Одноковшовые строительные экскаваторы

ОДНОКОВШОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Цель работы – изучение конструкции одноковшовых гидравлических строительных экскаваторов и определение их производительности.

 

Порядок выполнения работы

Работа выполняется в следующем порядке: первоначально изучаются конструкции экскаваторов, описание которых приведены в данной работе. Определяется производительность одного из экскаваторов, марка которого задается преподавателем и оценивается влияние одного из эксплуатационных факторов на величину производительности.

 

Классификация экскаваторов

Одноковшовые строительные экскаваторы являются наиболее распространенным видом землеройных машин. Они служат для разработки грунта и перемещения его в отвал или для погрузки в транспортные средства. Разрабатывают они грунты I...IV групп и разрыхленные мерзлые или скальные грунты, Кроме того, экскаваторы применяют на сваебойных, погрузочно-разгрузочных, монтажных и других работах, используя различные виды сменного рабочего оборудования. По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на универсальные и специальные.

Универсальные экскаваторы оснащены несколькими видами рабочего оборудования, а специальные оснащены только одним видом такого оборудования.

В настоящих методических указаниях рассматриваются только универсальные экскаваторы, которые классифицируют по числу установленных двигателей, типу привода, возможности вращения поворотной части, конструкций ходового устройства, типу подвески и видам рабочего оборудования.

По числу установленных двигателей экскаваторы бывают одно- и многомоторными (рис. 7.1,а).

Одномоторными называют экскаваторы, у которых все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал, а многомоторными — у которых рабочие механизмы приводятся несколькими независимо работающими двигателями. В многомоторном экскаваторе с индивидуально-групповым приводом используют как индивидуальный, так и групповой привод.

Классификация передач экскаваторов показана на рис. 7.1,б.

В механической трансмиссии движение от силовой установки передается с помощью зубчатых, цепных, клиноременных и канатных передач.

В объемном гидроприводе энергия от силовой установки передается с помощью жидкости. Объемные гидропередачи в экскаваторах применяют как без добавления, так и с добавлением к ним механических передач.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.1 Типы привода (а) и передач (б) экскаваторов

В механической трансмиссии движение от силовой установки передается с помощью зубчатых, цепных, клиноременных и канатных передач.

В объемном гидроприводе энергия от силовой установки передается с помощью жидкости. Объемные гидропередачи в экскаваторах применяют как без добавления, так и с добавлением к ним механических передач.

В гидродинамической передаче используют гидромуфты или гидротрансформаторы.

В электродинамической передаче вместо гидромуфт или гидротрансформаторов устанавливают электромуфты.

В смешанных передачах применяют два или три типа различных передач. На большинстве экскаваторов получили распространение смешанные электромеханические или гидромеханические передачи.

По типу привода различают экскаваторы с механическим, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами (см. рис. 7.1, а).

Экскаватор с механическим приводом характерен применением только механических передач. Если в механическую трансмиссию экскаватора включают гидродинамическую передачу (преимущественно гидротрансформатор), то такой тип привода называют гидродинамическим.

В объемном гидроприводе первичным потребителем энергии являются насосы, нагнетающие жидкость под давлением по гидросети к гидродвигателям, от которых приводятся в движение рабочее оборудование и механизмы экскаватора.

При электрическом приводе передача энергии от силовой установки к механизмам машины производится как электрическим, так и механическим способами.

В смешанных приводах используют 2 или 3 типа различных передач. На большинстве экскаваторов получили распространение смешанные электромеханические или гидромеханические приводы. Механическая трансмиссия в настоящее время применяется все реже. Гораздо чаще применяют гидравлический или электрический привод.

По возможности вращения поворотной части (платформы) экскаваторы бывают полноповоротными, и неполноповоротными, когда угол вращения ограничен.

По типу ходового устройства (рис. 7.2) экскаваторы подразделяются на гусеничные, пневмоколесные, на специальном шасси, на базе самоходной машины. Гусеничные ходовые устройства бывают с минимально допустимой площадью опорной поверхности гусениц (для работы на грунтах с высокой несущей способностью) и с увеличенной поверхностью гусениц (для работы на грунтах с низкой несущей способностью).

