Некоммерческое акционерное общество
Общая информация о гидравлических экскаваторах
жүктеу/скачать 2,13 Mb.
|
Стратиенко С.В. Дипломная работа. (3)
Общая информация о гидравлических экскаваторахНазначение, область применения и общее устройство гидравлических одноковшовых экскаваторовЭкскаватор (от лат. excavo – долблю, выдалбливаю) – это самоходная машина для земляных работ, предназначенная для разработки грунта, транспортирования в резерв, погрузки в самосвалы и укладки грунта. Его возможности в строительстве дорог, строительстве гражданских зданий и сооружений, железных дорог, взлетных полос, гидротехнических систем и нефтепроводов, в карьерах при добыче строительных материалов и других полезных ископаемых является незаменимым даже на сегодняшний день. Основные составные части гидравлического, одноковшового экскаватора представлены на рисунке 1.1 [1]. 1 – ходовое устройство; 2 – поворотная часть; 3 – опорно-поворотное устройство; 4 – стрела; 5, 8 и 9 – гидроцилиндры; 6 – ковш; 7 – рукоять; 10 – кабина Рисунок 1.1 – Одноковшовый гидравлический экскаватор Экскаватор является незаменимым для строительной отрасли. Также его активно используют в лесозаготовительной, сельскохозяйственной, производственной и коммунальной сферах. Экскаватор на гусеничном ходу востребован при проведении дорожно-строительных или аварийно- спасательных работ. Функциональные и конструктивные особенности, а также многообразие дополнительного оснащения позволяют этой технике выполнять такие операции, как: разработка котлованов для возведения капитальных строений, обустройство траншей под трубопроводы и коммуникации, сооружение кюветов и насыпей вблизи дорог, разработка скалистых грунтов, рыхление промерзшей или особо твердой почвы, очистка водоемов от ила и других загрязнений, снос зданий и прочих конструкций, погрузка и выгрузка сыпучих материалов, перемещение металлоконструкций [1]. Нередко в роли шасси применяются грузовые машины, зачастую обладающие повышенной проходимостью. Безусловно, такой экскаватор отличается высокой скоростью передвижения, а потому эффективно проявляет себя в тех ситуациях, когда имеет место необходимость в высоком уровне мобильности, будь то военное дело, проведение спасательных операций или, к примеру, расчистка каналов. В подавляющем большинстве случаев рабочим оборудованием машин этого типа выступает обратная лопата. Экскаватор на базе автомобильного шасси представлен на рисунке 1.2. Рисунок 1.2 – Экскаватор на базе автомобильного шасси Пневмоколесные экскаваторы. Характерной особенностью этой разновидности землеройных машин является наличие собственного колесного шасси с обычными пневматическими шинами. На рынке представлены как модели, оснащенные ковшом объемом 0,04 куб. метра, так и 20-тонные машины с ковшом, рассчитанным на 1,5 куб. метра. Как правило, экскаваторы на таком шасси могут набирать скорость до 30 км/ч и в большинстве своем относятся к числу «габаритных». За счет использования пневмоколесного движителя такая спецтехника не наносит повреждения асфальтному покрытию, однако по той же причине обладает невысокой проходимостью по слабым грунтам. Именно этим и обусловлено широкое распространение данных экскаваторов главным образом в населенных пунктах при проведении работ общестроительного характера. Экскаватор на пневмоколесном шасси представлен на рисунке 1.3. Рисунок 1.3 – Экскаватор на пневмоколесном шасси Гусеничная ходовая и прочие конструктивные особенности наделяют спецтехнику данного вида многочисленными достоинствами и делают абсолютным лидером в своем сегменте. Техника демонстрирует стабильность при перемещении по сельской местности, грунтовым дорогам, лесной просеке и бездорожью. Гусеничные экскаваторы могут разворачиваться в любом месте, а также перемещать рабочий орган с поворотом на 360°. Машины безотказно переносят суровые климатические условия и эффективно работают даже при больших нагрузках. Многообразие навесного оборудование позволяет технике выполнять задачи разного типа – от копания траншей до погрузки материалов. Машины на гусеничном ходу легко преодолевают сложный рельеф, взбираясь на самые крутые склоны, и надежно защищены от опрокидывания. Современные модели гусеничных экскаваторов имеют достаточно много различий, хотя по основным компонентам практически идентичны. Одноковшовый экскаватор с гидравлическим приводом, оборудованный обратной лопатой представлен на рисунке 1.4. Рисунок 1.4 – Экскаватор на гусеничном ходу Классифицировать экскаваторную технику можно по определенным критериям: по эксплуатационному назначению. Строительные универсальные, карьерные, вскрышные, специальные; по типу ходового устройства. Гусеничные, гусеничные с увеличенной поверхностью гусениц, пневмоколесные, на базе трактора, на специальном шасси и на шасси автомобиля; по исполнению рабочего оборудования. с гибкой (канатной) подвеской; с жесткой подвеской (элементы рабочего оборудования приводятся