Из каких операций состоит рабочий процесс одноковшового экскаватора?

Из каких операций состоит рабочий процесс одноковшового экскаватора ?

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:

· 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:

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

Похожие статьи:

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:

• 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.

Устройство и работа экскаватора-погрузчика.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Погрузочное оборудование экскаватора-погрузчика позволяет выполнять погрузочно-разгрузочные работы, транспортирование сыпучих материалов на небольшие расстояния, планировку площадок. В связи со специфическими условиями работы фары установлены на кабину базового шасси.

Монтаж и демонтаж ковша погрузочного оборудования осуществляется без грузоподъемных средств и не требует дополнительного обслуживающего персонала. Для обеспечения быстрого снятия ковша, на передние концы стрелы устанавливается устройство сменное. Для управления оборудованием погрузочным используется распределитель базового шасси.

Гидросистема предназначена для осуществления привода управления

экскаваторным и погрузочным оборудованием. Она включает гидросистему базового шасси, а также дополнительно установленные гидроцилиндры рабочего оборудования.

Экскаваторное оборудование ДЭМ 114 смонтировано в задней части шасси. Позволяет выполнять работы по разработке котлованов и траншей с вертикальными стенками, резанию и копанию грунта с последующей выгрузкой. Для обеспечения устойчивости при работе с экскаваторным оборудованием ДЭМ 114 установлены аутригеры.

Описание и работа составных частей экскаватора-погрузчика.

Стрела 7 (Рисунок –2.4) предназначена для навески ковша 1. Одним концом стрела шарнирно крепится к порталам 9, а другим к устройству сменному 2. К стреле крепятся штоки гидроцилиндров подъема 10 и опускания 5, коромысла наружные 4, переходник 6, тяга 8, шатун 3 и опора 11. Стрела представляет собой сварную конструкцию с запрессованными термообработанными втулками. Устройство сменное состоит из переходника 1 (Рисунок – 2.2), ручек 2, 4, фиксатора 3, пальцев 5 и труб 6.

Рисунок – 2.2 Переходник: 2,4 — ручка; 3 — фиксатор; 5 — палец; 6 – труба.

Рисунок – 2.3 Ковш : 1 — зуб; 2 — ковш; 3 — крюк;

На имеющиеся в верхней части переходника пальцы надевается ковш. Фиксация ковша на переходнике производится поворотом ручек 2 и 4. При снятии ковша следует оттянуть на себя фиксатор 3 и повернуть ручки 2 и 4.

Ковш 2 (Рисунок – 2.3) представляет собой сварную конструкцию с установленными на ней зубьями 1. Монтаж зубьев на ковш осуществляется в специальные гнезда. Перед монтажом в отверстие зуба вводится проволока, загибаемая по краям. После введения зуба в гнездо концы проволоки отгибаются, фиксируя зуб. В передней части экскаватора-погрузчика смонтированы рамы . Они представляют собой сварную конструкцию, крепящуюся к остову шасси болтами. К раме крепится кронштейн.

В поперечном направлении рамы жестко связаны связками. Рамы воспринимают все нагрузки, возникающие при работе погрузочного оборудования. В передней части на рамы установлены упоры.

Рисунок – 2.4 Устройство погрузочного оборудования экскаватора-погрузчика:

1 — ковш; 2 — устройство сменное; 3 — шатун; 4 — коромысло наружное; 5, 10 — гидроцилиндр; 6 — переходник; 7 — стрела; 8 — тяга; 9 — портал; 11 – опора.

Рисунок – 2.5 Экскаваторное оборудование:

1 — рама; 2 — тормозной цилиндр каретки; 3 — палец фиксации колонки; 4 — каретка; 5 — гидроцилиндр поворота колонки; 6 — аутригер; 7 — колонка; 8 — механизм фиксации стрелы; 9 — ковш; 10 — гидрораспределитель; 11 — гидроцилиндр управления стрелой; 12 — гидроцилиндр управления ковшом; 13 — рукоять; 14 — стрела; 15 — гидроцилиндр управления рукоятью.

