Одноковшовые погрузчики

Одноковшовые погрузчики предназначены для погрузки сыпучих и пустоватых материалов в транспортные средства.

Некрепкие грунты могут разрабатываться погрузчиками без предварительного их рыхления. Погрузчики могут быть использованы и как выемочно-транспортные при расстоянии транспортировки до 50м.

Применяются погрузчики в горной и строительной промышленности (карьеры, перегрузочные узлы).

9.1. Классификация одноковшовых погрузчиков

1. По грузоподъемности погрузчики делятся на:

- малогабаритные (грузоподъемность до 0,5 т) 5кН;

- легкие (0,6…2,0 т) 6-20 кН;

- средние (2,1…4,0 т) 21…40 кН;

- тяжелые (4,1…10 т) 41…100 кН;

- большегрузные (> 10 т) > 100 кН;

ГОСТом предусмотрен выпуск погрузчиков грузоподъемностью 3,4,6,10 т; 30,40,60,100 кН;

2. По направлению погрузки погрузчики могут быть:

- с передней разгрузкой;

- боковой разгрузкой;

- задней разгрузкой;

Наибольшее распространение погрузчики с передней разгрузкой.

3. По типу погрузочного оборудования погрузчики могут быть:

- полуповоротными;

- перекидные;

- фронтальные.

При полуповоротном оборудовании осуществляется боковая разгрузка. Перекидное оборудование осуществляет только заднюю разгрузку ковша. Фронтальное оборудование позволяет осуществлять только переднюю разгрузку со стороны разработки материала.

На карьерах применяется в основном только фронтальные погрузчики.

4. По типу ходовой части погрузчики бывают:

- пневмоколесные;

- гусеничные.

Пневмоколесные погрузчики более маневренные и более производительные, а гусеничные – способны создавать большие напорные усилия на исполнительный орган (ковш), и как следствие могут разрабатывать более тяжелые грунты.

В последние годы создали пневмогусеничные колеса (пневматическое колесо с металлическим гусеничным протектором), которые обладают достоинствами колесного и гусеничного двигателя.

5. по типу механизма управления ковшом погрузчики бывают:

- с гидравлическим механизмом управления;

- с канатным механизмом управления;

Наибольшее применение первого типа.

6.По характеру воздействия гидроцилиндров на ковш механизмы погрузчиков подразделяются на:

- безрычажные;

- рычажные;

Рычажные механизмы могут быть:

- одноступенчатые;

- многоступенчатыми;

Наиболее широко применяются погрузчики с гидравлической системой управления с одноступенчатым рычажным механизмом.

Схема одноступенчатого рычажного механизма погрузчика

с перекрестной системой рычагов.

1- ковш; 2- стрела; 3- гидроцилиндр подъема стрелы; 4- гидроцилиндр разворота ковша;  

Точки крепления рычагов и гидроцилиндров выбираются так, что бы при подъеме и опускании ковша его наложение относительно горизонта осталось почти неизменным, что устраняет потери грунта и освобождает машиниста от слежения за положением ковша.

9.2. Рабочее оборудование погрузчика

Рабочее оборудование погрузчика состоит из таких частей:

- ковша;

- стрелы;

- гидроцилиндра подъема стрелы;

- системы рычагов;

Основной рабочий орган погрузчика – ковш. Он представляет собой емкость с плоским днищем и закругляемой задней стенкой. С боков ковш закрытый стенками. Передняя часть днища оснащается режущей кромкой. Для работы в тяжелых условиях ковш снабжается зубьями. Ковш характеризуется емкостью или грузоподъемностью, которая является основной характеристикой всего погрузчика.

Грузоподъемность ограничивается максимальной нагрузкой (Р) на переднюю ось. Определим величину грузоподъемности погрузчика из уравнения моментов относительно точки О.

где: вес груза в ковше,

вес погрузочного оборудования,

Р- максимальная нагрузка на переднюю ось,

вес тягача;

Величина;

Геометрическая емкость ковша определяется по формле:

масса груза, кг;

средний объемный вес (масса) разрабатываемого грунта

- коэффициент наполнения ковша.

Ширина ковша принимается равной:

;

габаритная ширина базовой машины (тягача);

Высота разгрузки ковша определяется по формуле:

наибольшая высота бортов транспортных средств;

дополнительный запас высоты бортов;

Вылет рабочего органа L (расстояние от выступающих частей машины до режущей кромки ковша, находящегося на максимальной высоте при максимальной высоте разгрузки).