в движение гидроцилиндрами); с телескопической стрелой; по силовой части привода. Одно- и многодвигательные, электрические, с двигателем внутреннего сгорания, дизель-электрические; по типу трансмиссий. С механическими, гидравлическими, электрическими и смешанными трансмиссиями. по виду системы управления. С гидравлическим, пневматическим, электрическим и комбинированным (электропневматическим электрогидравлическим) управлением. по исполнению опорно-поворотных устройств. Полноповоротные и неполноповоротные. по видам рабочего оборудования. Прямая лопата, обратная лопата, драглайн, кран, грейфер, погрузчик, копер, боковой драглайн, планировщик, гидромолот, корчеватель, дизельмолот, захватно-клещевое оборудование с рыхлителем, рыхлитель и другие. Прямая лопата, способна разворачиваться при заборе породы. Обратная лопата, основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Вариант планировки представлен на рисунке 1.5 [1]. Рисунок 1.5 – Планирование откоса вдоль дорожного полотна Современные экскаваторы с гидравлическим питанием оборудованы Аксиально-поршневым гидронасосом. Он является главным компонентом гидравлической системы экскаватора, обеспечивающим его высокую производительность и надежность в различных условиях эксплуатации. Этот тип насоса широко используется в современных экскаваторах благодаря своим уникальным конструктивным и эксплуатационным преимуществам. Гидравлический аксиально поршневой насос можно разбить на следующие составные части: вал за счет поворота, которого происходит цикл выполнения работы агрегата; диск, с закрепленными поршнями, диск еще называю наклонным; поршни располагаются в цилиндрическом блоке, при выдвижении всасывается жидкость, при в движении, нагнетается; часть насоса распределяющая, всасывающую часть от нагнетающей называется распределитель; в цилиндрическом блоке находятся поршни он крутится вместе с основным валом. При эксплуатации, от внешнего привода создается вращение вала, в совокупности с валом создается и вращение блока цилиндров. Поршни производят вращательные и возвратно-поступательные аксиальные движения. В момент выдвижения поршни находятся в всасывающей части распределительного блока, происходит забор жидкости в цилиндр. В момент в движения поршень находится на нагнетающей части того же распределительного устройства. За одно вращение вала, каждый поршень совершает полный цикл забора и выталкивания жидкости. Связь сектора, отвечающего за всасывание с сектором нагнетания, происходит в распределяющем устройстве. Функционирование происходит следующим образом, цилиндрический блок сильно прижимается к распределяющему устройству. Между секторами распределительного устройства находятся уплотняющие перемычки. Дабы устранить возможность гидроудара уплотняющие перемычки имеют дроссельные канавки, равномерно стабилизирующие давление в камере. Расположение цилиндров аксиально относительно оси ротора. Существует два вида аксиально поршневых насосов. Различаются они видом передачи движения поршням: насос с наклонным диском устроен следующим образом. Ось блока цилиндров совпадает с осью вала. Чтобы обеспечить возвратно поступательные движения поршням штоки крепятся на специальном наклоном диске; устройство насоса с наклонным блоком. Здесь чтобы обеспечить возвратно поступательные движения поршням инженеры придумали следующую задумку, и вместо диска наклонили сам блок цилиндров под углом альфа. Особенностью такого устройства является возможность регулирования меняя угол наклона блоков цилиндров. На рисунке он обозначен как альфа. Если оси цилиндра и основного вала совпадут мы получим механизм с 0 работой так как поршни не будут вовсе ходить. Регулировка таких насосов возможна на 25 градусов. Устройство рабочего оборудования экскаваторов осуществляет возможность оснащать их различными видами сменного оборудования. Вместо стандартного ковша оператор может самостоятельно интегрировать на поворотную рукоять любые необходимые инструменты. Чаще всего для работы гидравлические экскаваторы на гусеничном шасси применяют гидромолоты, грейферные челюсти, зубы-рыхлители, гидробуры, бревнозахваты, гидроножницы. Также в качестве замены ковша нередко используются копровые мачты и различные крюки. Все это делает экскаватор универсальной незаменимой машиной, которая способна нести на себе огромный, расширяющийся функционал, который существенно расширяет запрашиваемые задачи, которые можно решить при использовании всего одной единицы техники. Варианты сменного навесного оборудования представлены на рисунке 1.6. 