номинальное тяговое усилие, которое они могут развивать на рабочей и транспортной скорости, при агрегатировании с навесной, прицепной и полуприцепной машиной. По величине тягового усилия тракторы подразделяются на классы: гусеничные тракторы 2; 3; 4; 6; 9; 15; 25 тс; колесные --- 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 3; 5 тс. Каждый класс трактора представляется несколькими модификациями, различными по назначению (болотноходные, землеройно-погрузочные, горные, трелевочные, лесохозяйственные и др.). Широкая унификация моделей в пределах одного тягового класса значительно облегчает выпуск и эксплуатацию машинно-тракторного парка. Гусеничные тракторы имеют малое удельное давление на грунт, высокую проходимость и обладают большим тяговым усилием на крюке. В гидротехническом и мелиоративном строительстве преимущественно применяют тракторы ДТ-75, Т-100М, Т-130, Т-180 и ДЭТ-250 с номинальной мощностью двигателя 75, 108, 160, 180, и 300л.с. Основные части гусеничного трактора: несущая рама, силовая установка, трансмиссия и гусеничный движитель. Рабочее оборудование трактора включает устройства для буксирования и навешивания машин на трактор, гидравлическое и другое оборудование для управления прицепными и навесными машинами. Для работы на грунтах с низкой несущей способностью выпускаются тракторы с уширенными и удлиненными гусеницами – болотоходные; они обеспечивают снижение среднего удельного давления до 0,25кгс/см². Для работы на неосушенных болотах, которые необходимо подготовить для строительства осушительных систем, используют различные мелиоративные машины, агрегатируемые со специальными мелиоративными тракторами. Эти тракторы созданы по специальной компоновочной схеме с передвигаемым блок-противовесом. На отдельной раме монтируются: двигатель, коробка передач, кабина, система управления и другие узлы трактора, составляющие блок-противовес. Колесные тракторы имеют более высокие скорости и мягкий ход. У большинства колесных тракторов передние колеса являются управляемыми, а задние – ведущими. Привод ведущих колес осуществляется через трансмиссию трактора: муфту сцепления, коробку передач, центральную коническую передачу и дифференциал. Установка последнего обеспечивает качение ведущих колес с разными угловыми скоростями при поворотах и движении по неровной дороге. Для повышения проходимости трактора дифференциал можно выключать, то есть блокировать полуоси заднего моста. Прицепное устройство позволяет использовать трактор в качестве тягача для перевозки грузов на прицепах и полуприцепах. Автомобили – это самоходные машины, применяемые для перевозки грузов и используемые в качестве базы для монтажа подъемно-транспортных, строительных и других машин. Современные транспортные средства подразделяются на универсальные и специализированные. По назначению подвижной состав разделяется на пассажирский, грузовой и специальный: пассажирский транспорт – автобусы, легковые автомашины, пассажирские прицепы и полуприцепы; грузовой транспорт – грузовые автомобили, автомобили-тягачи, прицепы и полуприцепы; специальный транспорт – автомобили-самосвалы, автокраны, бензозаправщики, автомобили поливочные и уборочные, снегоочистители, компрессоры, автобетономешалки, пожарные автомобили и др. Этот транспорт создан на базе грузовых автомобилей и приспособлен для перевозки определенных видов грузов или выполнения определенных производственных операций. Автомобильный подвижной состав подразделяется, в свою очередь, на автомобили обычной проходимости, предназначенные для перемещения по благоустроенным дорогам; повышенной проходимости – для перемещения по неблагоустроенным дорогам и труднопроходимым местам; автомобили-амфибии – для преодоления водных преград. Колесные тягачи находят все более широкое применение в народном хозяйстве и постепенно вытесняют гусеничные машины. Колесные тягачи экономичнее в эксплуатации, обладают высокими скоростями передвижения (50 – 60 км/ч), маневренны, имеют меньшую массу и более просты по конструкции. На базе колесных тягачей создано большое количество самоходных транспортных, подъемно-транспортных, мелиоративных, землеройно-транспортных и других машин, предназначенных как для перемещения материалов и грузов, так и для выполнения определенных производственных процессов на строительном участке. Промышленность выпускает одноосные и двухосные колесные тягачи. Типаж предусматривает двухосные тягачи мощностью 16 – 22, 25 – 30, 40 – 45, 63 – 75, 90 – 110, 160 – 180, 240 – 300, 375 – 430, 540 – 650 л.