Экскаваторы — виды и оборудование. Машина с ковшом с

виды, полноповоротный, с длинной стрелой, классификация, разрушитель, плавающий, длиннорукий, болотный

Землеройные работы применялись во все времена. Это трудоемкое дело используется и сегодня. Но выполнять работу стало проще, потому что появились различные виды экскаваторов. Это специальные машины с ковшом для выемки грунта. Первые их конструкции принадлежат Архимеду. Использовались эти машины для расчистки каналов. Все движения экскаватор совершал с помощью человеческих сил. Применялись для этого и животные.

В 1843 году в Америке был создан агрегат с паровым двигателем. Изготовителем его стал Джеймс Отис. Мощность машины, построенной этим инженером, составляла 15 л. с. Экскаватор заменял 50 землекопов. Его использовали на строительстве Суэцкого канала, первой железной дороги в России. Но труд крепостных работников обходился дешевле, экскаваторы передали на Урал для выполнения вскрышных работ.

Какие бывают экскаваторы

Сегодня без механических землекопов нельзя обойтись нигде. Используются маленькие машины и агрегаты-гиганты, с одним ковшом и с несколькими, на резиновом ходу и на гусеницах. Даже инженер-механик может назвать их не все. Они существуют для подземных работ, для снятия плодородного слоя, для работ на дне водоемов. Послушные машины работают на стройках. У них бывает гидропривод и ломающаяся стрела. Агрегаты снабжаются отвалом и выполняют функции бульдозера. Есть погрузчики, которые ковшом берут материал и бросают его через себя.

Для специалистов существует классификация экскаваторов. В ней кратко описаны все типы экскаваторов по назначению, мобильности и по другим характеристикам.

По назначению

Большинство агрегатов относятся к универсальным машинам. Их можно увидеть почти каждый день.

Следующая категория — экскаваторы-погрузчики. Они оснащены ковшом-коробом, способным опрокидываться. Комплектуются и ковшом-лопатой. Это устройство имеет откидное или цельное днище. Экскаваторы могут оснащаться грейфером, транспортером, бункером-дозатором. Погрузчики способны высыпать из ковша нужный объем груза, чтобы не перегрузить автомобиль.

Выбор экскаватора не ограничивается перечисленными видами. Существуют крупные карьерные агрегаты, весящие сотни тонн. Они используются на вскрышных и добывающих работах. Ряд специальных машин включает в себя механизмы спасательные и подземные, подводные и болотоходы, железнодорожные, машины-разрушители и другие виды. Область их применения распространяется на многие отрасли хозяйства.

Дополнительное оборудование, которым снабжаются агрегаты, рыхлят твердый мерзлый грунт, разрушают строительные конструкции и старый асфальт, корчуют пни, выполняют функции подъемного крана.

Большую помощь оказывают экскаваторы, копающие узкие траншеи для прокладки труб и кабелей. Наиболее распространенным является траншеекопатель ЭЦУ-150.

По мобильности

По мобильности эта техника подразделяется в зависимости от способов ее передвижения. Распространены следующие виды землечерпальных машин:

• самоходные;
• полусамоходные;
• ограниченно-самоходные;
• полноповоротные;
• неполноповоротные.

Самоходные машины с одного объекта на другой перемещаются своим ходом. Они имеют небольшой вес, оснащаются пневматическими колесами, быстро передвигаются по дорогам. Полусамоходные экскаваторы чаще всего имеют гусеничный ход, позволяющий передвигаться только в зоне выполнения работы. Для перемещения их на большие расстояния используется специальная техника.

К ограниченно-самоходным относятся экскаваторы, которые в зоне выполнения работы передвигаются по рельсам или по другим специально проложенным путям. Полноповоротная машина способна поворачиваться вокруг своей оси на 360˚. Неполноповоротные — только влево и вправо.

По типу ходовой части

Ходовая часть землеройной техники бывает разная. Экскаватор иногда навешивается на готовые шасси от трактора или автомобиля. Они могут быть гусеничными и колесными. Подбор экскаватора можно делать согласно следующей квалификации:

• гусеничные машины;
• рельсовые;
• шагающие механизмы;
• катковые;
• плавающие агрегаты;
• подземные.

К гусеничным машинам относится большинство механизмов, работающих в строительстве. Рельсовые средства — это портовые экскаваторы и краны на их базе, железнодорожные и карьерные машины. Шагающие заняты на вскрышных работах, на добыче полезных ископаемых. Катковые сегодня практически не используются нигде. К плавающим агрегатам относятся некоторые разновидности одноковшовых экскаваторов, многоковшовые экскаваторы, рыхлящие драги и эрлифтовые сооружения. Подземные машины перегружают добытую породу в кузова самосвалов и в железнодорожные вагоны.

