Экскаватор типа драглайн. Экскаватор драглайн

Драглайн - это... Что такое Драглайн?

Драгла́йн (англ. dragline) — одноковшовый экскаватор с гибкой канатной связью стрелы и ковша. Длина стрелы достигает 100 м, вместимость ковша — 168 м³. Оборудуется, как правило, шагающим ходом, но ранее широко выпускались и на гусеничном шасси. Применяется на карьерах, в гидротехническом и мелиоративном строительстве.

Схема экскаватора-драглайна

Общие сведения и конструктивные особенности

Гибкая подвеска ковша и легкая решётчатая стрела драглайна обеспечивает наибольший радиус, наибольшую глубину копания, а также наибольшую высоту выгрузки по сравнению с другими видами рабочего оборудования экскаваторов. Кроме того, драглайны обладают высокой производительностью. Однако гибкая подвеска ковша не обеспечивает достаточной точности копания и выгрузки. Перемещение грунта в транспортные средства драглайнами затруднительно. Поэтому выгрузка грунта или полезных ископаемых производится в отвал — откуда перегружается в транспортные средства экскаваторами типа мехлопата или погрузчиками.

Ковш драглайна подвешивается на цепях к подъемному и тяговому канатам.

Подъёмным канатом осуществляется вертикальное перемещение (подъём ковша). Тяговым канатом осуществляется подтягивания ковша к машине. При этом происходит подрезка грунта и наполнение ковша.

При одновременном натяжении тягового и подъёмного канатов увеличивается расстояние между соединительным звеном и опрокидным блоком, что вызывает натяжение разгрузочного каната, и соответственно — подъёмом передней части ковша. В таком положении ковш, наполненный грунтом поднимают из забоя и переносят (за счёт поворота платформы экскаватора) к месту разгрузки.

Для разгрузки ковша тяговый канат ослабляют. При этом ослабляется и разгрузочный канат. В результате ковш опрокидывается и грунт высыпается из него.

Драглайн способен обеспечить высокое усилие копания, при условии, что в начале хода ковш заглубится в грунт (ковш заглубляется в грунт только за счет собственной массы). Поэтому при работе на твёрдых грунтах в зоне заглубления ковша грунт разрыхляют (например, клиновым рыхлителем, входящим в комплект некоторых драглайнов, или взрывными работами) и применяют сменные ковши меньшего объема (из-за большей насыпной плотности более крепких пород).

В прошлом драглайны имели широкое распространение во всех классах и размерных группах строительных и карьерных одноковшовых экскаваторов. В настоящее время, ввиду широкого распространения гидравлических экскаваторов, драглайны представлены только в тяжелом классе экскаваторов, как правило — карьерных.

Самый большой в мире драглайн Биг Маски c объёмом ковша 168 м³ был построен в США в 1969 году.

Преимущества драглайнов перед экскаваторами типа «механическая лопата»

• Более длинная и легкая стрела.
• Больший радиус черпания.
• Зачастую больший объем ковша (в некоторых моделях достигает 100 м³).

Недостатки драглайнов

• Хотя драглайны и способны создавать большое усилие копания, но для этого необходимо первоначальное заглубление ковша, что при гибкой подвеске проблематично. Поэтому для разработки твердых грунтов драглайнами возникает необходимость в предварительном рыхлении.

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

dic.academic.ru

ЭКСКАВАТОР | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ЭКСКАВАТОР, выемочно-погрузочная машина цикличного действия для земляных работ и добычи полезных ископаемых. Экскаваторы применялись еще в Древнем Египте и Древнем Риме как средство механизации работ по углублению русел рек и каналов. В зависимости от организации процесса черпания они делятся на ряд типов: механическая лопата (прямая и обратная), драглайн, многоковшовый, роторный, грейферный и т.д. Первая паровая механическая лопата была запатентована в 1836. В настоящее время большинство экскаваторов имеет электрический или дизельный приводы.

Механическая лопата.

Усилие черпания прямой механической лопаты складывается из направленной вверх силы тяги, прилагаемой к ковшу подъемной цепью или подъемным проволочным канатом, и осевого усилия напора, прилагаемого к рукояти, на которой закреплен ковш. По своему назначению (и вместимости ковша) механические лопаты подразделяются на универсальные (0,2–2 м3), карьерные и добычные (2–5 м3) и вскрышные (8–90 м3). Все эти экскаваторы выполняются на гусеничном ходу. На основании устанавливается поворотная платформа, несущая стрелу. Нижний конец стрелы опирается (через шарниры) на эту платформу, а верхний удерживается в рабочем положении канатным подвесом, опорой которого служат треугольные рамы, тоже закрепленные на платформе. Стрела может быть рассчитана на работу с ковшом прямой или обратной лопаты, ковшом драглайна, грейферным ковшом или работу с грузоподъемным крюком.

Универсальный одноковшовый экскаватор.

Экскаватор такого типа легко перестраивается на любой вид работ путем замены переднего рабочего оборудования. Все основные параметры таких экскаваторов (вылет стрелы, размеры гусеничных опор, габариты, мощность привода, линейные скорости, вместимость ковша, грузоподъемность, вид двигателя) стандартизованы. Как правило, они выпускаются с бензиновыми или дизельными двигателями, но может быть предусмотрен и электропривод.

Карьерные и добычные одноковшовые экскаваторы.

Такие машины рассчитаны на самые тяжелые условия эксплуатации. Они проектируются как механические лопаты, допускающие переоборудование в драглайн. Поскольку они предназначаются для карьеров, шахт, крупных строительств, где имеется подвод электроэнергии, их оборудуют системой электропривода, основанной на управлении по напряжению всеми или некоторыми функциями – черпанием, поворотом стрелы, напором и перемещением. Основой такой системы служит двигатель-генераторный агрегат, в котором электродвигатель переменного тока механически связан с отдельными электрогенераторами, питающими приводы разных групп оборудования. Частоты вращения и вращающие моменты приводов регулируются изменением тока возбуждения электрогенераторов и электродвигателей.

Вскрышные механические лопаты.

Для таких экскаваторов характерны большие радиусы черпания и разгрузки (более 100 м) и большая вместимость ковша (90 м3 и более). От малых универсальных и карьерных экскаваторов, перемещающихся на двух жестко закрепленных гусеничных тележках, они отличаются конструкцией гусеничного хода. Каждый из четырех углов их основания опирается на двухленточную гусеничную тележку. Горизонтальность основания автоматически поддерживается гидравлическими домкратами, цилиндры которых закреплены на основании экскаватора, а поршни – на гусеничных тележках.

Шире других используются существуют два варианта конструкции переднего оборудования. В одном из них основными узлами являются одноканатная двухбарабанная лебедка, рукоять круглого сечения и канатный напорный механизм, закрепленный на поворотной платформе. Подъемный механизм сбалансирован, так что при опускании ковша поднимается противовес, а опусканием противовеса облегчается поднятие ковша при срезании грунта. В другом варианте используется трехканатная лебедка без противовеса. Стреле, рукояти и напорному механизму придается особая конструкция с промежуточным шарниром, обеспечивающая независимость подвеса. Напорный механизм, закрепленный на треугольной или портальной ферме, воздействует на двухзвенную рукоять, которая поддерживается и направляется подвижным жестким звеном.

Драглайн.

В отличие от прямой механической лопаты, которая разрабатывает забой, расположенный выше горизонта установки самого экскаватора, экскаватор-драглайн (как и обратная лопата) разрабатывает грунт ниже уровня стояния машины. Его ковш подвешен на подъемном канате, а черпание осуществляется подтягиванием «на себя» вторым, тяговым канатом. Ковш врезается в грунт под тяжестью собственного веса. Такое устройство позволяет разрабатывать даже крепкую скальную породу, разрыхленную взрывом.

Благодаря своим большим рабочим размерам (глубине черпания, радиусу и высоте разгрузки) драглайн особенно подходит для строительства каналов и дамб, подводного черпания, разработки россыпных месторождений и месторождений, требующих раздельной выемки покрывающей породы и промышленной руды.

Производительность драглайна зависит от глубины черпания и высоты подъема, а также от рабочего угла поворота стрелы. Экскаватор с вместимостью ковша 20 м3 снимал покрывающую породу с угольного пласта с производительностью ок. 640 000 м3 в месяц (720 рабочих часов). В ходе 14-дневных испытаний драглайн с вместимостью ковша 9 м3, разгружавший материал в хоппер, показал производительность погрузки, равную 400 м3 за 1 ч.