с. и шесть типоразмеров одноосных тягачей мощностью от 90 – 100 до 1000 – 1200 л.с. Все виды тягачей имеют унифицированные узлы и механизмы массового производства, что обеспечивает их рациональную эксплуатацию, обслуживание и ремонт и сравнительно невысокую стоимость. Прицепы в зависимости от типа тягача называются автомобильными или тракторными; применяются для улучшения эксплуатационных показателей работы автомобилей и тракторов. Автомобильные прицепы представляют собой тележку с самосвальным или неподвижным кузовом либо специальную платформу. Выпускаются одно-, двух- и трех-осные прицепы. Для перевозки длинномерных грузов используют одноосные прицепы-роспуски с откидными стойками и регулируемым по длине тяговым дышлом. Как правило, все автомобильные прицепы оборудуются колодочными тормозами с пневматическим приводом на все колеса. Тракторные прицепы бывают несаморазгружающиеся малой грузоподъемности и саморазгружающиеся большой грузоподъемности; рассчитаны на перевозку грузов на небольшие расстояния. Прицепы-тяжеловесы (трейлеры) предназначены для перевозки громозких и тяжелых машин и грузов на большие расстояния; представляет собой низкорасположенную раму с настилом для машины; оборудованы двумя составными трапами для заезда самоходных машин и лебедкой с ручным или механическим приводом для возможной погрузки несамоходных машин. Скорость транспортирования – 20—25 км/ч. Грузоподъемные машины. Грузоподъемные машины относятся к машинам периодического действия. Большинство грузоподъемных машин перемещают грузы не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении. Номенклатура грузоподъемных машин чрезвычайно велика. Их классифицируют по назначению, грузоподъемности и мощности силовых установок, конструктивным признакам, роду привода, управлению, ходовому оборудованию. Грузоподъемные машины применяют практически во всех отраслях народного хозяйства. В гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве широко используют башенные, стреловые, а также мачтово-стреловые и кабельные краны. На погрузочно-разгрузочных работах получили распространение стреловые и козловые краны и перегрузочные мосты, а в заводских условиях – краны мостового типа. Достаточно широко применяются простейшие подъемные механизмы и вспомогательные устройства, такие, как тали, полиспасты, домкраты, лебедки. Грузоподъемные механизмы различают по режиму работы. Это вызвано различной загрузкой крана на производстве, периодичностью действия механизмов, а также тем обстоятельством, что максимальная (расчетная) грузоподъемность крана может использоваться сравнительно редко. Установлены следующие режимы работы кранов: с ручным приводом; с машинным приводом: легкий, средний, тяжелый; весьма тяжелый. Режим работы крана в целом устанавливают по механизму главного подъема. Режим работы механизмов грузоподъемных машин с машинным приводом зависит: от коэффициента использования механизма по грузоподъемности; от коэффициента годового использования механизмов; от коэффициента суточного использования механизма; от относительной продолжительности включения двигателя механизма. Режимы работы оказывают существенное влияние на выбор электрооборудования и аппаратуры кранов, установления допустимых нагрузок и параметров кранов. Грузозахватные приспособления наиболее просты по конструкции. Самым распространенным грузозахватным приспособлением является крюк. Для подвески штучных грузов крюк весьма удобен и надежен. Изготавливают крюки однорогие и двурогие. Двурогие применяют для тяжелых грузов – более 50 т. Для подъема грузов свыше 100 т используют петли. Если груз не имеет специальных приспособлений для навески на крюк, его поднимают с помощью чалок или строп – канатов (цепей), которыми охватывают грузы. Во избежание соскальзывания стропов из зева крюка применяют замыкающие устройства. Эти устройства, называемые предохранительными скобами, перекрывают зев крюка и удерживаются в замкнутом положении пружинами или рычагами с грузом. Стальные канаты и цепи применяют в кранах с машинным приводом для подвешивания груза. Наибольшее распространение получили стальные канаты; они более универсальны. Канаты состоят (свиваются) из отдельных проволок. Диаметр проволок обычно применяют от 0,5 до 3 мм. Канат из проволок большего диаметра более износоустойчив. Канат из тонких проволок более