Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов

Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов следующие:

— радиус резания R_р;

— радиус выгрузки R_В;

— высота выгрузки Н_В;

— глубина резания Н_р.

Эти параметры зависят от размеров рабочего оборудования, его вида и особенностей.

Радиус резания (R_р) — это расстояние от оси вращения экскаватора до зубьев ковша, при врезании его в грунт;

Радиус выгрузки (R_В)— расстояние от оси вращения экскаватора до центра тяжести ковша в момент выгрузки грунта;

Высота выгрузки (Н_В) — расстояние от уровня стояния экскаватора до нижней части ковша в момент выгрузки грунта;

Глубина резания (копания) (Н_р) — наибольшая глубина выемки, которая может быть образована экскаватором с одной стоянки.

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами.

В промышленном и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью от 0,15 до 2, реже до 4 м 3 . Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой.

Прямая лопата (рис. V.16, а) представляет собой открытый сверху ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, которая шарнирно соединена со стрелой машины и выдвигается вперед с помощью напорного механизма. Опорожняется ковш путем открывания его днища. Такая конструкция прямой лопаты обеспечивает ей наибольшую производительность. Для рыхления грунта режущий край ковша снабжен зубьями. Это относится ко всем видам сменного оборудования, но выпускаются ковши и без зубьев — со сплошной (обычно полукруглой) режущей кромкой. При разработке грунтов I и II групп экскаватор может быть оборудован ковшом увеличенного объема. Разрабатывают грунт, когда экскаватор стоит на дне разрабатываемого забоя. На небольшую глубину он может отрывать грунт и ниже горизонта стояния, для чего устраивают пандус, позволяющий установить машину в забое выемки.

Обратная лопата (рис. V.16,б)—это открытый снизу ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, шарнирно соединенную (без напорного механизма) со стрелой. По мере протягивания назад ковш заполняется грунтом. Затем при вертикальном положении рукояти ковш переводят к месту выгрузки и разгружают путем подъема с одновременным опрокидыванием. Рабочая зона расположена ниже горизонта стояния машины. Современные модели экскаваторов с обратной лопатой имеют гидропровод, позволяющий ковшу поворачиваться относительно рукояти (рис. V.16,8).

Драглайн. Ковш драглайна (рис. V.16, г) навешивают на канатах на удлиненную стрелу кранового типа. Ковш забрасывают в выемку на расстояние, несколько превышающее длину стрелы, его заполняют грунтом путем подтягивания по поверхности к стреле. Затем ковш поднимают в горизонтальное положение к стреле и поворотом машины переводят на место разгрузки. Опорожняется ковш при ослаблении тягового каната. Драглайном можно разрабатывать грунт, не только сильно насыщенный влагой, но и находящийся под слоем воды.

Грейфер (рис. V.16, д) представляет собой ковш с двумя или более лопастями и канатным приводом, принудительно смыкающим эти лопасти. Грейфер навешивают на такую же стрелу, что и драглайн. С помощью грейфера можно разрабатывать выемки с вертикальными стенками. При повороте стрелы ковш перемещается к месту разгрузки и опорожняется при принудительном раскрытии лопастей. Грейфер погружается в грунт только за счет собственной массы ковша. Грейфер применяют обычно для разработки грунтов малой плотности (I и II группы) и находящихся под водой Более плотные грунты предварительно необходимо рыхлить.

Производительность одноковшового экскаватора снижается по мере увеличения плотности грунта. Кроме того, она зависит от способа разработки грунта (при работе «на вымет» производительность повышается, при погрузке на транспортные средства — снижается), вместимости ковша и конструктивного решения кромки ковша. Экскаваторы с ковшами малой вместимости (до 0,5 м 3 ) обслуживает один машинист; их применяют только для разработки грунтов I. III групп. Более мощные экскаваторы обслуживают машинист и его помощник. Они могут разрабатывать (кроме грейфера) грунты всех шести групп (наиболее плотные — после предварительного рыхления).

Производительность экскаватора можно повысить, уменьшив угол поворота стрелы и увеличив вместимость ковша. Для этого необходимо максимально заполнять ковш грунтом (с «шапкой»), а также совмещать процессы резания грунта с поворотом стрелы и др.

Разработанный одноковшовыми экскаваторами грунт перевозят самосвалы, тракторы с прицепами, железнодорожные составы, гидравлический транспорт, реже — ленточные конвейеры.

