История развития экскаваторов

Содержание

Введение

1 Общая часть

1.1 История развития КГСТ

1.2 История экскаваторов

1.3 ОГР и перспективы

2 Специальная часть

2.1 Расчёт освещения

2.2 Схема электроснабжения лаборатории горных машин

2.3 Модели экскаваторов

2.3.1 Модель экскаватора ЭШ 14/65

2.3.2 Модель экскаватора ЭКГ-5А

2.3.3 Модель роторного многоковшового экскаватора

2.3.4 Тренажер экскаваторный ТКЭ-1

3 Организация производства

3.1 Режим работы и график выхода рабочих

3.2 Объем работ

3.3 Численность трудящихся

3.4 Применяемое оборудование

4Экономическая часть

4.1 Расчет элементов затрат на реконструкцию моделей

4.2Определение общей стоимости затрат при реконструкции моделей

5. Охрана труда

5.1Комплект защитных средств и противопожарного инвентаря

 

 

Введение

Техникум был создан приказом народного Комиссара угольной промышленности СССР от 28.06.1943 за № 483/а.

В 1960г. Коркинский горный техникум переименован в "Коркинский горно – строительный техникум" на основании Постановления Совета народного хозяйства Челябинского экономического административного района о переименовании учебных заведений Совнархоза от 10.05.1960г. за № 159.

В 1999г. Коркинский горно – строительный техникум преобразован в Государственное образовательное учреждение "Коркинский горно – строительный техникум" на основании приказа Министерства топлива и энергетики РФ от 15.11.1999г. за № 171.

В 2001 году ГОУ Коркинский горно – строительный техникум преобразован в Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования "Коркинский горно – строительный техникум" на основании приказа Министерства энергетики РФ от 09.11.2000г. за № 121.

В 2008 году Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Коркинский горно-строительный техникум» преобразован в «Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Коркинский горно-строительный техникум» на основании приказа Федерального агентства по образованию от 24.04.2007г. за № 728 и зарегистрирован в налоговом органе по месту нахождения от 20.03.2008г. за государственным № 2087412003468.

В 2012 году ФГОУ СПО «Коркинский горно-строительный техникум» переименован в Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования (среднее специальное учебное заведение) «Коркинский горно-строительный техникум» на основании приказа Министра образования и науки Челябинской области от 20 февраля 2012 года №01-282.

В 2013 году ФГОУ СПО «Коркинский горно-строительный техникум» расширил свою территорию. Теперь в составе техникума присутствовало несколько училищ. Такие как, училище №14 которое стало корпусом №6, а так же училище №33 ставшее корпусом №7.

На данный момент общая площадь всех помещений техникума составляет 7315м², в том числе:

а) общая площадь (жилая) общежития 1964м²;

б) общая площадь пунктов общественного питания (3) 402, 3м²;

в) общая площадь спортзалов (3) 1006, 3м²;

г) общая площадь тренажерных залов (2) 154м²;

д) общая площадь библиотек (2)271, 5м²;

е) общая площадь учебно-лабораторных помещений –3516, 9м²;

В соответствии с требованиями в техникуме созданы и обеспечены всем необходимыми материалами, оборудованием, приборами, техническими средствами обучения кабинеты в количестве 46, лаборатории в количестве 14-и учебно-производственные мастерские 4, ресурсный центр.

Кабинеты и лабораторные комплексы обеспечены учебными, дидактическими, раздаточными материалами, справочной литературой, нормативной документацией.

Кабинеты и лаборатории оформлены в соответствии с содержанием соответствующих дисциплин, имеются в наличии постоянные и сменные учебно-информационные стенды, действующие макеты. В кабинетах, лабораториях и учебнопроизводственных мастерских созданы необходимые условия для выполнения студентами практических занятий, лабораторных работ, программы учебной практики предусмотренных учебным планом и рабочей программой.

В техникуме имеются:

Лаборатории:

- автоматики и электропривода;

- технического оснащения торговых организаций и охраны труда;

- информационных технологий в профессиональной деятельности;

- электротехники;

- техническоймеханики;

- горныхмашин;

- карьерноготранспорта;

- электрическихмашин и аппаратов;

- электромонтажнаялаборатория

- интерактивных и информационныхтехнологий,

- цифровойсхемотехники;

- периферийныхустройств;

- программированиябазыданных;

- информационных и операционныхсистем;

Учебно-производственные мастерские:

- сварочнаямастерская;

- токарная мастерская (7 корпус и 5 корпус);

- слесарная мастерская (7 корпус и 5 корпус, ресурсный центр);

- электромонтажнаямастерская.