Пневмоколесным называют экскаватор на колесном ходовом устройстве.

К экскаваторам на специальном шасси относят машины на колесном ходовом устройстве автомобильного типа.

Экскаватор на базе самоходной машины имеет ходовое устройство на базе трактора или автомобиля. В этом случае экскаватор называют также навесным.

 

 

 

а – гусеничный с обычной гусеницей; б – гусеничный с увеличенной поверхностью гусениц;

в – пневмоколесный; г – на специальном шасси; д – на базе трактора

 

Рис. 7.2. Классификация экскаваторов по типу ходового устройства

 

По типу подвески рабочего оборудования (рис. 7.3) различают экскаваторы с гибкими элементами(преимущественно канатами) для удержания и приведения в действие рабочего оборудования (гибкая подвеска) и с жесткими элементами —преимущественно гидравлическими цилиндрами жесткая подвеска).

а – с гибкой подвеской; б – с жесткой подвеской

 

Рис 7.3. Классификация экскаваторов по типу подвески рабочего оборудования

 

По видам рабочего оборудования их классификация представлена на рис.7.4.

Прямая лопата разрабатывает грунт выше уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении от экскаватора, т.е.«от себя».

Различают маятниковые и напорные прямые лопаты. У маятниковой рукоять совершает только маятниковое движение относительно стрелы.

Обратная лопата предназначена для разработки грунта ниже уровня

стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении к экскаватору, т.е. «на себя». Боковую обратную лопату используют для работы в стесненных условиях. Рабочее оборудование, которое монтируют из узлов прямой и обратной лопат, называют универсальной лопатой.

 

1 – прямая лопата; 2 – маятниковая прямая лопата; 3 – напорная прямая лопата; 4 – прямая лопата со створчатым ковшом; 5 – обратная лопата; 6 – боковая обратная лопата; 7 – погрузочное оборудование;
8 – планировочное оборудования; 9 – землеройно-планировочное оборудование; 10 – землеройно-планировочное оборудование со смещаемой осью копания; 11 – драглайн; 12 – боковой драглайн; 13 канатный грейфер; 14 – жесткий грейфер; 15 – крановое оборудование; 16 – копер

 

Рис. 7.4 – Основные виды и исполнения рабочего оборудования

Для послойной разработки грунта применяют планировочное оборудование с ковшом или ножом.

Для планировочных работ используют также рабочее оборудование с рабочим органом, укрепленным на стреле, изменяющей при работе свою длину и поворачивающейся в вертикальной плоскости. Такое оборудование называют землеройно-планировочным.

При больших глубинах копания грунт ниже уровня стоянки разрабатывают драглайном с помощью ковша, подвешенного на канатах. Каналы очищают боковым драглайном.

Погрузочные и разгрузочные операции с сыпучими грунтами и дроблеными породами, а также копание колодцев с вертикальными стенками, очистку прудов и каналов выполняют рабочим оборудованием грейфера, снабженным захватывающим ковшом.

Для рыхления прочных и мерзлых грунтов вместо ковша обратной лопаты гидравлического экскаватора устанавливают гидромолот.

С помощью кранового оборудования, устанавливаемого на экскаваторах, выполняют перегрузочные и монтажные работы.

Для забивки свай на экскаватор устанавливают копер.

До недавнего времени в индексе экскаваторов указывалась только вместимость ковша и порядковый номер модели (например,Э-301 — экскаватор с ковшом 0,3 порядковый номер модели 1; Э-652А — с ковшом 0,65 , модель 2, прошедшая 1-ю модернизацию; Э-10011 — с ковшом 1 , модель 11; Э-1252Б — с ковшом 1,25 , модель 2, прошедшая 2-ю модернизацию, и т. д.)

 

а – обратной лопаты; б – обратной лопаты для траншейных работ; в – погрузочные; г – планировачные; д – трапецеидальные для канав.