При транспортировании грунта ленточными конвейерами загрузочное звено конвейера устанавливают параллельно оси проходки экскаватора, а погрузочный ковш-питатель перемещают вдоль загрузочного звена по мере продвижения экскаватора. При перемещении экскаватора на следующую заходку загрузочное звено отрихтовывают в новое положение. При погрузке в железнодорожные составы рельсовый путь следует укладывать параллельно оси проходки экскаватора. График движения землевозных составов должен быть сделан таким образом, чтобы перерывы между отправлением загруженного состава и подачей порожнего были минимальными и состав передвигался по мере загрузки вагонов. Обычно в автосамосвал входит 3—6 ковшей грунта. Допустимый недогруз не должен превышать 10%, перегруз — 5%.

Массу грунта, погружаемого за один цикл работы экскаватора, определяют по формуле:

где q — геометрическая вместимость ковша, м 3 ; γ — плотность грунта, т/м 3 ; К_р — коэффициент разрыхления; К_в — коэффициент использования вместимости ковша (отношение объема грунта в плотном состоянии, разрабатываемого за один цикл, к геометрической вместимости ковша).

Число автомобилей или автопоездов, необходимых для обеспечения бесперебойной работы экскаватора, рассчитывают по формуле:

где T_y.н, Т_н, Т_пр — продолжительность соответственно установки машины под нагрузку, нагрузки машины экскаватором, пробега машины в оба конца при заданном расстоянии, мин; при L, км, и средней скорости движения v, км/ч,

Т_у.р, Т_p, Т_м — продолжительности соответственно установки машины под разгрузку, разгрузки машины, технологических перерывов, возникающих во время рейса (маневры, пропуск встречного транспорта на разъезде, ожидание), мин.

Продолжительность нагрузки Т_н автосамосвала колеблется в широких пределах в зависимости от числа ковшей, погружаемых в кузов, рода грунта, среднего угла поворота машины при погрузке и типа экскаватора:

Продолжительность остальных операций для автосамосвалов различной грузоподъемности определяют на основе статистической обработки данных по выборочным замерам времени на объекте.

Рабочее место экскаватора (т. е. место, где он разрабатывает грунт) называется забоем. Геометрические размеры и форма забоя зависят от оборудования экскаватора и его параметров, размеров выемки, видов транспорта и принятой схемы разработки грунта. Применение рациональных приемов работы в правильно выбранном забое обеспечивает максимальную эффективность применяемого оборудования и высокую производительность при минимальной себестоимости землеройных работ. В технических характеристиках экскаваторов любой марки приведены, как правило, максимальные показатели их: радиусы резания, выгрузки, высота выгрузки и др. Работа на максимальных для данной машины параметрах приводит к ее быстрому износу и, как следствие, к снижению ее производительности. Поэтому для производства земляных работ следует принимать оптимальные рабочие параметры, составляющие 0,9 максимальных паспортных данных П_mах, а именно:

Оптимальная высота (глубина) забоя должна быть достаточной для заполнения ковша экскаватора за одно черпание, она должна быть равна вертикальному расстоянию от горизонта стоянки экскаватора до уровня напорного вала, умноженному на коэффициент 1,2:

Если высота забоя относительно мала (например, при разработке планировочной выемки), целесообразно использовать экскаватор вместе с бульдозером. Последний разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая при этом достаточную высоту забоя, что позволяет эффективно использовать экскаватор.

Экскаватор и транспортные средства должны быть расположены таким образом, чтобы средний угол поворота экскаватора от места заполнения ковша до места его выгрузки был минимальным, так как на поворот стрелы расходуется до 70% рабочего времени цикла экскаватора.

Что является главным параметром для одноковшового экскаватора

Основные параметры и индексация одноковшовых экскаваторов

Основные параметры. К основным параметрам одноковшовых экскаваторов относятся эксплуатационная масса, вместимость ковша, мощность силовой установки, продолжительность рабочего цикла, производительность, рабочие размеры при различных видах рабочего оборудования. Экскаваторы подразделяют на размерные группы.

Эксплуатационная масса экскаватора — масса машины с рабочим оборудованием, противовесом и полной заправкой горючесмазочными материалами, рабочей (для гидравлических систем) и охлаждающей (для двигателей) жидкостью. Конструктивную массу экскаватора определяют, исключая заправку.

Геометрическая вместимость ковша— ограниченный объем между внутренними поверхностями стенок, днища и поверхностью, образованной перемещением прямой, перпендикулярной к продольной плоскости ковша, по профилю открытых его сторон. Различают также номинальную вместимость ковша, которая равна сумме геометрической вместимости и дополнительного объема разрыхленного грунта (так называемой шапки), удерживающегося над открытой поверхностью ковша.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Мощность силовой установки — мощность устанавливаемого на машине двигателя внутреннего сгорания или питаемого от внешней электросети электродвигателя (одного или нескольких).