гибкий. По конструкции различают канаты одинарной (пряди), двойной (тросы) и тройной свивки (кабели). Канаты одинарной свивки состоят из отдельных проволок, чаще одного диаметра. Проволоки располагают концентрическими слоями, причем каждый последующий слой навивают в противоположную сторону. Канаты одинарной свивки имеют повышенную жесткость; используют их только как стяжки или как направляющие или поддерживающие канаты для кабель-кранов и канатных дорог. В подъемных механизмах кранов, как правило, применяют канаты двойной свивки. Такие канаты выполняют скручиванием нескольких прядей вокруг сердцевины. В качестве сердцевины обычно используют пеньковые канаты, пропитанные специальным составом, снижающим трение между проволоками и прядями и предохраняющим канат от коррозии. Особо гибкие канаты получают при тройной свивке. В этом случае канат состоит их трех рядов тонких прядей, сплетенных из проволок малого диаметра. Блоки и полиспасты – простейшие подъемные приспособления. Различают блоки неподвижные и подвижные. С помощью неподвижного блока меняют направление подъемного каната. Это позволяет, например, поднять груз лебедкой, установленной на любом уровне по отношению к грузу. Применяют неподвижный блок и при ручном подъеме грузов. Однако усилие, которое прикладывает рабочий к подъемному канату, несколько превышает вес груза (из-за к.п.д. блока). При использовании подвижного блока масса груза приходится не на одну, а на две ветви каната. Усилие в канате без учета потерь в блоке уменьшается в два раза. Сочетание неподвижного и подвижного блоков позволяет одновременно использовать положительные стороны обоих приспособлений. При нескольких неподвижных и подвижных блоках можно распределить массу груза на большее число ветвей каната, то есть получить больший выигрыш в силе. Такие системы называются полиспастами. Характеристикой полиспастов является показатель, называемый кратностью полиспаста. Эта величина показывает, во сколько раз (без учета потерь в блоках) уменьшается усилие, необходимое для подъема груза, и снижается скорость. Кратность полиспаста соответствует числу ветвей каната, на которых висит груз. Вспомогательные грузоподъемные машины и механизмы находят широкое применение в народном хозяйстве. Они выпускаются как с ручным, так и с машинным приводом. Ручной привод распространен в механизмах, предназначенных для разового подъема грузов, при монтаже машин и сооружений, в ремонтном деле. Механизмы с ручным приводом просты по конструкции и имеют низкую стоимость. К простейшим подъемным механизмам следует отнести прежде всего домкраты. Назначение домкратов – подъем штучных грузов на небольшую высоту – 0,3 – 0,5 м, в отдельных случаях до 1 – 2 м. Большинство типов домкратов снабжено ручным приводом. Такие домкраты, как правило, переносные. Домкраты имеют различные конструкции – винтовые, рычажно-реечные, реечные с зубчатой передачей, гидравлические домкраты. Грузоподъемность переносных домкратов с механической передачей составляет 5 – 10 тс. Гидравлические домкраты выпускаются как малой, так и очень большой (до 300 тс) грузоподъемности. В отличие от домкратов, которые при подъеме груза устанавливают на полу, подъемные механизмы – тали подвешивают к потолку. Тали изготовляют как с ручным, так и с машинным (электрическим) приводом. Последние называются электрическими талями. Грузоподъемность тали с ручным приводом 1 – 2 тс. Высота подъема их невелика – 1-2 м. Для увеличения радиуса действия ручные тали иногда подвешивают к двум или четырем колесным тележкам, установленным на монорельсе. Такие тележки называют кошками. С помощью кошек возможно горизонтальное перемещение груза, поднятого талью. Груз при этом перемещают вручную. Наиболее целесообразно применение ручных талей как вспомогательных подъемных механизмов на различных монтажных и ремонтных работах. Номенклатура выпускаемых промышленностью электроталей обширна. Грузоподъемность их принимают 0,5 – 5,0 тс и более. По конструкции электрические тали подразделяются на переносные (для периодической работы) и передвижные. Последние составляют наиболее многочисленную и совершенную группу вспомогательных подъемных механизмов. Эту группу машин называют также тельферами. Тельферы применяют на погрузочно-разгрузочных работах. Установленными на подвесные монорельсовые пути тельферами можно транспортировать грузы на значительные расстояния. Тельферы используют также для внутрицехового