Экскаватор прямая лопата

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Реферат

      Экскаватор  прямая лопата 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

           Выполнила

                     

              Проверил 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Санкт-Петербург

      2009

      Введение

      Экскаваторами называется землеройная машина, предназначенная  для копания грунта, разработки мягких горных пород, раздробленных скальных пород. Являясь универсальной машиной, экскаватор используется практически при каждом строительстве. Наиболее распространенным оборудованием является прямая лопата, используемая для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора. Широкое распространение прямой лопаты связано с ее универсальностью – применима для большинства грунтов, эффективно справляется с разгрузкой и погрузкой.

1. Назначение и область применения

      Для экскаваторов с емкостью ковша свыше 0.65 кубических метров прямая лопата является основным рабочим оборудованием и предназначается для работ на легких и тяжелых грунтах а также на взорванных горных породах. Прямая лопата гидравлических экскаваторов находит широкое применение в особенности на экскаваторах 4-й размерной группы и на машинах большей мощности. Экскаваторы с оборудованием прямая лопата имеют ковш с небольшим вылетом относительно машины. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счет минимального количества операций в одном цикле копания). Применение данного оборудования выгодно для разработок котлованов и выемок с размещением экскаватора на их дне, а так же для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ. При такой разработке откопанный грунт должен вывозиться в отвал автотранспортными средствами (автосамосвалами). Так же недопустима работа в мокрых забоях и при наличии грунтовых вод. 

      

2. Классификация экскаваторов прямая лопата

      По  характеру рабочего оборудования одноковшовые можно разделить на экскаваторы  с прямой лопатой, с обратной лопатой, драглайн, грейфер, с телескопическим рабочим оборудованием.

      Экскаваторы  разделяют на несколько групп  по различным параметрам. Экскаватор прямая лопата производит все операции в определенном порядке, повторяя их через некоторые промежутки времени, значит он относится к машинам прерывного (цикличного) действия.

      В свою очередь экскаваторы прямая лопата разделяются на подгруппы  по другим признакам:

      По типу ходового устройства

      - гусеничные (используются на значительной глубине);

      Важнейшими машинами на строительных площадках для производства земляных работ‚ перегрузки сыпучих и кусковых материалов ‚ в зависимости от установленного дополнительного оборудования, являются гусеничные экскаваторы. Они имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Выполняются полноповоротными. Обладают высокой проходимостью и малым удельным давлением на грунт при большой массе. Могут работать на слабых и переувлажненных грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2-15 км/ч.Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколесных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование..

      - колесные (используются на небольшой глубине, обладают большой подвижностью и маневренностью при перемещении машины с одного объекта на другой).

      Колесные экскаваторы - это, как правило, варианты гусеничных прототипов, смонтированные на пневмоколесном шасси, оборудованные обратной лопатой. Они используются для рытья узких траншей, особенно с вертикальными стенками для прокладки сетей канализации, устройства фундаментов в крепких и каменистых грунтах, а также сооружения небольших котлованов. Этот вид экскаваторов являются универсальным, поскольку может использоваться как для работы на слабых грунтах и болотистой местности, так и в промышленном, гражданском, сельском и транспортном строительстве. Масса пневмоколесных экскаваторов обычно не превышает 25 тонн, поскольку увеличение нагрузки на ось ограничивает возможность их перемещения своим ходом. Особое внимание все производители уделяют малому радиусу вращения противовеса, подчеркивая приспособленность "колесников" к работе на улицах без помех движению, а также вплотную к зданиям и деревьям. 
    Все рабочие движения экскаватора осуществляются с помощью гидравлического привода. Экскаватор может одновременно двигаться и производить экскавацию. Современные экскаваторы могут оборудоваться разнообразными захватами с грейферными челюстями и без них; для перегрузки длинномерных‚ волокнистых‚ крупнокусковых грузов; гидромолотами. 

     - на спецшасси автомобильного типа; 

      - шасси грузового автомобиля или трактора. 

      По  типу привода  

      - механический, когда движение передается с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных передач; 

      – гидравлический объемный, где роль привода выполняют гидронасос, маслопроводы и гидромоторы (или гидроцилиндры); в маслопроводах циркулирует жидкость, передающая энергию от насосов к гидромоторам (или гидроцилиндрам), приводящим рабочие механизмы в движение; 

      – гидромеханический, в котором для передачи энергии используют гидротрансформатор в сочетании с механической трансмиссией;

       

      – электрический, применяемый на экскаваторах с многомоторным приводом в сочетании с механическим; 

      – смешанный, состоящий из приводов двух видов, например механического и электрического

      По  числу двигателей 

      - одномоторные (если все механизмы экскаватора приводятся в движение от одного двигателя) 

      - многомоторные (если в экскаваторе каждый механизм (или группа механизмов) приводится в движение отдельным двигателем)

      .  
По исполнению опорно-поворотного устройства 

      - полноповоротные; 

      - неполноповоротные. 

      По  способу подвески рабочего органа 

      - гибкие(гидравлические);

      Подвес  с гидравлическим приводом позволяет  фиксировать элементы рабочего оборудования в пространстве 

      - жесткие.

      Экскаваторы с жестким подвесом имеют значительные технологические, конструктивные и  эксплуатационные преимущества по сравнению  с экскаваторами с гибким подвесом 

      По  типу исполнения рабочего органа(для машин на автомобильном шасси) 

      - шарнирно-рычажные; 

      - телескопические.  