 

Рис.7.5. Конструкции ковшей обратной лопаты

В настоящее время в индексе экскаватора— четыре цифры, обозначающие: размерную группу машины, тип ходового устройства, конструктивное исполнение рабочего оборудования и порядковый номер модели. Кроме того, используются дополнительные буквенные обозначения порядковой модернизации машины и ее климатического исполнения.

Например, индекс ЭО-3322АТ обозначает: экскаватор одноковшовый универсальный 3-й размерной группы, на пневмоколесном ходовом устройстве, с жесткой подвеской рабочего оборудования, 2-я модель, прошедшая 1-ю модернизацию, тропическое исполнение; индекс ЭО-5111БХЛ: экскаватор одноковшовый универсальный 5-й размерной группы, на гусеничном ходовом устройстве, с гибкой подвеской рабочего оборудования, 1-я модель, прошедшая 2-ю модернизацию, северное исполнение.

Основные конструкции ковшей обратных лопат показаны на рис.7.5. Как правило, все такие ковши имеют полукруглую форму, в отличие от более прямоугольных прямых лопат. Это объясняется тем, что ковши обратной лопаты двигаются по более пологим траекториям и стружка, перемещаясь по такому ковшу, имеет меньшее сопротивление перемещению. При копании прямой лопатой в конце процесса наполнения траектория движения ковша более крутая, и грунт осыпается в ковш под действием собственного веса.

Достаточно широко применяют грейферное и захватное оборудование. Для мягких материалов применяют захваты без зубьев, а для более прочных — с зубьями, многолопастные — для камней и штучных твердых грузов; для выполнения сельскохозяйственных работ используют вилочные захваты. Грейферы применяют также при копании колодцев, наращивая при этом рабочий орган.

На гидравлических экскаваторах может устанавливаться крановое оборудование (зачастую к задней стенке ковша крепят крюк), гидравлические и пневматические молоты для разрушения камней, дорожной одежды, скал; сверла для бетона и скал; рыхлящие зубья, трамбовки, оборудование для свайных работ, валки леса, срезки деревьев, уборки дворов, стрижки кустарника, сколки льда и др.

Система индексации

Системой индексации (маркировки) машин называется принцип, который заложен в структуру индекса (марки), обозначающего тот или иной экскаватор и отражающего его основную характеристику.

Ранее в индексы, применявшиеся для обозначения отечественных экскаваторов, закладывалась только емкость его основного ковша. Например, Э-652Б — экскаватор с ковшом емкостью 65 декалитров (0,65 м³), модель 2, вторая модернизация (Б).

Некоторые из находящихся в эксплуатации до настоя­щего времени экскаваторы (например, Э-652Б, Э-304Б, Э-10011Д, Э-5015), не прошедшие модернизацию после введения новой системы индексации, сохранили еще индексы, присвоенные им по старой системе.

По старой системе индекс не давал представления ни о типе ходового устрой­ства экскаватора, ни об исполнении рабо­чего оборудования, что весьма важно для характеристики машины и ее эксплуата­ционных возможностей. Кроме того, опре­деление размера (класса) одноковшового экскаватора только по емкости одного из применяемых на этой машине ковшей неопределенно и приводит к неправиль­ному представлению о возможностях ма­шины. Это в еще большей степени относится к гидравлическим экскаваторам, у которых емкость ковшей, применяемых на одной и той же машине, может отличаться в два раза и более.

Размер экскаватора, от которого зависят его рабочие параметры, производитель­ность и т. п., определяется совокупностью ряда факторов, нормируемых ГОСТом. При этом параметром, наиболее полно (по сравнению с остальными) характери­зующим размер гидравлического экскава­тора, является масса машины, определяю­щая его устойчивость и возможность эф­фективного использования ковшей данных вместимостей на соответствующих вылете, глу­бине или высоте.

В основу действующей системы индек­сации экскаваторов заложена размерная группа машин, которая определяется в ос­новном в зависимости от эксплуатацион­ной массы экскаватора. Емкости исполь­зуемых ковшей (диапазон которых может изменяться по мере совершенствования конструкции) приведены для ориенти­ровки.