и межцехового транспорта. Стандартные тельферы применяют в качестве подъемных механизмов в мостовых и козловых кранах. Питание электроталей тельфера осуществляется посредством кабеля, но если расстояние транспортировки большие, то по троллейным проводам. На многих предприятиях, в том числе ремонтных, получили распространение пневматические тали. Усилие подъема создается с помощью силового цилиндра, снабженного поршнем и штоком. К вспомогательным грузоподъемным механизмам относятся также лебедки с ручным и машинным приводами. Ручные лебедки имеют, как правило, открытую зубчатую передачу, состоящую из нескольких пар шестерен и тормозного устройства. Вращение подъемного барабана обеспечивается приводной рукояткой. В машинных лебедках электродвигатель, редуктор с тормозом и подъемный барабан скомпанованы на общей раме. Приводные лебедки, так же как и лебедки с ручным приводом, переносные. Они используются при продолжительной работе и для разовых подъемов грузов. Башенные краны являются основным типом кранов при возведении гражданских и промышленных зданий, а также других объектов большой высоты. Башенные краны выпускаются грузоподъемностью от 0,5 до 25 тс, а в отдельных случаях до 75 тс. Малые модели – до 1,5 тс (вылет груза 10—20 м) используют при строительстве малоэтажных зданий. Для сооружений их сборного железобетона применяют более мощные краны грузоподъемностью 3 – 8 тс и вылетом 15 – 30 м. Краны грузоподъемностью более 15 – 25 тс при вылете 20 – 40 м необходимы при возведении плотин, мостов и других промышленных и гидротехнических объектов. К основным частям крана относятся: башня, выполняемая в виде решетчатой или трубчатой конструкции; стрела, укрепляемая шарнирно на верху башни; поворотная платформа, ходовая тележка, механизмы крана – лебедка подъема груза, лебедка подъема стрелы, механизм поворота платформы и механизм передвижения крана. Привод башенных кранов на рельсовом ходу – электрический многомоторный. Башенные краны на рельсовом ходу получили наибольшее распространение. Однако выпускаются модели с гусеничным и пневмоколесным ходом. Перемещение такими кранами грузов в горизонтальном направлении возможно только путем поворота платформы. Передвижение крана с поднятым грузом не допускается. Стреловые краны Стреловые краны – это самоходные, мобильные краны на железнодорожном, гусеничном и пневмоколесном ходу, стрела которых смонтирована на поворотной платформе. Как правило, поворот стрелы, а следовательно, и поднимаемого груза возможен на 360 градусов. Стреловые краны применяют на погрузочно-разгрузочных и монтажных работах. В первом случае краны оборудуют короткими стрелами – до 10 – 12 м. На монтажных работах необходим подъем груза на большую высоту. В этом случае длина стрелы достигает 25 – 50 м, а в отдельных случаях и более 100 м. Особенность стреловых кранов – изменение их грузоподъемности в зависимости от вылета стрелы. При наибольшем угле наклона к горизонту и минимальном вылете, то есть при минимальном расстоянии от груза до оси вращения платформы кран поднимает наибольший груз. По мере опускания стрелы вылет увеличивается, а грузоподъемность крана уменьшается, так как снижается его устойчивость. Наибольшее распространение в строительстве получили стреловые краны на пневмоколесном и гусеничном ходу. Пневмоколесный ход придает крану мобильные качества. Гусеничный ход обеспечивает большую грузоподъемность. Стреловые краны устанавливают на серийно выпускаемые грузовые автомобили и тракторы. Для повышения мобильности кранов с удлиненными стрелами применяют конструкции стрел, складывающихся во время транспортировки. Это особенно важно при использовании стреловых самоходных кранов в условиях городского и мелиоративного строительства. Портальные краны получили название по конструкции ходовой рамы – порталу. Установленный на рельсовый путь портал обеспечивает свободный проезд под ним железнодорожного или автомобильного транспорта. Все портальные краны – полноповоротные с большими вылетами. Привод – электрический многомоторный. Портальные краны обладают большой производительностью. Это достигается специальной кинематической схемой и конструкцией рабочего оборудования, которые допускают широкое совмещение рабочих операций: подъем груза, подъем стрелы, поворота и передвижения крана. Формы укосины, которую огибает стрелоподъемный канат, и ее поворот относительно стрелы так подобраны, что при подъеме и опускании