В своем названии экскаваторы имеют буквы, означающие тип ходовой части:

• Г — гусеничные машины;
• ГУ — гусеничные со специальной опорой, рассчитанной для работы на грунтах со слабой несущей способностью;
• П — пневмоколесные самоходные агрегаты;
• Ш — устройства, установленные на автомобильное шасси;
• Тр — на тракторном шасси.

Эти данные помогут в выборе экскаватора-погрузчика и другой землеройной техники.

По приводу рабочего органа

Рабочий орган приходит в движение за счет механической тяги. Они постепенно уходят из использования. Широко распространенная система приводов — гидравлическая. Такими приводами пользуются практически все экскаваторы среднего и малого класса. Тяжелые машины применяют дизель-электрическую тягу. Сверхтяжелые агрегаты подключаются к линиям электропередач.

Прямая лопата в качестве рабочего органа работает на грунте, расположенном выше уровня агрегата. Разработка его идет от экскаватора и применяется на погрузке, на добыче полезных ископаемых. При гидравлическом приводе ковш опрокидывается, при механическом — открывается его дно.

Обратная лопата применяется при работе на грунте, лежащем внизу. Работает ковш к экскаватору. может использоваться для проведения погрузочных работ. Устройства, имеющие ротатор ковша, совмещают работу прямой и обратной лопатой. Ковш при этом может переворачиваться.

По рабочему циклу

По рабочему циклу оборудование классифицируют на агрегаты непрерывного действия и циклические. К аппаратам непрерывного действия относятся многоковшовый роторный, цепной экскаватор, с дисковой фрезой. Цепные агрегаты часто называют траншейными канавокопателями. Циклическим действием отличаются одноковшовые землеройные агрегаты. Это самые распространенные и универсальные машины. Их можно разделить на группы:

• Особо легкие машины. Они весят до 3 тонн, оснащены ковшом емкостью до 0,1 м³.
• Первая легкая группа. Вес — 5-6 т. Мощность двигателя — до 50 л. с. Ковш емкостью 0,15-0,4 м³.
• Вторая легкая группа. Вес агрегатов — 8-9 т. Мощность двигателя — до 60 л. с. Емкость ковша — 0,25-0,6 м³.
• Первая средняя. Машины весом до 12 т. Их мощность — до 80 л. с. Вместимость ковша — до 1 м³.
• Вторая средняя. Общий вес от 19 до 30 т. Агрегаты оснащены моторами в 80-130 л. с. Ковш имеет емкость 0,65-1,6 м³.
• Первая тяжелая группа имеет вес до 40 т, мощность — от 100 до 200 л. с. Ковш вмещает в себя до 2,5 м³ грунта.
• Вторая тяжелая. Вес — до 60 т. Мощность — до 350 л. с. Объем ковша — до 4 м³.
• Первая особо тяжелая имеет вес до 100 т, мощность мотора до 500 л. с., ковш емкостью до 6,3 м³
• Вторая особо тяжелая. Вес каждого агрегата составляет 100-160 т. Двигатели мощностью 400-800 л. с. Обеспечивают работу с ковшом емкостью до 10 м³.

Существуют и более тяжелые экскаваторы. Все существующие землеройные машины имеют конструкции, несущие ковш, разных систем. Есть установки с качающейся мачтой. К ней на тросах прикреплен ковш. Все действия ковша производятся за счет тросовых тяг. Эта конструкция имеет свое название — драглайн. Такие агрегаты применяются при выполнении вскрышных работ. Механизмы с телескопической стрелой, устроенной по подобию стрелы автокрана, используются редко. Применяются они в тех случаях, когда нужна особая прочность стрелы.

Шарнирную стрелу использовал еще инженер Отис. Она громоздкая, но подвижная и обладает высокой прочностью. Ею оснащаются тяжелые экскаваторы.

Речные экскаваторы

Речной экскаватор представляет собой разновидность плавучей техники. Используется при работах по углублению русла канала или реки, для добычи с речного дна песка или гравия, для очистки водоема от отложений ила. Агрегат располагается на специальных понтонах и оснащается механической лопатой. Работает подобное устройство с лежащим ниже собственного уровня грунтом. Используются для добычи речного песка агрегаты с удлиненной стрелой. Но длиннорукий плавающий экскаватор дорого стоит, это сказывается на окончательной цене добытого строительного материала.

Машина с помощью мощных насосов засасывает песок, лежащий на дне. Следующая стадия — его загрузка на баржи и отправка к месту назначения. Устройства для добычи песка состоят из корпуса и понтонов или свай. На корпусе закрепляются остальные механизмы. На понтонах или сваях располагается весь корпус чистилки речного дна. В центре находится палубная надстройка со всем оборудованием. Главная его часть — рыхлитель. Силовая установка — двигатель. Он бывает дизельным, дизельно-электрическим или электрическим.

Стрела помогает перемещать рыхлитель, который опускается и поднимается лебедкой. Оборудование, снабжающее амфибию водой для промывки песка, выполняет вспомогательные функции. Для эффективности работы агрегат должен обладать характеристиками:

• простой сборкой и разборкой;
• быстросъемной плавучей основой;
• высокой производительностью.