Рабочий цикл состоит из пяти освоения операций; копание грунта, перемещение заполненного грунтом ковша к месту разгрузки путем вращения поворотной платформы с рабочим оборудованием, разгрузка грунта из ковша в отвал или в транспортное средство, поворот платформы с порожним ковшом к забою, опускание и установка ковша для следующего копания. Время выполнения всех этих операций называют продолжительностью рабочего цикла. Для ее сокращения обычно совмещают четвертую и пятую операции, а при работе в отвал — вторую и третью.

Рис. 1. Рабочие размеры канатных и гидравлических (г, д) экскаваторов а, б, д — с прямой лопатой; в, г — с обратной лопатой

Производительность экскаватора (теоретическая) — произведение вместимости ковша на максимально возможное число рабочих циклов, выполняемых экскаватором за час работы. Чем меньше продолжительность рабочего цикла, тем выше производительность экскаватора.

Основные рабочие размеры определяют возможность экскаватора вести разработку и перемещение грунта с одной стоянки.

Наиболее важными рабочими размерами для прямой лопаты являются радиус и высота копания и выгрузки, для обратной лопаты — глубина копания: радиус копания R — расстояние от оси вращения поворотной части до наиболее удаленной точки режущего контура ковша; высота копания Я — расстояние от уровня стоянки экскаватора до режущего контура ковша при копании выше уровня стоянки; радиус выгрузки Rв — расстояние от оси вращения поворотной части до вертикальной линии, проведенной через нижнюю точку ковша или его открытого днища при разгрузке; высота выгрузки #в — расстояние от уровня стоянки экскаватора до уровня нижней точки ковша или его открытого днища при разгрузке; кинематическая глубина копания Нк обратной лопаты — расстояние от уровня стоянки экскаватора до режущего контура ковша при копании ниже уровня стоянки.

Размеры ходовых устройств экскаваторов характеризуются колеей К и базой В.

Колея — расстояние между продольными осями, проходящими через середины опорных поверхностей ходового устройства.

База колесного экскаватора — расстояние между вертикальными осями передних и задних ходовых тележек или колес.

База гусеничного экскаватора—расстояние между вертикальными осями передних и задних колес или катков ходового устройства, участвующих в передаче нагрузок на грунт.

Система индексации (маркировки). До 1986 г. в индексе отечественных экскаваторов указывались только вместимость наименьшего для данной машины ковша и порядковый номер модели. Такие индексы не давали представления ни о типе ходового устройства, ни об исполнении рабочего оборудования, что важно для характеристики конструкции машины и ее эксплуатационных возможностей.

В настоящее время индекс экскаватора состоит из четырех цифр, соответственно обозначающих; размерную группу машины, тип ходового устройства, конструктивное исполнение рабочего оборудования и порядковый номер модели данного типоразмера. Кроме того, используются дополнительные буквенные обозначения порядковой модернизации данной машины и ее климатического исполнения. После буквенного обозначения через тире ставят цифры, которые означают модификации данной базовой модели.

Например, индекс ЭО-3322АТ обозначает: экскаватор одноковшовый универсальный третьей размерной группы, на пневмоколесном ходовом устройстве, с жесткой подвеской рабочего оборудования, второй модели, прошедшей первую модернизацию, тропического исполнения; индекс ЭО-5113БХЛ — экскаватор одноковшовый универсальный пятой размерной группы, на гусеничном ходовом устройстве, с гибкой (канатной) подвеской рабочего оборудования, третьей модели, прошедшей вторую модернизацию, для районов с холодным климатом.

Рис. 2. Колея (я) и база экскаваторов; I, II — пневмоколесных; III — гусеничных

Рис. 3. Структура индексов одноковшовых уннверсальных экскаваторов

Одинаковое число основных цифр в индексе для экскаваторов всех типов и размеров создает удобство для машинной обработки статистических данных при планировании и учете выпускаемых машин.

В справочнике рассмотрены экскаваторы второй — шестой размерных групп, наиболее распространенные в строительстве.

В нашей стране в настоящее время не выпускают экскаваторы первой размерной группы, поэтому их параметры не указаны в стандартах, так же как и полноповоротных экскаваторов второй размерной группы, производство которых на базе тракторов осуществляется по отдельным техническим условиям.

Параметры гидравлических экскаваторов седьмой размерной группы также не стандартизованы, вследствие чего они на рис. 3. приведены условно.

