1 Экскаватор одноковшовый. Машины для земляных работ
 Скачать 366.62 Kb.
|
МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТЗадание № 1Экскаваторы одноковшовыеЦель: Изучить устройство, научиться определять техническую и сменную эксплуатационную производительность одноковшового экскаватора. Теоретическая часть Одноковшовые строительные экскаваторы - универсальные машины, используемые при копании грунтов до VI категории прочности, разборке слабой и взорванной скальной породы. Они применяются для выемки из забоя и погрузке в транспорт или отвал сыпучих и крупнокусковых материалов, разрушения старых сооружений, расчистки территорий при пробивке трасс, расчистки мелиоративных и водоотводных канав, отрывке больших котлованов и протяженных траншей, сооружении грунтовых насыпей, строительстве тоннелей и мостовых переходов и на других работах. В строительстве наиболее широко применяются машины массой до 50 тонн с гидрообъемным приводом рабочего оборудования, которые обычно и относят к группе строительных экскаваторов. Одноковшовые экскаваторы обычно классифицируют по: - массе, - степени полноповоротности, - типу движителя, - типу рабочего оборудования. Одноковшовые полноповоротные экскаваторы по массе условно делят на следующие группы: миниэкскаваторы - весом до 5 тонн, мидиэкскаваторы - весом до 8 тонн, полноразмерные строительные экскаваторы весом до 40 тонн и экскаваторы специального назначения (карьерные) весом более 40 тонн. П  олноповоротный экскаватор состоит из поворотной платформы, опорно-поворотного устройства и шасси. На поворотной платформе установлены двигатель, примыкающая к нему часть ходовой трансмиссии, кабина, системы управления, рабочее оборудование и его силовой привод. Опорно-поворотное устройство обеспечивает вращение поворотной платформы в любую сторону и на любое число оборотов. Шасси экскаватора состоит из рамы, ходового оборудования, движителя и ходовой трансмиссии.Неполноповоротные экскаваторы представляют собой малоразмерное экскаваторное оборудование, навешенное на базовую машину (трактор, автомобиль, вездеход, плавсредства). В основном базовой машиной является колесный трактор, к задней части рамы которого крепится стрела с рукоятью, ковшом, исполнительными гидроцилиндрами и дополнительными механизмами. Угол поворота экскаваторного оборудования не превышает 180°. Неполноповоротные экскаваторы используются при относительно небольших сосредоточенных объемах земляных и погрузочных работ, сопряженных с частыми перебросками машин между объектами и работой в стесненных условиях, обычно при обслуживании и ремонте тепловых, водопроводных, газовых, электрических, дренажных и коммуникационных сетей, а также озеленении, благоустройстве и содержании городских территорий. Полноповоротные экскаваторы монтируются на гусеничном или шасси. Количество моделей гусеничных экскаваторов намного больше, чем пневмоколесных, что отражает соотношение между различными условиями эксплуатации. Гусеничный движитель хорошо приспособлен к слабым грунтам и обеспечивает экскаватору лучшую устойчивость, повышенную проходимость, хорошую маневренность и меньшую стоимость. Но перебазировка гусеничных машин требует больших затрат времени, привлечения специальных транспортных средств и соблюдения правил перевозки, оговариваемых транспортным законодательством. Пневмоколесный движитель обеспечивает экскаватору более высокие транспортные скорости, меньший вес шасси, меньший объем работ по обслуживанию, сохранность твердых и улучшенных покрытий дорог меньший шум при передвижении. Поэтому пневмоколесные машины более эффективны при частых перебросках машин между объектами и эксплуатации их на твердых поверхностях, что более характерно для городов. Колесные машины - это, как правило, варианты гусеничных прототипов, смонтированные на пневмоколесном шасси. Вес пневмоколесных строительных экскаваторов обычно не превышает 22 тонн, поскольку габариты более тяжелых машин лишают их главного преимущества пневмоколесного движителя - мобильности. Эластичность пневмоколес обуславливает обязательное использование на пневмоколесном экскаваторе выносных опор, а также бульдозерного отвала, используемого и по прямому назначению, и как опора, и как противовес. Колесно-рельсовый, комбинированный и плавучий движители применяются в ситуациях, когда ни гусеничный, ни пневмоколесный движитель не подходят по условиям эксплуатации. Полноповоротные экскаваторы, принадлежащие к разным размерным группам, отличаются не только массой, но и другими особенностями. Так, миниэкскаваторы, как правило, монтируются на гусеничном шасси, оснащаются бульдозерным отвалом, а их рабочее оборудование может вращаться в плане относительно поворотной платформы на угол, чуть меньший ±90°. Стандартное экскаваторное оборудование состоит из