Файл: Лекция 1 Общие сведения о машинах и машиностроительных материалах. Общие сведения о машинах и машиностроительных материалах.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 367

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


   Экскаваторы продольного копания характеризуются тем, что направление движения рабочего органа (ротора или ковшовой цепи) совпадает с направлением перемещения самого экскаватора. У экскаваторов поперечного копания движение рабочего органа перпендикулярно перемещению экскаватора. Если экскавация происходит при повороте рабочего органа, то такие машины относятся к экскаваторам радиального копания.

   Наиболее распространенное ходовое оборудование экскаваторов непрерывного действия – гусеничный ход, а на самых малых моделях – пневмоколесный. Железнодорожный ход широко применяют на цепных экскаваторах поперечного копания, работающих в карьерах.

   Экскаваторы продольного копания называются траншеекопателями, так как они отрывают траншею правильного прямоугольного сечения. Ширина траншеи равна ширине ковша (скребка), а глубина может изменяться в определенных пределах. Максимальная глубина зависит от типоразмера экскаватора и применяемого рабочего органа.

   Максимальная глубина отрываемой траншеи – главный параметр экскаватора продольного копания. Для большинства экскаваторов он равен 1,5 – 3,5 м. Однако есть модели, где максимальная глубина разработки достигает 6 – 8 м. Наиболее распространены рабочие органы экскаваторов этого типа – ковшовая цепь и ротор. Цепной рабочий орган применяют для рытья траншей глубиной более 2,5 м. Использование ротора в этом случае приводит к весьма громоздким конструкциям. Однако роторный рабочий орган более прочный и долговечный, что позволяет разрабатывать грунты с каменистыми включениями.

   Скребковый рабочий орган применяют для узких траншей – 200 – 400 мм. Такие траншеи требуются при прокладке кабеля, а также при производстве дренажных работ. Оптимальная глубина траншеи, отрываемой скребковым рабочим органом, 1,2 – 2 м, однако не исключены и большие глубины.

   Цепные многоковшовые экскаваторы имеют следующую конструкцию. Рабочий орган – многоковшовая цепь – смонтирован на раме самоходного гусеничного шасси. В качестве силовой установки – дизель. Привод механизмов – посредством механической трансмиссии. При копании рабочий орган с помощью специального механизма опускается вниз. Цепь с ковшами приводится в движение, постепенно заглубляясь, устанавливается на нужной глубине. Отрыв траншеи производится при одновременном перемещении экскаватора и ковшовой цепи. Ковши, перемещаясь снизу вверх, срезают тонкую стружку и заполняются грунтом. Траншея разрабатывается на полную ширину и глубину за один проход. Вынутый грунт выгружается в бункер при огибании цепью приводного вала. Из бункера грунт попадает на ленточный транспортер и отбрасывается в сторону. На большинство моделей экскаваторов транспортер может быть выдвинут вправо или влево от продольной оси экскаватора, позволяя выгружать на любую сторону траншеи.


   Режим работы достигается подбором скоростей перемещения экскаватора и ковшовой цепи. Оптимальным считается режим, когда ковши на выходе из траншеи оказываются полностью заполнены грунтом. При недоборе надо увеличить поступательную скорость экскаватора, при переполнении – повысить скорость вращения приводного вала ковшовой цепи. Следует, однако, иметь в виду, что мощность двигателя и прочность экскаватора ограничены, поэтому при разработке некоторых грунтов приходится мириться с недобором, а следовательно, и с потерей производительности.

   Коробки передач современных траншейных экскаваторов имеет 2 – 3 скорости ковшовой цепи и не менее 8 – 12 (в отдельных случаях до 25) рабочих скоростей перемещения экскаватора с диапазоном 1:50 и даже 1:100. При этом минимальные рабочие скорости колеблются в пределах 6 –25, а максимальные – 250 – 300 м/ч.