ширина кузова грузовика;

дополнительный зазор безопасности;

Размеры ковша

Размеры упрощенной формы поперечного сечения ковша можно определять по следующим формулам.

Величина зева ковша равна:

где

Размеры для построения ковша могут определяться по формулам:

;

Размеры стрелы и шарниров могут быть приблизительно определены по следующим формулам:

9.3. Способы погрузки грунта

В зависимости от свойств черпаемого материала применяются следующие способы черпания:
- раздельный;

- совмещенный;

-экскаваторный;

Раздельный способ состоит в том, что ковш, установленный горизонтально на уровне поверхности движения погрузчика, внедряется в навал до упора в него задней стенки ковша за счет поступательного движения погрузчика. Затем ковш поворачивается на себя идо отказа (на полный угол запрокидывания) без продвижения погрузчика.

После этого ковш поднимается в транспортное положение (на высоту 300…400мм) и погрузчик задним ходом отъезжает от забоя.

Подъезд к месту разгрузки ковша совмещенной с подъемом его на высоту разгрузки.

Раздельный способ применяется при черпании легких сыпучих материалов (песок, уголь, шлак и др.)

Совмещенный способ черпания заключается в том, что горизонтально установленный ковш внедряется в навал на 0,2…0,5 длины ковша. После этого ковш поворачивается на себя с одновременным подъемом стрелы и поступательном движении погрузчика.

При таком способе режущая кромка ковша перемещается параллельно поверхности навала.

При этом способе наполнение ковша получится наилучшее, а усилие внедрения в 2…3 раза меньше, чем при раздельном способе.

Экскаваторный способ характеризуется тем, что вначале ковш внедряется в навал на 1/3 своей длины. Последующее наполнение ковша осуществляется за счет подъема стрелы и поступательного движения погрузчика.

При выходе режущей кромки из навала ковш поворачивается на себя и погрузчик отъезжает к месту разгрузки.

После набора грунта погрузчик отъезжает от забоя к месту разгрузки в транспортное средство или отвал.

Наиболее производительными способами для погрузки в автотранспорт, по сравнению с другими существующими способами является V-образный и челночный.

При V-образном способе самосвал располагается у забоя под углом к погрузчику на небольшом от него расстоянии. Погрузчик после черпания грунта движется задним ходом, затем поднимает ковш и движется вперед с поворотом вправо или влево на разгрузку.

При челночном способе погрузчик с заполненным ковшом отходит на некоторое расстояние от забоя задним ходом по прямой. Затем под ковш задним ходом поднимается автосамосвал. После разгрузки ковша самосвал несколько подает вперед, освобождая путь погрузчику к забою. Так повторяется до полной разгрузки самосвала (4…5 раз).

9.4. Определение производительности одноковшовых погрузчиков

Эксплуатационная сменная производительность погрузчика определяется по формуле:

,

где геометрическая емкость ковша, м³;

коэффициент наполнения ковша,;

коэффициент использования погрузчика во времени,;

- продолжительность смены, час;

коэффициент разрыхления грунта;

продолжительность цикла, с,:

;

время наполнения ковша,;

время разгрузки ковша,;

время движения груженого погрузчика к месту к месту разгрузки:

путь порожнего погрузчика, м;

- скорость порожнего погрузчика, м/ч;

При длине транспортировки < 30 м скорости принимают:

При использовании погрузчиков в качестве погрузочно-транспортного оборудования и длине пути транспортировки >50 м по дорогам с твердым покрытием скорости принимают:

- груженого- 13…25 км/ч;

- порожнего- 15…30 км/ч;

Максимальная скорость движения гусеничных погрузчиков 10…11 км/ч.

9.5. Техническая характеристика отечественных одноковшовых погрузчиков.

1. Грузоподъемность, кН- 20…100

2. Емкость ковша, м - 1,25…5,0

3. Мощность двигателя, л.с.- 95…360

4. Наибольшее тяговое усилие, кН- 6…230

5. Масса погрузчика с тягачом, т- 8,5…40

6. скорость движения, км/ч- 0…50

Лекция 27.

Дата добавления: 2014-10-17