шарнирно соединенных стрелы, рукояти и ковша, положение которых фиксируется и изменяется гидроцилиндрами, обеспечивающими работу экскаватора. Стрела - коробчатая сварная конструкция, усиленная накладками и ребрами жесткости в местах крепления к раме экскаватора, рукояти и штокам гидроцилиндров. Наиболее распространены моноблочные сварные стрелы, но для расширения рабочей зоны могут использоваться и двухзвенные стрелы, состоящие из двух шарнирно сопряженных балок, соединенных гидроцилиндром. При необходимости значительного увеличения вылета или высоты подъема рабочего органа используются стрелы увеличенной длины. Их применение требует удлиненного гусеничного хода и дополнительных противовесов. Рукоять - коробчатая сварная конструкция, усиленная накладками, кронштейнами и ребрами жесткости в местах крепления к стреле, ковшу и штокам гидроцилиндров. Выпускаются рукояти моноблочные и раздвижные, состоящие из двух телескопически сопряженных элементов, один из которых крепится к стреле, а второй - с рабочим органом на свободном конце, скользит внутри или по наружной грани первого с помощью гидроцилиндра. Ковш - обычный, наиболее часто используемый рабочий орган одноковшового экскаватора, разрушающий и перемещающий грунт. При разработке прочных и скальных грунтов используют: упрочненные ковши уменьшенной емкости; грунтов II-III категорий прочности - стандартной емкости; слабых грунтов и легких материалов - облегченные ковши увеличенной емкости. Для обычной разработки грунтов используют ковши стандартного профиля; для зачистных и планировочных работ - уширенные ковши; для прочистки и профилирования канав - профильные ковши; для погрузки складированных сыпучих материалов - грейферные ковши; для разработки грунтов, погрузки сыпучих материалов и штучных грузов нестандартной конфигурации, подгребания и разравнивания грунта - ковши с челюстным захватом. Использование набора ковшей и другого сменного оборудования (фрез, уплотнителей, гидромолотов, буров и т.п.) предполагает возможность быстрой замены одного рабочего органа другим, которая реализуется быстродействующими захватами. Быстродействующий захват устанавливается между рукоятью и рабочим органом и приводится в действие либо гидроприводом, управляемым из кабины, либо вручную. Обычно ковш имеет режущий периметр, состоящий из горизонтального и боковых вертикальных профилей, боковые стенки и днище, образованное гнутым стальным листом. Для разработки прочных грунтов используются ковши, у которых горизонтальный и боковые профили оснащены зубьями. Для копания слабых или сыпучих грунтов могут использоваться ковши с полукруглой режущей кромкой горизонтального профиля. Зубья и режущие периметры изготавливают из высокопрочных износоустойчивых сталей, а система их крепления к ковшу должна обеспечивать быструю и нетрудоемкую замену. К  овши крепятся к рукояти с помощью многозвенных рычажных механизмов, обеспечивающих ему необходимую подвижность. Обычно рабочее оборудование строительных полноповоротных и неполноповоротных экскаваторов компонуется по схеме "обратная лопата" так как в сочетании с гидроприводом она обеспечивает наибольшую универсальность машины и позволяет копать выше и ниже уровня стоянки экскаватора. Иногда конструкция рычажного механизма позволяет простой перестановкой ковша изменить компоновку рабочего оборудования строительного экскаватора на "прямую лопату", но очертания ковшей прямой и обратной лопат отличаются, поэтому использование одного и того же ковша при разных компоновках рабочего оборудования нежелательно.У карьерных экскаваторов с прямой лопатой рабочее оборудование отличается не только компоновкой, но способностью развивать большие напорные усилия на кромке ковша. Г  рейферное оборудование считается сменным и обычно поставляется по дополнительному заказу, но, так как его установка на экскаватор достаточно трудоемка, ей стараются не злоупотреблять. Грейферное оборудование с гидравлическим приводом состоит из шарнирного узла с гидравлической подводкой, подвешенного к пальцевому шарниру рукояти, и грейферного ковша с гидроцилиндром управления створками. Совмещение рабочих движений стрелы и рукояти позволяет внедрять раскрытый ковш в дно забоя со значительным напорным усилием, что расширяет диапазон грунтовых условий, в которых он может применяться.