144617 (Сменное оборудование гидравлического экскаватора)

Министерство образования Российской Федерации

Кафедра Строительных Дорожных машин и Гидравлических систем

Реферат

На тему: "Сменное рабочее оборудование гидравлических экскаваторов"

по предмету: Машины для земляных работ

Выполнил:

студент группы СДМ

Иркутск

Введение

В различных отраслях народного хозяйства ежегодно выполняются громадные объемы земляных работ и погрузочно-разгрузочных работ, преобладающая часть которых производится экскаваторами.

Экскаваторами называют землеройные машины, предназначенные для разработки и перемещения грунта. Их подразделяют на две группы: непрерывного действия - многоковшовые и периодического (цикличного) действия - одноковшовые.

Экскаваторы непрерывного действия выполняют обе операции - копание грунта и его перемещение - одновременно; экскаваторы периодического действия - последовательно, прерывание копания во время перемещения грунта. Таким образом, рабочее время машины, в течении которого выбирают грунт, больше у экскаватора непрерывного действия и поэтому их производительность выше, чем у экскаваторов периодического действия.

Несмотря на это, более широко распространены одноковшовые экскаваторы, важнейшие преимущество которых заключается в универсальности, т.е. возможности применения как и на погрузочно-разгрузочных и других видов работ. Многоковшовые экскаваторы используются в основном при рытье траншей и добыче нерудных материалов в карьерах.

Одноковшовые экскаваторы появились полтора века назад. В России они впервые были применены при строительстве железной дороги Петербург - Москва. Выпуск экскаваторов в начале ХХ века был организован на Путиловском заводе.

Интенсивно развивается отечественное экскаваторостроение после Великой Отечественной войны. В 1955 году было выпущено свыше 4500 одноковшовых экскаваторов.

В 1965-1975 годах произошел коренной перелом в экскаваторостроении: резко увеличился выпуск машин с гидравлическим приводом. Вызвано это тем, что гидравлические экскаваторы позволяют не только в 1,5…2 раза повысить производительность по сравнению с экскаваторами других типов, но и значительно поднять уровень механизации многих видов земляных работ за счет использования большого числа сменных видов рабочего оборудования и рабочих органов. В 1989 году производство гидравлических экскаваторов составило свыше 80% общего выпуска одноковшовых строительных экскаваторов.

Важность повышения эффективности строительной техники вызвана необходимостью значительно сократить затраты ручного труда в строительных организаций новыми высокопроизводительными машинами и улучшения их использования.

Эффективное использование одноковшовых строительных экскаваторов требует от обслуживающего персонала постоянного повышения уровня знаний, овладения передовыми методами управления, эксплуатации и обслуживания. Эти требования значительно возросли в связи с организацией крупносерийного производства гидравлических экскаваторов, которые отличаются сложным устройством большинства механизмов и систем.

Рабочее оборудование

На универсальных гидравлических экскаваторах наиболее часто применяют обратную и прямую лопаты, грейфер, рыхлители, гидромолот, погрузчик и сменные рабочие органы для различных работ.

Обратная лопата.

Обратная лопата является основным видом рабочего оборудования для экскаваторов 2…5-й размерных групп. При работе обратной лопатой улучшается наполнение ковша и точность выгрузки в результате его поворота относительно рукояти, появляется возможность широкого применения удлиненных стрел и рукоятей, а также профильных ковшей для рытья и очистки каналов, кюветов.

По конструктивной схеме обратную лопату выпускают нескольких разновидностей, но основными ее сборочными единицами всегда являются: стрела, состоящая из основной и удлиняющей частей; рукоять, ковш и гидроцилиндры подъема стрелы, поворота рукояти и ковша.

Самым распространенным рабочим оборудованием гидравлических экскаваторов является ковш обратной лопаты.

Ковш обратной лопаты

Для одной и той же модели экскаватора выпускают ковши различной емкости, конфигурации и конструкции. Для земляных работ, как правило, это ковши сварной конструкции его задняя стенка скруглена, а боковые прямые. Плоское днище заканчивается козырьком в котором закреплены зубья. Количество зубьев зависит от ширины ковша и вида работ, для которых он предназначен.

Зубья (коронки) предназначены для уменьшения первоначального усилия внедрения ковша в обрабатываемую среду, для уменьшения износа плоской режущей кромки ковша.

По сути, за последнее 30 лет, ковш не претерпел существенных конструктивных изменений. Некоторая эволюция прослеживается в изменении зуба ковша и способах его крепления. Если в самом начале в основном использовались вставные зубья, которые крепились в гнезда режущей кромки, зачастую выполненных как единая литая деталь, что существенно удорожало и утяжеляло ковш, (рис.1) то на сегодняшний день наибольшее распространение получили вильчатые зубья с болтовым креплением к режущей кромке для ковшей объемом до 0,3м³ и для экскаваторов второй размерной группы (рис.2). А также коронки, надевающиеся на адаптер, приваренный к ковшу и фиксирующиеся специальным штифтом (рис.3). Такая конструкция позволяет снизить металлоемкость и, соответственно, стоимость основного расходного элемента ковша.

Практика показывает, что работоспособность рабочих органов ковшей и главным образом режущего инструмента зависит от технологии производства.

На износ режущего инструмента (зубьев, коронок, режущей кромки ковша) влияют:

Свойства и структура поверхности слоя металла взаимодействующего с обрабатываемой средой;

Свойства обрабатываемой среды (твердость, прочность, размер частиц, степень однородности); Высокие эксплуатационные требования к зубьям обуславливают использование износостойких сталей с повышенными прочностными характеристиками. Литые зубья изготавливают из стали 110Г13Л или из конструкционных марганцехромомолибденовых и никелевых сталей.