Ресурсный центр:

- лабораторияавтодела;

- строительныхматериалов;

- лабораториястроительныхработ;

- лабораторияавтодела;

- сварочнаямастерская.

В кабинетах, лабораториях и мастерских имеется следующая документация:

- паспорткабинета

- правила техники безопасности и журнал инструктажа по ТБ

- учебно-методическоеобеспечение

- планработыкабинета

- графикконсультаций

За последние 5 лет материально-техническая база техникума пополнилась современным оборудованием. Для сварочной мастерской были приобретены комбинированный сварочный автомат MIXPUISE 320, агрегат шпаклевочный СО-150В, установка плазменной резки PRESTIGEPLASMA; для организации спортивных занятий – лыжи пластиковые, маты, столы теннисные, беговая дорожка, велотренажёр, силовой комплекс НАММЕR; для обеспечения занятий в компьютерных лабораториях приобретены – 30 компьютеров, 3 принтера, цифровая фотокамера SONI; 3 автоматизированных рабочих места.

В техникуме имеется методический кабинет, представляющий собой современную научно-информационную, учебно-методическую и материально-техническую базу методических процессов.

Техникум имеет достаточно развитую, динамично развивающуюся учебно-лабораторную базу. Учебная практика проводится в учебно-производственных мастерских и лабораториях техникума. Производственная практика проводится в организациях на основе договоров, заключаемых между техникумом и организациями. Договоры заключены на 5 лет, 3 года и 1год со следующими предприятиями: ОАО «Челябинская угольная компания», ОАО «Челябинский электрометаллургический комбинат», ООО «ЧАСТ», МУП «Тепловые системы», ЗАО «Коркиносантехмонтаж», ООО «Центр обработки металла», ЗАО «Агроавтотранс», ИП Ерушев, ИП.Бураков, ИП Дьячок, Погрузочно-транспортное управление, ООО ЦЕТР.ВОСТОК.ФОРД, ООО «НПП Технология».

В целях поддержания в нормальном состоянии учебно-производственной базы, в техникуме ежегодно проводятся плановые ремонтно-профилактические работы.

Материально-техническая база соответствует требованиям ГОС СПО и ФГОС и позволяет вести качественную подготовку квалифицированных рабочих и служащих и специалистов среднего звена.

 

Общая часть

История развития КГСТ

В апреле 1931 г. было открыто в Челябинском бассейне одно из самых богатых по запасам угля – Коркинское каменноугольное месторождение. Новый для этого времени способ добычи полезных ископаемых потребовал квалифицированных кадров – рабочих, техников, инженеров, что и вызвало необходимость создания своей учебной базы.

К тому времени разрез «Коркинский» стал одним из самых глубоких рукотворных выемок в земле.

Распоряжением Совета Народных Комиссаров Союза ССР от 22 июня 1943 года за № 12191-Р требовалось создание двух новых горных техникумов для подготовки кадров для угольной промышленности: в г. Тула и г. Копейске.

Приказом Народного комиссара угольной промышленности СССР № 483/а от 28 июня 1943 года во исполнение распоряжения СНК началась организация техникумов, но фактически техникум был открыт не в Копейске, а в г. Коркино – Коркинский горный техникум.

В приказе № 483/а техникуму была поставлена задача по приему на следующие специальности:

Разработка угольных месторождений открытым способом – 60 чел.

Механизация открытых горных работ – 60 чел.

Транспорт на открытых угольных разработках – 30 чел.

Первым директором техникума был назначен 28 августа 1943 года инженер Дворкин Ефим Ильич, заместителем – Горайко Ф.А. Под их руководством был сделан первый набор студентов в составе 150 человек и с 3 ноября 1943 года занятия в техникуме начались.

Для нужд техникума было выделено помещение – недостроенное здание барачного типа, всего 4 комнаты. В трех проходили занятия, а одна использовалась под учительскую, кабинет директора, библиотеку, учебную часть.

В 1944 году было начато строительство нового здания. В 1946 году новое здание вступило в строй. К этому времени были созданы специализированные кабинеты и лаборатории.