Если грейферным оборудованием разрабатывают узкие и глубокие колодцы и траншеи, в частности, при возведении инженерных сооружений методом "стена в грунте", оно подвешивается на штанге, которая крепится либо к рукояти, либо непосредственно к стреле. Штанги грейферного оборудования могут быть телескопическими, с раздвижением гидроцилиндром, либо составными, с механическим соединением секций. Экскаваторы с разрушающим рабочим оборудованием применяются при сносе зданий, ломке старых и фрезеровании ремонтируемых покрытий, без взрывной разборке скальных пород. К разрушающему оборудованию относят различные виды ножниц для бетона и металлической арматуры, гидромолоты и фрезы. Ножницы захватывают и ломают бетонные фрагменты сооружений, перекусывают металлическую арматуру толщиной до 20 мм и более. Они же используются как манипуляторы для переноски и погрузки крупных кусков строительного мусора. Экскаваторы, используемые при разборке высоких зданий, оборудуются ровными и длинными стрелами, более удобными, чем стрелы стандартной конфигурации. Гидромолоты и фрезы навешиваются на стандартные экскаваторные стрелы. Гидромолоты используются при разрушении бетонных покрытий и фундаментов, а фрезы - при послойном фрезеровании покрытий и мерзлых грунтов. Последовательность выполнения заданияОпределить техническую производительность экскаватора. Определить сменную эксплуатационную производительность экскаватора. Ответить на контрольные вопросы  Рис.1 - Основные виды рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов а — прямая лопата; б — обратная лопата; в — драглайн; г — кран; д — грейфер; Н1 — высота (глубина) копания; Н2 — высота разгрузки (подъема); r1 — радиус копания; r2— радиус выгрузки Расчет производительности одноковшового экскаватораМетодика выполнения работы 1. Определяем техническую производительность одноковшового экскаватора по формуле  м3/ч, (1)где g – емкость ковша экскаватора, м3 (табл. 3); kн – коэффициент наполнения ковша грунтом (табл. 2); kр – коэффициент разрыхления грунта в ковше (табл. 2); tц – продолжительность рабочего цикла.  с, (2)где tр – время разгрузки, принимаем 2 с; tк – время копания грунта.  с, (3)где kВ – коэффициент изменения времени копания (табл. 2); G – масса экскаватора, т (табл. 3); tп – время поворота экскаватора к месту разгрузки, с; tп – время поворота экскаватора к исходному положению, с, принимаем tп= tп, поэтому tп+ tп= 2 tп. Время 2 tп выбирается по следующей зависимости, заданной углом поворота экскаватора 90 2 tп 1,2Rв 135 2 tп 1,55Rв 180 2 tп 1,99Rв где Rв – радиус выгрузки, м (табл. 3). 5. Определяем сменную эксплуатационную производительность экскаватора  (4)где Ктр – коэффициент, учитывающий перерывы на смену транспортных средств у экскаватора  (5)где Q – вместимость кузова автосамосвала, м3 (исходные данные); tобм – время обмена автосамосвала у экскаватора, принимаем 0,01 ч; Kпер – коэффициент, учитывающий время на передвижение экскаватора.  .tпер – время передвижения экскаватора к новому элементу забоя, принимаем равное 0,018 ч; V – объем элемента забоя, разрабатываемый с одной стоянки.  м3 (6)где Н – высота забоя, м (исходные данные); R – наибольший радиус копания, м (табл. 3); lр – длина рукояти, м (табл. 3); Тсм – число часов работы экскаватора в смену, исключая время на пересмену, смазку машины, крепежный ремонт, очистку ковша и т.д., принимаем 7 ч. Таблица 2 – Значения коэффициентов
Таблица 3 – Параметры экскаваторов
Журнал задания 1 Расчет сменной производительности одноковшовых экскаваторов Исходные данные: Вариант ____
Время копания грунта (формула 3)  Продолжительность рабочего цикла (формула 2)  Техническая производительность экскаватора (формула 1)  =Объем элемента забоя, разрабатываемый с одной стоянки (формула 6)  Коэффициент, учитывающий перерывы на смену транспортных средств у экскаватора (формула 5)  =Коэффициент, учитывающий время на передвижение экскаватора (формула 6)  =Сменная эксплуатационная производительность экскаватора (формула 4) =Контрольные задания: Что такое категория грунта? Как она определяется? Расшифровать индекс заданного экскаватора и найти в интернете его описание и фото внешнего вида. На фото указать основные элементы экскаватора: ковш, рукоять, стрела, рабочие гидроцилиндры, двигатель, поворотная платформа, шасси. Приведите классификацию одноковшовых экскаваторов. Что называется рабочей зоной экскаватора? Вычертить схему забоя выбранного экскаватора. Определить рабочую зону экскаватора в метрах. Чем отличается разгрузка грунта в транспортное средство от разгрузки в отвал? Привести схему грейферного рабочего оборудования. Для чего его применяют? Привести схему экскаватора с рабочим оборудованием драглайна. Для чего они предназначены? Чем принципиально отличается процесс копания грунта ковшом драглайна от копания ковшами лопат? Как разгружаются ковши прямой и обратной лопат, драглайна и грейфера? Какое сменное рабочее оборудование экскаватора применяют для разрыхления прочных грунтов? Привести их фото. Какие другие виды сменного рабочего оборудования могут быть установлены на одноковшовых экскаваторах? Привести их фото. ПГС – 20.59 Исходные данные для расчета (табл.1)
ПГС-20.60 и АДА-20.75 Исходные данные для расчета
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||