   Ряд моделей экскаваторов снабжается гидравлической бесступенчатой трансмиссией, позволяющей получать в определенных границах любую скорость перемещения экскаватора. Для транспортных перегонов имеется свой диапазон скоростей. Экскаваторы на пневматическом ходу могут развивать скорость до 15 – 25, а гусеничные до 5 – 10 км/ч.

Управляет экскаватором машинист, рабочее место его расположено сбоку машины. Машинист может наблюдать за экскавацией грунта и следить за движением машины вдоль трассы.

   Траншейные экскаваторы с дополнительным цепным или шнековым оборудованием могут отрывать трапецеидальные траншеи с крутыми откосами (более 65 – 700). Менее крутые откосы (20 – 450) при глубине выемки 1,2 – 3,0 м создают за один проход специальные экскаваторы мелиоративного назначения – каналокопатели.

Скребковые экскаваторы

   Скребковые (цепные) экскаваторы широко применяют для рытья траншей глубиной до 2,0 м и шириной 200 – 400 мм. Скребковый экскаватор ЭТЦ-161 навешен на сельскохозяйственный трактор класса 1,4 тс и представляет собой компактный агрегат. На тракторе навешен также бульдозер, которым засыпают траншею. Подъем и опускание рабочего органа производится с помощью гидроцилиндров. На экскаваторе может быть установлен сменный рабочий орган непрерывного действия для разработки мерзлых грунтов, создающий за один проход щель глубиной 1,3 м и шириной 140 мм. На экскаваторе довольно просто решен вопрос отбрасывания грунта. Транспортера нет, грунт отодвигается от края траншеи шнеком. При такой конструкции снижается энергоемкость процесса копания и масса машины. Экономия в массе настолько ощутима, что скребковый рабочий орган для траншей глубиной 1,6 м может быть навешен на стандартный колесный трактор.



Технические характеристики траншейных цепных экскаваторов

 

Марка экскаватора

Показатели

ЭТЦ-161         

ЭТЦ-202      

ЭТУ-354А      

ЭТЦ-402

Тип рабочего органа    

Скребковая цепь

Многоковшовая цепь       

Скребковая цепь

Максимальная  глубина траншеи, м

1,6               

2,0          

3,5           

4,0

Ширина траншеи  прямоугольного сечения, м

0,2 – 0,4          

0,5           

0,8           

0,8

Ширина траншеи  прямоугольного сечения с уширителями ковшей, м

---

---

1,1           

1,2

Ширина траншеи по верху трапецеидального сечения, м

---

---

2,8         

до 3,2

Мощность двигателя,     

л.с.

50                          

50

54           

110

Марка двигателя     

Д-50            

Д-50         

СМД-14Б     

АМ-01

Емкость ковша, л 

Нет  

23

45

Нет

Шаг ковшей, скребков, мм

781/1093

950

1140

1140

Число рабочих скоростей хода    

Бесступенчатое регулирование скорости хода                    

8

Бесступенчатое регулирование скорости

Диапазон рабочих  скоростей хода, м/ч

10 – 400          

15 – 400      

14,7 – 135   

0 – 280

Диапазон транспортных скоростей, км/ч

1,34 – 24,3        

1,13 – 4,42    

0,46 – 4,2    

1,56—6,77

Масса экскаватора, т 

4,25              

8,05        

12,25        

18,0


 

   Роторные экскаваторы применяют для разработки грунтов 4 категории с каменными включениями, а также талых и мерзлых грунтов. Роторный рабочий орган по сравнению с цепным более надежен и долговечен. Однако по металлоемкости он уступает цепному. Особенно возрастает масса рабочего органа, а следовательно, и масса машины с глубиной копания. Приемлемым считаются весовые показатели конструкций роторных экскаваторов, обеспечивающих глубину копания до 2,0 – 2,5 м. Большие глубины – это область машин с цепными рабочими органами. Роторные траншейные экскаваторы нашли широкое применение при строительстве газонефтепроводов; успешно используют их для отрыва траншей водопроводных, канализационных и кабельных сетей. В комплексе с другими машинами роторные экскаваторы могут работать и при сооружении мелиоративных каналов.