Новая система индексации одноковшо­вых универсальных экскаваторов (ЭО) пре­дусматривает структуру индекса машины, показанную на рисунке 8. Четыре основные цифры индекса означают по порядку их расположения: первая — размерную груп­пу, вторая — тип ходового устройства, третья — исполнение рабочего оборудо­вания и четвертая — порядковый номер данной модели. Буквы (А, Б, В) обо­значают очередную модернизацию данной машины, а также ее специальное клима­тическое исполнение (ХЛ, Т, ТВ). Напри­мер, индексом ЭО-3322А обозначают экс­каватор одноковшовый универсальный 3-й размерной группы на пневмоколесном ходовом устройстве с жесткой (шарнирно-рычажной) подвеской рабочего оборудова­ния, 2-й модели, прошедший первую модернизацию.

Неполноповоротный экскаватор ЭО-2621В-3. Этот экскаватор
(рис. 7.6), относящийся ко 2-й размерной группе, предназначен для механизации земляных и погрузочных работ небольших объемов. Его монтируют на пневмоколесном тракторе ЮМЗ-6КЛ или МТЗ-80. Эта машина предназначена для разработки грунтов I...IV групп и погрузки сыпучих и мелкодробленых материалов. Машина оборудована рабочим оборудованием двух видов: экскаваторным и бульдозерным. Всего же машина может быть оснащена 22 видами сменного рабочего оборудования и рабочих органов.

Основной рабочий орган экскаваторного оборудования — ковш 0,25 м³ прямой и обратной лопаты. Кроме того, экскаватор может быть оснащен погрузочным ковшом 0,5 крановой подвеской, вилами, телескопической рукоятью, грейфером, обратной лопатой со смещенной осью копания, гидромолотом, зубом-рыхлителем, захватом, буровым оборудованием, профильным и специальными ковшами.

Рис.7.8. Структура индекса одноковшовых универсальных экскаваторов

 

Ковшом обратной лопаты отрывают небольшие котлованы, ямы с отвесными стенками, траншеи для подземных коммуникаций, неглубокие каналы. Профильным ковшом очищают мелиоративные каналы.

Ковшом прямой лопаты разрабатывают мелкие забои, расположенные выше уровня стоянки машины, производят зачистные работы в котлованах, погрузку сыпучих и мелкокусковых материалов.

Решетчатым ковшом грузят крупнокусковые материалы.

Ковшом грейфера отрывают колодцы, очищают траншеи и каналы, грузят различные материалы и породы.

Погрузочный ковш используют для легких зачистных работ и погрузки мусора, снега и других материалов.

Крановую подвеску применяют на погрузке и разгрузке штучных грузов, на укладке трубопроводов и установке столбов.

Вилами пользуются при погрузке.

В передней части трактора устанавливают бульдозерное оборудование, которое используют для засыпки траншей, очистки дорог, сгребания строительного мусора. Его можно применять для работы с грунтами до II группы включительно.

 

Таблица 7.1 – Технические характеристики одноковшовых гидравлических экскаваторов

 

Гидромолот и зуб-рыхлитель используют для вскрытия асфальтового покрытия. Кроме того, зубом-рыхлителем можно взламывать корку мерзлого грунта толщиной до 300 мм. Гидромолотом вскрывают также бетонные покрытия, дробят бутовые камни и мерзлый грунт. Гидромолотом, оборудованным трамбовочной плитой уплотняют насыпные грунты.

Обратной лопатой со смещенной осью копания отрывают траншеи вблизи зданий и сооружены. Узкие траншеи для прокладки кабеля отрывают специальным ковшом. С помощью захвата, грузят бревна и другие штучные материалы. Буровым оборудованием отрывают шурфы различного диаметра на глубину до 2 м.

1 – топливный бак; 2 – бак рабочей жидкости; 3 – кабина машиниста;
4 – рычаг управления; 5 – гидрораспредилитель; 6 – гидроцилиндр стрелы;
7 – гидроцилиндр рукояти; 8 – стрела; 9 – рукоять; 10 – гидроцилиндр ковша; 11 – ковш; 12 – рычаг; 13 – выносная опора; 14 – гидроцилиндр опоры;
15 – поворотная колонна; 16 – насосная установка; 17,18 – рамы;
19 – гидроцилиндр отвала бульдозера; 20 – рама отвала; 21 – отвал бульдозера.

