Содержание работы

- Изучить и описать назначение и область применения одноковшового строительного экскаватора с заданным видом сменного оборудования.

- Выполнить схему одноковшового оборудования с заданным видом сменного оборудования и описать его рабочий цикл.

- На действующей модели и по кинематической схеме изучить устройство экскаватора с обозначением основных узлов и деталей.

- В соответствии с заданием разработать кинематическую схему механизма, выделенного для изучения, составить уравнение кинематической цепи и рассчитать скорость движения.

Одноковшовый экскаватор с прямой лопатой. Строительные экскаваторы с таким сменным оборудованием имеют ковши вместительностью до 3,2 м³- с канатной и до 1,6 м³ с гидравлической подвеской, а карьерные вскрышные экскаваторы-20 м³. Рабочее оборудование экскаватора включает ковш, стрела, пята и поворотная платформа. У канатных экскаваторов стрела (3) со своей нижней частью пятой соединена цилиндрическим шарниром с поворотной платформой, а верхней части она подвешена канатом (2) стрелоподъемной лебедки к двуногой стойке. Рукоять (4) с закрепленным на ней ковшом опирается на стрелу через устройство (1) седловой подшипник. Данный экскаватор имеет несколько механизмов:

Механизм подъема ковша должен обеспечивать подъем ковша и удерживать его в зафиксированном состоянии, а также обеспечивать гравитационное опускание ковша. Механизм напора должен обеспечивать перемещение рукояти в прямом и возвратном направлениях, а также ее фиксирование на определенном вылете при временном отключении напора, в процессе копания грунта и для удерживания рукояти от произвольного опускания. Механизм поворота должен обеспечивать прямое и возвратное вращение поворотной платформы. Для открывания днища ковша применяют канатные механизмы. Ходовой механизм отвечает за передвижением экскаватора на различные стоянки.

Рабочий цикл одно­ковшового экскаватора состоит из последовательно выполняемых операций копания грунта, его перемещения в ковше к месту отсыпки, разгрузки ковша с отсыпкой грунта в отвал или в транспортное средство и возвращения ковша на позицию начала следую­щего рабочего цикла.

Одноковшовые экскаваторы классифицируют: по назначению (строительные -для производства земляных работ, погрузки и разгрузки сыпучих материалов; строи­тельно-карьерные - для тех же работ и, кроме-того, для разработки карьеров строитель­ных материалов и добычи полезных ископаемых открытым способом; карьерные - для работы в карьерах; вскрышные - для снятия верхнего слоя грунта или горной породы перед карьерной разработкой; туннельные и шахтные - для работы под землей при стро­ительстве подземных сооружений и разработке полезных ископаемых); по виду рабоче­го оборудования (прямая и обратная лопаты - для разработки грунта соответственно вы­ше и ниже уровня стоянки экскаватора; драглайн - для разработки котлованов, траншей и каналов, погрузки и разгрузки сыпучих материалов, вскрышных работ; грейфер - для отрывки глубоких выемок; планировщик - для планирования горизонтальных поверхно­стей и откосов); по исполнению рабочего оборудования (канатные - с гибкой подвеской; гидравлические - с жесткой подвеской рабочего оборудования); по виду ходовых уст­ройств (пневмоколесные, в т. ч. с использованием автомобильной или тракторной баз, а также специальных шасси автомобильного типа; гусеничные; шагающие - для мощных драглайнов большой массы); по возможности вращения поворотной части (полнопово­ротные и неполноповоротные); по числу установленных двигателей (одно- и многомо­торные).

Рис. 1. Одноковшовый экскаватор с гибкой подвеской рабочего оборудования прямая лопата

Рис. 2. Кинематические схемы приводов рабочего оборудо­вания прямая лопата: а - при независимом напоре; б - при за­висимом и комбинированном напоре

Ковш поднимается подъемной лебедкой, а опускается за счет собственного веса при расторможенной подъемной лебедке. Его вылет изменяется с помощью напорной лебедки. На рис. 2, а представлена схема канатоведения подъемного механизма и цепного привода напорного механизма для экскаваторов с двухбалочной рукоятью. Эти механизмы кинематически не зависят друг от друга (незави­симый напор). На схеме лебед­ки представлены их концевы­ми звеньями: подъемная - ба­рабаном 4, напорная - звездоч­кой 3, от которой через двух­ступенчатую цепную передачу 2 напорное усилие передается валу 5 и двум шестерням 6, за­цепляющимся с зубчатыми рейками, установленными на нижних полках балок рукояти. Напорное усилие может также зависеть от подъемного движения (зависимый напор) (рис. 2, б). Для этого один конец подъемного каната закрепляют на подъемном барабане 4, а второй - на на­порном барабане 7, благодаря чему требуемое напорное усилие обеспечивается реак­тивным усилием ветви подъемного каната. Напорная лебедка используется в этом слу­чае только для возвратного движения рукояти. При зависимом напоре исключается воз­можность управления напорным движением при разработке грунтов различной прочно­сти. Лучшим решением является комбинированный напор, конструктивно отличающий­ся от зависимого напора приводом барабана 7 от напорной лебедки с помощью цепи 8 как в прямом, так и в возвратном направлениях. При прямом (напорном) движении ру­кояти ее скорость корректируется напорной лебедкой при одновременном воздействии на напорный механизм реактивного усилия в закрепленной на барабане 7 ветви подъем­ного каната.