стрелы груз остается на той же высоте, перемещаясь лишь в горизонтальном направлении. Еще одна отличительная черта портальных кранов – способность поднимать номинальный груз на любом вылете. Устойчивость обеспечивается подвижным противовесом. Одновременно с увеличением вылета груза увеличивается и вылет противовеса. Козловые и мостовые краны при одной и той же металлоемкости имеют большую зону действия, чем башенные и стреловые. Конструктивная схема рассматриваемых кранов позволяет применять их для подъема тяжелых грузов – с массой 200 –400 т, а в отдельных случаях и более. На перегрузочных площадках и прирельсовых складах, на полигонах промышленности строительных материалов, при монтаже крупных машин и оборудования основным средством механизации стали козловые краны. На открытых площадках целесообразно устанавливать козловые краны. Поскольку они не требуют специальных подкрановых эстакад, подготовка площади для их работы связана с минимальными затратами. В помещениях заводских цехов, закрытых складах, ремонтных боксах и т.п. более удобно применять мостовые краны. Конструктивные схемы козловых и мостовых кранов сходны. Мостовые краны также обладают высокой производительностью, однако, перемещаясь по путям, расположенным над землей, они не занимают полезной площади цеха. Кабельные краны состоят из двух опор (чаще всего в виде башен), между которыми натянут канат, называемый несущим. По канату передвигается тележка (подвеска) с крюком. При большой грузоподъемности крана несущих канатов может быть два и более. Передвижение тележки по несущему канату в пределах пролета осуществляется тяговым канатом. Подъемную и тяговую лебедки располагают возле одной из башен. Там же находится пульт управления. В большинстве случаев башни устанавливают неподвижно. Их расчаливают или закрепляют подпорками. Однако применяют и передвижные башни, на рельсовом ходу. Основное преимущество кабельных кранов – большая длина пролета. В гидротехническом строительстве используют краны с пролетом до 1000 м. Грузоподъемность кабельных кранов составляет 3 – 25 тс. Имеются конструкции с грузоподъемностью до 150 тс. Подъемники применяют для подъема и опускания грузов при строительстве и ремонте зданий. Грузы поднимают на платформе, в ковше или кабине, причем грузоподъемное устройство движется по вертикали. Подъемники можно условно разделить на две группы: с высотой подъема 10 – 25 м и до 50 – 80 м. Широкое распространение подъемников объясняется не только простотой конструкции и низкой стоимостью. Хотя подъемники и могут самостоятельно обеспечить технологический процесс, особенно при строительстве малоэтажных зданий небольшого объема, их все же следует рассматривать как дополнительное грузоподъемное средство. Подъемники уступают стреловым и башенным кранам в производительности и не обеспечивают перемещение грузов в горизонтальном направлении. Грузоподъемность подъемников обычно не превышает 0,5 – 0,8 тс. Весьма эффективно применение на одном объекте стреловых или башенных кранов совместно с подъемниками. По конструкции различают подъемники мачтовые, скиповые и шахтные. Самые распространенные – мачтовые подъемники. Они подразделяются на одностоечные и двухстоечные. Скиповые подъемники применяют для подачи сыпучих материалов в бункера, смесительные машины и грохоты. Ковш скипового подъемника при разгрузке опрокидывается. Нижнее положение ковша должно обеспечить свободную загрузку его автомобилем-самосвалом или другими средствами. Для подъема сыпучих материалов, раствора или бетонной смеси на большую высоту используют шахтные подъемники, в которых ковш или платформа перемещается по направляющим внутри фермы – шахты. Особенности эксплуатации грузоподъемных машин (техника безопасности) выражается в следующем. Подъемные машины относятся к машинам повышенной опасности. Поэтому их эксплуатация находится под надзором государственной инспекции и регламентирована специальными правилами. Вновь устанавливаемые грузоподъемные машины, а также съемные грузозахватные приспособления, на которые распространяются правила, подвергают до пуска в работу полному техническому освидетельствованию. Частичное освидетельствование проводят не реже 1 раза в 12 месяцев, полное – не реже 1 раза в три года. Редко используемые краны подвергают полному техническому освидетельствованию не реже чем через каждые 5 лет. В случае реконструкции грузоподъемной машины, перестановки ее на новое