Землечерпальные машины предназначены для перемещения и погрузки песка, для разрыхления прочных грунтов. Они бывают черпаковыми и рефулерными, шаландовыми и лонгукулуарными. С их помощью чистят дно рек и прудов, производят ремонт речных судов.

Мини-экскаваторы используются там, где не всегда пройдет даже мелкое судно на Руси: в речных заливах, на мелких речках и небольших прудах. Эти механизмы можно арендовать или купить. Распространенные марки в России:

1. Краб. Компактный агрегат, который можно транспортировать в кузове небольшого автомобиля Газель. Производится в Вологде.
2. Пескарь. Этот мини-земснаряд более тяжелый, имеет понтонную основу. Его вес — 1,5 т.
3. Пиранья изготавливается в Америке. Все оборудование установлено на катамаране. По водоему передвигается с помощью бензинового мотора. Для намыва небольшого пляжа ему требуется несколько часов.

Владельцам прудов, занимающимся разведением рыбы, приобретение мелких земснарядов принесет большую пользу.

виды и оборудование. Описание и характеристики машин

Экскаватор, в переводе с латинского языка, означает «вынимаю». Так называются землеройные машины, что имеют ковш. Идея создания подобных машин принадлежит великому Леонардо да Винчи. Именно он в 1500 году сделал чертеж землечерпалки. Практическое применение устройство получило в Миланской долине при прокладке каналов. Но есть сведения, что восемьдесятью годами ранее в Венеции публиковался текст о землеройной машине, используемой для расширения морских гаваней и углубления каналов. Еще древние египтяне и римляне механизировали работы по углублению русел рек.

Идею экскаваторного дела подхватили американцы. Нехватка рабочих при строительстве железных дорог в 30-е годы XIX столетия привела к изобретению одноковшового экскаватора. В дальнейшем машины продолжали усовершенствоваться. По принципу использования рабочего времени все экскаваторы делятся на:

• циклического действия – одноковшовые;
• непрерывного действия (роторный стреловой, траншейный и др.) – многоковшовые.

Одноковшовые экскаваторы. Конструкция их такова, что подвижная часть позволяет проводить выемку грунта, оставаясь на одном месте. Не передвигаясь, машина осуществляет поворот ковша на разгрузку.

Многоковшовые экскаваторы. Операции по копанию грунта и его переносу выполняются одновременно. Следовательно, производительность его выше, чем у одноковшового «родственника», но область применения значительно уже. Ими роют траншеи или используют в карьерах с однородными материалами без камней.

Одноковшовые экземпляры получили большое распространение благодаря их универсальности, широкому набору сменного оборудования и рабочих инструментов. Используют экскаваторы везде, где идут земляные работы. В основном применяют на всевозможных стройках, в карьерах, горных выработках. О них и пойдет речь дальше.

Передвигаются экскаваторы на гусеницах, колесах или шагают с оборудованием драглайна. Двигатель зависит от условий работы экскаватора. Дизельные двигатели больше используют, если агрегат необходимо часто перевозить при строительстве путепроводов, шоссейных дорог, железнодорожных магистралей и гражданском строительстве. Электродвигатели дешевле в эксплуатации, их используют на экскаваторах, что работают длительно на одном месте.

Экскаваторы в каждой группе рознятся назначением, мощностью и размерами. По назначению одноковшовые экскаваторы делятся на:

• Строительные универсальные;
• Карьерные;
• Вскрышные.

Первые применяют на погрузочно-разгрузочных и земляных работах в строительстве. Вторые – при разработке скальных пород, рудных и угольных месторождений. Третьи – при добыче полезных ископаемых открытым способом или строительстве больших гидротехнических сооружений. Есть и специальные экскаваторы, что не входят в основные группы. Они предназначены для определенных условий: туннельные, подземные, торфяные.

Одноковшовые экскаваторы состоят из трех частей: рабочего оборудования, ходового устройства и поворотной части. Последняя крепится на раму ходового устройства и поворачивается относительно его в горизонтальной плоскости. Одинаковые поворотные платформы можно размещать на разных ходовых устройствах. По величине угла поворота платформы экскаваторы бывают как полноповоротными, так и неполноповоротными. Если поворотная часть вращается на неограниченный угол, то есть вокруг вертикальной оси, экскаватор считается полноповоротным. Двигатель и рабочие механизмы с оборудованием у него располагаются на поворотной платформе. Неполноповоротные экскаваторы имеют ограниченный угол поворота. Такие модели изготовляют на базе тракторов. Оборудование крепится непосредственно на ходовой части.

