Самоходные машины. Экскаваторы

У этих машин на поворотной платформе смонтированы все силовые агрегаты, пульт управления, рабочие механизмы и крепится рабочее оборудование.

Рабочее оборудование включает комплекс узлов экскаватора с  рабочим органом (ковш, крюк, грейфер  и др.). Грунт разрабатывают ковшом, после чего перемещают к месту  разгрузки в отвал или в  транспортное средство. В зависимости  от вида сменного оборудования применяют жесткую или гибкую подвеску рабочего органа. Характер работы определяет рабочее оборудование: прямую лопату, обратную лопату, драглайн, кран или грейфер.

Рабочий цикл экскаватора  выполняется в следующей последовательности: копание грунта; перемещение заполненного грунтом ковша к месту разгрузки; разгрузка грунта из ковша в отвал или транспортирующее устройство; перемещение ковша (поворот платформы) к забою; опускание ковша для подготовки к следующей операции копания.

Экскаваторы с  прямой лопатой — оборудование, предназначенное для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора. Прямая лопата с механическим приводом (рис. 2) состоит из следующих основных узлов: каната подъема стрелы, ковша, рукояти, стрелы, седлового подшипника. Рукоять к стрелке крепится седловым подшипником, с помощью которого рукоять поворачивается в вертикальной плоскости относительно стрелы и совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси рукоятки. При копании грунта ковшу нужно пройти положения —IV, изображенные на рис.2. Ковш поднимается подъемным канатом, огибающим головные блоки. Напор рукоятки осуществляется напорным механизмом, которым выполняется также обратное движение (возврат) рукояти. На универсальных строительных экскаваторах применяют канатные и зубчато-реечные (напорные механизмы).

 

Рис. 2. Схема  работы прямой лопаты

 

Ковш прямой лопаты состоит  из корпуса, откидного днища с  засовом и сменных зубьев. Зубья  имеют сужающийся к концу хвостовик, входящий в гнездо козырька. От выпадения зубья удерживаются в гнездах шплинтами.

Прямые лопаты в последние  годы оснащают ковшами с полукруглой  передней стенкой и с козырьком  в виде совка без зубьев. Ковш такой конструкции значительно  легче и имеет минимальное сопротивление при копании грунта, что, естественно, повышает производительность экскаватора.

На экскаваторах с  прямой лопатой применяют рукояти  двух типов: однобалочные (внутреннего  типа) и двухбалочные (внешнего типа). Однобалочная рукоять проходит внутри стрелы, а двухбалочная — снаружи. Рукоять может совершать возвратно-поступательное движение в направляющих седловины напорного вала, а также поворачиваться вместе с седловым подшипником в вертикальной плоскости относительно напорного вала. Конструкция рукояти определяет конструкцию напорного механизма.

Стрела прямой лопаты выполнена в виде сварной конструкции  из листовой стали. Тип рукояти определяет конструкцию стрелы. Стрела бывает двухбалочной при однобалочной рукояти  и однобалочной при двухбалочной рукояти.

В верхней части стрелы смонтированы на подшипниках блоки, через которые проходит канат  подъема ковша и стрело-подъемный  канат. Нижним концом (пятой) стрела пальцами крепится к поворотной платформе  и может поворачиваться при изменении ее угла наклона. В средней части стрелы расположен напорный вал.

Экскаватор с обратной лопатой — это оборудование, предназначенное для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора при рытье котлованов, траншей, выемок.

Обратная лопата (рис. 3) состоит из ковша, стрелы, рукояти и двуногой стойки. Ковш закреплен жестко к рукояти, шарнирно присоединенной к верхнему концу стрелы. При подтягивании каната рукоять поворачивается против часовой стрелки, ковш врезается в грунт (положение /; положения // и /// соответствуют транспортному положению и выгрузке грунта из ковша).

 

Рис. 3. Схема  работы обратной лопаты

 

Экскаватор-драглайн, для разработки грунтов, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора, стрела которого заменена натянутым между двумя башнями канатом, несущим ковш, называется "башенным". Такой драглайн может иметь "вылет стрелы" (расстояние между башнями) до 500 м. Ковш разгружается через дно, для чего ему часто придают серповидную форму, в противном случае разгрузкой управляет тяговый канат. Их используют в промышленном, водохозяйственном, транспортном и других видах строительства преимущественно при устройстве выемок, насыпей, отрывке котлованов, расчистке русел рек, разработке каналов и т.п. Кроме того, они используются для отделочных земляных работ при планировке площадей и зачистке откосов.

