Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основные теоретические сведения




Порядок выполнения работы

Цель работы

Краткая характеристика работы

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Тема: Сооружение траншей экскаваторами непрерывного

действия

 

Экскаваторами непрерывного действия ведут проходку выработок (траншей, канав), непрерывно разрабатывая и транспортируя породу в отвал или кузов транспортного средства.

Целью работы является ознакомление с конструкциями экскаваторов непрерывного действия и определение его рабочих параметров для заданных условий.

 

 

3.1. Студент определяет свой вариант исходных данных по табл. 2.1 и 2.2 (номер задания определяется по последним цифрам зачетной книжки): по последней цифре определяется номер варианта по таблице 2.1 и 2.2, а по предпоследней цифре зачетной книжки определяется характеристики грунта (табл. 1.2).

3.2. После краткого ознакомления с конструкциями роторных экскаваторов по каталогам и плакатам, определить техническую (максимальную) производительность траншейного экскаватора.

3.3. Определить эксплуатационную производительность экскава-тора.

3.4. Определить затрачиваемую мощность (на копание грунта).

3.5. Вычертить схему разработки траншеи.

3.6. Выбрать тип экскаватора в соответствии с заданными условиями.

Таблица 2.1

Параметры Варианты
                   
Диаметр трубопровода, мм                    
Длина участка траншеи, км                    

 


Таблица 2.2

Параметры Варианты
                   
Категория Грунта по ДорНИИ   I   II   III   IV   I   II   III   IV   I   II

 

 

По конструкции рабочего органа экскаваторы разделяются на цепные многоковшовые, цепные скребковые, роторные многоковшовые и роторные бесковшовые (фрезерные). В индексах серийно выпускаемых экскаваторов непрерывного действия отражены их основные конструктивные особенности.

Роторные траншейные экскаваторы (ЭТР) представляют собой навесное, прицепное и полуприцепное землеройное оборудование к переоборудованному гусеничному трактору и предназначены для разработки траншей прямоугольного и трапецеидального профиля в однородных немерзлых грунтах I...IV категорий, не содержащих крупных каменистых включений (до 300 мм), а также в мерзлых грунтах при глубине промерзания верхнего слоя до 1,1... 1,5 м. Глубина отрываемых ЭТР траншей, определяется диаметром ротора. Увеличение глубины копания связано со значительным возрастанием диаметра и массы ротора и поэтому рациональный предел глубины копания для ЭТР не превышает 3 м.

Роторные траншейные экскаваторы непрерывного действия состоят из двух основных агрегатов: тягача, представляющего собой переоборудованный промышленный трактор и рабочего органа (рис. 2.1).

Рабочий орган экскаватора состоит из двух основных устройств: ротора и транспортера. Ротор предназначен для разработки грунта и подачи его на транспортер. Он представляет собой жесткое полое колесо сравномерно расположенными ковшами, оснащенными режущим инструментом.

При разработке траншеи в неустойчивых грунтах к раме рабочего органа с двух сторон крепят ножи-откосники, срезающие грунт со стенок траншеи и придающие тем самым последним трапецеидальную форму поперечного сечения. Обрушиваемый грунт подхватывается ковшами ротора и высыпается на транспортер.

 

Рис. 2.1. Конструктивная схема роторного полуприцепного экскаватора:

1 – тягач; 2 – механизм подъема рабочего органа; 3 – цепная передача;

4 – транспортер; 5 – ротор; 6 – задняя опора; 7 – подборный щит;

8 – ножи откосники

Транспортер предназначен для удаления разработанного ротором и ножами-откосниками грунта в отвал (бруствер). Он расположен в верхней части внутренней полости ротора перпендикулярно к продольной оси экскаватора и укреплен на раме рабочего органа. При отрытии траншеи ротор, вращаясь, разрушает зубьями грунт, который, попадая затем в ковши, поднимается ими вверх по специальному щиту, ограничивающему просыпание грунта, до места разгрузки на транспортер. Транспортер подхватывает высыпающийся из ковша грунт, разгоняет его и выбрасывает в сторону от траншеи, образуя ровный отвал.

Подача экскаватора обеспечивается движением тягача на рабочих скоростях. Современные модели отечественных траншейных экскаваторов имеют 16 рабочих передач, изменяющих скорость рабочего хода в диапазоне 20…500 м/ч.