 

Рис. 7.6 Экскаватор ЭО-2621В-3.

В отличие от предыдущих моделей на экскаваторе ЭО-2621В-3 установлен новый унифицированный ковш 0,25 м³ прямой и обратной лопат, который имеет более рациональную конструкцию. Этот ковш более жесткой конструкции днище его не открывается; существенно повышена, долговечность. Угол поворота ковша увеличивается за счет применения шестизвенного механизма,

Для улучшения рабочих параметров машины особенно с основным оборудованием «обратная лопата», применена удлиненная рукоять, что позволило увеличить такой важный показатель, как глубина копания, с 3,5 до 4,15 м.

С целью повышения срока службы рабочего оборудования на гидроцилиндре ковша установлен разгрузочный клапан.

Устойчивость экскаватора при работе возросла за счет введения гидрозамков в конструкцию гидроцилиндров выносных опор и отвала бульдозера.

Для обеспечения надежной работы усилена металлоконструкция бульдозерного оборудования.

Рабочее оборудование монтируют на рамах 18 (см. рис. 7.6) и 20, крепление которых выполнено таким образом, чтобы разгрузить остов трактора. Бульдозерный отвал 21 с помощью гидроцилиндра 19 можно устанавливать на разной высоте. Кроме основного назначения, отвал выполняет также роль противовеса. Для повышения устойчивости экскаватора в работе к раме 18 крепят выносные опоры 13. С помощью двух гидроцилиндров 14 опоры опускают на грунт, а во время движения машины поднимают вверх.

На раме 17 смонтированы также поворотная колонна 15 и механизм поворота экскавационного рабочего оборудования, состоящего из стрелы 8 рукояти 9 и ковша 11. Каждой из этих сборочных единиц управляют с помощью одного (стрела и ковш) или двух гидроцилиндров (рукоять). Жидкость к этим гидроцилиндрам подают под давлением от насосной установки 16. Запас рабочей жидкости для гидросистемы находится в баке 2.

Машиной управляют путем перемещения золотников гидрораспределителя 5. Сиденье машиниста может быть повернуто на 180°. При одном его положении машинист управляет трактором во время передвижения, а при другом — работой экскаватора. Для удобства обслуживания топливный бак 1 вынесен в переднюю часть трактора.

Замену рабочего оборудования машинист выполняет в течение часа с помощью крана грузоподъемностью до 0,25 т. При отсутствии подъемных средств для перемонтажа необходимо участие второго рабочего.

Системой привода полностью определяются производительность машины, качество выполнения земляных работ, рациональное совмещение; рабочих операций, максимальное использование; мощности силовой установки.

На отечественных экскаваторах наиболее распространена двухпоточная система привода, в которой рабочая жидкость от двух или трех насосов (секции насоса) подается в две напорные линии. В экскаваторах имеются две гидравлические системы с одним общим баком.

Рабочее оборудование устанавливают на поворотном корпусе колонны.

Ковш 4 (рис, 7.7, а) крепят посредством пальца посредствам кольца 3 и через тяги 2 соединяют с гидроцилиндром 1. Так же монтируют на рукояти ковши 5, 6 и 7 и зуб-рыхлитель 8. При монтаже вилочного захвата вилы крепят неподвижно на рукояти болтами, а захват устанавливают шарнирно на оси 3 рукояти.

При переоборудовании на прямую лопату (рис. 7.7, б) ковш 4 располагают зубьями наружу и закрепляют на нижней вилке рукояти тягами. Штоки гидроцилиндров 12 закрепляют в нижнем отверстии рукояти. Таким же образом монтируют ковши 13,14 и 15.