Передвижение экскаватора и передача нагрузок, что возникают при работе агрегата, зависит от устройства ходовой части. Различают такие типы:

• Г – гусеничные;
• ГУ – гусеничные с увеличенной опорой для работы на грунтах, у которых низкая несущая способность;
• П – пневмоколесные, обеспечивающие самостоятельное передвижение;
• Ш – специальные шасси автомобильного типа для передвижения с большой скоростью;
• Тр – тракторные.

Наиболее распространенные универсальные гусеничные экскаваторы для строительства. На поток поставлено производство экскаваторов мощностью в 20-33 тонны. На российском рынке широким выбором таких экскаваторов обладает ивановский «КРАНЭКС» http://www.kraneks.ru/ru/.

Рабочее оборудование – это целый комплекс агрегатов, что обеспечивает копание грунта, поднятие разных грузов. Рабочим органом могут быть ковш, грейфер или крюк. Самый используемый, конечно, ковш. Им копают, перемещают грунт или другой материал. Различают три вида конструкций рабочего оборудования:

1. Экскаваторы с гибкой подвеской – ковш приводится в движение с помощью канатов.
2. Стальной землекоп с жесткой подвеской – здесь гидроцилиндры двигают шарнирные соединения рабочих элементов.
3. Телескопическую стрелу имеют экскаваторы-планировщики, для них выдвижение и втягивание стрелы суть рабочего движения.

Рабочее оборудование второго и третьего вида ставят только на гидравлических машинах.

Универсальные экземпляры экскаваторов комплектуются оборудованием на разные условия эксплуатации. Сменное оборудование легко меняют. Крепление рабочего органа к рабочему оборудованию может быть гибким или жестким.

Рабочий цикл одноковшового экскаватора делится на операции:

• Заполнение ковша срезанным грунтом;
• Поднятие ковша;
• Поворот платформы в сторону транспортного средства или отвала;
• Разгрузка содержимого ковша;
• Обратный поворот платформы;
• Опускание ковша и подготовка к новому циклу.

В момент, когда уже нет возможности продолжать работу с места стоянки, экскаватор передвигается. При движении работа не проводится. Для увеличения КПД максимально сокращают время передвижек. Для экскаватора основным считается рабочее оборудование для копания, другие операции выполняют дополнительные устройства.

Различают виды основного рабочего оборудования, представленные ниже:

• Прямая лопата;
• Роторный ковш;
• Обратная лопата;
• Струг;
• Драглайн;
• Грейфер.

Прямая лопата предназначена для копания грунта, что находится выше уровня стоянки экскаватора. Разработка грунта идет в направлении от экскаватора, имеет наибольшую производительность благодаря максимальному усилию при копании. Применяется на погрузочных работах и в процессе добычи полезных ископаемых. При разгрузке ковш гидравлических экскаваторов опрокидывается, а в механических – открывается днище.

Обратная лопата служит для копания грунта, что находится ниже уровня стоянки экскаватора. Она не заменима при прокладке траншей, рытье котлованов, отсыпке насыпей и планировке откосов. Работа идет по направлению к экскаватору. Ее тоже можно использовать для погрузочных работ. Она менее эффективна при копании грунта гидравлическими экскаваторами на высоте. Как разновидность такой лопаты используют планировщик откосов. Применяя разные типы приводов, изменяем и рабочие циклы. Высокая точность при работе ковшом с обратной лопатой обеспечила ему звание универсального рабочего оборудования.

Экскаваторы с ротатором ковша будут работать как прямой лопатой, так и обратной. Модель обеспечивает переворот ковша.

Струг позволяет тоже работать в двух направлениях. Это достигается при перестановке ковша относительно тележки. Устанавливают струг на механические экскаваторы и используют для планировки местности. От угла наклона стрелы зависит угол планируемой площадки.

Драглайн разрабатывает грунт, как и обратная лопата, имеет ковш, подвешенный на канатах. По сравнению с другими типами рабочего оборудования обладает большим радиусом и глубиной копания, имеет большую погрузочную высоту. Кроме прочего используют его для углубления дна на водоемах.

Для устройства колодцев или узких глубоких котлованов подойдет грейфер.

Дополнительное рабочее оборудование предназначено рыхлить мерзлый или твердый грунт, разрушать асфальтобетонные покрытия и строительные конструкции, корчевать пни, заменять подъемный кран. К ним относят и манипулятор. В основу маркировки машин положены тип экскаватора и основная характеристика.

rumpus.ru

Одноковшовые погрузочные машины

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Погрузчики

В нашем народном хозяйстве, несмотря на высокий технический уровень основных производственных процессов, на ряде участков все еще применяется ручной труд. Наиболее отстающими в этом смысле участками являются пункты погрузки-выгрузки и складирования сыпучих и кусковых грузов.За последнее время механизация работ на этих пунктах стала успешно осуществляться при помощи одноковшовых погрузчиков напорного действия. Машины эти отличаются небольшим собственным весом и высокой производительностью. За сравнительно короткий отрезок времени они показали хорошие технико-эксплуатационные качества и получили общее признание.