Передача энергии от дизеля тягача к основным исполнительным механизмам (роторному колесу, отвальному конвейеру, гусеничному движителю) и вспомогательному оборудованию (механизмам подъема рабочего органа и конвейера) осуществляется с помощью механической, гидравлической или электромеханической трансмиссии. Широкое распространение в городских условиях получили ЭТР с одномоторным приводом и механической трансмиссией, конструктивные и кинематические схемы которых имеют мало различий.

 

Рис. 2.2. Схема и определение зависимости между основными

размерами рабочего органа роторного экскаватора и траншеи

Рассмотрим в качестве примера типовую конструкцию ЭТР с ме­ханической трансмиссией, предназначенного для рытья траншей глубиной до 2,0 м, и шириной 1,2 м (рис. 2.3, а).

Экскаватор состоит из гусеничного тягача 1 и навесного рабочего органа для рытья траншей и отброса грунта, шарнирно соединенных между собой в вертикальной плоскости. Рабочий орган машины ротор, опирающийся на четыре пары роликов 8, жесткий ротор 12 с 14-ю ковшами 11, внутри которого помещен поперечный двухсекционный ленточный конвейер 7, состоящий из горизонтальной и наклонной (откидной) секций. Позади ротора установлен зачистной башмак 10 для зачистки и сглаживания дна траншей. У тягача уширен и удлинен гусеничный движитель для повышения устойчивости и проходимости машины и исключения возможного обрушения стенок траншеи при движении над ней тягача.

 

Рис. 2.3. Схема роторного прицепного траншейного экскаватора

В трансмиссию тягача включен гидромеханический ходоумень­шитель для бесступенчатого регулирования рабочих скоростей дви­жения машины при копании траншей. На тягаче установлена допол­нительная рама с размещенными на ней механизмами привода и подъема-опускания рабочего органа. Рама имеет две наклонные на­правляющие, по которым с помощью пары гидроцилиндров 2 и двух пластинчатых цепей 4 гидравлического подъемного механизма перемещаются ползуны переднего конца рамы рабочего органа при переводе его из транспортного положения в рабочее и наоборот. Подъем и опускание задней части рабочего органа (рис. 2.3, а) осу­ществляются парой гидроцилиндров 3, штоки которых шарнирно прикреплены к верхней части стоек, связанных с задним концом рамы цепями 5. При копании траншей задняя часть рабочего органа находится в подвешенном состоянии. Установка откидной части ленточного конвейера в наклонное рабочее положение и опускание ее при транспортировке машины производятся гидроцилиндром через полиспаст с траверсой. Изменением угла наклона откидной части конвейера достигается различная дальность отброса грунта в сторону от траншеи.

Роторное колесо состоит из двух кольцевых обечаек 6 (рис. 2.4) связанных между собой ковшами 1 и поперечными стяжками 3. Каждый ковш открыт с двух сторон и имеет в передней части карманы 4 для крепления сменных зубьев 5, а в задней – цепное днище 2, способствующее лучшей разгрузке ковша, особенно при разработке вязких и увлажненных грунтов. С наружной стороны колец ротора приклепаны секции круговых зубчатых реек 7, находящиеся в постоянном зацеплении с двумя ведущими шестернями 8 механизма привода роторного колеса. В зависимости от грунтовых условий ковши ротора оснащаются сменными зубьями-клыками двух типов: с наплавкой передней режущей грани для разработки немерзлых грунтов и армированных твердосплавными износостойкими пластинами для мерзлых. Специальная расстановка зубьев на ковшах позволяет вести разработку тяжелых и мерзлых грунтов крупным сколом и обеспечивает хорошую наполняемость ковша при работе в легких грунтах.

  Рис. 2.4. Ковш ЭТР  

 

Рис. 2.5. Роторный полуприцепной экскаватор типа ЭТР

Эксплуатационная производительность роторных траншейных экскаваторов по выносной способности (м3/ч)

Пэ = 3,6nmqKHKвKP,

 

где n – частота вращения ротора, с-1; m – число ковшей;

q – вместимость ковша, л;

Кн – коэффициент наполнения (Кн = 0,9...1,1);

Кв – коэффициент использования машины по времени

в – 0,7...0,85);

Кр – коэффициент разрыхления грунта (Кр – 1,1... 1,4).