Перед установкой грейфера отсоединяют рукава гидроцилиндра 1 ковша, штоки гидроцилиндров 12 и саму рукоять. Снимают рукоять вместе с ковшом и гидроцилиндром ковша. Рукоять 17 (рис. 7.7, в) грейфера соединяют со стрелой пальцем 16. Штоки цилиндров рукояти закрепляют на проушине рукояти. Головку 22 присоединяют к рукояти пальцем 21.

На головке устанавливают две челюсти 24, перемещающиеся двумя гидроцилиндрами 23. Рабочая жидкость подводится по трубопроводам 18 и рукавам 19 и 20. Вместо ковша грейфера с зубьями можно смонтировать на рукояти грейферные вилы 25 или ковш 26 без зубьев.

После каждой замены проверяют работу оборудования на холостом ходу в течение 5 мин.

Полноповоротные экскаваторы 3-й размерной группы большей частью выпускают на пневмоколесном ходу.

Основное рабочее оборудование для таких экскаваторов — обратную лопату в зависимости от категории разрабатываемого грунта можно оснащать сменными ковшами. При оснащении обратной лопатой экскаваторы используют для рытья котлованов, траншей и ям. Поворотный ковш обеспечивает хорошие условия копания грунта и выгрузки его в отвал и

транспортные средства. Кроме обратной лопаты, экскаваторы оборудуют погрузчиком, грейфером, прямой
лопатой и ковшами различной формы для специальных земляных работ.

Для полноповоротных экскаваторов наиболее распространена двух поточная система привода с насосами регулируемой подачи. Для экскаваторов 3-й и 4-й размерных групп целесообразно применять сдвоенные аксиально-поршневые насосы с суммирующим регулятором мощности. Такие насосы выпускают в едином агрегате с раздаточным редуктором для привода насосов.

Использование насосов регулируемой подачи по сравнению с насосами постоянной подачи позволяет уменьшить мощность для привода насосной установки, а также снизить потери энергии на дросселирование и нагрев рабочей жидкости.

Универсальный одноковшовый экскаватор ЭО-3323 (рис. 7.8) предназначен для разработки котлованов, траншей, карьеров в грунтах I... IV групп, погрузки и разгрузки сыпучих материалов, разрыхленных скальных пород и мерзлых грунтов (размер кусков не более 200 мм), а также других работ.

 

а – обратная лопата; б – прямая лопата; в – грейфер; 1 – гидроцилиндр ковша; 2 – тяги; 3 – ось; 4 – унифицированный ковш обратной и прямой лопат;
5 – узкий ковш; 6 – профильный ковш; 7 – специальный ковш; 8– зуб-рыхлитель; 9,10 – болты; 11 – вилочный захват; 12 – гидроцилиндр рукояти; 13 – погрузочный ковш; 14 – решетчатый ковш; 15 – ковш для зерна;
16, 21 – пальцы; 17 – рукоять; 18 – трубопровод; 19, 20 – рукава; 22– головка грейфера; 23 – гидроцилиндр ковша грейфера; 24 – челюсть ковша грейфера; 25 – грейферные вилы; 26 – ковш без зубьев.

 

Рис. 7.7 Рабочие органы различных видов рабочего оборудования экскаватора ЭО-2621В-3

 

Рабочее оборудование обратной лопаты: стрела моноблочной конструкции, основная и удлиненная рукояти и сменные рабочие органы. К последним относятся: ковш 0,5 м³ для работы с основной и удлиненной рукоятями (разрабатывает грунты I...IV групп), ковш 0,63 м³ (грунты I...IV

групп) и ковш 0,8 м³ (грунты I...IV групп) для работы с основной рукоятью.

Рабочее оборудование прямой лопаты: стрела, рукоять и сменные рабочие органы — ковш 0,63 м³ (грунты I…IV групп) и погрузочный 1,2 м³ (материалы плотностью до 1,4т/м³).

Рабочее оборудование гидромолота состоит из элементов оборудования обратной лопаты (моноблочной стрелы и рукояти), на которые навешивается рабочий орган со сменными наконечниками (для рыхления мерзлых грунтов, дробления камней и взламывания дорожных покрытий).

