Экскаватор ЕК 14

Реактивная сила в точке  С определяется по формуле

Где      l₁ – длина стрелы (базовой и головной) и рукояти, м;

l ₂ – расстояние от точки D до центра тяжести рукояти, м;

l ₃– расстояние от точки D до центра тяжести стрелы, м;

l ₄ – длина базовой стрелы, м;

Q – внешняя нагрузка, Н;

G_P – масса рукояти, Н;  

G_C – масса стрелы, Н.

 

 

 

 

 

l₁ = 2,6 + 6,0 + 2,2 = 10,8 м;

l ₂ = 2,6 + 6,0 +2,2/2 = 9,7 м;

l ₃ = l₁/2 = 10,8/2 = 5,4 м;

l ₄ = 2,2 м

Подставляя найденные  значения реактивной силы точки С и внешней нагрузки в формулу суммы моментов относительно точки D, получим

Следовательно, сумма моментов от веса рабочего оборудования и грунта при заполнении ковша будет равна

 

3.2. Расчет рабочего оборудования.

Рабочее оборудование экскаватора  включает стрелу, рукоять и ковш с гидроцилиндрами. Гидроцилиндр рукояти  шарнирно прикреплен к стреле в точке О. шток гидроцилиндра присоединен к рукояти в точке С. Рукоять соединена со стрелой в точке D. В конце рукояти, в точке А, приложена внешняя нагрузка Q. Масса рукояти приложена к центру тяжести рукояти в точке В. Масса гидроцилиндра со штоком G_Ц приложена в точке Е.

Рукоять можно рассматривать, как балку длиной опирающуюся  в точках D и C.

От массы рукояти G_P и от внешней силы Q в точках D и C возникают реактивные силы.

Где      l₁ – длина стрелы (базовой и головной) и рукояти, м;

l ₂ – расстояние от точки D до центра тяжести рукояти, м;

l ₃– расстояние от точки D до центра тяжести стрелы, м;

l ₄ – длина базовой стрелы, м;

Q – внешняя нагрузка, Н;

G_P – масса рукояти, Н;

G_C – масса стрелы, Н.

Зная действующие нагрузки и углы расположения отдельных элементов  рабочего оборудования, можно определить силы, возникающие в этих элементах, в продольном и поперечном направлениях.

 

 

При расчете шатуна гидроцилиндра рукояти необходимо знать усилие, сжимающее шатун. В данном случае

Где      l₁ – длина стрелы (базовой и головной) и рукояти, м;

l ₂ – расстояние от точки D до центра тяжести рукояти, м;

l ₃– расстояние от точки D до центра тяжести стрелы, м;

l ₄ – длина базовой стрелы, м;

 

Q – внешняя нагрузка, Н;

G_P – масса рукояти, Н;

G_C – масса стрелы, Н;

α – угол наклона стрелы, град.; α = 20^ᵒ.

 

При расчете элементов  крепления гидроцилиндра рукояти  к стреле в точке О нужно знать усилия, передаваемые от рукояти и веса гидроцилиндра. Общее усилие, действующее в точке О по направлению оси гидроцилиндра:

Где      l₁ – длина стрелы (базовой и головной) и рукояти, м;

l ₂ – расстояние от точки D до центра тяжести рукояти, м;

l ₃– расстояние от точки D до центра тяжести стрелы, м;

l ₄ – длина базовой стрелы, м;

Q – внешняя нагрузка, Н;

G_Р – масса рукояти, Н;

G_ц – масса гидроцилиндра, Н;

G_C – масса стрелы, Н;

α – угол наклона стрелы, град.; α = 20^ᵒ;

β - угол наклона гидроцилиндра стрелы, град.; β = 30^ᵒ.

 

Задачу по определению  необходимого движущего усилия привода  называют прямой задачей. В обратной задаче по неизвестной движущей силе, например по развиваемой гидроцилиндром силе, находят допустимое значение полезного сопротивления – внешние  силы Q.

Копание поворотом ковша. На рабочее оборудование действуют наибольшие нагрузки в период копания гидроцилиндром ковша на максимальной глубине.