В 1963 году был заложен 2-х этажный учебно-производственный корпус, в строительстве которого активное участие приняли сами студенты.

Специальная часть

В лаборатории горных машин находятся следующие модели: тренажёр экскаваторный ТКЭ-1, Модель роторного многоковшового экскаватора, ЭКГ-5а, ЭШ-14/65.

Модель экскаватора является точной копией экскаватора ЭШ 14/65, выполненная в масшабе 1:45 Стрела модели выполнена трубчато-винтовой конструкцией, её длина составляет 3190 мм.Ковш выполнен в сварной конструкции, с весом 450 гр. И объёмом 40см³. На модели оборудование размещено в соответствии с настоящим экскаватором.Для основных приводов: подъема, тяги и поворота были использованы двигатели типа МШ-2.Электроприводы типов МШ-2 предназначены для бытовы швейных машин отечественного производства и некоторых моделей импортных машин.

Экскаватор состоит из основной рамы, силового оборудования, трансмиссии, ходового оборудования, рабочего оборудования и транспортера. На нижней раме смонтированы двигатель с баком для горючего, коробка передач, механизм подъема ковшовой рамы, транспортер, рычажное управление. Верхняя рама имеет изогнутые направляющие, на верхние полки которых опираются ролики, поддерживающие ковшовую раму, на нижние полки изогнутых швеллеров опираются ролики коваговой рамы. Кроме того, на верхней раме расположены блоки полиспаста подъема и опускания ковшовой рамы и промежуточный вал цепной передачи на поперечный вал ковшовой цепи.

Для производства работ ковшовую раму опускают на грунт и включают ковшовую цепь. Перемещающиеся ковши зубьями разрабатывают грунт. Срезанный грунт ковшами поднимается в бункер. При огибании цепей вокруг звездочек верхнего поперечного вала происходит перегрузка грунта на ленточный транспортер. При достаточном заглублении ковшей лебедку механизма подъема затормаживают и включают механизм передвижения экскаватора, передающий вращение ведущим звёздочкам гусеничного хода.

ЭКГ-5А — электрическая карьерная полноповоротная механическая лопата на гусеничном ходу, предназначенная для выемки и погрузки в транспортные средства полезных ископаемых и вскрышных пород, в том числе тяжелых скальных, предварительно разрыхленных взрывом. Применяется на открытых горных работах в рудной и угольной промышленности, а также в карьерах промышленности строительных материалов, при строительстве промышленных, гидротехнических и других сооружений.

Экскаватор ЭКГ-5А является модификацией ранее выпущенных Уралмашзаводом моделей ЭКГ-4.6Б, ЭКГ-4.6А, ЭКГ-4.6

Перед началом работ необходимо произвести распаковочные и сборочные работы. Полученный тренажер необходимо извлечь из транспортной тары. Упаковочный ящик тренажера собран при помощи саморезов. Их необходимо извлечь при помощи электрической отвертки. Далее необходимо демонтировать тренажер из транспортного положения путем откручивания крепежных болтов, которыми тренажер крепится к основанию ящика. После извлечения полученного изделия необходимо произвести монтаж и установку узлов тренажера согласно приложениям А,Б,В.

Расчет освещения

Для расчета освещения в помещениях расчет ведется по методу коэффициента использования светового потока. Это один из табличных методов расчета. При расчете по этому методу по данным размерам помещения задают высоту подвески светильника и определяют индекс помещения i.

 

где a – ширина помещения, м;

b – длина помещения, м;

h – высота подвески светильника, м.

Далее, в зависимости от типа светильника, состояния потолка, стен и освещаемой поверхности определяют по справочникам коэффициент использования светового потока. Следует учитывать, что в таблицах коэффициент использования светового потока задан в процентах. Далее определяют необходимый световой поток Ф от всех ламп.

где S – площадь помещения, м²

К – коэффициент на запыленность и старение ламп

К = 1,3 2,

Z – коэффициент неравномерного освещения

Z = 1,3 1,5,

h - коэффициент использования светового потока.

Для определения числа n светильников

 

Где Ф_св - световой поток одного светильника, лм

При расчете по этому методу большого количества помещений целесообразно использовать прикладную программу "Excel" на компьютере.