Одноковшовые погрузчики напорного действия широко применяются и за границей, особенно в США и в Англии. Произвол-, ством одноковшовых погрузчиков разнообразных конструктивных модификаций и типоразмеров там заняты многие фирмы.

На предприятиях металлургической промышленности, перерабатывающих большое количество сыпучих грузов, применение легких подвижных одноковшовых погрузчиков удачно решает задачу механизации погрузочно-разгрузочных и складских операций на складах, строительных и ремонтных площадках и в других местах погрузки-выгрузки, часто рассредоточенных на большой территории завода.

Одноковшовые погрузчики напорного действия предназначены для грузов с насыпным весом не более 2,5 т/м3.

Для захвата сыпучего груза при обычном режиме работы машин необходимо предварительное глубокое внедрение ковша в штабель. Эта операция, требующая преодоления значительных сопротивлений, производится напорным движением ходового колесного или гусеничного механизма. Следовательно, для основной операции по захвату груза не нужна установка специального мощного привода, а используется привод ходового устройства.

После глубокого внедрения ковша в штабель; или с частичным совмещением движений, производится подъем или поворот наполненного ковша с отрывом сыпучего груза от остальной части штабеля. Для выполнения этой операции на погрузчике устанавливается специальный привод, который используется также и для последующего опорожнения ковша.

В отличие от экскаваторов и передвижных стреловых кранов одноковшовые погрузчики обычно не имеют верхнего поворотного строения. Ковш для зачерпывания и разгрузки направляется путем несложного маневрирования всей машиной.

Таким образом одноковшовые погрузчики основных типов в силу указанных конструктивных особенностей совершают во время работы небольшое количество отдельных движений: поворот ковша при зачерпывании и разгрузке, подъем и опускание ковша, перемещение всей машины от штабеля к месту опорожнения ковша и обратно. В отдельных случаях (например, тракторные лопаты) машина совершает лишь два движения — перемещение на гусеницах и подъем рукояти с ковшом.

Сравнительные расчеты показывают, что на погрузке сыпучих грузов в вагоны и другие транспортные устройства одноковшовые погрузчики по ряду экономических измерителей значительно выгодней кранов и экскаваторов, часто используемых на этих работах. Так, например, производительность на тонну веса машины при работе на угле для одноковшовых тракторных погрузчиков с ковшом емкостью 1,5 ж3 в среднем составляет около 7,5 г/час, а для стреловых железнодорожных кранов с грейфером емкостью 1,5 мъ — около 1,7 т/час, или в 4,4 раза меньше.

Кран работает с меньшей часовой производительностью, и при этом он в 3—4 раза дороже тракторного погрузчика.

Незначительный собственный вес погрузчика при относительно большой емкости ковша экономически оправдывает перемещение машины с грузом в пределах рабочей площадки. В отличие от кранов и одноковшовых экскаваторов одноковшовые погрузчики хорошо сочетают в себе свойства погрузочного и транспортного оборудования.

Преимуществом одноковшовых погрузчиков напорного действия является малое измельчение груза при зачерпывании. Это объясняется сравнительно спокойным внедрением ковша в штабель и захватом большой массы груза при малой поверхности сечения его рабочим периметром ковша. Это приобретает осо бое значение для таких грузов металлургического производст ва, как кокс, агломерат, сортированная кусковая железная руда и другие.

Для нормальной работы одноковшовых погрузчиков (и прежде всего для глубокого внедрения ковша в штабель и хорошего его заполнения) требуется ровная хорошо спланированная площадка с твердым и прочным покрытием. Работая на такой площадке, одноковшовые погрузчики, особенно при отсутствии зубьев на передних кромках ковша, сравнительно полно и чисто подбирают ковшом груз со складской площадки и в этом смысле выгодно отличаются от грейферных кранов, скреперных установок и других устройств.

Одноковшовые погрузчики, кроме ковша, имеют другие сменные рабочие приспособления: захваты для труб, бревен и других штучных грузов, сталкиватели, крановые стрелы различных типов и т. д. Замена одного приспособления другим производится просто, без значительной затраты рабочего времени. Таким образом, эти погрузчики являются универсальными машинами, приспособленными для работы с различными грузами, что при большой мобильности, облегчающей переброску машины с одного рабочего места на другое, создает возможности для хорошего ее использования во времени.

Погрузчики напорного действия строятся у нас на базе гусеничных тракторов или с использованием крупных узлов и де-. талей автомобилей серийного производства. При наличии мощной тракторной и автомобильной промышленности создаются благоприятные условия для успешного развития этой новой отрасли погрузочной техники.

Технико-экономические показатели работы погрузчика определяются его производительностью, которая в значительной степени зависит от заполнения ковша при зачерпывании. Поэтому процесс заполнения является наиболее ответственным элементом в работе погрузчика этого типа.