Для экскаваторов траншейных (ЭТР и ЭТЦ) первые две цифры – глубина копания в дециметрах, третья – порядковый номер модели. При модернизации после цифрового обозначения добавляют буквы по порядку алфавита. Например, индекс ЭТР-204 обозначает: экскаватор траншейный роторный, предельная глубина копания – 20 дециметров, четвертая модель.

Главным параметром экскаватора непрерывного действия является глубина копания.

При одинаковой вместимости ковшей траншейные экскаваторы роторного типа почти в два раза имеют большую мощность двигателя и примерно в столько же раз большую производительность, чем экскаваторы цепного типа. Роторные экскаваторы по сравнению с цепными позволяют значительно уменьшить потери производительности от просыпания породы. Достоинством цепных экскаваторов по сравнению с роторными являются большая эффективность работы в липких и вязких породах, меньшие массы и большие глубины копания.

Рабочий орган траншейного экскаватора роторного типа оснащается сменными зубьями, которые могут быть установлены по различным схемам.

Вместимость ковшей экскаваторов непрерывного действия измеряется в литрах.

В таблице 2.3 приведена техническая характеристика отечественных роторных траншейных экскаваторов.


Таблица 2.3

Техническая характеристика роторных экскаваторов

Показатели ЭТР-134 ЭТР-204А ЭТР-223А ЭТР-224А ЭTР-253A ЭТР-254А
             
Наибольшая глубина копания, м   1,3   2,0   2,2   2,2   2,5   2,5
Ширина копания по дну, м 0,28 1,2 1,5 0,8 2,1-3,2 1,8-2,1
Базовая ширина Tpактop TT-4 Тягач с использованием узлов трактора Т-130МГ Трактор ДЭТ-250М Тягач с использованием узлов трактора K-701, Т-130
Двигатель: марки номинальная мощность А-01МЛ   -   - Д-160   -   - - 30В   ЯМЗ- 240 БМ
Наибольшая техническая производительность, м3            
Скорость рабочего хода, м/ч   10-480   -   10-300   -   20-350   0,5-5,6
Регулирование скоростей рабочего хода   БЕССТУПЕНЧАТОЕ
Транспортная скорость, км/ч 2,2-9,8 - 1,6-5,2 - 2,3-6,0 5,0-5,6
Ротор: диаметр по зубьям ковшей, мм частота вращения, об/мин число ковшей (зубьев) вместимость ковша   15,9     (18)   -   7,8-9,6       7,2-9,6         7,2-9,0         7,4         7,7      
Конвейер: ширина ленты, мм скорость ленты, м/с - - 3,9-5,0 3,9-5,0 3,9-5,0 5,0 3,5-5,0
Среднее давление на грунт, МПа 0,065 0,06 0,068 0,06 0,087 0,08
Размеры в транс-портном положе-нии, мм: длина ширина (без кон-вейера) высота            
Масса экскаватора, т   18,3   31,4   33,5   31,1   58,8   49,5

Скребковые двухцепные экскаваторы (рис. 2.6) представляют собой навесное на переоборудованный серийный гусеничный трактор землеройное оборудование в виде наклонного двухцепного скребкового рабочего органа для разработки грунта с отвальным ленточным конвейером для эвакуации грунта в сторону от траншеи. Они предназначены для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля глубиной до 4,0 м, шириной по дну 0,8 и 1,1 м и шириной по верху до 2,8 м в талых грунтах I...III категорий с каменистыми включениями размером до 200 мм. Двухцепные экскаваторы имеют механический привод рабочего органа, бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода гидромеханическим ходоуменьшителем, гидравлический привод отвального конвейера и механизма подъема-опускания рабочего органа.