Основание драглайна служит для закрепления поворотной платформы. На платформе установлены стрела и барабаны лебедок для подъемного и тягового канатов. Барабаны через муфты и зубчатые передачи связаны с отдельными дизелями или электродвигателями. Подъемный канат огибает шкив на конце стрелы, а тяговый пропассован через направляющее устройство у основания стрелы. Для опускания ковша и стравливания подъемного каната машинист выключает сцепление барабанов, и ковш опускается под собственным весом. Скорость опускания регулируется тормозами. Для поворота стрелы даже на дизельных экскаваторах предусматривается система управления с двигатель-генераторным агрегатом. На экскаваторах же с электроприводом такая система управления применяется для всех функций.

Большие драглайны выпускаются на шагающем ходу, который состоит из центральной опорной плиты, боковых лыж и кулачкового или рычажного механизма, приводящего их в движение. Когда экскаватор опирается на плиту, лыжи приподняты и могут перемещаться. После их опускания экскаватор вместе с центральной плитой приподнимается, опирается на лыжи и перемещается. Шаг перемещения составляет ок. 2 м. Поскольку лыжи закреплены на поворотной платформе, ее поворотом можно изменить направление перемещения, так что машина может перемещаться даже в боковом направлении. Благодаря высокой маневренности и проходимости шаговый ход вытесняет гусеничные и другие ходовые устройства.

Башенный драглайн (канатно-скреперная установка). Это экскаватор-драглайн, стрела которого заменена натянутым между двумя башнями канатом, несущим ковш. Такой драглайн может иметь эффективный «вылет стрелы» (расстояние между башнями) до 500 м. Применяются башенные драглайны двух типов: с волочением ковша по земле от точки черпания до точки разгрузки и с перемещением его над землей. Башни могут быть установлены на гусеничном ходу. По натяжному канату ходит кабельная тележка, к которой прикреплен ковш. Когда натяжному канату дается слабина, ковш под собственным весом движется от высокой башни к низкой. На больших пролетах ковш снабжается хвостовым канатом. При приспущенном натяжном канате посредством тягового каната осуществляется черпание. По заполнении ковша натяжной канат натягивается, и ковш приподнимается для перемещения по поверхности земли. Когда ковш приходит в зону разгрузки, натяжной канат натягивают так, чтобы можно было поднять ковш на нужную высоту. Ковш разгружается через дно, для чего ему часто придают серповидную форму. Такие драглайны применяются преимущественно на строительстве дамб обвалования. Канатно-скреперные установки второго типа широко используются на заводах по производству щебня и гравия; ковш в них обычно без открывающегося дна, и управление разгрузкой осуществляется посредством тягового каната.

www.krugosvet.ru

Применение экскаватора с рабочим оборудованием драглайн

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Экскаваторы

Применение экскаватора с рабочим оборудованием драглайн

Экскаватор с оборудованием драглайн используется преимущественно при разработке широких котлованов, выемок, каналов, так как свободно подвешенный на длинной стреле ковш позволяет вести копание на значительном расстоянии от места стоянки самой машины. Драглайн копает грунт ниже уровня стоянки машины и выгружает его в основном в отвал. Однако многие машинисты приспособились на экскаваторах с ковшом драглайн небольшой вместимости грузить грунт в автосамосвалы, несмотря на то, что свободная подвеска ковша на канате затрудняет эту операцию. Большой вылет ковша позволяет драглайну отсыпать грунт также непосредственно в строящееся земляное сооружение, например в насыпь.

Максимальное расстояние между забоем и машиной характеризует ее эксплуатационные возможности. Однако машинист должен учитывать, что путь, который должен пройти ковш, чтобы загрузиться “с шапкой”, значительно меньше расстояния, на которое он может быть заброшен, поэтому копать грунт целесообразно небольшими участками, соответствующими длине пути наполнения ковша “с шапкой”. Этот путь устанавливается машинистом заранее, с учетом группы грунта, его плотности, влажности и предельной толщины отрезаемой стружки грунта. Размер стружки зависит не только от свойств грунта, но и от мощности экскаватора, от возможностей его двигателя. Машинист должен стремиться использовать все конструктивные и мощностные возможности экскаватора. Так, если он будет копать грунт, срезая слишком тонкую стружку, то время копания увеличится. Это отразится на производительности экскаватора.

Максимальная глубина забоя для экскаватора с оборудованием драглайн дает возможность машинисту оценивать “глубинные” возможности его машины. Однако не всегда рационально вести копание грунта на полную глубину, так как для заполнения ковша требуется путь меньший, чем позволяет глубина забоя. Фактически ковш драглайна заполняется уже через 3-4 м, а глубина забоя может равняться 10-20 м. Следовательно, оставшуюся часть пути ковш проходит, не загружаясь, вызывая потери энергии и времени.

Опытные машинисты в этом случае работают по схеме, которая учитывает минимальный путь ковша для заполнения “с шапкой” и в то же время разработку нужной предельной глубины забоя (рис.40). На рис.40,я показана схема работы экскаватора обычным способом, когда путь ковша в грунте значительно больше, чем нужен для заполнения. На рис.40,б схема, используемая передовыми машинистами, при которой полная глубина забоя разрабатывается последовательным срезанием стружек длиной, соответствующей заполнению ковша, а не более.

Экскаватор с оборудованием драглайн перемещается в процессе работы сверху забоя. Его оборудование не позволяет производить расчистку и подготовку поверхности грунта по пути передвижения экскаватора, поэтому необходимо перед началом работы с помощью бульдозера и автогрейдеров произвести подготовку путей движения экскаватора и автотранспорта.

Если автотранспорт подходит по дну забоя, то машинисту следует обратить особое внимание на качество отделки дна, предусмотреть уклон для стока воды, так как использование для отделки дна других механизмов (бульдозера и др.) приведет к остановке экскаватора и потере времени.

Рис. 40. Схемы движения ковша драглайнаа – при обычной работе; б – при высокопроизводительной работе

При высокопроизводительной работе экскаватора с оборудованием драглайн машинист должен выполнять следующие условия: – вести разработку забоя, начиная с его части, наиболее удаленной от экскаватора, и по мере копания захватывать ближние к экскаватору зоны забоя; – при использовании автосамосвалов копать грунт в части забоя, наиболее близкой к месту стоянки автотранспорта; – копать с вылетом ковша, меньшим предельного на 15-20%, и на глубине, меньшей предельной на 20-25%;перед началом работы в зависимости от свойств и состояния грунта регулировать угол резания ковша изменением мест подвески ковша к подъемному и тяговому канатам, места крепления опрокидного каната и длины подвесных цепей; – при перегрузке двигателя в процессе резания грунта снимать нагрузку, уменьшая толщину стружки опусканием задней части ковша; – применять в зависимости от состояния и свойств грунта в забое соответствующую конструкцию ковшей драглайна: при резании незасоренных камнями связных – грунтов – ковш со сплошной режущей кромкой вместо зубьев. Это создает при копании меньшее сопротивление; при копаний несвязных легких грунтов (песок, супесь) — ковш увеличенной вместимости или с дополнительными надставленными стенками, позволяющими загрузить в ковш за один проход на 15-20% больше грунта; при копании под водой – ковш с отверстиями в стенках для слива воды; – передвигать экскаватор вдоль лобового забоя по мере его разработки на расстояние, не превышающее 1/4-1/5 длины стрелы, а вдоль бокового забоя — на половину длины гусеницы; – не допускать высыпания грунта из ковша в процессе его поворота на выгрузку, для чего следить, чтобы передняя режущая часть ковша была выше задней; – учитывая подвеску ковша драглайна на канате, с целью сокращения времени на загрузку и возврат ковша в забой следует начинать возвратный поворот платформы экскаватора до момента выхода ковша в точку разгрузки, так как ковш, несмотря на возвратное движение платформы по инерции, выйдет в исходную для выгрузки точку; – не допускать превышения угла поворота экскаватора при работе в отвал 120°, а при выгрузке в автосамосвалы – 90°; – при выгрузке в отвал разгрузку ковша начинать во время поворота стрелы несколько раньше, чем при выгрузке в автосамосвалы, так как в этом случае не требуется большая точность выгрузки.

Экскаватор с оборудованием драглайн используется в лобовых и боковых забоях. В лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт перед собой, отступая по мере выработки забоя назад. Этот способ отличается тем, что при работе в отвал угол поворота платформы экскаватора не превышает 90° независимо от того, в какой часта забоя разрабатывается грунт. Однако такой способ работы экскаватора целесообразен, если отсыпанный вал грунта не лежит на полосе, входящей во фронт работ экскаватора, а минимальное расстояние между отсыпанными грунтами и краем забоя зависит от высоты вала и угла естественного откоса отсыпанного грунта. Естественно, чем ближе вал грунта от забоя, тем меньше угол поворота стрелы экскаватора и, следовательно, меньше время, затрачиваемое на поворот.