Вопросам работы грейферного захвата или ковша экскаватора в научно-технической литературе уделяется значительное внимание; известны крупные исследования в этой области. Что же касается работы ковша погрузчиков напорного действия, то этот вопрос еще не привлек к себе должного внимания.Есть достаточные основания утверждать, что форма и конструкция ковшей погрузчиков как отечественного, так и иностранного производства во многих случаях являются далеко не совершенными. Емкость ковша, его размеры и форма часто не соответствуют роду зачерпываемого груза и основным параметрам машины —ее весу и мощности.

Таким образом, несмотря на уже достигнутые высокие показатели в работе одноковшовых погрузчиков, на практике используются далеко не все возможности этих машин вследствие недостаточно обоснованного проектирования их основных рабочих органов и недостаточного внимания к режиму зачерпывания.

В настоящей книге основное внимание уделено влиянию режима зачерпывания, а также конструкций и размеров ковшового захвата на конечный результат работы машины — ее производительность. Двигатель, ходовое устройство и некоторые вопросы, не специфичные для погрузчиков и достаточно освещенные в литературе, здесь почти не рассматриваются. Приведены также результаты нашего теоретического и экспериментального исследования процессов зачерпывания сыпучих грузов ковшами погрузчиков. Исследования проводились при кафедре строительных и погрузочно-разгрузочных машин Харьковского института инженеров транспорта с участием инж. В. Н. Хиневича, инж. Е. П. Коренко и А. В. Сахаровой.

Преимуществом электропривода в погрузчиках напорного действия является возможность получения большого момента от двигателя в период внедрения ковша в штабель, когда привод в короткий срок должен преодолеть сопротивления, достигающие очень высоких значений.

Номинальная мощность электропривода на единицу емкости ковша в электропогрузчиках всегда значительно меньше, чем в погрузчиках с приводом от двигателя внутреннего сгорания.

Машины с питанием от троллеев или от гибкого кабеля ма- ломаневренны. Однако при погрузочных работах в стационарных условиях, когда машина совершает лишь незначительные и простые перемещения без сложного маневрирования, эта система, особенно с гибким кабелем, может оказаться наиболее простой и дешевой. Необходимо только обеспечить такое положение кабеля, при котором исключалось бы попадание его на ковш и под колеса или гусеницы погрузчика.

2. Ходовое устройство. Основной рабочий процесс в работе машины — внедрение ковша в штабель, требующий наибольших усилий, осуществляется напорным движением ходового устройства, которое должно иметь достаточное сцепление с рабочей площадкой.

Одноковшовые погрузчики должны перемещаться по площадке для зачерпывания груза из штабеля и последующего опорожнения ковша. Ходовое устройство их должно поэтому обеспечивать достаточную маневренность.

Большой силой сцепления и хорошей проходимостью отличаются погрузчики на гусеничном ходу. Машины с отдельным реверсированием каждой гусеницы обладают, кроме того, хорошей маневренностью. Недостатком погрузчиков на гусеничном ходу является их большой собственный вес и незначительные скорости. Кроме того, гусеницы погрузчиков повреждают площадки и дороги.

Погрузчики на колесном ходу дешевле и требуют меньшего количества металла. Они весьма маневренны, особенно когда все их колеса, в том числе ведущие, являются управляемыми.

Хорошая маневренность достигается в конструкциях с двойным управляемым колесом, представляющим собой два колеса, посаженные близко одно от другого на одной разворотной оси. Механизм рулевого управления при такой системе управляемых колес, принятой в автопогрузчиках отечественного производства «4001» и «УПМ-6». значительно упрощается.

Недостатком погрузчиков описанного типа является их меньшая устойчивость в поперечном направлении вследствие уменьшения расстояния между вертикалью, проходящей через, центр тяжести машины, и опорной линией возможного опрокидывания.

Ведущие колеса погрузчиков обычно располагаются в передней части машины —со стороны внедрения ковша в штабель. Этим достигается наивыгоднейшее распределение веса: машины между сцепными и поддерживающими колесами, что существенно важно в период внедрения. Кроме того, при совмещении операций внедрения и подъема ковша сила сцепления ведущих колес значительно возрастает за счет вертикального сопротивления подъему.

Некоторые зарубежные фирмы изготовляют погрузчики с задними ведущими колесами, очевидно, в целях использования обычной системы колесного трактора, а также уменьшения габаритов передней части машины. Такое решение оправдано лишь в тех случаях, когда сцепной вес машины не ограничивает ее напорного усилия.

За границей получили большое распространение погрузчики на колесном ходу; в настоящее время там изготовляются погрузчики на колесном ходу даже тяжелого типа.

3. Привод для подъема ковша. Имеется три основных вида такого привода: с подъемной барабанной лебедкой, механический кривошипно-шатунный и гидравлический.