   Диапазон рабочих скоростей роторных экскаваторов большой – от 30 до 300 м/ч; транспортных скоростей – от 2 до 9 км/ч. На базе более мощных гусеничных тракторов класса 6 тс созданы роторные экскаваторы с глубиной копания 1,8 (ЭР-4А), 2 (ЭР-7-А) и 2,5 м (ЭР 10).

   Многоковшовые экскаваторы поперечного копания – землеройные машины непрерывного действия, у которых движение рабочего органа (ковшовой или скребковой цепи) направлено перпендикулярно их перемещению. Такие машины широко применяют в карьерах, особенно при добыче нерудных полезных ископаемых, а также в качестве планировщиков и очистителей каналов. Перспективно их использование в гидротехническом строительстве при сооружении крупных каналов и на эксплуатационных работах в мелиорации. Во всех случаях применение многоковшовых экскаваторов обусловливается большими объемами работ.

   Глубина копания (высота забоя) экскаваторов для малых типоразмеров машин находится в пределах 4 – 8 м, для экскаваторов средней мощности – 10 – 20 м. Емкость ковшей от 15 – 100 л для моделей малой мощности до 500 – 3000 л для наиболее мощных экскаваторов. Производительность экскаваторов составляет 1 – 1,5 м3/ч на 1 л емкости ковша. Для малых моделей это выражается часовой производительностью 20 – 150 м3/ч, для крупных – до 4500 м3/ч.

   Роторные экскаваторы радиального копания составляют особую группу землеройных машин непрерывного действия. Рабочий орган таких экскаваторов представляет собой ротор с ковшами, установленный на конце стрелы. Отвал грунта производится с помощью ленточных транспортеров. Один, принимающий грунт непосредственно из ковшей ротора, установлен на стреле, другой – отвальный – находится на поворотной платформе с противоположной стреле стороны. Долгое время экскаваторы радиального копания применяли главным образом на открытых горных разработках, так как технологические качества этих машин наиболее соответствуют производственным условиям горнодобывающей промышленности. В последние годы создан ряд моделей, предназначенный для гидротехнического, промышленного и транспортного строительства. В СССР были поставлены на серийное производство два типоразмера экскаваторов малой мощности – ЭР-25 и ЭР-100.    


Технические характеристики роторных траншейных экскаваторов

 

Марка экскаватора

Показатели

ЭР-4А     

ЭР-5А    

ЭР-6    

ЭР-7А    

ЭР-10   

ЭТР-132

Тип траншеи 

Прямоугольная         

 

Прямоугольная и трапецеидальная

Прямоугольная

Наибольшая

глубина траншеи, м

1,8       

2,2       

1,2      

2,0     

2,5     

1,3

Ширина траншеи, м

0,9       

1,2       

0,5  1,2

0,9; 1,1;  

1,2; 1,5   

0,23

Мощность двигателя, л.с.

100

100

54

108

140

140

Марка

КДМ-100   

У1Д-6    

Д-54    

Д-108   

6КДМ-50 

6КДМ-50

Диапазон рабочих скоростей, км/ч

61-200     

59-195   

58-310   

31-310  

15-260   

356-1455

Диапазон транспортных скоростей, км/ч

2,25-9,65  

2-2,94    

3,59-7,9  

1,42-6,12 

1,01-4,7 

2,38-10,9

Диаметр ротора по зубьям ковшей, м

3,2      

3,7       

2,3       

3, 5       

3,5     

3,4

Число ковшей

14

32

12

14

14

---

Емкость ковшей, л

50

40

25     

65, 80, 90   

---      

---

Масса экскаватора, т

18,5      

25,0     

10,4       

24,4     

32,0    

25,6