Если необходимо удалять грунт из зоны работы, например в случае разработки широких выемок и котлованов, то при том же лобовом забое предусматривают выгрузку грунта в автосамосвалы. В этом случае они подходят к месту загрузки и загружаются либо на уровне экскаватора по верху забоя, либо по дну забоя. И в том, и другом случае с целью безопасности для кабины и удобства загрузки кузова автосамосвалы подходят сзади и располагаются кабинами вперед. Однако следует иметь в виду, что движение по дну забоя менее предпочтительно из-за возможных неудовлетворительных грунтовых условий.

При такой схеме работы угол поворота платформы экскаватора может не превышать 70°, что достаточно выгодно с точки зрения производительности.

В лобовом забое возможен и такой способ, когда угол поворота стрелы экскаватора не превышает 15°. При этом способе автосамосвалы подаются по дну забоя задним ходом к его торцевой части, а отъезжают после загрузки вперед. Это возможно, когда грунтовые условия дна позволяют многократно передвигать автосамосвалы с места на место. Ковш заполняется попеременно с обеих сторон автосамосвала. При этом после копания, например справа от автосамосвала, ковш перемещается для выгрузки влево, сходу выгружается в кузов и продолжает движение дальше в новое место копания, уже слева от автосамосвала, и все повторяется в обратном направлении. Здесь практически отсутствуют потери времени на поворот ковша, однако требуется чрезвычайно четкая смена автотранспортных средств, так как под погрузку устанавливается один автосамосвал. Выигрыша во времени может не быть, если произойдет задержка в смене автосамосвалов.

Рис. 41. Схемы работы экскаватора с оборудованием драглайн а – в лобовом забое с выгрузкой в отвал; б,в – в лобовом забое с погрузкой в автосамосвалы; г — в боковом забое с выгрузкой в отвал; д, е — в боковом забое с погрузкой в автосамосвалы

В боковом забое (рис. 41,г) экскаватор разрабатывает грунт, постепенно перемещаясь вдоль забоя сбоку от него.

Такое движение вынуждает располагать рабочее оборудование поперек ходовой гусеничной тележки. Работа в боковом забое отличается от работы в лобовом забое, так как место выгрузки в отвал при боковой разработке неибезжно располагается за экскаватором, а это влечет за собой больший по сравнению с лобовой разработкой угол поворота платформы экскаватора на выгрузку (160—180°). При этом по мере движения экскаватора за ним образуется вал отсыпанного грунта, располагающийся параллельно забою. Такая схема работы экскаватора в боковом забое на первый взгляд неудобна, рациональна в том случае, если требуется сразу отсыпать грунт в земляное сооружение, удаленное от забоя (например, отсыпать дорожную насыпь из резерва), или предварительно отсыпать грунт в отвал с тем, чтобы другой экскаватор таким же образом перенес грунт дальше в земляное сооружение.

При выгрузке грунта в автосамосвалы появляется возможность уменьшить угол поворота платформы, так как транспортные возможности автомашин позволяют поставить их значительно удобнее и ближе.

Если автосамосвалы подъезжают по верху забоя (рис. 41,д), то для их загрузки необходимо поворачивать стрелу на угол 70—90°. При этой схеме автосамосвалы проезжают сзади экскаватора и располагаются при загрузке параллельно кромке забоя в непосредственной близости от нее кузовом к экскаватору, а отъезжают от экскаватора вдоль забоя. При этом они могут загружаться попеременно с обеих t горон экскаватора, но более предпочтительно с той стороны, куда перемещается экскаватор ,где край забоя еще не срезан ковшом и позволяет автосамосвалам занимать более удобное по отношению к экскаватору положение, что уменьшает угол поворота стрелы на 3—5%.

При боковом забое более производительная работа экскаватора с оборудованием драглайн возможна при подъезде автосамосвалов по дну забоя (рис. 41,е). При этом способе автосамосвалы подходят под погрузку задним ходом параллельно стреле экскаватора и располагаются перед ним чуть сбоку. При этом угол поворота стрелы составляет небольшую величину – около 10-15 , а так как возможен подход двух автосамосвалов — справа и слева от экскаватора, то их загрузка производится попеременно, с минимальными затратами времени на поворот экскаватора. Параллельная подача автотранспорта исключает потери времени на его смену. Производительность экскаватора при этом способе наивысшая. Однако для четкой работы автосамосвалов необходимо следить за грунтовыми условиями на дне забоя, чтобы не допустить буксирования и задержки автосамосвалов, обеспечить пространство для их маневрирования. Лучше всего это обеспечивается применением бульдозеров, способных легко спланировать дно забоя, убрать колеи, удалить воду, камни и пр.

Очень часто от экскаватора с оборудованием драглайн требуется тщательная планировка откосов земляных сооружений, например откосов каналов. В этом их преимущество перед другими типами экскаваторов, за исключением, пожалуй, только экскаваторов-планировщиков с телескопической стрелой.

Экскаватор может вести планировку любым ковшом драглайна. Однако наибольший эффект достигается при применении специального планировочного ковша, предназначенного для чистовой отделки поверхности. Этот ковш имеет прямую режущую кромку и плоское днище. При работе его забрасывают на дно канала и при подтягивании с помощью тягового каната (рис.42,в) вдоль плоскости откоса все неровности поверхности срезаются и тем самым откос планируется, а так как ковш снабжен плоским дном и ровной режущей кромкой, то параллельные проходы ковша по откосу создают в целом ровную поверхность откоса. При этом, естественно, экскаватор постепенно передвигается вдоль планируемого откоса. Планировочные работы ведутся в основном при боковом копании (в боковом забое).

Планировочная операция завершает строительство каналов и других сооружений, поэтому объем срезаемого грунта зачастую невелик. Его не требуется специально выгружать в отдаленный отвал или в автосамосвалы. Этот грунт либо остается на кромке забоя, либо им засыпают какие-либо углубления в зоне работы экскаватора, поэтому планировочные операции, не требующие регулярного поворота стрелы, достаточно производительны.

Наиболее эффективно вести планировку откосов не тем экскаватором, который производит основное копание, а экскаватором, специально оборудованным планировочным ковшом. Такой экскаватор может обслуживать последовательно несколько объектов, сооружаемых одновременно несколькими машинами, ицянм вслед. В противном случае при работе одного и того же экскаватора на копании и планировке требовалась бы регулярная смена ковша драглайна на планировочный, что приводило бы к потерям времени и производительности машин.

В некоторых случаях на строительстве требуется производить планировку не откосов, а значительных горизонтальных площадей, например дна больших водохранилищ и др. В этих случаях используются не один, а два или несколько экскаватора с оборудованием драглайн.

Сама планировка подразумевает срезку небольшого слоя грунта, значительно меньшего, чем может разработать по паспортным данным экскаватор с ковшом драглайна. Но зато от экскаватора требуется достичь относительно ровной поверхности грунта и удалить срезанный грунт на значительное расстояние. В этом случае экскаватор работает с обычным ковшом драглайна, так как не требуется очень гладкая поверхность. На объекте он используется, как правило, в паре с другим таким же экскаватором или даже в группе из нескольких машин.

Возможен случай, когда один экскаватор срезает грунт, планируя поверхность, а другой использует этот срезанный грунт для засыпки углублений той же поверхности, но в месте, удаленном от места срезки грунта.

Производительность экскаватора при больших планировочных работах зависит от принятой схемы совместной работы экскаваторов. Так, если место копания грунта и место его отсылки находятся в зоне, достижимой для рабочего оборудования двух установленных друг за другом машин, то более выгодно работать по схеме, применяемой передовыми машинистами (см. рис.42,Но, с другой стороны, работа по схеме (рис.42,в), когда один экскаватор переносит срезанный грунт и отсыпает в валик на максимально удаленном от места копания расстоянии (экскаватор поворачивается на угол до 180 ), а другой забирает грунт из валика и переносит также на максимальное расстояние, применима при большем взаимном удалении мест копания и выгрузки грунта. Тогда, несмотря на затраты времени на поворот экскаватора, выигрыш заключается в том, что потери времени на поворот окупаются переносом грунта сразу на большое расстояние.