      По  типу двигателя 

      - дизельные (более мобильны и менее экономичны, поэтому используются там, где нужно часто перемещать экскаватор с одного места на другое). 

      -электрические (если экскаватор на долго прикрепляется к одному строительному объекту, то целесообразнее использовать электрический двигатель, не требующий затрат топлива).   

      По назначению  

      -строительные универсальные (используются для копания, разгрузки, погрузки земли в строительстве зданий и сооружений)  

      -карьерные (для разработки полезных ископаемых в карьерах) 

      -вскрышные (при разработке месторождений открытым способом).  

      

3. Устройство  экскаватора прямая лопата

  

 Прямая лопата — оборудование, предназначенное  для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора.  

   

        

      Прямая  лопата с механическим приводом состоит из следующих основных узлов: каната подъема стрелы, ковша, рукояти, стрелы, седлового подшипника. Рукоять к стрелке крепится седловым подшипником, с помощью которого рукоять поворачивается в вертикальной плоскости относительно стрелы и совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси рукоятки. При копании грунта ковшу нужно пройти положения —IV. Ковш поднимается подъемным канатом, огибающим головные блоки. Напор рукоятки осуществляется напорным механизмом, которым выполняется также обратное движение (возврат) рукояти. На универсальных строительных экскаваторах применяют канатные и зубчато-реечные (напорные механизмы).  
 
Напорные механизмы делятся на независимые, зависимые, комбинированные- Напорный механизм называется независимым, если усилие напора может быть увеличено или уменьшено независимо от величины усилия в подъемном тросе ковша, т. е. когда напорное движение рукояти с ковшом производится независимо от подъема ковша. Если величина усилия напора зависит от величины усилия в подъемном тросе ковша и имеется возможность только уменьшить напор, такой напорный механизм называется зависимым.  
 
Напорный механизм называется комбинированным, когда величина усилия напора зависит от усилия в подъемном тросе, но при включении независимой части напорного механизма может быть по желанию увеличена.  
 
Ковш прямой лопаты состоит из корпуса, откидного днища с засовом и сменных зубьев. Зубья имеют сужающийся к концу хвостовик, входящий в гнездо козырька. От выпадения зубья удерживаются в гнездах шплинтами.  
 
Прямые лопаты в последние годы оснащают ковшами с полукруглой передней стенкой и с козырьком в виде совка без зубьев. Ковш такой конструкции значительно легче и имеет минимальное сопротивление при копании грунта, что, естественно, повышает производительность экскаватора.  
 
На экскаваторах с прямой лопатой применяют рукояти двух типов: однобалочные (внутреннего типа) и двухбалочные (внешнего типа). Однобалочная рукоять проходит внутри стрелы, а двухбалочная — снаружи. Рукоять может совершать возвратно-поступательное движение в направляющих седловины напорного вала, а также поворачиваться вместе с седловым подшипником в вертикальной плоскости относительно напорного вала. Конструкция рукояти определяет конструкцию напорного механизма. В экскаваторах, выпускаемых при однобалочной рукояти применяют канатный напорный механизм, а при двухбалочной — кремальерный напорный механизм.  
 
Стрела прямой лопаты выполнена в виде сварной конструкции из листовой стали. Тип рукояти определяет конструкцию стрелы. Стрела бывает двухбалочной при однобалочной рукояти и однобалочной при двухбалочной рукояти.  
 
В верхней части стрелы смонтированы на подшипниках блоки, через которые проходит канат подъема ковша и стрело-подъемный канат. Нижним концом (пятой) стрела пальцами крепится к поворотной платформе и может поворачиваться при изменении ее угла наклона. В средней части стрелы расположен напорный вал. 

       
4. Принцип работы  экскаватора прямая  лопата

       
Перед началом работ вся поверхность  забоя должна быть очищена от камней и других крупных предметов, которые  во время работы машины могут упасть, повредив машину или перегородив  путь движения автотранспорта и самого экскаватора При работе таких экскаваторов максимальная высота копания равняется максимальной высоте забоя. В этом случае также необходимо учитывать и безопасность работы: при слишком большой высоте забоя, существует вероятность подрезания стенки забоя ковшом, образуя своеобразный козырек над машиной, который в любой момент может обрушиться.

      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 выполнятеся 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.

      Разработку  грунта одноковшовыми экскаваторами  ведут позиционно.

      

      Разработка  забоя начинается с той части, которая находится поближе к  автотранспортным средствам, и дальше захватывать следующие области забоя;

      Производить чистое срезание грунта на дне забоя, чтобы не планировать поверхность  вспомогательными механизмами (бульдозерами и пр.), что ведет к существенным тратам времени;

      Экскаватор  должен передвигаться по забою на расстояние, которое не должно превышать половину вылета ковша по отношению к стреле.  

      Экскаватор  с прямой лопатой заполняет ковш движением “от себя”, поэтому  он занимает при работе место перед  массивом грунта, возвышающимся перед  ним. Машина копает грунт, начиная с уровня стоянки машины и далее по дуге вперед и вверх с таким расчетом, чтобы ковш заполнялся в крайнем верхнем положении. После этого ковш при повороте платформы переносится для разгрузки в сторону к автосамосвалу или другому транспортному средству, выгружается и возвращается в исходное положение.