место, капитального ремонта или ремонта металлических конструкций, а также смены механизма подъема или крюковой подвески проводят внеочередное техническое освидетельствование. Техническое освидетельствование входит в обязанность заводов-изготовителей или ремонтных заводов; в период эксплуатации его выполняют на рабочем месте машины. Во время освидетельствования кранов, кроме тщательной проверки состояния всех основных узлов и деталей крана, проводят статические и динамические испытания грузоподъемных машин. Во время статических испытаний нагрузка на 25% превышает грузоподъемность крана. Груз поднимают на высоту 200 – 300 мм и держат в таком положении в течение 10 мин. Если поднятый груз не опустился, а в металлоконструкциях крана и механизме подъема не обнаружены трещины, деформации и другие повреждения, статические испытания пройдены. При динамическом испытании многократно поднимают и опускают груз, а также проверяют действие всех других механизмов грузоподъемной машины. При динамическом испытании груз на 10% превышает грузоподъемность крана. Техническому освидетельствованию подвергают также съемные грузозахватные приспособления. Испытания проводят под нагрузкой, в 1,25 раза превышающий номинальную. Периодический осмотр траверс выполняют каждые 6 месяцев, клещей и других захватов – каждый месяц, стальных строп – каждые 10 дней. Особого внимания требует осмотр стальных канатов. Качество канатов оценивают по числу оборванных проволочек на одном шаге свивки. Выбраковывают канат при превышении допустимого износа, который также регламентирован правилами. Лекция.3.Машины и оборудование для земляных работ. Машины и оборудование для земляных работ. Машины и оборудование для земляных работ. Земляные работы, выполняемые в гидротехническом и мелиоративном строительстве, существенно отличаются от таких же работ в дорожном, промышленном и гражданском строительстве. Эти отличия выражаются в следующем: большие объемы работ; необходима высокая плотность укладки грунта в сооружения (дамбы, плотины, каналы); высокая трудоемкость и большая стоимость работ, составляющая до 50 – 60% общей стоимости строительства; производство земляных работ преимущественно при высоком уровне грунтовых вод; повышенные требования к качеству земляных работ, к точности выдерживания заданных проектных уклонов; большая рассредоточенность объектов. По технологическому признаку и назначению различают следующие машины для земляных работ: общестроительные землеройные и землеройно-транспортные (экскаваторы, бульдозеры, скреперы, рыхлители, грейдер-элеваторы, автогрейдеры); грунтоуплотняющие; мелиоративные ( длиннобазовые планировщики, каналокопатели, дренажные и каналоочистительные); специальные для буровзрывных работ, для гидромеханизации, водоотлива и понижения уровня грунтовых вод. Для повышения эффективности работы машины используются в комплексе. Водохозяйственное строительство отличается большим разнообразием операций. При выполнении больших объемов земляных работ ( насосные станции, плотины, гидроэлектростанции, водозаборы, паводковые водосбросы, крупные каналы и т.д.) применение мощных общестроительных машин, выпускаемых обычно большими сериями, экономически обосновано. При разбросанности объектов, большой протяженности их (например, при строительстве осушительной и оросительной сети), малых объемах работ применение общестроительных машин, не предназначенных специально для водохозяйственного строительства, либо невозможно, либо экономически невыгодно. Специализированные технологические процессы (капитальная планировка орошаемых земель, строительство закрытых дренажных систем, создание антифильтрационных экранов каналов, очистка каналов от наносов и растительности и др.) целесообразно выполнять мелиоративными машинами. Экскаваторы. Экскаваторы – наиболее распространенные землеройные машины. Их применяют во многих отраслях народного хозяйства. Широк диапазон их типоразмеров. Различают экскаваторы циклического (прерывного) и непрерывного действия. Рабочий процесс экскаватора циклического действия состоит из четырех основных операций: отделения грунта от массива (копания), транспортирования груза к месту разгрузки, разгрузки, установки рабочего органа в положение для нового копания. Эти операции выполняются последовательно. К таким машинам относятся одноковшовые экскаваторы, само название которых говорит, что рабочий орган их состоит из одного ковша. Достоинства