Читать далее: Применение экскаватора с грейферным рабочим оборудованием

Категория: - Экскаваторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Экскаватор типа драглайн | Технология применения экскаваторов

Экскаватор типа драглайн используют для разработки и погрузки грунта челночным способом. Автомобили-самосвалы подъезжают по дну сухого забоя для погрузки (рис. 12.30). Данный способ позволяет на глубину забоя сократить высоту подъема загруженного ковша при загрузке грунта в автомобиль-самосвал, разгружать ковш почти на ходу, работать малыми углами поворота стрелы и разрабатывать забой минимальной ширины. При этом сокращается число передвижек экскаватора.

Наибольшее относительное расстояние от места разработки грунта драглайном до отвала (на уровне стоянки) в зависимости от размерной группы экскаваторов принимают от 1,25 до 1,6 м.

Нормальная глубина копания выемок при лобовой разработке грунта экскаваторами, оборудованными драглайном, установлена [11] с учетом их размерной группы (III—V), объема ковша, длины стрелы и угла ее наклона, который в зависимости от глубины копания обычно изменяется в пределах 30—45°:

Объем ковша, м3	0,5	1	1,25
Длина стрелы, м	10,5	12,5—15
Нормальная глубина копания, м	6,1—78	7,4—12	10,2—13

Наименьший радиус копания экскаватором Rmin, м, на уровне его стояния определяют по формуле (рис. 12.31) , Rmin = С+Р ctg θ =  С+Рm, где С — расстояние от оси вращения до оси блока наводки, м; Р— высота оси блока наводки, м; θ —угол наклона откоса к горизонту, град; m — заложение откоса, м. С уменьшением угла наклона и степени крутизны откоса с 1 :0,75 до 1:2 при 4 = 0,65...1,25 м3 Rmin соответственно повышается с 2,6—3 м до 4,7—5,4 м.

Рис. 12.30. Схема челночного метода разработки грунта в выемке драглайном 1 — въезд и выезд из забоя; 2 — направление движения автомобилей-самосвалов под погрузку; 3 — направление движения груженых автомобилей-самосвалов; R — радиус разработки грунта; Н — глубина разработки

Рис. 12.31. Определение основных параметров копания экскаватором-драглайном Rзаб — наибольший радиус копания на уровне стоянки, м; Rмин — наименьший радиус копания с забросом ковша, м. R — радиус выгрузки, м; α — угол наклона стрелы; β— угол отклонения подъемного каната от вертикали при забросе ковша; z0—расстояние от оси вращения до пяты стрелы; м; h — высота пяты стрелы над уровнем стоянки, мм; h2 — высота от оси пяты стрелы до оси верхнего блока, м; 1: m— крутизна откоса; р—высота визирования, м

Наибольший рекомендуемый радиус резания Rpeз, м, также на уровне стояния составляет: Rpeз=R(z0+δ) tg β, где R — наибольший радиус выгрузки, м; z0— высота пяты стрелы над уровнем стоянки, м: δ — высота от оси пяты стрелы до оси верхнего блока, м; β — угол отклонения подъемного каната от вертикали, град.

При использовании драглайна  угол наклона стрелы а чаще всего изменяется в пределах от 45 до 30° С уменьшением угла а увеличивается значение Rpeз в среднем на 10 % (максимум 15 %).

При объеме ковша 0,65—1,25 м3, длине стрелы 12,5—13 м значения Rрез изменяется в пределах 11,7—13,5 м. Наибольший радиус выгрузки не превышает 0,9Rрез.

Если ширина выемки или траншеи совмещенных прокладок более (1,5... 2) Rрез и имеется один драглайн, то применяют способ зигзагообразного перемещения экскаватора.

Независимо от модели экскаваторов существуют нормы допустимого недобора грунта подошвы выемок или траншей, зависящие лишь от объема ковша. Так, при q = 0,5... 0,65 м3 для экскаваторов с прямой лопатой недобор составляет 10 см, с обратной лопатой — до 15 и для драглайна — 20 см. При q = 0,8... 1,25 м3 значение недобора повышается лишь для экскаватора с обратной лопатой и драглайна до 20 см. При большем объеме ковша недобор увеличивают всего на 5 см (максимум на 10 см — для драглайна).

При применении экскаваторов-планировщиков, экскаваторов с гидроприводом, или электронным управлением, а также с ковшами обычного типа, имеющими прямую режущую кромку, приведенные значения недобора могут снижаться в 2—3 раза.

Повышение производительности экскаваторов связано со степенью и скоростью наполнения ковша грунтом, скоростью подачи автомобилей-самосвалов и скоростью разгрузки ковша. Коэффициент наполнения ковша зависит от свойств, состояния грунтов и модели экскаватора (табл. 12.2).

www.stroitelstvo-new.ru

экскаватор-драглайн - патент РФ 2186909

Изобретение относится к землеройным машинам. Экскаватор-драглайн содержит поворотную платформу, стрелу, подъемную, тяговую, разгрузочную лебедки с гибкими элементами, соединенными через наводящие блоки и цапфы со стенками ковша соответственно боковыми в нижней части, боковыми в передней части и задней через арку ковша. Наводящие блоки расположены у подъемной лебедки на конце стрелы, а у тяговой и разгрузочной - у основания стрелы. Ось цапф подъемных гибких элементов расположена между центром тяжести порожнего ковша и осью симметрии центров тяжести порожнего и максимально груженого ковша. Расстояние от центра тяжести порожнего ковша до оси цапф составляет одну треть расстояния между центрами тяжести ковша. Арка ковша выполнена с консолью, огибаемой разгрузочным гибким элементом. Повышается эффективность и надежность работы. 2 з.п.ф-лы, 24 ил.