Если наибольшее усилие на режущей кромке ковша не может  быть достигнуто из-за ограниченной устойчивости экскаватора или ограничения  реактивного усилия в гидроцилиндре  рукояти, то за расчетное принимают  положение, при котором рукоять  повернута на угол, допускающий развитие максимального усилия на режущей  кромке ковша, что соответствует  расчетному положению рукояти 2р (см. рис 3.2 и ковша 3к (рис. 3.3.)).

Рис. 3.3. Схема к определению усилий в тяге ковша.

 

Максимальное реактивное усилие в цилиндре рукояти:

В этом случае при копании  поворотом ковша на его режущей  кромке развивается усилие.

Усилие на режущей кромке ковша:

Где      Р₁ – усилие на режущей кромке ковша в случае копании поворотом ковша;

Р₂ – нормальная составляющая Р₁.

Р₁ = 17840,15 Н

Р₂ = 3568,03 Н

 

3.3. Производительность  одноковшового экскаватора.

Производительность –  есть количество продукции вырабатываемой в единицу времени, выражаемое в  объеме.

Теоретическая производительность – это максимально возможное  количество продукции, вырабатываемое в единицу времени, непрерывная  работа при расчетных скоростях  рабочего движения и нагрузках.

 

 

      П = q × 3600 ÷ 16 = 0,5 × 225 = 112,5 м³/ч

 

Где     q – геометрическая вместимость ковша, м³;

n – конструктивно-возможное число рабочих циклов в час.

 

Где 16 – продолжительность  одного полного рабочего цикла, с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Организация и технология экскаваторных работ.

 

4.1. Транспортирование, хранение дорожных и строительных  машин.

 

Транспортирование дорожных и строительных машин  происходит ежесменно от эксплуатационной базы на объект применения, при возвращении  с объекта на эксплуатационную базу, с одного объекта на другой, а  также при внутриплощадочных  технологических переездах. Через  определенное время машины транспортируют на дальние расстояния к новым  местам использования, ремонтно-механических предприятиям. Машины могут транспортироваться: своим ходом, в прицепе к тягачу, на прицепах тяжеловозах, в кузове автомобиля или прицепа, по железной дороге, а  также водным и воздушным путем. Наиболее распространение в условиях эксплуатации имеют первые три вида транспортирования.

Экскаватор с гусеничным ходовым устройством перевозят  на прицепах-тяжеловозах на расстояние дл 200 км. В кузове автомобиля или  прицепа можно перевозить составные  части и сборочные единичные  машины.

Под хранением машины (ГОСТ 25646-95) подразумеваются содержание ее на используемом по назначению в заданном состоянии в отведенном для размещения вместе с обеспечением сохранности  и работоспособности в течение  заданного срока. Процесс хранения машин включает в себя: подготовку к хранению, установку на хранение. Консервацию, техническое обслуживание в период хранения, контроль над  правильным хранением, снятие машин  с хранения. Хранения машин может  быть межсменное (8-16ч), кратковременное (до 2 мес) и длительное (более 2 мес). Межсменное хранение машины осуществляют на эксплуатационной базе, строительной площадке (объекте), отстойнике участка  строящейся дороги. На открытых площадках  расстояние в ряду между поставленными  на хранение машинами должно быть не менее 0,7 м, между рядами – 0,6 м.

В закрытых помещениях и  под навесами расстояние между машинами в ряду и от машин до стен должно составлять не менее 0,7 м, а минимальное  расстояние между рядами – 1 м.

При хранении в закрытом помещениях достаточно в зимнее время  поддерживать температуру 5⁰ С.

 

 

 

 

 

 

В задачи межсменного хранения  входят: внешний уход за машиной  и обеспечение ее сохранности. Машины устанавливают на межсменное хранение комплектными, без снятия сборочных  единиц.