Рис. 2.6. Схема двухцепного траншейного экскаватора

Рабочий орган включает наклонную раму 7 коробчатого сечения, шарнирно прикрепляемую сзади к тягачу, и обегающие раму замкнутые пластинчатые цепи 5, к которым на одинаковом расстоянии друг от друга крепятся ковши или режущие элементы скребкового типа 10 и транспортирующие заслонки 11, образующие подобие ковшей. В передней части рамы смонтирован приводной вал с двумя ведущими звездочками 4 цепей и предохранительной муфтой предельного момента, в задней – натяжные звездочки 8 цепей с винтовым натяжным устройством. На раме установлены также промежуточные ролики 9, поддерживающие рабочие ветви цепей и уменьшающие провисание их холостых ветвей. Для увеличения глубины копания раму рабочего органа удлиняют дополнительной вставкой, увеличивают длину цепей и количество скребков. Скребки на рабочем органе размещены по специальной схеме (рис. 2.6, в), обеспечивающей наименьшую энергоемкость процесса копания. При движении тягача вперед и одновременном движении скребковой цепи относительно наклонной рамы скребки отделяют грунт от массива, а заслонки поднимают его из траншеи на высоту приводных звездочек цепи, при огибании которых грунт выгружается на поперечный (к продольной оси движения машины) ленточный конвейер 3 и отбрасывается им в сторону от траншеи. Глубина отрываемой траншеи зависит от угла наклона рамы рабочего органа и регулируется механизмом ее подъема, включающим два гидроцилиндра 1 и два рычага 2. При копании траншей с наклонными стенками на рабочем органе устанавливают активные цепные откосообразователи 12. Верхние концы цепей шарнирно прикреплены к качающемуся балансирному рычагу 14 с центральным шарниром, нижние – к эксцентрично установленным пальцам натяжных звездочек 8 рабочего органа, сообщающих откосообразо-вателям возвратно-поступательное движение.

Грунт, отделяемый цепями от целика, обрушивается на дно траншеи, откуда выносится на поверхность транспортирующими за­слонками рабочего органа. Сменное рабочее оборудование экскаватора для разработки мерзлых грунтов, промерзших на глубину до 1,2 м, монтируется на основной раме рабочего органа и представляет собой скребковый рабочий орган, оснащенный зубьями с износостойкой наплавкой.

Рассмотрим типовую кинематическую схему двухцепного ЭТЦ (рис. 2.7). Вращение приводному (турасному) валу 12 с ведущими звездочками 13 цепей 8 передается от дизеля через муфту сцепления, распределительную коробку 2, редуктор реверса 5, конический редуктор 16, верхний редуктор 11 и пневмокамерную муфту 10 пре­дельного момента.

С помощью редуктора реверса можно изменять направление движения цепей рабочего органа. Движение цепным откосообразователям 9 сообщается от натяжных звездочек 7 рабочего органа. Автономный привод ведущих концевых барабанов ленточного конвейера14 осуществляется от гидромоторов 15 через встроенный в каждый барабан планетарный редуктор. Питаются гидромоторы конвейера от нерегулируемого насоса 4. Регулируемый насос 3 питает гидромотор 17, который обеспечивает передвижение экскаватора при копании траншей и бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода в диапазоне 5... 150 м/ч.

Для транспортного передвижения используется механическая трансмиссия базового трактора 6.

Техническая производительность двухцепных траншейных экскаваторов в грунтах I категории составляет до 220 м3/ч, мощность силовой установки до 84 кВт, скорость движения скребковой цепи 0,8...1,2 м/с, ленты конвейера – 2,5...4,5 м/с, рабочая скорость передвижения машины 5...150 м/ч.

Основными недостатками ЭТЦ являются: довольно высокая энергоемкость процесса копания, низкая долговечность цепей, ра­ботающих в абразивной среде, и сравнительно невысокая произво­дительность.

 

Рис. 2.7. Типовая кинематическая схема двухцепного траншейного

экскаватора

Эксплуатационная производительность цепных траншейных экскаваторов со скребковым рабочим органом (м3/ч)

 

Пэ = 3600bchcvuKnKвKp,

где bc – ширина скребка, м;

hc – высота скребка, м;

vuскорость движения скребковой цепи, м/с;

Кн – коэффициент заполнения экскавационных емкостей

н = 0,35...75), зависит от характера грунта, толщины срезаемой стружки, длины и формы забоя, угла наклона рабочей цепи к горизонту);

Кв – коэффициент использования машины по времени

в – 0,5...0,65);

КР – коэффициент разрыхления грунта в процессе разработки

р = 1,1...1,5).




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 2072; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.037 сек.