1 – 3 ковши обратных лопат; 4 – ковш прямой лопаты; 5 – ковш для дренажных работ; 6 – ковш для траншейных работ; 7 – для планировочных работ; 8 – для зачистных работ; 9 - двухчелюстные грейферы для рытья траншей и котлованов; 10 - погрузки крупнокусковых материалов и камней; 11 -13 - погрузочные ковши большой вместимости для погрузочных работ; 14 - бульдозерные отвалы для засыпки ям, траншей и небольших котлованов; 15 - захваты для погрузки труб и бревен; 16 - крановую подвеску для различных грузоподъемных и монтажных работ; 17 – многозубые; 18 – однозубые; 19-20 - молоты многоцелевого назначения со сменными рабочими инструментами для разрушения скальных и мерзлых грунтов, железобетонных конструкций, кирпичной кладки и фундаментов, дорожных покрытий, дробления горных пород, трамбования грунтов, погружения свай и шпунта, бурами для бурения шпуров и скважин и т.п. Рисунок 1.6 – Сменное рабочее оборудование для ЭО Гусеницы экскаваторов позволяют им передвигаться по грунтам любого типа рыхлым, вязким, слабым, болотистым. Они фактически делают спецтехнику всесезонной и универсальной для любых регионов, благодаря чему она эффективно заменяет собой другие виды транспорта, шасси которых не способно передвигаться по экстремальному бездорожью. При этом гусеничная ходовая представляет собой сложную систему, включающую многочисленные агрегаты и узлы. Основными механизмами, обеспечивающими ее работу, являются: ведущая звездочка, она приводит в движение ленту; ленивец– регулирует степень натяжения гусеничного полотна; лента– сборный элемент с траками, грунтозацепами и башмаками на основании-цепи; опорный каток – цилиндрический элемент, функционирующий как колеса; поддерживающий каток – изделие цилиндрической формы, предотвращающее провисание ленты в верхней части; цепь – основной элемент гусеницы, на котором крепятся башмаки и прочие детали; болты и гайки– фиксируют траки на цепи. Схема устройства гусеницы показано на рисунке 1.7 [2]. 1 – ведущее колесо; 2 – винт; 3 – звено гусеничной ленты; 4,7 – поддерживающие опорные катки; 5 –ходовая рама; 6 –стопор; 8 –несущая балка гусеницы; 9 – натяжное устройство; 10 – направляющее колесо. Рисунок 1.7 – Конструкция гусеницы Каждый вид гусеничных экскаваторов имеет стандартный набор узлов: ходовую раму; поворотную платформу; кабину и рабочий блок с рукоятью и ковшом. Несмотря на однообразность устройства экскаваторов они имеют гибкое техническое оснащение. Разнообразны длины рабочего оборудования, объемы ковшей, их вариативность под каждый тип грунта, разнообразные параметры удельного давления на грунт для работы в самых непригодных условиях включая не твёрдые типы покрытия, не мало важные габаритные размеры, которые необходимо учитывать для маломобильных и не предназначенных для перемещения по дорогам общего пользования гусеничных экскаваторов. При этом модели обладают особыми техническими характеристиками и функциональными возможностями. Чтобы техника идеально подошла под конкретные задачи, нужно обязательно учесть такие параметры, как габариты, полезная мощность, скорость передвижения, общая масса, тип гусеничного шасси, конструкция и вместительность ковша [2]. Быстрая замена оборудования позволяет минимизировать время простоя экскаватора. Современные системы быстрой замены позволяют операторам быстро и легко менять оборудование, что позволяет эффективно переключаться между различными задачами без значительных временных потерь. Сменное оборудование также позволяет оптимизировать экскаватор под конкретные задачи, что увеличивает его производительность и эффективность. Например, использование гидромолота для разрушения бетона или специального ковша для копки траншей позволяет выполнять эти задачи быстрее и с меньшими усилиями. Использование специализированного оборудования для определенных задач может повысить безопасность на рабочей площадке. Например, применение грейфера для подъема и перемещения тяжелых объектов снижает риск несчастных случаев по сравнению с попыткой выполнить ту же задачу стандартным ковшом. Сменное оборудование также помогает продлить срок службы экскаватора. К основным параметрам экскаватора относятся вместимость ковша, время цикла поворота на 90° с выгрузкой грунта в транспортное средство или на грунтовый резерв, масса машины, мощность привода, скорость экскаватора, удельное давление на грунт, тангенциальная и нормальная составляющие силы режущей кромки ковша, а также рабочие размеры экскаватора - максимальная глубина и высота копания (то есть для экскаваторов, разрабатывающих грунт выше или ниже уровня стоянки), высота и радиус выгрузки грунта и так далее. Исходными данными для определения основных параметров экскаватора являются его технологическое назначение и эксплуатационные характеристики, которые указаны в проектной документации на машину. Дополнительными требованиями к заданию являются тип и характеристики силового оборудования и приводов (в том числе их приводной части, механизмов передачи и систем управления), виды сменного рабочего оборудования и климатические условия эксплуатации экскаватора. Особенности использования экскаваторов в суровых климатических условиях – это важный аспект, который необходимо учитывать при планировании работ. жүктеу/скачать 2,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|