Рис. 7.8 Гидравлический пневмоколесный экскаватор 3-й размерной группы ЭО-3323 с оборудованием «обратная лопата»

 

В качестве силовой установки принят дизельный двигатель Д-240 с прямым электрозапуском (или Д-240Л с электрозапуском пускового двигателя) и насос, соединенный фрикционной муфтой сцепления. Муфта позволяет запускать двигатель при отключенном насосе.

По сравнению с ранее выпускавшимися экскаваторами типа ЭО-3322 на экскаваторе ЭО-3323 существенно повышена производительность благодаря увеличению вместимости ковшей и повышению усилий на их режущей кромке. Максимальное давление в гидросистеме повышено до 25 МПа против 17,5 МПа у прежних машин..

Цельнометаллическая шумотеплоизолированная кабина экскаватора ЭО-3323 оборудована отопителем, зеркалом заднего вида, стеклоочистителем, противосолнечным козырьком, огнетушителем, аптечкой, термосом. Сиденье машиниста подрессорено, его положение регулируется. В кабине установлен пультом сервоуправления основными механизмами экскаватора.

Составные части экскаватора, размещенные на поворотной платформе, закрыты капотом, состоящим из съемных блоков, имеющих откидные дверцы и панели для облегчения доступа к системам и механизмам экскаватора при техническом обслуживании и текущем ремонте.

Гусеничные экскаваторы 3-й размерной группы. К этой группе относятся экскаваторы ЭО-3122 на нормальном ходовом устройстве тракторного типа и ЭО-3221 на уширенно-удлиненном ходовом устройстве, которые унифицированы с пневмоколесным экскаватором ЭО-3323.

Экскаватор ЭО-3122 (рис; 7.9, а) имеет полностью унифицированную с

экскаватором ЭО-3323 поворотную часть за исключением рулёвого устройства, которое на гусеничных экскаваторах не требуется.

1 – ходовое оборудование; 2 – поворотная платформа; 3 – капот; 4 – силовая установка; 5 – кабина; 6 – стрела; 7,9,11 – гидроцилиндры рукояти, ковша, стрелы; 8 – рукоять; 10 – ковш.

 

Рис. 7.9 Гидравлические гусеничные экскаваторы 3-й размерной группы ЭО-3122 (а) и ЭО-3221 (б) с оборудованием «обратная лопата»

 

На гусеничных лентах экскаватора ЭО-3122 могут быть установлены башмаки шириной 500 или 600 мм для работы на грунтах с высокой и средней несущей способностью.

Для расширения области применения на машине использованы следующие виды сменного рабочего оборудования и рабочих органов: обратная лопата, включающая моноблочную стрелу длиной 4,55 м, стандартную и удлиненную рукояти длиной соответственно 1,9 или 2,5 м; пряма лопата, содержащая стрелу длинной 3,4 м и рукоять длиной 2,3 м; грейферное и буровое оборудование; гидромолот; сменные ковши обратной лопаты — 0,4; 0,5; 0,63 и 0,8 м³; прямой лопаты — 0.63 и 1,2 м³; профильный ковш 0,63 м³ с заложением откоса 1:10; грейферные ковши — 0,32; 0,5; 0,63 и 1,2 м³.

Гидравлический привод экскаватора ЭО-3122 аналогичен экскаватору ЭО-3323, т. е. гидросистемы этих машин практически одинаковы.

В связи с оснащением гусеничным уширенно-удлиненным ходовым устройством экскаватор 30-3221 (рис. 7.9, б) способен выполнять разнообразные земляные и погрузочно-разгрузочные работы.

На гусеничных лентах экскаватора ЭО-3221 могут быть установлены башмаки различной ширины для работы на грунтах с высокой и слабой несущей способностью.