Одноковшовые экскаваторы

Одноковшовыми экскаваторами (ОЭ) называют позиционные землеройные машины цикличного действия, оборудованные ковшовым рабочим органом. Рабочий цикл О.Э. состоит из последовательно выполняемых операций копания грунта, его перемещения в ковше к месту отсыпки, разгрузки ковша с отсыпкой грунта в отвал или транспортное средство и возвращения ковша на позицию начала следующего рабочего цикла. Это называют экскавацией. После отработки элемента забоя экскаватор перемещают на новую позицию. Экскаваторы классифицируют: по назначению: строительные, строительно-карьерные, карьерные, вскрышные, туннельные, шахтные; по виду рабочего оборудования: прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер, планировщик; исполнению рабочего оборудования: канатные, гидравлические; по виду ходовых устройств: пневмоколесные (автомобильные и тракторные базы), гусеничные, шагающие; по возможности вращения поворотной части: полноповоротные и неполноповоротные; по числу установленных двигателей: одно- и многомоторные.

В зависимости от вида выполняемых работ они могут иметь следующее оборудование (рис. 7.5): ковш — прямую лопату (обычно основную) для копания грунта выше уровня стоянки экскаватора; ковш — обратную лопату для копания грунта ниже уровня стоянки экскаватора, ковш драглайна для разработки выемок и сооружений насыпей, грейфер для рытья небольшх котлованов и погрузочных работ; крановое оборудование; копер для забивки свай.

Для этих экскаваторов применяют и другие виды оборудования: трамбовки, ломы, для разрушения покрытий и мерзлых грунтов, оборудование для бурения и т.д.

Рис. 7.5. Виды сменного рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов: а — прямая лопата; б — обратная лопата; в — драглайн; г — кран; д — грейфер ; е -струг; ж — корчеватель; з — копер.

Экскаваторы могут иметь крановое, сваебойное, трамбовочное и другое сменное оборудование. С одним видом рабочего оборудования называют специальными, а укомплектованные сменными видами рабочего оборудования – универсальными.

Строительные экскаваторы предназначены для разработки грунта до IV категории без предварительного разрыхления, мерзлые и скальные после их разрыхления. Гидравлические экскаваторы используются в 80% в общем объеме производства.

Главным параметром однокавшового экскаватора является его масса, в зависимости от которой экскаваторы подразделяются на размерные группы (табл. 7.2).

Размерные группы характеризируются набором основных параметров: мощностью силовой установки, вместимостью ковша; усилием на его зубьях, размерами рабочей зоны, продолжительностью рабочего цикла, скоростями передвижения, частотой вращения поворотной платформы, преодолеваемыми уклонами, удельным давлением на грунт или нагрузки на ось, габаритными размерами и другие.

Размерные группы экскаваторов

Индексы: – ЭО-0000, первый нуль заменяют цифрой, обозначающей размерную группу; 2цифра – тип ходового устройства(1-гусеничные, 2-гусеничные с увеличенной опорной поверхностью, 3-пневмоколесное, 4-спецшасси автомобильного типа, 5-шасси грузового автомобиля, 6-на базе трактора); 3цифра тип — подвески рабочего оборудования (1 и 2 – соответственно с гибкой и жесткой подвеской, 3 – телескопическое рабочее оборудование); 4 цифра – номер модели экскаватора.

Например, ЭО-4123 означает экскаватор одноковшовой, строительный, универсальный, 4 размерной группы с гусеничным ходовым устройством, жесткой подвеской рабочего оборудования, третьей модели. Буквами далее обозначают очередную модернизацию и климатическое исполнение.

Техническая производительность (м 3 /ч):

где q — емкость ковша, м 3 ;

К_н — коэффициент наполнения ковша;

К_р — коэффициент разрыхления грунта(см. табл. 7.1);

t_ц — продолжительность рабочего цикл в секундах;

t_пер — продолжительность одной передвижки на новую позицию, с;

n_ц — число рабочих циклов на одной позиции.

Эксплуатационная производительность(м 3 /сут, м 3 /мес, м 3 /год)

где Т_р — продолжительность периода работы экскаватора;

К_в — коэффициент использования во времени.

Основные рабочие органы гидравлических экскаваторов являются ковши обратной и прямой лопат, погрузчика и грейфера. Сменные рабочие органы: бульдозерные отвалы, однозубые и многозубые рыхлители, гидромолоты, крановые подвески, разные модификации грейферов и захватов, шнековые буры и др. Экскаватор состоит из базовой части и рабочего оборудования. Базовая часть состоит из ходовой тележки с нижней рамой, опорно-поворотного устройства, поворотной платформы с насосно-силовой установкой, узлов гидравлической системы привода и кабины машиниста. До 5 размерной группы принято рабочее оборудование обратная лопата, а для 6 группы-прямая лопата.

Источник https://megaobuchalka.ru/8/21766.html

Источник https://stroy-technics.ru/article/osnovnye-parametry-i-indeksatsiya-odnokovshovykh-ekskavatorov

Источник https://studopedia.ru/5_80924_zemleroynie-mashini.html