В общем случае при расчете освещения должно быть не менее двух пунктов. Это расчет освещения для протяженных объектов и расчет осветительной сети или расчет освещения помещений и расчет осветительной сети. В более сложных случаях четыре пункта: расчёт общего освещения (прожекторного), расчет освещения протяженных объектов, расчет освещения помещений и расчет осветительной сети.

Расчеты осветительной сети следует начинать с размещения осветительных приборов на плане горных работ. Сети горных предприятий по правилам безопасности должны выполняться с изолированной нейтралью. Так как светильники имеют напряжение не выше 220В, то для питания светильников необходимо предусматривать специальные трансформаторы.

2.2 Схема электроснабжения лаборатории горных машин

Модель экскаватора ЭШ 14/65

Молодых рабочих прибывающих на великие стройки, поражают обычно огромные количества выкапываемой земли и сравнительная безлюдность территории, где производятся работы. А ведь объем выполняемых здесь работ можно сравнить только с грандиознийшеми тектоническими сдвигами совершаемыми природой.

Но стоит лишь молодежи познакомиться с передовой техникой, применяемой на великих стройках, как ей делается понятно, каким образом с невиданной в истории быстротой на огромном пространстве преобразовывается поверхность нашей планеты.

Вот одна из самых мощных и интересных машин-шагающий экскаватор Уралмашзавода «ЭШ-14/65».

Он представляет собой сооружение высотой с пятиэтажный дом, покоящееся на круге диаметром 14 м. Опорная площадь основания, равна 155 кв, м распределяет всю тяжесть тысячетонного гиганта таким образом, что удельное давление на грунт этой машины меньше чем у небольших строительных машин. Это позволяет «ходить» машине по грунтам, где вязнут гусеничные экскаваторы даже средней мощности.

Шестидесятипятиметровой длины стрела экскаватора заканчивается ковшом емкостью 14 куб,м. Он подвешен к стреле с помощью стальных канатов.

Операции наполнения этого огромного ковша, поворот на выгрузку и выгрузка длятся всего около минуты. За час этот могучий землекоп может выкопать и перебросить 800 куб, м грунта. Это составит в год от 3 до 4 млн, куб,м что заменяет работу до 8 тысяч землекопов.

По сравнению с однокубовыми экскаваторами с дизельными пятитонными самосвалами «ЭШ-14/65» дает в 12 раз более высокую производительность труда, в 5 раз меньшую стоимость разработки 1 куб, м грунта и во столько же раз меньше расход энергии.

На сооружение каналов такая машина может заменить семь шагающих экскаваторов с ковшом емкостью 4 куб, м и стрелой 40м, давая при этом повышение производительности труда с 63 куб, м в смену до 385 куб, м то-есть в 5,3 раза.

Экскаватор «ЭШ-14/65» создан в рекордный срок – 20 месяцев,вместо 4-5 лет, которые затрачивает зарубежная промышленность на освоение аналогичных машин. Кроме того, «ЭШ-14/65» значительно превосходит все ранее созданные машины этого класса по производительности,имея в то же время меньший вес. Все узлы его совершенно оригинальны коренным образом отличаются от ранее выполненных машин. Мачтово-вантовая конструкция стрелы дает уменьшение ее веса на 30-35% гидравлический шагающий ход обеспечивает плавность движения. Независимость экскаватора от транспортных средств и все особенности его механизмов позволяют ему работать до 22-23 часов в сутки.

На базе экскаватора «ЭШ-14/65» сейчас создается машина с ковшом емкостью 18 куб, м со стрелою 65м.

Другая машина тоже создана специально для работ огромных масштабов – гусенечная лопата «ЭГЛ-15» с ковшом емкостью 15 куб, м. Не отличаясь по мощности и величине от экскаватора «ЭШ-14/65», она превосходит его производительностью уступая ему лишь в радиусе действия, равном 45 м.

Ходовая часть представляет собой мощную раму, покоящуюся на четырех двугусенечных тележках, которые снабжены двигателями переменного тока мощностью по 75 квт. Рама опирается на тележки штоками четырех вертикальных гидравлических цилиндров диаметром около 1 м. Каждый цилиндр нагнетает масло своя установка, работающая с давлением до 175 атм. Включение установки производится фотоэлементом. В случае проседания одной из тележек и перекоса рамы фотоэлемент включает электродвигатель соответствующей установки, и перекос устраняется, после чего фотоэлемент снова выключает электродвигатель. Мощные гидравлические цилиндры обеспечивают поворот гусенечных тележек в горизонтальной плоскости для изменения направления движения.