Рисунки к патенту РФ 2186909

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23 Изобретение относится к землеройным машинам, конкретно - к эскаваторам-драглайнам, которые используются в горно-добывающей и строительной промышленности для выемки и перемещения горных пород в отвал. Главным признаком различия одноковшовых экскаваторов является рабочее оборудование. Основные виды рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов - механическая (прямая) лопата и драглайн. В состав рабочего оборудования экскаватора-драглайна входят следующие элементы: ковш с упряжью - рабочий орган; канаты подъемный и тяговый с исполнительными механизмами, чаще всего это лебедка с самостоятельным электроприводом постоянного тока; стрела с головным блоком для подъемного каната; а также все прочие наводящие, направляющие блоки для канатов. (см. Филимонов Н. А. Горные машины для открытых горных работ. - М.: Недра, 1967, с. 105-107 и Подэрни Р. Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ. - М.: Недра, 1985, с. 158-165, с. 272 и 273 и с. 369-377). Ковш состоит из козырька, отлитого заодно с основаниями для зубьев, днища и стенок - две боковые и задняя. В передней части боковые стенки (щеки) для жесткости соединяются аркой. Упряжь состоит из подъемных и тяговых цепей, коромысла (распорная балка) для подъемных цепей, уравновешивающего каната, длина которого строго ограничена, к передней части ковша (щекам) на строго определенном расстоянии от основания зубьев крепятся серьги для соединения ковша с тяговыми цепями. Угол, образованный прямой от оси крепления тяговых цепей к горизонтали, проходящей через основания зубьев, не должен превышать 45-47o. К боковым стенкам крепятся цапфы для подъемных цепей, которые устанавливаются между центром тяжести максимально загруженного ковша ( ЦТ) и задней стенкой. Центр тяжести порожнего ковша (ЦТК) значительно смещен от ЦТ к зубьям. Расстояние между ЦТ и ЦТК обозначим через l (см. фиг.1). На фиг.1 и на всех последующих чертежах взят ковш (Е=10 м3) ОАО НКМЗ Украина (на фиг.1 в масштабе 1: 50, на всех последующих - 1:40). Так как все линейные размеры ковша являются функцией от Е (м3), то С выгрузкой породы из ковша ЦТ перемещается к ЦТК по кривой обозначенной ++. Плотность горной массы в ковше имеет незначительное влияние на расположение суммарного центра тяжести плюс, минус три-четыре процента, не более. Уравновешивающий канат расположен между концами подъемного и тягового канатов. Один конец уравновешивающего каната закреплен на арке ковша, второй, пройдя блок, установленный на траверсе подъемного каната, крепится к балансиру тяговых цепей. Уравновешивающий канат работает как пружина между тяговым и подъемным канатами, удерживая ковш в транспортном положении, когда он вместе со стрелой перемещается от забоя к месту выгрузки, с наклоном на заднюю стенку. Наклон днища ковша на заднюю стенку относительно горизонтальной плоскости в транспортном положении должен быть в пределах 15-25o. Усилия на уравновешивающем канате находятся в прямой зависимости от усилий на тяговом, а усилия на тяговом - в прямой зависимости от угла отклонения подъемного каната от вертикали. При емкости ковша Е= 10 м3 и более число канатов как подъемных, так и тяговых будет по два, но с целью упрощения описания, а также расчетов говорится об одном канате - канат подъемный, канат тяговый - число канатов принципиального значения не имеет. Усилия на тяговом канате определяются следующими значениями: где SТ - усилия на тяговом канате, точнее сила, действующая на ось блока наводки тягового каната, а также на оси, соединяющие тяговые цепи с серьгами; Sn - усилия на подъемном канате; Gm= Gk+Gn - суммарная сила тяжести - вес ковша плюс вес горной массы в нем при максимально загруженном, т.е. Gn=Gnmax; - угол отклонения подъемного каната от вертикали; mМ - суммарная масса груженого ковша; d - ускорение движения ковша. Значением mМd ввиду его малой величины можно пренебречь. Усилия на тяговом канате определяет также стрела провиса: где hк - стрела провиса каната в метрах; qк - вес 1 м каната; lк - длина каната в метрах, от блока наводки до балансира тяговых цепей; qц - вес 1 м тяговых цепей; lц - суммарная длина тяговых цепей; hц - стрела провиса тяговых цепей в метрах; - угол наклона тягового каната к горизонтали. Допустимая максимальная стрела провиса h кmax=(2,0-12,8) м, дальнейшее ослабление тягового каната приведет к ослаблению его на барабане и запутыванию. Усилия на тяговом и подъемном канатах находятся в сложной математической зависимости от трех переменных величин: суммарной силы тяжести (вес ковша плюс вес горной массы в нем), угла отклонения подъемного каната от вертикали - угла и угла - наклона тягового каната к горизонтали, поэтому наиболее рационально определение сил Sт и Sц графическим путем (см. фиг.8, 10, 16, 20 и 22). Когда отклонение подъемного каната от вертикали будет менее 24o, ковш начнет наклоняться на зубья. Дальнейшее уменьшение угла отклонения подъемного каната от вертикали за счет ослабления тягового каната вызовет резкое уменьшение усилий на тяговом канате, соответственно и на уравновешивающем - ковш резко опрокинется на зубья, в результате чего через открытое пространство в передней части ковша произойдет полная выгрузка горной массы. Так работают драглайны, выпускаемые серийно ОАО "Уралмаш", ОАО НКМЗ Украина, а также экскаваторы США, выпускаемые фирмами "Бюсайрус Ири", "Марион", "Пейдж", "Рансом-Рапир" Великобритания и др. Произведенный анализ работы экскаватора-драглайна указывает на то, что выгрузка горной массы из ковша происходит только в определенной зоне под стрелой, когда отклонение подъемного каната от вертикали будет менее 24o, и только тогда. Практика эксплуатации драглайнов, особенно экскаваторов средней и большой мощности, выявила необходимость выпускать такие машины, которые могли бы выгрузить ковш в любой точке под стрелой, где он может находиться, и сама выгрузка была бы управляемой. Ковш во время выгрузки можно было бы перемещать к себе, от себя, вверх, вниз, выгрузить половину ковша или же полностью. Реализовать эти требования с традиционной конструкцией подвески ковша - физически невозможно, хотя попыток было много. Это и привело к поиску нового вида рабочего оборудования экскаватора-драглайна для прицельной и управляемой выгрузки ковша в транспортный сосуд. Известно много изобретений, которые удерживали бы груженый ковш от движения вдоль оси тягового каната в момент опрокидывания его на зубья или же принудительно его опрокидывали, что позволяло бы произвести прицельную выгрузку ковша в сосуд, но по тем или иным конструктивным причинам не нашедших практического применения. Известное, например, патент США 2978820, кл. НКИ 37-116, опубликованный в 1961 г., устройство, которое содержит стрелу с головным блоком, ковш с упряжью, тяговую и подъемные лебедки с канатами, дополнительно оснащено удерживающей лебедкой с канатом, один конец которого закреплен на балансире крепления подъемного каната, а второй - на барабане удерживающей лебедки. Основными недостатками этого устройства являются: а) груженый ковш можно удержать от движения его вдоль оси тягового каната только при отклонении подъемного от вертикали не более 25-27o, т.к. при ослаблении тягового каната создаются значительные динамические нагрузки на удерживающем; б) сложно достичь синхронности намотки канатов тягового и удерживающего, каждого на свой барабан, особенно при различных их диаметрах. В режиме разгона и торможения это технически не выполнимо. Известно устройство (см. а.с. СССР 605897, МКИ Е 02 F 3/48, опубликованное в 1978 г.), которое содержит стрелу с головными блоками, ковш с упряжью, тяговую и подъемную лебедки с канатами. Для регулирования радиуса выгрузки оно дополнительно содержит: лебедку с канатом, установленную на стреле, замок с подпружиненным запорным рычагом и упором и промежуточные канаты. Недостатками этого рабочего оборудования являются: а) невозможность выгрузить ковш при отклонении подъемных канатов от вертикали более 25o; б) ненадежная работа запорного механизма. Известно рабочее оборудование экскаватора-драглайна (см. а.с. СССР 606945, МКИ Е 02 F 3/48, опубликованное в 1978 г.), которое содержит стрелу с головными блоками, ковш с упряжью, тяговую и подъемную лебедки с канатами. Подъемных канатов два, начала их крепятся к барабану подъемной лебедки, а концы - один закреплен на арке ковша, второй соединен с задней стенкой. Чтобы иметь возможность прицельно выгрузить ковш, головной блок подъемного каната, который соединен с задней стенкой, с помощью рычажно-шарнирного механизма, приводимого в движение гидроцилиндром, перемещается вперед, в результате чего ковш опрокидывается на зубья. Недостатки этого рабочего оборудования те же: а) выгрузить ковш можно при отклонении подъемных канатов от вертикали на 22-20o, т.