Таблица 2.1. Технические характеристики экскаватора-погрузчика ЭО-2626 с двухчелюстным ковшом

Рабочее оборудование одноковшового экскаватора

Рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов — совокупность рабочего оборудования одноковшового экскаватора.

Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К объединению/16 февраля 2012.
Обсуждение длится одну неделю (или дольше, если оно идёт медленно).
Дата начала обсуждения — 2012-02-16.
Если обсуждение не требуется (очевидный случай), используйте другие шаблоны.
Не удаляйте шаблон до подведения итога обсуждения.

Базовая машина одноковшового экскаватора обеспечивает функционирование различного рабочего оборудования. Последнее может выполняться сменным. Рабочее оборудование для копания грунта называют основным, а рабочее оборудование для выполнения других операций — дополнительным.

Содержание

Основное рабочее оборудование

Прямая лопата

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

Обратная лопата

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 различается.

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.

Экскаваторы с ротатором ковша

Ряд моделей экскаваторов, например UDS-114 (производства Чехословакии), оснащается устройством переворота ковша (ротатором), позволяющим оперативно переходить из режима прямой лопаты в режим обратной лопаты.

Планировщик откосов

Разновидность обратной лопаты, предназначенной для планирования откосов в дорожном, мелиоративном и ландшафтном строительстве. Планировщик откосов обеспечивает перемещение режущей кромки ковша относительно грунта по прямой, направленной под заданным углом к горизонту. Для этого на гидравлический экскаватор устанавливается система автоматизированная управления (гидравлическая или электронная), обеспечивающая согласованное движение стрелы, рукояти и ковша. В качестве планировщика откосов нашли применение экскаваторы с телескопической стрелой.

Струг

Струг также используется для планировочных работ. Устанавливается на механические экскаваторы. Представляет собой стрелу, по которой канатом перемещается тележка с закреплённым на ней ковшом. Угол планирования определяется углом наклона стрелы. Направление копания стругом можно изменять перестановкой ковша относительно тележки.

Драглайн

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

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.

У механических экскаваторов грейфер подвешивается на канатах.

Дополнительное рабочее оборудование

Рыхлитель

Сменное рабочее оборудование, предназначенное для рыхления твёрдого (мёрзлого) грунта, разрушения строительных конструкций, асфальто-бетонного покрытия.

Рыхлитель для механических экскаваторов представляет собой монолитный стальной груз, нижняя часть которого выполнена клинообразной или пикообразной. Подвешивается на канате. При работе рыхлитель поднимается за счёт натяжения каната на высоту порядка 3-6 метров и свободно падает на грунт (при расторможенном канате). Масса клинового рыхлителя в зависимости от размерной группы экскаватора составляет 0,5 — 6 т.

На гидравлических экскаваторах устанавливается молот-рыхлитель с гидравлическим приводом. Принцип его действия аналогичен отбойному молотку. Монтируется на место ковша.

В качестве рыхлителя может применяться дизель-молот, монтируемый на стреле экскаватора.

Свайный копёр

Корчеватель пней

Одноковшовые экскаваторы могут использоваться для корчевания пней. На гидравлических экскаваторах для этой цели вместо ковша устанавливается челюстный захват (см. статью грейфер). Для корчевании захват подводят к пню, разводят челюсти, заглубляют их в грунт, под корневую систему пня. Далее сводят челюсти захвата и, подъёмом стрелы, выдергивают пень. Всем этим процессом управляет один машинист.

При корчевании пней механическими экскаваторами к тяговому и подъёмному канатам прицепляется специальный якорь. Машинист экскаватора подводит якорь к пню, а помощник вручную заглубляет лапу якоря под корень пня. После этого осуществляется натяжение тягового каната при ослабленном подъемном, при этом якорь зацепляется за пень. Одновременным натяжением двух канатов происходит вырывание пня.