Полный рабочий цикл этой машины продолжается всего 45 сек. Основное назначение экскаватора – работа на угольных разработках. Стоя на пласте угля, он разрабатывает слой пустой породы толщиной до 30 м и перебрасывает землю в отвал, откуда ее забирает экскаватор «ЭШ-14/65». В час он может поднять свыше 1000 куб, м, а в год до 5 млн. куб, м, заменяя до 10 тысяч землекопов.

История шагающих экскаваторов началась с ЭШ-1 (ковш 3,4 м3), изготовление которого освоил в 1946 г. РМЗ «Копейский». Длина стрелы - 38 м, масса - 165 т. В 1949 г. в соответствии с постановлением Совета Министров СССР начались работы по созданию ЭШ-14/65 на Уралтяжмаше и мощных вскрышных лопат ЭГЛ-15 на Новокраматорском машиностроительном заводе (НКМЗ). В таких машинах остро нуждались развивающиеся карьеры и разрезы страны.

В августе 1950 г. первый ЭШ-14/65 приступил к работе на Волгодонстрое. Стрела экскаватора состояла из вертикальной и двух наклонных вантовых ферм. Стреловая ферма имела сжатый трубчатый пояс и была расчалена в трех плоскостях вантами из стальных тросов. Издали стрела напоминала наклоненную мачту фрегата и очень вдохновляла советских журналистов к написанию красивых статей о первом советском гиганте. Механизм шагания этой модели гидравлический, подъемная и тяговая лебедки расположены в задней части платформы, преобразовательный агрегат и электрооборудование - в передней части. Механизм поворота включал два двигателя с редукторами, расставленных симметрично оси платформы.

Технические характеристики:

Ёмкость ковша, м^3
Длина стрелы, м
Угол наклона стрелы, град
Вес ковша с грунтом, т
Наибольший радиус, м:
Копания
Выгрузки
Наибольшая высота выгрузки, м:
При боковом проходе
При концевом проходе
Радиус вращения хвостовой части, м
Просвет под поворотной платформой, м	2,2
Преодолеваемый подъём пути, град
Скорость передвижения, км/ч	0,06
Среднее удельное давление на грунт, кГ/см^2
Опорной рамы	1,0
Башмаков (лыж)	1,5
Мощность сетевого двигателя, кВт
Продолжительность цикла, сек
Напряжение подводимое к машине, В

Характеристики двигателя МШ-2:

Номинальное напряжение,В
Частота питающей сети, Гц
Номинальная мощность, Вт
Номинальный ток, А, не более	0,5
Частота вращения вала электродвигателя,об/мин	6000±1200
КПД, %
Расход электроэнергии, кВт/ч	0,1
Масса, кг	Не более 1.8 кг

Режим работы электродвигателя повторно-кратковременный с продолжительностью включения до 40% времени цикла.

Наибольшая продолжительность цикла 10 минут: пауза 6 минут, работа 4 минуты.

Конструкция и принцип действия:

Электропривод МШ-2 состоит из однофазного коллекторного электродвигателя с последовательным возбуждение с кронштейном, работающего от сети переменного тока с частотой 50 Гц и угольного пускорегулирующего реостата. Регулирование частоты вращения вала двигателя осуществляется изменение напряжения. Основные плюсы двигателей такого типа в том, что они могут работать как на переменном, так и на постоянном токе. У двигателей типа МШ. Скорость вращения вала зависит от приложенной нагрузки, что является большим недостатком.

Управление основными механизмами экскаватора (подъём, тяга и вращение платформы) на модели производится с помощью шестистопового кнопочного поста.

Поворотная платформа модели:

Поворотная платформа модели ЭШ-14/65 имеет сварную конструкцию, состоящую из ряда продольных и поперечных балок двутаврового сечения, а также круговой балки, на которую опирается рельс роликового круга.

На поворотной платформе установлены: лебёдка стрелы, подъёмные и тяговые лебёдки и их двигатели, механизмы поворота, распределительная аппаратура, кабина машиниста.

