Тема № 32
Назначение, классификация и область применения одноковшовых экскаваторов. Их производительность.
Одноковшовый экскаватор - землеройная машина циклического действия.
В соответствии с назначением одноковшовые экскаваторы разделяются на следующие группы:
1) экскаваторы-краны для строительных и строительно-карьерных работ малой мощности с емкостью ковша 0,1—1,75 м3; средней мощности с емкостью ковша 2—4 м3; большой мощности с емкостью ковша 4,5—6 м3;
2) экскаваторы карьерные средней и большой мощности с емкостью ковша 2—20 м3, применяемые для разработки крепких пород с погрузкой в транспорт;
3) вскрышные экскаваторы-лопаты большой мощности с емкостью ковша 6—15 м3, предназначенные для разработки крепких пород с погрузкой в отвал;
4) шагающие драглайны средней и большой мощности с емкостью ковша 4-100 м3, которые используют для открытых горных работ и крупных гидротехнических сооружений, с погрузкой в отвал;
5) туннельные и шахтные лопаты и погрузчикиc укороченным оборудованием с емкостью ковша 0,5- 1 м3;
6) башенные экскаваторы с емкостью ковша 0,5-10 м3 для разработки выемок и карьеров;
7) плавучие неполноповоротные лопаты с емкостью копти 0,25-20м3 и грейферные экскаваторы на понтонах для дноуглубительных работ и сооружения каналов в тяжелых каменистых грунтах.
К основным параметрам одноковшовых экскаваторов относятся эксплуатационная масса, емкость ковша, мощность силовой установки, продолжительность рабочего цикла, производительность, рабочие размеры при различных видах рабочего оборудования.
Строительные экскаваторы малой мощности наиболее универсальны. В зависимости от вида выполняемых работ они могут иметь следующее оборудование: 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 сооружения насыпей, грейфер для рытья небольших 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.
Ведущим видом сменного навесного оборудования экскаватора является обратная лопата, по которой проверяют расчет машины и определяют мощность привода.
Размеры элементов рабочего оборудования по длине должны соответствовать заданным предельным рабочим параметрам экскаватора - максимальной глубине копания Нки максимальной высоте выгрузки Нвпри опущенной рукояти.
Рабочие органы экскаваторов. Основным рабочим органом одноковшового экскаватора является ковш. В зависимости от назначения и вида оборудования ковши имеют различную конструкцию.
Экскаваторы с оборудованием драглайна применяют в основном для сооружения насыпей и выемок по бестранспортной схеме работы в отвал во всех грунтах, особенно при наличии грунтовых вод, кроме скальных. Машины с ковшом емкостью более 3 м3 применяют в скальных грунтах.
Экскаваторы с оборудованием грейфера используют для разработки глубоких котлованов с отвесными стенками, особенно при наличии грунтовых вод, при работе под водой в любых грунтах, в том числе взорванных, и при перегрузочных работах.
В настоящее время промышленностью в основном выпускаются экскаваторы с гидравлическим приводом, которые могут иметь более 40 видов сменного оборудования. Они обладают следующими достоинствами: высокой маневренностью и мобильностью, низкой металлоемкостью, а также возможностью осуществлять копание поворотом ковша, что позволяет развивать высокие усилия на режущей кромке ковша и проводить работы в стесненных условиях.
Производительность экскаватора зависит от конструктивных качеств машины, уровня организации производства земляных работ, состояния и качества грунта, квалификации оператора и др.
Рабочий процесс экскаватора включает в себя рабочий цикл и передвижение машины на новую стоянку.
Рабочий цикл состоит из пяти основных операций: копания грунта, перемещения грунта к месту разгрузки путем вращения поворотной платформы с рабочим оборудованием, разгрузки грунта, возвращение с порожним ковшом, опускания и установки ковша для следующего цикла копания.
Техническая производительность, м3/ч
,
где Кн - коэффициент наполнения ковша; Кр - коэффициент разрыхления грунта; tц - продолжительность цикла экскаватора, устанавливаемая при хронометрировании.