к. канаты, тяговый и подъемный, который соединен с задней стенкой ковша, во время движения головного блока вперед работают на разрыв; б) сложно в головной части стрелы установить громоздкое рычажно-шарнирное устройство. Известен погрузочный экскаватор-драглайн (см. патент 2079609, кл. Е 02 F 3/48), опубликованный в 1997 г., содержащий опорную базу, поворотную платформу, стрелу, тяговую и подъемную лебедки и лебедку заброса порожнего ковша с соответствующими канатами, соединенными с ним, отличающийся тем, что он снабжен отклоняющими блоками канатов подъемной лебедки, которые установлены у основания стрелы, блок каната заброса ковша - в ее концевой части, при этом ковш выполнен с открывающейся задней стенкой с запорным механизмом, выполненным в виде рычажной системы и запирающих пружин, захватным устройством, которое выполнено в виде двухступенчатого приводного барабана и соответствующих канатов, подвешенной к ним пластинчато-роликовой цепью захватного устройства с удлиненными роликами, контактирующими с рычагом-выключателем запорного механизма. Недостатками известного погрузочного экскаватора-драглайна являются: а) сокращается максимальный радиус черпания и, следовательно, максимальная глубина копания, так как глубина копания находится в прямой зависимости от радиуса копания: Hкоп= Rкоп*tg, где - угол плоскости забоя к горизонтальной плоскости. Максимальный радиус черпания сократиться по той причине, что во время заброса ковша в забой, отклонение забросочного каната от вертикали в сторону экскаватора составит: = 15-18o потому, что на порожний ковш действуют две отклоняющие силы: сила тяжести ослабленных тяговых плюс - ослабленных подъемных канатов (см. формулу (2)). б) прицельная выгрузка ковша в транспортный сосуд возможна только при единственном радиусе - Rразг. 0,12Rразг. в) известный погрузочный экскаватор-драглайн работать в отвал не может - мал радиус выгрузки. Известно рабочее оборудование экскаватора-драглайна (см. а.с. СССР 1257140, кл. Е 02 F 3/48), опубликованное в 1986 г. Рабочее оборудование экскаватора-драглайна, включающее стрелу с головным блоком, ковш с задней стенкой аркой и упряжью, содержащей шарнирно соединенные с цапфами ковша тяговые и подъемные цепи, при этом цапфы расположены на ковше со смещением от центра тяжести порожнего ковша к передней его части. В состав рабочего оборудования входят также лебедки - подъемная, тяговая, удерживающая и дополнительно опрокидывающая, каждая с самостоятельным электроприводом постоянного тока. Начало опрокидывающего каната закреплено на барабане опрокидывающей лебедки, а конец соединен с задней стенкой ковша, размещен он параллельно тяговому. Удерживающий канат расположен параллельно подъемному, начало которого закреплено на барабане удерживающей лебедки, а конец, пройдя трехкратный полиспат, между подъемными цепями и аркой ковша, соединен с балансиром подъемного каната. Недостатком этого известного устройства является то, что нельзя тяговые и подъемные цепи крепить к одной и той же оси. Ковш при компании будет опрокидываться на зубья. Увеличение усилий на удерживающем канате, с целью чтобы удержать ковш от опрокидывания его на зубья, приведет к тому, что ковш будет выдергиваться из грунта, и он копать не будет. Известно рабочее оборудование экскаватора-драглайна (см. патент RU 2059755 С1, Е 02 F 3/48, 10.05.1996 г.), включающее стрелу, ковш с задней и боковыми стенками, аркой и упряжью, подъемные цепи, которые шарнирно соединены с цапфами на боковых стенках ковша, подъемные канаты, тяговые канаты, параллельно которым размещен разгрузочный канат, один конец которого закреплен на барабане тяговой лебедки, а другой проходит через подвижный блок полиспата и связан с задней стенкой ковша, отличающееся тем, что цапфы для подъемных цепей установлены в нижней части боковых стенок ковша и распложены в плоскости симметрии, проходящей между центрами тяжести порожнего и максимально загруженного ковша. Оборудование отличается тем, что оно снабжено размещенным параллельно подъемным канатам уравновешивающим канатом с лебедкой, при этом один конец уравновешивающего каната закреплен на барабане уравновешивающей лебедки, а второй через подвижный блок, установленный на ковше, связан с траверсой подъемных канатов. Оборудование отличающееся тем, что электродвигатель уравновешивающей лебедки имеет прямую жесткую связь по току с электродвигателем тяговой лебедки. Основным недостатком прототипа патента RU 2059755 С1, E 02 F 3/48 является то, что нельзя наматывать два разных по диаметру каната на один и тот же барабан лебедки, тем более - с такой большой разницей в диаметре - почти в три раза. Учитывая, что в процессе работы тяговый канат приходится ослаблять, при разматывании канатов с барабана, когда надо ослабить тяговый, разгрузочный ввиду того, что он в три раза легче тягового, отстает и запутывается на барабане. Во время выгрузки невозможно за счет сокращения рабочей длины разгрузочного каната повернуть ковш на зубья более 30o, канаты тяговые и разгрузочный после поворота ковша более 30o будут работать на разрыв, ковш поворачиваться не будет - рвется разгрузочный канат. Уравновешивающий канат не нужен - мешает процессу копания. Задача изобретения - создать экскаватор-драглайн, способный точно выгрузить ковш в транспортный сосуд в любой точке под стрелой и сохранить рабочие параметры при работе в отвал, при простой и надежной, с малой металлоемкостью конструкции. Другие задачи, решаемые изобретением, - производные от основной: 1. Возможность выгрузить ковш в непосредственной близости от базы экскаватора и перемещать его в это время к себе, от себя позволяет равномерно рассыпать грунт на площадке, что значительно упрощает работы при подготовке трассы для шагания. 2. Расширение возможностей экскаватора. Он может работать в транспорте при минимальном радиусе выгрузки до максимального. При работе в отвал максимальный радиус выгрузки на уровне стояния экскаватора возрастает на 10-12%. 3. Увеличение эффективности копания в результате того, что разгрузочным канатом ковш на грудь забоя можно поставить под желаемым углом (30-35o). Поставленная задача достигается тем, что у эскаватора-драглайна, включающего поворотную платформу, стрелу, подъемную, тяговую, разгрузочную лебедки с гибкими элементами, соединенными через наводящие блоки и цапфы со стенками ковша соответственно боковыми в нижней части, боковыми в передней части и задней через арку ковша, причем наводящие блоки расположены у подъемной лебедки на конце стрелы, а у тяговой и разгрузочной у основания стрелы, ось цапф подъемных гибких элементов расположена между центром тяжести порожнего ковша и осью симметрии центров тяжести порожнего и максимально груженого ковша. Другим отличием является то, что расстояние от центра тяжести порожнего ковша до оси цапф составляет одну треть расстояния между центрами тяжести ковша. Отличием является также то, что арка ковша выполнена с консолью, огибаемой разгрузочным гибким элементом. В предлагаемом изобретении экскаватора-драглайна в упряжи ковша нет уравновешивающего каната, поэтому ковш самоуравновешивается за счет крутящих моментов действующих на ковш сил относительно оси цапф для подъемных цепей: Mo (F1= 0), отсюда основным отличительным признаком от выпускаемых серийно драгайнов и известных аналогов и прототипов является то, что ось цапф подъемных гибких элементов расположена в нижней части боковых стенок, между центром тяжести порожнего ковша и осью симметрии центров тяжести порожнего и максимально груженого ковша (см. фиг.2 - определение точки "О"), где У - ось симметрии между ЦТК и ЦТ, lц - расстояние от центра тяжести порожнего ковша до оси цапф, причем lц = 0,33l (1). Это соотношение получено опытно, расчетным путем. Учитывая, что (2), подставив выражение 2 в уравнение 1, получим: Определение точек: "О" на боковых стенках ковша для оси цапф подъемных цепей выполняется при горизонтальном положении днища ковша. Другим отличием является то, что ось цапф подъемных цепей проходит в нижней части боковых стенок и расстояние от центра тяжести порожнего ковша до оси цапф составляет одну треть расстояния между ЦТК и ЦТ. Такое расположение оси цапф подъемных гибких элементов обеспечивает необходимое положение ковша при самоуравновешивании его в любой точке под стрелой при минимальных усилиях на разгрузочном канате. Во время выгрузки незначительное увеличение усилий на разгрузочном канате приведет к вращению ковша вокруг точки "О" на зубья. На фиг.3 (расчетный чертеж) рассматривается положение ковша в вертикальной плоскости, когда отклонение подъемного каната от вертикали максимальное ( = 49-48o), тяговый канат - горизонтален ( = 0), усилия на разгрузочном канате - Sp0. Это усилие задает машинист экскаватора. Возникающие усилия: на тяговых цепях Sтц = 1,1Gм, на подъемных цепях Sпц = 1,5Gм (см. многоугольник действующих на ковш сил). Плечи крутящихся моментов: 1тr. Наклон днища ковша на заднюю стенку пятнадцать градусов - транспортное положение ковша, что и нужно. За единицу силы во всех расчетах принимаем: Gм - максимально загруженный ковш при плотности горной массы: = (2,0-2,3) т/м3 - горная порода III-IV категории. Отличием также является то, что арка ковша выполнена с консолью, которую огибает разгрузочный канат, что увеличивает плечо lр и сохраняет это плечо до тех пор, пока днище ковша повернется на зубья на 20-25o относительно горизонтали (см. фиг.12 и 13). В этом положении, когда днище ковша наклонено на зубья по отношению к горизонтали на 20-25o, в ковше породы осталось одна треть от первоначального объема, поэтому суммарный вес: ковш плюс порода в нем, составляет: 0,5Gм. С целью упрощения одновременного управления двумя лебедками и учитывая, что тяговые канаты и разгрузочный параллельны, управление электроприводами тяговой и разгрузочной лебедок осуществляется одним управляющим элементом - одной рукояткой, через сельсиновые командоаппараты, что обеспечивает плавность, простоту, легкость и надежность в управлении этих двух механизмов. Все отличия предлагаемого изобретения экскаватора-драглайна являются существенными отличиями по отношению ко всем известным решениям. Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на всех расчетных чертежах расчеты выполнены по законам теоретической механики:Fix = 0;Fiy = 0;Mo(Fi) = 0. На фиг.1 показано положение уравновешивающего каната на выпускаемых серийно экскаваторах-драглайнах и расстояние 1 между ЦТК и ЦТ. На фиг. 2 показано, как установить точки "0" на боковых стенках ковша - ось цапф для подъемных цепей. На фиг. 3а - расчетный чертеж, где определено положение ковша в вертикальной плоскости, когда ковш находится у блока наводки тягового каната (см. фиг.10), - крайнее положение. На фиг.3б показаны возникающие усилия на подъемных тяговых цепях и плечи lт и r. На фиг.4 показан общий вид экскаватора и его рабочее оборудование. На фиг.5 показан общий вид ковша с упряжью. На фиг. 6 показаны схемы навески канатов: подъемного, тягового, разгрузочного. На фиг.7 показан процесс копания и условие устойчивости порожнего ковша против его опрокидывания на зубья (см. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ. - М.: Недра, 1985, с. 272 и 273). На фиг. 8 показано положение канатов и ковша при выводе его из забоя, когда ковш находится у блока наводки, на многоугольнике сил определены возникающие усилия на канатах. На фиг.9 - расчетный чертеж, который определяет, что при выводе ковша из забоя в непосредственной близости от базы экскаватора на разгрузочном канате возникают максимальные усилия: Sр = 0,28Gм, поэтому в этом положении машинист экскаватора задает максимальный крутящий момент на валу электродвигателя разгрузочной лебедки. На фиг.10 показано положение канатов и ковша над ж.д. думпкаром, при минимальном радиусе выгрузки, выполнен графический расчет действующих на ковш сил. На фиг.11 - расчетный чертеж, который математически через моменты действующих на ковш сил подтверждают верность полученных графическим путем усилий - Sт=1,06Gм. На фиг.12 показано положение ковша в динамике, когда он вращается вокруг точки "О" под воздействием силы Sр. Усилия Sт в этом момент должны уменьшаться, так как суммарная действующая на ковш сила, вес ковша плюс порода в нем, стала - 0,7Gм. На фиг. 13 - расчетный чертеж, где также показано положение ковша в динамике - ковш продолжает вращаться вокруг точки "О" под воздействием усилий на разгрузочном канате. На фиг.14 показано положение ковша в конце выгрузки. На фиг.15 показано положение порожнего ковша при условии, что усилия на разгрузочном канате Sp0. На фиг. 16 показано положение канатов и ковша при максимальном радиусе выгрузки в ж. д. думпкар, стоящий на уровне стояния экскаватора, выполнен графический расчет сил, действующих на ковш. На фиг. 17 - расчетный чертеж, который математически Mo(F1) = 0, подтверждает верность полученных графическим путем усилий на канатах: разгрузочном плюс тяговом (Sр+Sт= 0,35Gм). Принимаем: Sр=0,173Gм, отсюда S1= 0,177Gм. На фиг.18 - расчетный чертеж. Ковш пустой. Вес порожнего ковша 0,25Gм. Следовательно, ST+Sp = 0,25Gм0,35 = 0,09Gм. На фиг. 19 показано положение тяговых цепей и канатов в конце выгрузки для фиг.16. На фиг. 20 показано положение канатов и ковша при выгрузке в ж.д. думпкар, стоящий выше уровня стояния экскаватора, выполнен графический расчет сил, действующих на ковш. На фиг.21 - расчетный чертеж, который математически подтверждает верность полученных графическим путем усилий на канатах разгрузочном плюс тяговом (Sр + Sт = 0,43 Gм). Принимаем Sр = 0,04 Gм, следовательно, Sт = 0,39 Gм. Под воздействием крутящих моментов Sр lр+Sт lт - Gм r = 0, при lр = 65; lт = 28 и r = 13,5 ( размеры lр, lт и r взяты чертежные). Ковш займет положение, указанное на чертеже. Увеличение усилий Sр - на разгрузочном канате, и, соответственно, уменьшение Sт - на тяговом приведет к тому, что ковш начнет вращаться на зубья вокруг точки "О", сохраняя расположение точки "О" под стрелой. На фиг. 22 показано положение ковша и канатов в середине процесса загрузки (в ковше осталось 60% горной массы) суммарный вес: ковш, плюс порода в нем, равен: 0,75 Gм, выполнен графический расчет сил, действующих на ковш. На фиг.23 - расчетный чертеж, который подтверждает верность выполненных расчетов графическим путем сил, действующих на ковш на фиг.22. Рабочее оборудование предлагаемого изобретения экскаватора-драглайна (см. фиг.4 - общий вид) включает стрелу 1, установленную на поворотной платформе 2. На конце стрелы 1 установлен блок 3. Начало подъемного каната 4 закреплено на барабане подъемной лебедки 5, второй конец, пройдя направляющий блок 6 и головной блок 3, соединен с подъемными цепями 7, которые шарнирно соединены с помощью цапф 8 с ковшом 9 (см. фиг.5 - соединение упряжи с ковшом). Цапфы 8 расположены в нижней части боковых стенок ковша 9 между центром тяжести порожнего ковша и осью симметрии центров тяжести порожнего и максимально груженого ковша. Начало тягового каната 10 закреплено на барабане тяговой лебедки 11, второй конец, пройдя через направляющий блок 12 и блок наводки 13, соединен с тяговыми цепями 14, которые шарнирно крепятся к серьгам 15, установленные в передней части боковых стенок ковша 9. Разгрузочный канат 16 размещен параллельно тяговому - 10. Начало разгрузочного каната 16 закреплено на барабане разгрузочной лебедки 17, второй конец, пройдя блок наводки 18, установленный на корпусе блока наводки 13, перекинут через консоль-надстройку 19, на арке, шарнирно крепится к задней стенке ковша 9. Так как сумма усилий на тяговом канате 10 и разгрузочном 16 определяет расположение и положение ковша 9 под стрелой 1, то управление режимом работы электроприводов тяговой лебедки 11 и электропривода разгрузочной 17 выполняется одной рукояткой через сельсиновые командоаппараты, что значительно упрощает управление совместным режимом работы этих двух лебедок при вращении (опрокидывании) ковша 9 на зубья. Экскаватор-драглайн работает следующим образом. С помощью подъемной лебедки 5 ковш 9 поднимается подъемным канатом 4, от перемещения ковша 9 вдоль горизонтали его удерживает тяговый канат 10. На разгрузочном канате 16 в этот момент усилия незначительные (Sp0), но вполне достаточные, чтобы не допустить его ослабления, порожний ковш 9 в момент перемещения его в забой занимает положение, указанное на фиг.15. Поворотная платформа 2 вместе с установленной на ней стрелой 1 поворачивается к забою. Одновременно с этим, ковш 9 с помощью подъемного каната 4 и тягового - 10 опускается на грудь забоя (см. фиг.7). Копание - заполнение ковша 9 горной массой - осуществляется тяговым канатом 10. Ковш 9 перемещается по откосу забоя, преодолевая сопротивление горной породы резанью (это сопротивление обозначено вектором Р01). Во время копания управление ковшом 9 осуществляется точно так же, как на серийном экскаваторе, работая рукоятками управления тяговой 11 и подъемной 5 лебедок, машинист экскаватора выдерживает толщину срезаемой стружки, такой, чтобы удерживать ковш 9 от опрокидывания его на зубья, в случае же выталкивания ковша 9 из грунта силой Р02 машинист экскаватора, увеличивая усилия на разгрузочном канате 16, увеличивает угол атаки зубьев ковша 9 на горную породу и ковш 9 внедряется в грунт. После наполнения ковша 9 горной массой с помощью подъемного каната 4 ковш 9 поднимается с уступа. Поворачивая поворотную платформу 2 вместе с установленной на ней стрелой 1 и маневрируя канатами подъемным 4, тяговым 10 и разгрузочным 16, ковш 9 устанавливается над местом выгрузки (см. фиг.10, 16, 20). Шарнирное соединение подъемных 7 и тяговых 14 цепей с ковшом 9 обеспечивают его вращение на зубья за счет увеличения усилий на разгрузочном канате 16 (см. фиг. 12, 13, 14). В начальный момент усилия на тяговом канате 10 так же, как и усилия на разгрузочном канате 16, стремятся повернуть ковш 9 на зубья (см. фиг.11), но в середине опрокидывания ковша 9 усилия на тяговом канате будут оказывать сопротивление вращению, но к этому времени объем горной массы в ковше 9 останется 50% от первоначального объема и суммарный вес - вес ковша плюс горная масса в нем - составит 0,72 Gм. Полная выгрузка породы из ковша 9 - это наклон днища к горизонтали на 65-70o (см. фиг.14, 18). Время полного опрокидывания ковша 9 на зубья должно составить 3-5 секунд. После того как из ковша 9 горная масса выгружена, крутящий момент на валу электродвигателя разгрузочной лебедки устанавливается близким к нулю, т.е. Sp0. Ковш 9 занимает положение, указанное на фиг.15, - цикл закончился. С помощью поворотной платформы 2, подъемного каната 4 и тягового 10 ковш 9 возвращается в забой и цикл повторяется. При работе в отвал максимальный радиус выгрузки на уровне стояния экскаватора возрастает, так как за счет установленной консоли на арке значительно снижаются необходимые усилия на разгрузочном канате 16, а возможность управлять одной рукояткой двумя лебедками - тяговой 11 и разгрузочной - 17 позволяет машинисту экскаватора использовать при выгрузке момент инерции груженого ковша. Возможность управления одной рукояткой двумя лебедками обеспечивает надежность, легкость и точность выгрузки ковша 9 в транспортный сосуд в любой точке под стрелой.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Экскаватор-драглайн, включающий поворотную платформу, стрелу, подъемную, тяговую, разгрузочную лебедки с гибкими элементами, соединенными через наводящие блоки и цапфы со стенками ковша соответственно боковыми в нижней части, боковыми в передней части и задней через арку ковша, причем наводящие блоки расположены у подъемной лебедки на конце стрелы, а у тяговой и разгрузочной у основания стрелы, отличающийся тем, что ось цапф подъемных гибких элементов расположена между центром тяжести порожнего ковша и осью симметрии центров тяжести порожнего и максимально груженого ковша. 2. Экскаватор-драглайн по п.1, отличающийся тем, что расстояние от центра тяжести порожнего ковша до оси цапф составляет одну треть расстояния между центрами тяжести ковша. 3. Экскаватор-драглайн по п.1, отличающийся тем, что арка ковша выполнена с консолью, огибаемой разгрузочным гибким элементом.