Подъёмная и тяговая лебёдки имеющие по одному двигателю мощностью по 40 Вт каждый с частотой вращения ротора n= 1200, смещены назад за ось вращения платформы. Впереди платформы полукругом установлено два редуктора поворота, приводимых в движение двигателем мощностью 40 Вт.

В ходе реконструкции модели были восстановлены все рабочие узлы и детали экскаватора. Так же были внесены изменения в части управления экскаватора.

В ходе детального осмотра были выявлены следующие неполадки:

1)Не работает освещение;

2)Не работает двигатель подъема стрелы;

3)Не работает консоль управления освещением и подъемом стрелы;

4)Некорректно работает напор ковша.

Для устранения этих неисправностей были приняты следующие меры:

1)Заново проведена магистраль освещения с управлением через консоль экскаватора.

2)Перепаяны контакты на двигателе подъема стрелы;

3)Перепайка всех контактов и установка нового предохранителя на консоли управления экскаватором.

4)Переоборудована система напора ковша (вместо двух барабанов установлен один).

5)Для защиты от растяжки каната был установлен концевой выключатель.

Экскаватор ЭКГ-5А

ЭКГ-5А — электрическая карьерная полноповоротная механическая лопата на гусеничном ходу, предназначенная для выемки и погрузки в транспортные средства полезных ископаемых и вскрышных пород, в том числе тяжелых скальных, предварительно разрыхленных взрывом. Применяется на открытых горных работах в рудной и угольной промышленности, а также в карьерах промышленности строительных материалов, при строительстве промышленных, гидротехнических и других сооружений.

Экскаватор ЭКГ-5А является модификацией ранее выпущенных Уралмашзаводом моделей ЭКГ-4.6Б, ЭКГ-4.6А, ЭКГ-4.6

История

До 1917 года в России экскаваторы производили по лицензии. Путиловский завод выпустил 39 экскаваторов по чертежам американской компании Это были механические неполноповоротные паровые лопаты на рельсовом ходу с ковшами вместимостью до 2,3 м³ и десять многоковшовых экскаваторов, построенных по чертежам германской фирмы.

Прообразом первых советских экскаваторов стали экскаваторы фирм которые советское правительство закупило в 1930-х годах, в том числе с целью накопить необходимые данные для проектирования собственных машин. Импортные модели были взяты за основу на дальнейшем пути развития советских механических лопат. В современных ЭКГ-5А угадывается конструктивно-компоновочная схема работавших на советских стройках.

Первым советским экскаватором принято считать паровой полноповоротный М-III-п (вместимость ковша 1,5 м³, масса 65 т), выпущенный на Воткинском заводе по чертежам Проектно-технической конторы экскаваторостроения. Ранее при содействии Бюро Земмашин проводилась модернизация уже имеющихся экскаваторов. Так, на Турксибемодернизировали американские полноповоротные паровые лопаты моделей 28, 31 и 46. Экскаваторы перевели на гусеничный ход, оборудовали драглайном и затем использовали дляотрывки траншей бестранспортным способом с отсыпкой грунта в отвал.

Анализ работы импортных машин помог выбрать конструкцию паровых лопат М-III-п (1,5 м³), М-II-п (0,75 м³), M-IV-э(электрический, 3 м³). Был освоен ряд машин с ковшами вместимостью 0,35; 0,75; 1,5; 3 м³ и, кроме того, лопата на рельсовом ходу с ковшом вместимостью 2,5 м³. В те годы американское экскаваторное машиностроение, насчитывающее уже 100-летнюю историю, значительно превосходило германское. Экскаваторы немецких фирм имели худшие эксплуатационные показатели, были менее надежны. Они отличались сложностью механизмов. Базовые детали выполнялись сварным способом из углеродистых сталей, тогда как в США применялось качественное литье крупных форм из легированной стали, а простота конструкции значительно повышала надежность и снижала трудозатраты на обслуживание механизмов. Американские экскаваторы были более выгодны в производстве и эксплуатации.

Проектно-техническая контора экскаваторостроения приняла решение проектировать новые модели машин с выполнением основных деталей литыми и разрабатывать самостоятельные конструкции и с выбором наиболее подходящих для наших условий вариантов исполнения основных узлов. Нельзя забывать, что в те годы отечественное машиностроение, представленное в основном национализированными частными заводами царской России, очень отставало от западного и многие инновационные решения были попросту неприменимы в условиях заводов.