одноковшовых экскаваторов – прежде всего это универсальность. Экскаватор может работать в самых различных грунтовых условиях. Более свободно подвешенный рабочий орган позволяет выполнять разнообразные работы. Одноковшовые экскаваторы – надежные машины. Это связано с их конструктивной схемой. Рабочее оборудование экскаваторов легко поддается усилению, а трансмиссия имеет ограниченное число быстроизнашивающихся деталей. Особенно большой надежностью отличаются экскаваторы с гидравлическим приводом. Главный параметр одноковшового экскаватора – емкость ковша, измеряемая в кубических метрах. Этот параметр во многом определяет типоразмер машины, ее мощность,массу, габариты, производительность, стоимость. От 0,1 до 170 м3 – таков диапазон емкости ковша. Однако различия одноковшовых экскаваторов этим не ограничиваются. Полная классификация учитывает много признаков технологического и конструктивного порядка. По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяются на следующие типы: 1. Экскаваторы-краны для строительных и строительно-карьерных работ. Экскаваторы малой мощности имеют ковш емкостью от 0,1 до 1,75 м3 при массе 1,5 – 70 т. Грузоподъемность кранового оборудования этих моделей 0,75 – 45 тс. К экскаваторам средней мощности относятся машины с ковшами емкостью от 2 до 3 м3. Масса таких экскаваторов составляет 85 – 115 т, грузоподъемность крана – 60 – 80 тс. Экскаваторы большой мощности оборудованы ковшами объемом от 3,25 до 8 м3. Их масса составляет 125 – 350 т. Грузоподъемность кранового оборудования этих моделей достигает 200 тс. Экскаваторы этого типа, как правило, выпускаются с набором сменного рабочего оборудования. Это прямая лопата, обратная лопата, драглайн, кран, грейфер. Перечисленное сменное рабочее оборудование является основным; экскаваторы, конструкции которых позволяет навеску этого оборудования, называются универсальными. Если на экскаваторах не предусматривается установка обратной лопаты или драглайна, то такие машины принято считать полууниверсальными. Экскаватор с одним рабочим оборудованием относится к специальным машинам. Экскаваторы малой и средней мощности выпускаются универсальными, а большой мощности – полууниверсальными. Экскаваторы карьерные средней и большой мощности. 1. Экскаваторы карьерные средней и большой мощности. Емкость ковша экскаваторов этого типа достигает 2 – 25 м3, а масса соответственно 76 – 1000 т. Экскаваторы выпускаются в виде специальных лопат со стандартным и удлиненным оборудованием. 3. Вскрышные экскаваторы – лопаты большой мощности (ковш 6 – 150 м3, а масса 550 – 12500т) на четырех гусеничных тележках. 4. Шагающие драглайны средней и большой мощности (ковш 4 – 150 м3, а масса 170 – 10000т) для открытых горных и крупных гидротехнических работ. По силовому оборудованию различают экскаваторы с дизельной, электрической или комбинированной (дизель-электрической, дизель-гидравлической или электрогидравлической) силовой установкой. По ходовому оборудованию принято делить экскаваторы на плавучие и сухопутные. Плавучие одноковшовые экскаваторы на понтонах мало распространены. Их применяют главным образом при очистке крупных каналов, водоприемников и отстойников. Пантоны в большинстве случаев несамоходные. Машина в пределах забоя передвигается с помощью лебедок, а на дальнее расстояние буксировкой. Сухопутные экскаваторы имеют железнодорожное (рельсовое), гусеничное, пневмоколесное и шагающее ходовое оборудование. Одноковшовые экскаваторы на железнодорожном ходу выпускаются в настоящее время редко. Используют их на погрузочно-разгрузочных работах с грейферным или крановым оборудованием. Гусеничный ход – самый распространенный, причем различают стантартные гусеницы с удельными давлениями на грунт 0,5 – 0,8 кгс/см2 и специальные (удлиненные и уширенные) с удельными давлениями 0,18 – 0,3 кгс/см2. Экскаваторы со специальными гусеницами широко применяют на мелиоративных работах в зоне избыточного увлажнения. Скорость передвижения гусеничных экскаваторов небольшие – 1,5 – 3,0 км/ч, их мобильность ограничена. Поэтому все перегоны таких экскаваторов, даже небольшие, как правило, осуществляют на трейлере или на буксире за трактором. Экскаваторы на пневмоколесном ходу предназначены для городского строительства. Это модели малой мощности с ковшом емкостью до 0,65м3 (чаще 0,15 – о,4м3). Такие экскаваторы высокомобильны и могут передвигаться по улучшенным дорогам, не нарушая покрытие. Транспортная