www.freepatent.ru

Экскаватор - это... Что такое Экскаватор?

Экскаватор Ру — Коммерческий: Да Тип сайта: интернет портал Язык(и): Русский Владелец: РИА Экскаватор Ру …   Википедия

ЭКСКАВАТОР — (лат.). Прибор для земляных углублений. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЭКСКАВАТОР машина для землечерпательных работ. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов …   Словарь иностранных слов русского языка

экскаватор — землечерпалка, драга, ковш, черпак; обвалователь, нория, грабарь, драглайн, абзетцер, копалка, клемшел, горный богатырь, дреглайн, стальной углекоп, багер, стальной землекоп Словарь русских синонимов. экскаватор сущ., кол во синонимов: 17 •… …   Словарь синонимов

экскаватор — Одноковшовая или многоковшовая самоходная землеройная машина для выемки грунта, погрузки его на транспортное средство или перемещения [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] экскаватор Самоходная машина на …   Справочник технического переводчика

ЭКСКАВАТОР — (английское excavator, от латинского excavo долблю, выдалбливаю), самоходная выемочно погрузочная машина для добычи полезных ископаемых при открытой разработке месторождений, погрузки и разгрузки сыпучих и кусковых материалов, для земляных работ… …   Современная энциклопедия

ЭКСКАВАТОР — (англ. excavator от лат. excavo долблю), основной тип землеройных машин, главным образом для разработки мягких горных пород в массиве или скальных в раздробленном состоянии. Различают одноковшовые (механическая лопата, драглайн и др.) и… …   Большой Энциклопедический словарь

ЭКСКАВАТОР — ЭКСКАВАТОР, экскаватора, муж. (от лат. excavo выдалбливаю). 1. Машина для выемки, подъема и перемещения грунта, употр. при различных земляных работах (тех.). 2. Хирургический инструмент для выскабливания полостей. Толковый словарь Ушакова. Д.Н.… …   Толковый словарь Ушакова

ЭКСКАВАТОР — ЭКСКАВАТОР, а, м. Землеройная машина для выемки, погрузки и отвала грунта, употр. при дорожных, горных и других работах. Одноковшовый, многоковшовый э. Шагающий э. (на шагающем ходу). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

ЭКСКАВАТОР — машина для отрыва, подъема, перемещения и отвала разрабатываемого грунта. Различают Э. одноковшевые с поворотной стрелой, одноковшевые без стрелы и многоковшевые. Все они состоят из: а) рабочего оборудования, в состав к рого входит один или… …   Технический железнодорожный словарь

Экскаватор — основной тип выемочно погрузочных машин, применяемых в строительстве для производства земляных работ и для добычи полезных ископаемых при открытой разработке месторождений. Различают одноковшовые и многоковшовые Э., цепные и роторные.… …   Словарь черезвычайных ситуаций

dic.academic.ru

драглайн - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Экскаватор-драглайн

Cтраница 1

Экскаватор-драглайн ( рис. 1 - 4) имеет ковш /, свободно подвешенный на канатах. С помощью подъемных канатов производится подъем ковша к голове стрелы, в процессе которого тяговые канаты удерживают загруженный ковш от опрокидывания. Третьим рабочим движением в цикле экскавации является поворот на выгрузку и в забой. В конце поворота на выгрузку тяговые канаты ослабляются, что вызывает опрокидывание - И разгрузку ковша.  [1]

Экскаватор-драглайн обычно устанавливают на кровле разрабатываемого уступа.  [3]

Экскаватор-драглайн ( рис. 154) применяют для разработки глубоких выемок в легких и средних грунтах с отсыпкой грунта в ствал или, реже, с погрузкой в транспорт, а также для устройства высоких насыпей и других работ, требующих большого радиуса действия. Его используют также для извлечения грунта из-под воды.  [4]

Экскаватор-драглайн ЭШ-10 / 60 ( рис. 123) состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с механизмами и надстройки, механизма шагания, базы, вспомогательных механизмов и систем и электрооборудования.  [6]

Шагающий экскаватор-драглайн ( рис. 3 - 3) монтируется на базе /, относительно которой поворачивается платформа 2 со всем электромеханическим оборудованием. По обе стороны платформы располагаются лыжи 3, с помощью которых осуществляется шагание экскаватора. Стрела 4 на шагающем экскаваторе крепится, как видно из чертежа, сложной системой растяжек. В процессе копания ковш 5 подтягивается посредством тяговых канатов б в сторону машины, вследствие чего зубья врезаются в грунт и происходит заполнение ковша. После заполнения ковша он поднимается к верхней части стрелы канатами 7, затем производится поворот платформы, выгрузка ковша на отвал, обратный поворот и возвращение ковша в забой к месту загрузки.  [7]

На рис. 3.38 представлен шагающий экскаватор-драглайн. При помощи лыж 3, находящихся по двум сторонам платформы, происходит шагание экскаватора. Стрелу 4, которая представляет собой трубу, крепят к платформе сложной системой растяжек. После заполнения ковш подъемными канатами подтягивается к голове стрелы, удерживаясь при этом тяговым канатом от опрокидывания, далее платформа поворачивается, ковш выгружается, затем происходит обратный поворот и возвращение ковша в забой к месту загрузки. Разгружается ковш опрокидыванием при ослабленном тяговом канате.  [8]

Для разработки широких траншей и котлованов применяется экскаватор-драглайн с ковшом, подвешенным к стреле на подъемном и тяговом тросе. Этот экскаватор при разработке траншей также перемещается вдоль оси и может занимать по отношению к ней разные положения в зависимости от размеров траншеи, технической характеристики экскаватора и пространства для отвала выброшенного грунта.  [10]

Обычно экскаваторы с обратной лопатой предназначаются для траншей с вертикальными стенками, а экскаватор-драглайн - для траншей с откосами. Необходимо, однако, учитывать, что ввиду отсутствия у ковша драглайна жесткого направления траектория его движения не является строго определенной и зависит в значительной мере от свойств грунта и топографии местности, на которой производятся земляные работы.  [11]

По кинематической схеме рабочего оборудования различают экскаватор-лопату, у которого ковш жестко сочленен сострелой, и экскаватор-драглайн, у которого ковш подвешен на канатах. На разработке тяжелых грунтов, скальных пород применяют экскаваторы-лопаты, а на мягких грунтах-драглайны.  [12]

По характеру рабочего оборудования различают несколько типов экскаваторов. Наиболее характерным является экскаватор-лопата, у которого ковш имеет жесткое сочленение со стрелой, и экскаватор-драглайн, у которого ковш подвешен на канатах.  [13]

С помощью рабочего органа экскаватора ( ковша) осуществляется копание грунтов или горных пород. К экскаваторам с циклическим характером работы относят одноковшовые экскаваторы с различным рабочим оборудованием: экскаватор-лопату, у которого ковш имеет жесткое сочленение со стрелой, и экскаватор-драглайн, у которого ковш подве-шен на канатах.  [15]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

---

• 
  Щелочные аккумуляторы
• 
  Монтаж металлических конструкций
• 
  Картер двигателя
• 
  Транспортировка мтз
• 
  Барабанные тормоза
• 
  Схема системы охлаждения двигателя
• 
  Молниезащита зданий и сооружений
• 
  Прицепы тяжеловозы
• 
  Жби перевозка
• 
  Условия труда на рабочем месте
• 
  Ямз 238 регулировка клапанов