При зачерпывании, когда сопротивление подъему особенно велико, желательна малая скорость, которая при дальнейшем подъеме должна возрастать. Соблюдение таких условий обеспечивает хорошее использование мощности двигателя и спокойный режим зачерпывания. В погрузчиках с подъемной лебедкой это достигается устройством конусных барабанов, многослойной навивкой каната на дисковый барабан и другими способами. Однако это приводит к усложнению конструкции лебедки и ухудшению условий работы каната, особенно на участке малых’ радиусов навивки. Кроме того, для погрузчиков этого типа необходимо устройство специального каркаса с установкой на нем отклоняющих блоков, что увеличивает габариты и вес машины.

Тяжелые условия работы подъемных канатов (незащищенность от пыли, малые диаметры блоков и барабанов, большое число точек перегиба и др.) приводят к быстрому их износу.

Машины с кривошипно-шатунным и гидравлическим приводом не имеют этих недостатков. Изменение скорости при подъеме ковша достигается соответствующим взаимным расположением звеньев механизма.

Структура механизма подъема обеспечивает режим скорости, весьма благоприятный для зачерпывания и для работы двигателя.

При механическом приводе с лебедкой или с кривошипно- шатунным механизмом обычно имеет место только подъемное движение и в отдельных случаях — для разгрузки ковша и возвращения его в исходное положение — вращательное, которое- осуществляется без дополнительного механического двигателя.

В погрузчиках с гидравлическим приводом при простой кинематической схеме легко получить несколько относительных движений ковша, что достигается установкой дополнительных рабочих цилиндров, работающих от одного насоса. Достоинства гидропривода: компактность конструкции, отсутствие подверженных сильному износу муфт, тормозов, зубчатых и червячных колес, подшипников и других деталей, необходимых при механическом приводе, а также плавность в работе и простота управления. Гидропривод широко применяется в современных одноковшовых погрузчиках.

Указанные особенности гидропривода обусловили конструкцию погрузчиков со сложным движением ковша и рукояти, приближающихся по своей кинематической схеме к одноковшовым экскаваторам.

4. Связь ковша с машиной определяет основную кинематическую структуру погрузчика и отчасти способ заполнения и разгрузки ковша.

По этому признаку различают погрузчики с ковшом: а) на подъемной рукояти, б) шарнирно укрепленным на подъемной каретке и в) скипового типа на ходовых роликах.

Широкое распространение имеет первый тип погрузчиков, причем наиболее просты по конструкции машины, имеющие рукоять, шарнирно связанную с корпусом, но без поворота относительно нее ковша.

Недостатком таких погрузчиков является малая боковая устойчивость при верхнем положении ковша, особенно во время работы на неровных площадках.

Более устойчивы и компактны по конструкции машины с катящейся рукоятью. Ковш перемещается от места загрузки до места опорожнения без подъема на значительную высоту.

Эти машины применяются у нас для погрузки породы в вагонетки при прохождении подземных выработок. Английская фирма «Эймко» выпускает их также для работы на поверхности. При зачерпывании они развивают очень большие усилия и предназначены для работы в тяжелых условиях.

Недостатком машин, имеющих жесткую связь ковша с рукоятью, является постоянная, нерегулируемая высота разгрузки ковша, что во многих случаях ограничивает или делает невозможным применение их для подачи грузов на транспортные устройства с несоответствующей высотой приемного кузова.Опорожнение ковша в машинах, имеющих специальный гидропривод или простейший механизм с использованием силы ‘ тяжести для поворота ковша относительно рукояти, может производиться на разной высоте.

К машинам с поворотным ковшом, шарнирно укрепленным на подъемной каретке, относятся, например, универсальные автопогрузчики. При замене ковша вилками, крановой стрелой и т. д. автопогрузчики могут работать на погрузке тарных грузов, леса и др. Обычно они имеют специальный гидропривод для поворота ковша в период зачерпывания и разгрузки.

В погрузчиках старого типа для поворота ковша на цапфах использовался механизм наклона рамы.

На рис. 1 изображен погрузчик отечественного производства грузоподъемностью 1,5 г с электроприводом, аккумуляторной батареей и ковшом для работы с сыпучими грузами. Ковш не имеет специального привода для поворота. Для опрокидыва- иия ковша при разгрузке используется основной привод подъема.

Рис. 1. Электропогрузчик с ковшовым захватным органом без специального привода для поворота ковша при зачерпывании

Машины без специального привода для поворота ковша относительно рукояти или каретки просты по конструкции, но менее удобны в эксплуатации. Хорошее заполнение ковша таких машин возможно лишь при глубоком внедрении их в штабель и высоко расположенном центре вращения рукояти.Машины с ковшом на ходовых роликах и движением его по направляющим, работающие по принципу скипового подъемника, сравнительно просты по конструкции и в обслуживании. Они имеют всего два привода: ходового устройства и подъемную лебедку. Верхнее строение машины, состоящее из направляющей рамы и поддерживающей конструкции, весьма громоздко. Разгрузка ковша возможна лишь при верхнем его положении по направляющей раме. Для регулирования высоты разгрузки в машинах нового типа предусмотрено дополнительное подъемное устройство, при помощи которого можно менять высоту разгрузочного участка направляющей рамы.