скорость экскаваторов 16 – 25 км/ч. В условиях городского движения и при перегонах на дальнее расстояние рекомендуется буксировать экскаватор за грузовым автомобилем. Шагающее ходовое оборудование применяют на мощных специальных экскаваторах с оборудованием драглайна. Прямая лопата – рабочее оборудование экскаватора – состоит из стрелы, рукояти и ковша. Стрела при работе экскаватора устанавливается под определенным углом (45 – 600) в зависимости от высоты забоя. Ковш соединен с рукоятью жестко. В нижней части ковша имеется днище, удерживаемое в закрытом положении специальным запорным устройством. При разгрузке запор освобождается и днище открывается. Закрывается днище при резком опускании ковша под действием сил инерции. Драглайн широко применяют в гидротехническом и мелиоративном строительстве и при эксплуатации мелиоративных систем. Длинные стрелы, обеспечивающие большие радиусы резания и разгрузки, позволяют эффективно вести работы в отвал, а также укладывать грунт непосредственно в возводимое сооружение. Работы ведут ниже уровня стоянки экскаватора. Используют драглайн для рытья глубоких котлованов, каналов, при очистке рек и т. д. Оборудование состоит из решетчатой стрелы и ковша. Стрелу устанавливают под определенным углом (25 – 450) в зависимости от радиуса резания и высоты разгрузки; в процессе работы угол не изменяют. Как правило, стрела состоит из двух частей, собранных на болтах; допускается удлинение стрелы за счет 1 – 2 вставок. Обратная лопата предназначена для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Наибольшие размеры радиуса резания и глубины копания значительно меньше, чем у драглайна. Зато жесткая подвеска ковша удобнее при рытье траншей, прокладке мелких каналов и т.д. Подвеска ковша на жестких элементах позволяет передать на режущую кромку ковша большее усилие. Поэтому обратную лопату можно применять для разработки крепких грунтов, засоренных камнями, мусором и т.д. Грейфер применяют для работы ниже и выше стоянки экскаватора. Чаще применяют грейфер на погрузочно-разгрузочных работах. Можно использовать грейфер для черпания грунта из-под воды, так как при закрытых створках набранный грунт не вымывается водой. Это позволяет применять грейфер для углубления и очистки рек и каналов. Удобен грейфер при разработке малых по площади, но глубоких выемок. По производительности грейфер уступает другим видам рабочего оборудования. Вес грейфера несколько больше, а емкость меньше, чем лопат и драглайна. Плохо работает грейфер на плотных грунтах. Грейферный ковш подвешивается на двух канатах: подъемном и замыкающем. Для оборудования грейфера используется стрела драглайна. Крановое оборудование состоит из крюковой обоймы и стрелы драглайна, которую обычно удлиняют с помощью вставок. В отдельных случаях к стреле добавляют специальный наголовник, называемый гуськом. Гусек облегчает ведение монтажных работ при строительстве высоких сооружений. Не исключено и применение специальных крановых стрел, обеспечивающих работу двух подъемных механизмов. Дополнительное рабочее оборудование экскаваторов, выпускаемое заводами серийно или по заказу. Номенклатура дополнительного рабочего оборудования чрезвычайно велика: струг – для планировки горизонтальных площадей. Конструкция ковша позволяет производить погрузку грунта в транспорт; струг-откосопланировщик – для планировки откосов шириной более 10 м; скребковый засыпатель – для засыпки траншей. Конструкция аналогична стругу, но вместо ковша применен отвал; засыпатель-планировщик – представляет собой отвал, укрепленный с помощью параллелограммной подвески на стреле прямой лопаты; стойковый рыхлитель – имеет рабочий орган, аналогичный оборудованию прицепных и навесных тракторных рыхлителей. Можно применять также для рыхления откосов; дизель-молот-рыхлитель – для разработки мерзлого грунта. Производительное оборудование, монтируется на стреле прямой лопаты; копер – предназначен для установки сваебойного оборудования; драглайн с боковой стрелой – для очистки мелиоративных каналов; скрепер – для перемещения грунта волочением (ковш без дна). Это позволяет увеличить объем ковша в 2,5 – 3 раза по сравнению с ковшом драглайна; клин-баба и шар-баба – для рыхления мерзлого грунта; корчеватель – для выкорчевывания пней и их погрузки в транспорт; башенный кран; трамбующая плита – для уплотнения грунтов; катковая трамбовка – для уплотнения откосов; подвесной откосопланировщик. |