От выпадения зубья удерживаются шплинтами. Ребра придают ковшу необходимые прочность и жесткость. У ковша открыта только передняя часть, поэтому для разгрузки грунта или сыпучих материалов ковш поворачивают с помощью гидроцилиндра и тяг вокруг шарниров крепления к подвески.

Грейфер.

На экскаваторах с гидравлическим приводом устанавливают жестко подвешенные грейферы. Основное преимущество жестко подвешенного грейфера по сравнению с канатным заключается в том, что им можно создать необходимое давление на грунт при врезании, т. е независимо от массы грейфера эффективно разрабатывать плотные грунты.

Существует три вида соединения грейферных ковшей с рукоятью, отличающиеся возможностью поворота ковша в плане: неповоротное, неполноповоротное и полноповоротное. Все грейферы могут быть оснащены ротатором, что позволяет поворачивать рабочий орган на 360 градусов. Это значительно увеличивает производительность и позволяет работать в любых условиях. При любом виде соединения возможно продольное и поперечное раскачивание ковша.

С помощью экскаватора, оборудованного различными типами грейферов можно выполнять разнообразные задачи:

Скрап предназначен для погрузки-разгрузки, сортировки металлического лома

Выемку грунта с глубины, копание на большие глубины эффективнее производить копающим грейфером (рис 5)

Погрузка-разгрузка труб, бревен осуществляется бревнозахватом. (рис 4)

Погрузка-разгрузка камней разных размеров (скрап, грейфер для камней).

Гидроцилиндры грейферов встроены в челюсть, что обеспечивает максимальную защиту узлов гидросистемы. Специальный кожух защищает гидравлические муфты от повреждений. Челюсти и зубья челюстей изготовлены из износостойкой стали, что увеличивает срок их эксплуатации.

Бревнозахват MW600.

Технические особенности:

1. Удобность в эксплуатации для погрузки бревен, рельс и укладки труб.

2. Прочная конструкция

3. Подвеска сменная.

4. Рабочее давление 250 кг/см2. (25МПа)

Рис.4 Рис.5

Зуб рыхлитель.

Экскаватор с рабочим оборудованием однозубого рыхлителя предназначен для разрушения мерзлых грунтов, разработки трещиноватых скальных пород, взламывания асфальтового покрытия, выемки бордюрного камня, корчевания пней.

Рыхлитель устанавливают на рукояти обратной лопаты вместо ковша.

Рис.6

Гидромолот.

Экскаватор, оснащенный гидромолотом, применяют для разрушения мерзлого грунта, рыхления скальных пород, дробления негабаритов, разрушения старых фундаментов, взламывания дорожных покрытий и т.п.

Гидравлический молот вместо ковша навешивают на экскаватор посредством кронштейна, соединенного с молотом. В корпусе молота размещен боек, совершающий возвратно-поступательное движение и наносящий удары по сменному рабочему инструменту. Боек молота через упругий шарнир крепят к штоку поршня рабочего цилиндра, расположенного в одном блоке с гидроаккумулятором и распределительным золотником. Распределительный золотник автоматически реверсирует движение поршня рабочего цилиндра по сигналам обратных связей. По принципу действия этот молот относится к ациклическим напорным системам двойного действия с позиционной гидравлической обратной связью.

Корпус гидромолота имеет обтекаемую клиновидную форму, его внешний контур является продолжением образующей инструмента, что подчеркивает его функциональное назначение, а также обеспечивает большую жесткость в направлении наибольших усилий. Форма корпуса и инструмента позволяет рыхлить скальные и мерзлые грунты за один проход на глубину, превышающую длину рабочей части инструмента, и выламывать из массива крупные куски.

Рис.7.

Эргономические показатели экскаватора, оборудованного гидромолотом, соответствуют требованиям действующих санитарных норм. Уровень звукового давления в зоне работы машины составляет 84 - 85 дБ (А), а на рабочем месте машиниста не превышает 84 дБ (А). Звуковое давление по нормируемым октавным полосам также укладывается в действующие нормы. Уровень вибрации на рабочем месте машиниста, измеренный в октавных полосах 2, 4, 8, 16, 31,5 и 63 Гц в вертикальной и горизонтальной плоскостях, значительно ниже значений, предусмотренных ГОСТ 12.1 015 - 78.

Гидроножницы.

Преимущества, заложенные в их конструктивные исполнения настолько очевидны, что можно с полной уверенностью сказать, что это наиболее важный и нужный рабочий орган гидравлического экскаватора при выполнении работ в строительстве при сносе ветхих зданий и сооружений, а также высокоэффективный в чрезвычайных ситуациях при разборке завалов разрушенных зданий взрывом или землетрясениями.

Гидроножницы в зависимости от технологии работ можно подразделить по их назначению:

Для первичной работы с бетонными и железобетонными конструкциями сносимых зданий, предназначенных для их разборки, разрыва их арматурных и сварных связей, раздробления на крупные части.

Для вторичной работы с бетонными и железобетонными конструкциями, пред - назначенных для измельчения крупных частей после первого этапа работ.

Для резки металла, т. е окончательного разделения связанных металлических элементов (арматуры, швеллеров, уголков и т.д.) на мелкие части, позволяющих их свободную погрузку в автотранспорт для вывоза с объекта.