Экскаватор-струг. Данный тип экскаватора предназначен в основном для земляных работ на железнодорожных путях и очистки их от снега. Путевые струги производят нарезку новых и чистку старых кюветов, оправку откосов выемок, насыпей и балластной призмы и т.д. В средней части экскаватора расположены два боковых крыла. Они состоят из подвижных частей - основной, кюветной и откосной, которые устанавливают по очертанию поперечного профиля пути. Перемещается струг локомотивом, от которого поступает также сжатый воздух для пневматической системы управления.

Экскаватор-грейфер - для рытья колодцев, узких глубоких котлованов, траншей и тому подобных работ, особенно в условиях разработки грунтов ниже уровня грунтовых вод.

Экскаватор  с крановым оборудованием используется для механизации погрузочно-разгрузочных и монтажных работ на строительстве.

Экскаватор-копер используется для забивки свай и шпуров.

Экскаватор-корчеватель используется для раскарчевки пней, в дорожных и гидротехнических работах.

 

5. Расчет производительности

К основным факторам, влияющим на производительность экскаватора, относятся следующие:

• трудность разработки горной массы, которая оценивается категорией породы и ее состоянием. При разработке, например, влажной глинистой породы, которая налипает на ковш, уменьшается полезный объем последнего и увеличивается продолжительность цикла из-за более длительной разгрузки ковша. В зимних условиях плохо раздробленный мерзлый грунт также снижает коэффициент наполнения ковша;
• технические данные, состояние и надежность экскаватора;
• квалификация машиниста;
• качество забоя, оцениваемое его высотой, условиями подхода транспорта к месту погрузки, освещенностью;
• организация работ, зависящая от достаточности транспортных средств, состояния дорог, своевременного снабжения топливом, энергией, запасными частями и т.п.

 

Рабочий цикл одноковшовых экскаваторов состоит из следующих  операций:

 

Сменная производительность одноковшовых экскаваторов определяется также, как производительность машин  циклического действия:

 

 

6.Техника безопасности

Перед началом работы: 
1.Удостовериться в отсутствии подземных коммуникаций в зоне действия экскаватора. При наличии коммуникации должны быть отмечены указателями. 
2. В ночное время зона работы экскаватора и подъездные пути должны быть хорошо освещены. 
3. В населенных пунктах место работы экскаватора должно быть огорожено. 
4. Убедиться в полной исправности машины. 
5. Весь необходимый инвентарь и инструмент должен находиться на экскаваторе в предназначенном для этого месте. Посторонние предметы должны быть убраны. 
6. Проверить все ограждения вращающихся деталей и механизмов.

Работать без ограждений запрещено!

7. Проверить наличие  средств пожаротушения (огнетушителей). 8. При пуске двигателя соблюдать  все меры предосторожности, оговоренные  Инструкцией по эксплуатации.

Во время работы: 
1. Начиная работу, дать звуковой сигнал предупреждения. 
2. При работе экскаватор должен стоять на горизонтальной плоскости. 
3. На экскаваторах с пневмоколесным оборудованием должны быть опущены на грунт выносные опоры (аутригеры) и, если имеется, отвал бульдозера. 
4. При разработке высокого забоя удалять крупные камни, расположенные сверху. 
5. Передвижение автотранспортных средств начинать только по сигналу машиниста экскаватора. 
6. При взрывных работах отводить экскаватор на безопасное расстояние, а обслуживающий персонал – в укрытие. 
7. При остановке экскаватора ковш опустить на грунт и очистить от грязи. 
8. При появлении неисправности работу на экскаваторе немедленно прекратить, двигатель выключить до устранения поломки.

Запрещается: 
1. Во время работы находиться на экскаваторе посторонним лицам. 
2. Находиться в зоне работы экскаватора. Зоной работы считается пространство вокруг экскаватора, в котором может находиться ковш при максимальном вылете. 
3. Во время работы двигателя производить крепление деталей и их смазку, а также их осмотр в узких местах. 
4. При поднятом ковше регулировать тормоза и муфты лебедки. 
5. Ставить экскаватор в зоне возможного сползания грунта или работать под “козырьком” грунта. 
6. Проносить груженый ковш над кабиной автомашины. Шофер при загрузке должен находиться на безопасном расстоянии, если кабина его машины не защищена. 
7. Поворачивать платформу при заглубленном в грунт ковше. 
8. Работать в ночную смену с неисправным освещением, неполной заправкой топливом, водой, маслом и рабочей жидкостью в гидросистеме. 
9. Оставлять без присмотра экскаватор с работающим двигателем.