Подъёмный кран

В связи с тем, что базовая машина экскаватора и подъёмного крана имеют сходную конструкцию, ряд моделей экскаваторов может комплектоваться крановым оборудованием. Так как скорость вертикального перемещения груза у крана должна быть в несколько раз меньше чем скорость подъёма ковша экскаватора, подъёмный канат запасовывают через полиспаст.

Манипулятор

Экскаватор CATERPILLAR с манипулятором осуществляет демонтажные работы с помощью ножниц для резки железобетона

Манипулятор представляет собой захват, монтируемый вместо ковша, используемый при монтажных и демонтажных работах. В настоящее время ряд фирм в России и за рубежом выпускает специальные машины-манипуляторы на базе одноковшовых экскаваторов. Такие машины имеют больший, чем у экскаваторов вылет стрелы и более сложную гидравлическую систему, обеспечивающую позиционирование захвата в трех плоскостях.

Источники

1. Беркман И.Л. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы / И.Л. Беркман, А.В. Раннев, А.К. Рейш. — М., Машиностроение, 1977 г. 2. Большая советская энциклопедия 3. Краткий справочник машиниста экскаватора / под. ред. А.Ф. Яковлева, М. Машиностроение — 1972 г.

• Экскаваторы

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Рабочее оборудование одноковшового экскаватора» в других словарях:

ОБРАТНАЯ ЛОПАТА — рабочее оборудование одноковшового экскаватора, применяемое для рытья небольших котлованов и траншей, располож. обычно ниже уровня стоянки экскаватора. У такого экскаватора ковш обращён к машине и копает в направлении к экскаватору (см. рис.).… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ПРЯМАЯ ЛОПАТА — рабочее оборудование одноковшового экскаватора для разработки грунта выше уровня его стоянки с укреплённым на рукояти ковшом, копающим в направлении от экскаватора (см. рис.). Один из наиболее распространённых видов рабочего оборудования,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Одноковшовый экскаватор — Эту страницу предлагается объединить с Экскаватор. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К объединению/25 февраля 2012. Обсуждение длится одну неделю (или дольше, если оно идёт медл … Википедия

Прямая лопата — (a. power shovel; н. Hochschaufel; ф. pelle butte; и. pala excavadora, excavadora) рабочее оборудование одноковшового экскаватора, обеспечивающее копание движением стрелы (иногда и рукояти) c ковшом от машины и вверх, как правило, выше… … Геологическая энциклопедия

Лопата прямая — – сменное рабочее оборудование одноковшового экскаватора для разработки грунтов выше стоянки экскаватора с движением ковша от экскаватора. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика термина:… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Рукоять — … Википедия

Лопата обратная — – сменное рабочее оборудование одноковшового экскаватора для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора с движением ковша к экскаватору. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ЛОПАТА ПРЯМАЯ — сменное рабочее оборудование одноковшового экскаватора для разработки грунтов выше стоянки экскаватора с движением ковша от экскаватора (Болгарский язык; Български) права лопата (на багер) (Чешский язык; Čeština) výšková lopata (Немецкий язык;… … Строительный словарь

лопата прямая — Сменное рабочее оборудование одноковшового экскаватора для разработки грунтов выше стоянки экскаватора с движением ковша от экскаватора [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строит. машины,… … Справочник технического переводчика

Рыхлитель — Рыхлитель строительная машина, предназначенная для предварительного рыхления тяжёлых, каменистых и мёрзлых грунтов. Навесное рыхлительное оборудование на базе машины Катерпилллер D9 Рыхлители обычно выполняют на базе той же маш … Википедия

Устройство, технические характеристики и работа экскаваторов

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

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

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

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:

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.

• 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:

• 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°.

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 https://avto-layn.ru/stroitelnaya/rabochij-cikl-ekskavatora.html

Источник https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/675481

Источник https://spectorg.su/dlya-strojki/rabochij-cikl-ekskavatora.html