Описанные погрузчики имеют те же недостатки, что и машины с лебедкой барабанного типа.

5. Направление движения ковша относительно машины при разгрузке в значительной мере определяет характер маневрирования машиной и продолжительность ее рабочего цикла.

Наиболее простое маневрирование с минимальным перемещением машины по площадке возможно при повороте стрелы с ковшом в вертикальной и горизонтальной плоскостях. По своей кинематической схеме такие погрузчики приближаются к экскаваторам с верхним поворотным строением; они удобны в эксплуатации, но сложны по конструкции.

Погрузчики, у которых разгрузка ковша происходит впереди машины, т. е. с той же стороны, что и зачерпывание, требуют сложного маневрирования; после зачерпывания машина должна задним ходом отойти от штабеля, развернуться, подойти к автомашине, вагону или другому объекту погрузки и после опорожнения ковша, повторных разворота и углового захода вернуться к штабелю для следующего зачерпывания. Эти операции усложняют работу водителя, неблагоприятно отражаются на производительности погрузчика, способствуют износу его ходовых частей и складской площадки, особенно при гусеничном ходовом устройстве.

Просты по конструкции и не требуют сложного маневрирования погрузчики, у которых ковш разгружается при движении его с рукоятью назад через машину. По этому принципу работают, например, тракторные лопаты.

Во время работы погрузчик располагается между штабелем и загружаемым объектом; для зачерпывания и разгрузки ковша производятся простейшие возвратно-поступательные движения по площадке. Длительность рабочего цикла у этих машин незначительна.

Существуют также конструкции, в которых предусмотрена разгрузка ковша при движении его вперед или назад через машину.

6. Направление и форма кривой зачерпывания по отношению к остову машины существенно- влияют на заполнение ковша и сопротивление при зачерпывании. Кривая зачерпывания является траекторией относительного движения передней кромки ковша при его подъеме из- штабеля с грузом. Обычно эта кривая является дугой окружности.

При верхнем расположении центра вращения ковша кривая наклонена в сторону штабеля, что способствует увеличению зоны зачерпывания и, следовательно, улучшению заполнения ковша. В этом случае не требуется глубокого первичного внедрения ковша в штабель, но, как показали опыты, наблюдается, значительное измельчение зачерпываемого материала.

При кривой зачерпывания, имеющей форму вертикальной я ли почти вертикальной линии, объем зоны зачерпывания при прочих равных условиях уменьшается. Кроме того, значительное количество груза при зачерпывании высыпается из ковша. Для хорошего заполнения ковша машины должны работать с большой первичной глубиной его внедрения, что приводит к большой нагрузке на привод подъема в начальный период работы. когда от штабеля сразу отрывается вся масса груза, расположенная над днищем ковша.

Если кривая зачерпывания по отношению к остову машины наклонена назад, то осыпание материала лишь несколько уменьшается, а характер зачерпывания в основном остается таким же, как и в предыдущем случае.

Чтобы улучшить заполнение ковша и уменьшить первичную глубину внедрения, в машинах двух последних типов (с вертикальной и наклоненной назад траекторией относительного движения передней кромки ковша) часто применяют так называемый экскаваторный способ зачерпывания. Поступательное движение ковша в сторону штабеля и подъем его при этом частично совмещаются во времени, что приводит к смещению траектории абсолютного движения передней кромки ковша, т. е. фактической кривой зачерпывания, в сторону штабеля.

В отдельных случаях на одноковшовых погрузчиках устанавливается специальное погрузочное устройство типа бункера или кузова. Как правило, погрузка чаще всего ведется непосредственно из ковша.

При постоянной высоте разгрузки ковша иногда устанавливается направляющий погрузочный лоток для некоторого регулирования высоты сбрасывания груза.

Установка на погрузчике специального бункера или кузова целесообразна при значительной дальности пробега погрузчика от места зачерпывания к месту погрузки. Предварительное заполнение ковшом бункера или кузова уменьшает число пробегов, повышает производительность и срок службы ходовых частей машины.

Расположение бункера на большой высоте делает эти машины мало устойчивыми, особенно при работе на неровных и наклонных площадках.

Читать далее: Одноковшовые погрузчики с электрическим приводом

Категория: - Погрузчики

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

• 
  Раздатка уаз
• 
  Уаз раздатка
• 
  Перевозка жби панелей
• 
  Перевозка панелей жби
• 
  Ивеко еврокарго
• 
  Нормы расхода топлива
• 
  Прицеп для перевозки труб
• 
  Маз 4370
• 
  Подшипник качения
• 
  Бычок машина
• 
  Какие причины обусловили рост дорожно транспортных происшествий в нашей стране