В 1931 году Ковровский завод приступил к выпуску паровых машин «Ковровец» на рельсовом ходу (масса 70 т), а с 1932 года наладил выпуск паровых гусеничных ППГ-1,5 (ковш 1,5 м³). Завод производил 80 единиц ППГ-1,5 в год, чего явно было недостаточно для строек СССР. С 1933 года экскаваторы изготавливали уже на нескольких заводах.

Костромской завод наладил выпуск экскаватора М-II-п, Воткинский завод выпускал аналогичный по конструкции М-III-п. Самой распространенной моделью малой мощности стал ДВ (0,35 м³) московского завода«Машиностроитель». Его создали на базе трактора СТЗ мощностью 30 л.с. Дмитровский экскаваторный завод и московский завод «Красный металлист» наладили выпуск многоковшовых экскаваторов для рытья траншей (MK-I; МК-П).

В 1936 году Уральский завод тяжелого машиностроения выпустил экскаватор Э-3 (M-IV-э) с ковшом 3 м³ и двигателем мощностью 250 л.с. Эта машина положила начало советскому тяжелому экскаваторостроению и всей будущей линейке ЭКГ. Таким образом, к 1936 г. были освоены основные типоразмеры экскаваторов, в дальнейшем добавлялись новые, более мощные машины. В классе строительных экскаваторов основными производителями стали заводы «Машиностроитель» (Москва), Ковровский, «Рабочий металлист» (Кострома), Воткинский, Дмитровский,«Красныйэкскаваторщик» (Киев), Кунгурский (Д-0,35 «Кунгурец» с ковшом вместимостью 0,35 м³). В дальнейшем были введены в строй Воронежский и Калининский экскаваторные заводы, подключены мощности Ждановского завода.

Иначе обстояли дела в классе тяжелых карьерных экскаваторов. В 1937 г. экскаваторный отдел конструкторского бюро Уральского завода тяжелого машиностроения (Уралтяжмаш) спроектировал карьерные экскаваторы Э-1203 (ковш 3 м³) и Э-4 (ковш 4 м³). В 1947 году выпущен первый карьерный экскаватор СЭ-3. В этой машине были использованы конструктивные принципы довоенных моделей Э-1203 и Э-4. Экскаваторы СЭ-3 работали в самых тяжелых условиях на строящихся и действующих карьерах. Именно эти машины в определенной степени обеспечили развитие открытого способа добычи полезных ископаемых в СССР в 1950-е годы.

Позднее Уралтяжмаш освоил выпуск карьерного экскаватора ЭКГ-4.6 массой 188 т и с ковшом вместимостью 4,6 м³. Был разработан ЭКГ-5 с канатным напором, однобалочной, разгруженной от кручения рукоятью и шарнирно-сочлененной стрелой. Эту модель передали для производства на Ижорский завод тяжелого машиностроения, и она послужила прообразом базовых серий ЭКГ-8И и ЭКГ-12,5.

Уралтяжмаш продолжил выпуск ЭКГ-4.6Б с последующей модернизацией в ЭКГ-5А с зубчато-реечным напором, односекционной стрелой и двухбалочной рукоятью, повторяя схему прототипов. Была выпущена модель ЭКГ-8 также с реечным напором. ЭКГ-5А выпускают серийно с 1980 года и по сей день, он является самым распространенным карьерным экскаватором на всем постсоветском пространстве.

Общее устройство

Экскаватор ЭКГ-5А состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с механизмами и ходовой тележки. В рабочее оборудование входят: ковш, рукоять, стрела с напорным механизмом, двуногая стойка и механизм открывания ковша.

Поворотная платформа состоит из основной рамы, к которой по бокам крепятся две площадки, а сзади корпус противовеса. На поворотной платформе установлены подъемная лебёдка, два редуктора поворота, компрессорная установка, трансформатор, и высоковольтное распределительное устройство.

На корпусе противовеса установлен пятимашинный преобразовательный агрегат. Под поворотной платформой крепится стреловая лебедка. Все механизмы на платформе закрыты кузовом. Для удобства монтажных работ, при ремонтах механизмов на платформе, кровля кузова имеет съемные панели. Справа в передней части платформы устанавливается кабина машиниста и станция управления. В кабине сосредоточены органы управления экскаватором и контрольная аппаратура.