Расширению области применения машины способствует использование следующих сменных органов и рабочего оборудования: обратной лопаты со стрелой длиной 4,625 м и рукоятями длиной 1,9; 3 и 5 м; обратной лопаты со стрелой длиной 6 м и рукоятями длиной 3 и 5 м; грейферного оборудования; сменных ковшей обратной лопаты —0,25; 0,4; 0,5; 0,63 и 0,8 м³; профильны ковшей — 0,63 м³ с откосами 1:1 и 1:1,5; мелиоративной обратной лопаты — с ковшами 0,63, 0,5 (шириной 1,4; 2 и 2,5 м), 0,4 м³ (шириной 1,4 и 2,5 м), 0,1 м³ (для ремонта узких каналов); грейферного ковша 0,5 м³

Оборудование обратной лопаты важное значение имеет для мелиоративных работ и заменяет оборудование драглайна. Данный экскаватор с мелиоративным оборудованием может разрабатывать или очищать каналы шести профилей при установке машины с одной стороны канала, тогда как канатный экскаватор ЭО-3211Е, оборудованный драглайном, такие сооружения может разрабатывать только при работе с двух сторон.

Гидравлический привод экскаватора ЭО-3221 аналогичен приводу экскаватора ЭО-3122.

В экскаваторе ЭО-3221 предусмотрена возможность установки стрелы в плавающее положение, что позволяет совмещать поворот рукояти в обе стороны с любым другим рабочим движением.

Для снижения усилий на рукоятках управления в гидроприводе экскаватора применена система сервоуправления золотниками гидрораспределителей.

Отличительная особенность экскаватора ЭО-3221 по сравнению с экскаваторами ЭО-3323 и ЭО-3122 — поперечное расположение дизеля с муфтой сцепления и насосной установкой. Рациональная компоновка других механизмов и систем позволила сэкономить около 1 т металла на одну машину.

Поворотная платформа сварной конструкции соединяется с ходовой рамой через опорно-поворотное устройство. Рабочее оборудование крепят к стойкам-кронштейнам, расположенным в середине передней части поворотной платформы. Перечисленные выше рабочие органы (рис. 7.10) предназначены для работы в различных грунтовых условиях. Большинством ковшей обратной лопаты (рис. 7.10, а—в) можно разрабатывать грунты I...IV групп, а погрузочным ковшом — грунты I, II групп.

Мелиоративными ковшами и ковшом для планировочных работ могут разрабатываться грунты I и II групп. Различное сочетание стрел и рукоятей в комплекте с ковшами соответствующей вместимости позволяет максимально использовать энергетические возможности машины.

 

а,б,в – различной вместимости для тяжелых, средних и легких условий работы; г – для планировочных работ; д – погрузочный; е – для мелиоративных работ; ж – профильный.

Рис. 7.10 Ковши обратной лопаты гидроцилиндров 3-й размерной группы

Ходовое устройство экскаватора — гусеничного типа с кулачковым зацеплением гусеничных лент с ведущими колесами. Привод гусеничных лент осуществляется двумя отдельными механизмами, включающими гидромоторы и бортовые редукторы с конической, цилиндрической и планетарной передачами, которые унифицированы с передачами механизма поворота платформы.

На экскаваторе ЭО-3221 применены гусеничные ленты, существенно отличающиеся от гусеничных лент экскаватора ЭО-3122. Основное отличие — это возможность использования лент трех модификаций, быстро взаимозаменяемых для расширения области применения машин в различных грунтовых условиях. Первая модификация состоит из сварно-литых башмаков шириной 840 мм с грунтозацепами. Лента включает 42 башмака, соединенных пальцами, которые стопорят шплинтами для предотвращения выпадения. Башмаки состоят из литого основания и сварных элементов. Грунтозацепы применены одной модификации. Вторая модификация выполнена из сварно-литых башмаков шириной 1000 мм без грунтозацепов, а третья имеет цельнолитые башмаки шириной 500 мм.

 

Пример расчёта производительности

Исходные данные: разрабатываемый грунт пятого класса, копание производится на глубине до 2,5 м, оптимальные условия использования, хорошее состояние зубьев и режущей кромки ковша, угол поворота , разгрузка в самосвал с вместимостью кузова 15 м³ на площадке, вместимость ковша гидравлического экскаватора 1,6 м³, рабочее оборудование обратная лопата.

 

Таблица 7.3 – Значение коэффициентов гидравлического экскаватора