—-

Для безопасного ведения  работ машинист и его помощник обязаны строго соблюдать правила  техники безопасности на рабочем  месте и знать те положения, которые  оказывают влияние на работу экскаватора.

Нарушение этих правил может  привести к несчастным случаям как с обслуживающим персоналом, так и с другими работниками, находящимися на объекте, где работает экскаватор.

Общие положения

1. Перед началом земляных  работ должна быть получена  справка об отсутствии подземных  коммуникаций. Наличие таких коммуникаций должно быть отмечено знаками.

2. В вечернее и ночное  время фронт работы экскаватора  в забое, место разгрузки грунта  и подъездные пути должны быть  хорошо освещены.

3. В населенной местности  забои и участки работы экскаватора  следует ограждать и устанавливать щиты с предупредительными надписями. В ночное время ограждения должны быть освещены.

4. Обслуживающий персонал  должен получать каждый раз  точные указания о порядке  выполнения нового задания, а  также о соблюдении необходимых  мер предосторожности.

5. Лица, не имеющие  соответствующей квалификации и  не прошедшие инструктажа по  технике безопасности, к работе  на экскаваторе не допускаются.

Стажировка учащихся проводится под непосредственным наблюдением  мастера.

6. Перед пуском двигателя  машинист экскаватора обязан внимательно осмотреть машину и убедился в полной ее исправности. Работа на неисправном экскаваторе ни в коем случае не разрешается. О всех неисправностях машины или ненормальных условиях эксплуатации, которые могут привести к аварии, машинист обязан немедленно довести до сведения администрации предприятия.

7. На экскаваторе нужно  соблюдать чистоту, весь необходимый  инвентарь и инструмент следует  хранить в предназначенном для  этой цели месте. Находящиеся  на поворотной платформе посторонние предметы могут вызвать аварию.

8. Все вращающиеся  детали — зубчатые колеса, цепные  передачи, маховики и т. д. —  должны быть ограждены кожухами. Пуск в действие механизмов  при снятых кожухах не разрешается.

9. Перед пуском в  ход двигателя и механизмов машинист должен давать сигнал предупреждения.

При работе экскаватора  в забое

1. Во время работы  экскаватора пребывание на нем  посторонних лиц не разрешается,  так же как и нахождение  кого бы то ни было в радиусе  его действия.

Опасной является зона, представляющая круг, описанный из центра вращения поворотной платформы максимальным радиусом копания, увеличенным в 1,2—1,5 раза (большее значение для драглайна и обратной лопаты).

2. В период работы  двигателя и механизмов экскаватора  не разрешается крепление каких-либо  частей и их смазка. Осмотр  узлов, расположенных в тесных и опасных местах, также запрещается.

3. Не разрешается регулировать  тормоза при поднятом ковше.

4. При работе экскаватор  должен стоять на горизонтальной  площадке, которую выравнивают до  начала работы экскаватора.

5. При разработке высокого забоя следует удалять находящиеся на верху забоя крупные камни и другие предметы, так как грунт может осыпаться, повредить экскаватор и быть причиной несчастного случая.

Если сыпучий грунт  по каким-либо причинам не осыпается  под углом естественного откоса, этот угол следует создать искусственным путем. Не разрешается подкапывать грунт лопатой, стоя в направлении сползания его, так как грунт может обрушиться и послужить причиной несчастного случая. Воспрещается работать в забое, имеющем «козырек».

6. При погрузке грунта в автомашины категорически запрещается проносить ковш экскаватора над людьми и над кабиной шофера. При погрузке автомашины, не имеющей над кабиной предохранительного бронированного щита, шофер должен выходить из кабины и находиться на безопасном расстоянии.

7. Погрузка подвижного  состава разрешается только после  сигнала о его готовности под  погрузку. Подвижной состав во  время погрузки должен перемещаться  только по сигналу машиниста  экскаватора. Нельзя допускать  перегрузку и неравномерную загрузку транспортных средств.

8. Во избежание повреждения  рабочего оборудования платформу  экскаватора”^ наполненным ковшом  можно поворачивать только после  вывода ковша из забоя.