Поворотная платформа опирается на ходовую тележку через опорно-поворотное устройство, состоящее из зубчатого венца и роликового круга, заключенного между двумя рельсами. Кроме то-го, поворотная платформа соединена с ходовой тележкой центральной цапфой. Между поворотной платформой и нижней рамой, расположен высоковольтный кольцевой токоприемник. На поворотной платформе также установлено рабочее оборудование.

Ходовая тележка состоит из сварной нижней рамы, к которой с двух сторон прикреплены: гусеничные рамы с колесами и гусеничными цепями. На задней стенке расположен ходовой механизм, служащий для перемещения экскаватора. Поворотная рама, корпус противовеса, корпус стрелы и нижняя рама представляют сварные комбинированные металлоконструкции, состоящие из отливок и металлических листов.

Основные механизмы экскаватора (подъема, поворота, напора и хода), а также механизм открывания ковша приводятся в движение двигателями постоянного тока, а вспомогательные механизмы двигателями переменного тока. Двигатели главных механизмов получают питание от соответствующих генераторов преобразовательного агрегата, а двигатели вспомогательных механизмов — от понижающего трансформатора.

Тормозы подъемной лебедки, поворотного и напорного механизмов управляются при помощи сжатого воздуха, подаваемого компрессорной установкой. На ходовой тележке имеется гидравлическая система, управляющая тормозом ходового механизма и муфтами переключения гусениц.

Конструктивные особенности

· реечный напорный механизм с двухбалочной рукоятью и цельносварной стрелой коробчатого сечения обеспечивает лучшую отработку тяжелых скальных забоев крупнокусковой или плохо взорванной горной массы;

· подъем ковша канатный, бесполиспастного типа с автоматическим выравниванием усилий в ветвях подъемного каната;

· ковш сварно-литой с клиновым самозатягивающимся креплением зубьев. Свободно падающее днище ковша с широко расставленными петлями, исключающими динамический контакт с рукоятью;

· экскаваторы оборудованы стрелоподъемной лебедкой, облегчающей ремонтно-монтажные работы;

· вентиляционные установки обеспечивают нагнетание в кузов воздуха, и создание избыточное давление воздуха в кузове;

· тормоза основных механизмов колодочного типа с пневматическим приводом для растормаживания;

· ходовая тележка — двухгусеничная. Гусеничный ход открытого малоопорного типа с отдельным приводом каждой гусеницы обеспечивает доступность для осмотра и ремонтов. Ведущие колеса («звездочки»), имеющие сменные кулаки, подняты и освобождены от опорных реакций. Натяжение гусеничных лент осуществляется с помощью встроенных гидроцилиндров. На ходовых двигателях применена принудительная вентиляция;

· основные металлоконструкции экскаватора изготавливаются из легированной стали, стрела и рукоять — из высокопрочной стали.

· главные механизмы экскаватора имеют индивидуальный регулируемый электропривод;

· автоматическая система смазки сокращает до минимума затраты на техническое обслуживание экскаватора в процессе эксплуатации.

Техническая характеристика экскаватора «ЭКГ-5а»

Таблица 2
Параметры	ЭКГ-5а
Вместимость ковша, м^3	4,6-6,3
Радиус черпания наибольший, м	14,5
Высота выгрузки наибольшая, м	6,7
Мощность сетевого двигателя
Масса рабочая, т
Продольный и поперечный при работе

 

Организация производства

Объём работ

Основной целью реконструкции моделей экскаваторов являлось внедрение макетов в учебную дисциплину “Горные машины”, т.к. предусматривается наглядная работа экскаватора и его принцип действия.

Наименование работ	Продолжительность в днях	Продолжительность в часах
Подготовительные работы
Очистка и настройка двигателя
Очистка и настройка редуктора
Настройка дистанционного управления
Замена канатов
Ремонт двигателя поднятия стрелы
Монтаж освещения экскаватора
Ремонт консоли управления
Монтаж концевого выключателя
Настройка двигателя напора ковша
Монтаж кузова экскаватора
Итого

Численность трудящихся

Реконструкция моделей экскаваторов выполнялась бригадой студентов. В составе бригады входят студенты 4 курса: Зайков Д.В,Сухоруков А.В.,СосновцевМ.А,Ханин Д.А.