При подготовке машины к  кратковременному хранению необходимо провести очередное техническое  обслуживание и , кроме того, выполнить  следующее:

• восстановить поврежденную окраску всех окрашенных поверхностей. Причем места с поврежденной окраской предварительно очистить от ржавчины. Грязи и обезжирить;
• очистить все неокрашенные места от грязи и ржавчины, смазать солидолом, обернуть пергаментной бумагой в два слоя и обвязать шнуром;
• осмотреть замки и петли двери кабины, люков кабины и ящиков для запасного инструмента (ЗИП); устранить обнаруженные дефекты;
• проверить состояние проводки, контактных соединений; восстановить нарушенную изоляцию;
• проверить все приборы освещения, приклеить на стекла фор и кабины солидолом парафинированную или пергаментную бумагу так, чтобы не попала смазка на резиновые замки стекол;
• заполнить кратеры редукторов соответствующими (сезонными) сортами смазочных материалов; а гидросистему – рабочей жидкостью, соответствующей сезону.
• после консервации машины необходимо опломбировать дверь и ящик с ЗИПом.

При снятии машины с кратковременного хранения необходимо выполнить следующее:

• расконсервировать базовую машину и рабочее оборудование; распломбировать ящики ЗИПа, дверь, переднее окно и люк, а также расконсервировать ЗИП;
• стереть ветошью солидол (без промывки бензином) с ручек двери кабины и других, смазанных при постановке на хранение неокрашенных нерабочих поверхностей;
• снять бумагу со стекол кабины, протереть стекла сначала сухой ветошью, а затем смоченной в бензине и опять сухой;
• провести ежесменное техническое обслуживание;
• провести вхолостую работу всех механизмов и сборочных единиц, а также приборов освещения и сигнализации.

При подготовке машины к длительному хранению нужно выполнить очередное техническое обслуживание (в том числе сезонное, если наступил его срок), а также работы по подготовке к длительному хранению машины входит ее консервация. Технологический процесс консервации включает в себя: транспортировку машины к месту очистки. Наружную очистку и мойку. Доставку к месту консервации. А также замену масел и смазок, снятие сборочных единиц и деталей, нанесение защитных покрытий и герметизацию.

Машина, поступившая с  завода-изготовителя, может быть поставлена на хранение до 6 мес без дополнительной консервации. При снятии машины с  длительного хранения необходимо выполнить  все работы по ее снятию с кратковременного хранения и провести внеочередное техническое  освидетельствование. При обработке  сборочных единиц вхолостую и  под нагрузкой следует проверить  качество сборки. Надежность соединений и уплотнений. При реверсивной  передаче нужно провести обкатку  в обоих направлениях.

 

4.2. Особенности эксплуатации в зимнее время и в период жаркой погоды.

 

При подготовке к эксплуатации машин в зимнее время и в  период жаркой погоды необходимо иметь  в виду, что территория делится  на ряд климатических зон: умеренную, теплую, холодную и жаркую. Дорожные и строительные машины обычного исполнения могут эксплуатировать при температуре  до – 40 ⁰С; для районов, где температура опускается ниже – 40 ⁰С, создаются машины в северном исполнении (ХЛ). Зимний период наиболее труден для эксплуатации машин. В это время затрудняется запуск силовой установки, снижаются смазывающие свойства масел, повышается вязкость рабочей жидкости, снижаются прочностные свойства металлоконструкций и увеличивается нагрузки на них, а также повышается хрупкость резинотехнических изделий, возрастают число отказов сборочных единиц, расход топлива и рабочей жидкости и усложняется условия труда машинистов. Сезонное техническое обслуживание по переводу машины на зимнюю эксплуатацию проводят в октябре и приурочивают к очередному (по графику) техническому обслуживанию. При этом проверяют и подготавливают к зиме все сборочные единицы двигателя, гидрооборудования, детали трансмиссии и рабочего оборудования системы управления, а также кабину. Для эксплуатации зимой машины с дизельным двигателем применяют дизельные топлива – зимнее и арктическое.

В систему охлаждения заливают воду, подогреют до температуры 60…70 ⁰С, или незамерзающие смеси (антифризы). Для облегчения запуска двигателей топливный насос и топливные фильтры рекомендуется подогревать горячей водой. Перед началом работы двигатель прогревают до тех пор, пока температура жидкости в системе охлаждения не повысится до 50⁰С. Во избежание обледенения штоки гидроцилиндров не должны находиться длительное время открытыми, так как образовавшийся на них лед может повредить грязесъемники и резиновые кольца уплотнителей.