Экскаватор

Министерство  образования и науки РФ

ИрГТУ

 

 

Кафедра СДМ  и ГС

 

 

 

 

 

Введение  в специальность

Реферат на тему: «Экскаваторы»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст.гр. СДМу-10-1

Шишмарев  В.И.

Проверил: Захаренко А.В.

 

 

Иркутск 2010

Содержание

1)Назначение и области применения экскаваторов                                     стр.3

 

2) Классификация  и основные части экскаваторов                                       стр.5

 

3)Структура  индекса одноковшовых универсальных  экскаваторов        стр.11

 

4)Забой  экскаватора                                                                                              стр.12

 

5)Производительность  одноковшового экскаватора                                   стр.12

 

6)Зависимость  производительности экскаватора  от продолжительности операции  копания                                                                                                  стр.13

 

7)Зависимость  производительности экскаватора  от величины угла поворота  стрелы                                                                                                                      стр.14

 

8)Тенденции  развития                                                                                          стр.16

 

9)Список  литературы                                                                                             стр.17

 

 

 

 

 

 

 

Назначение  и области применения экскаваторов

Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные  для копания грунта с последующей  его выгрузкой в отвал или  в какие-либо транспортные средства, например автосамосвалы.

Экскаваторы пришли на смену землекопам, механизировали их трудоемкий ручной труд и значительно  повысили производительность земляных работ. Вместимость ковшей современных строительных экскаваторов может достигать 2—4 м.

Экскаваторщик, управляя из кабины рабочим оборудованием  машины, выполняет работу многих сотен землекопов. А если учесть, что можно обогревать воздух в кабине в холодное время года или, наоборот, охлаждать в жаркий период, защищать экскаваторщика от действия прямых солнечных лучей, пыли, дождя и снегал то становятся очевидными преимущества условий его труда перед прежними на земляных работах. Помимо этого машины могут быть снабжены собственными источниками света для освещения места работы в темное время. Фактически с помощью экскаватора удалось полностью механизировать труд землекопа.

В настоящее  время ни одна стройка в стране не обходится без экскаваторов. Их высокая производительность, способность работать в любых условиях, надежность, качество и разнообразие выполняемых ими земляных работ обеспечили этим машинам широкое применение в различных областях народного хозяйства. Недаром парк этих машин в нашей стране или, иными словами, общее количество экскаваторов, находящихся в ведении различных строительных организаций, составляет более 500 000. Однако потребность в них в связи с большим строительством в последние пятилетки так велика, что ежегодно на заводах изготавливается более 40000 экскаваторов.

Для каких  конкретно работ предназначены  экскаваторы? Их можно использовать при рытье котлованов, каналов, траншей, разработке выемок и насыпей, сооружении дамб и расчистке территорий, на вскрышных работах и в карьерах, при перегрузке сыпучих строительных материалов и планировочных работах и во многих других случаях.

Область их применения в строительстве практически  не ограничена. Там, где есть доступ для этой машины, земляные работы будут выполнены с высоким темпом и качеством.

Экскаваторы могут вести разработку грунта как  выше уровня площадки, на которой они  стоят, так и ниже этого уровня. Они могут действовать в стесненных условиях и разрабатывать грунт  под слоем воды, выгружать выкопанный грунт в транспортные средства и  отсыпать его на значительное расстояние от места копания в отвал, могут  окончательно отделывать уклон и  поверхность стенок траншей и  котлованов, а также с достаточной  точностью планировать горизонтальную поверхность строительной площадки или дна траншей и котлованов.

Очевидно, что каждый вид работы требует  применения приспособленных для  этого экскаваторов и предназначенного для каждого конкретного случая рабочего оборудования. Под рабочим оборудованием подразумеваются те узлы машины, при помощи которых экскаватор непосредственно копает грунт (ковш, стрела, рукоять с системой их привода). Играет определенную роль в этих случаях также тип ходовой части машин: снабжен ли экскаватор гусеничным ходом, дающим машине возможность доступа в любое место строительной площадки при отсутствии подъездных путей и при плохих грунтовых условиях или имеет он пневмоколесную ходовую часть, хотя и обладающую худшей проходимостью, но позволяющую быстро перемещать машину с объекта на объект. Для выполнения определенных работ имеет значение вид привода рабочего оборудования. Так, экскаваторы с гидравлическим приводом более производительны, лучше приспособлены для планировочных, отделочных операций, однако машины с канатной подвеской более применимы при отрывке и углублении каналов с помощью ковша-драглайна, при земляных работах на значительном удалении от машины. И, конечно, большую роль при аренде экскаватора играет возможность поворота рабочего оборудования или, иными словами, наличие у них поворотной платформы, которая создает широкие возможности для выгрузки грунта и прочих работ.

Таким образом, особенности конкретных видов земляных работ, которые необходим/) выполнить экскаватору, — например, вырыть котлован, траншею, канал, спланировать поверхность площадки или перегрузить строительные материалы, а также объем грунта, предполагаемого к выемке, и грунтовые условия на объекте диктуют применение экскаваторов с определенными рабочим оборудованием, ходовой частью и типом привода рабочего оборудования.

Для выполнения всех возможных видов земляных работ  выпускаются экскаваторы различного конструктивного исполнения. Их можно  разделить на две большие группы: одноковшовые и многоковшовые.

Одноковшовые  экскаваторы (их называют иногда экскаваторами  цикличного действия) все операции по копанию грунта, его перемещению и выгрузке выполняют последовательно и циклично: сначала заполняют ковш грунтом, затем поворачивают загруженный ковш, в конце поворота выгружают грунт из ковша (в отвал или транспортные средства) и, наконец, возвращают порожний ковш в начальное положение для загрузки. Далее этот цикл операций повторяется.

Многоковшовые экскаваторы (их называют также экскаваторами  непрерывного действия) выполняют все рабочие операции по копанию, перемещению и выгрузке грунта одновременно. Пока часть ковшей или ножей режет грунт, другие перемещают его, а третьи — выгружают. При работе этих машин нет ярко выраженного повторяющегося цикла рабочих операций.

Однаковшовые  экскаваторы получили большее распространение  в строительстве, чем многоковшовые, в связи с тем, что обладают большей универсальностью.

Универсальность – это способность экскаватора  выполнять разнообразные земляные работы, начиная от сооружения траншей, котлованов, каналов и кончая отсыпкой насыпей и дамб, а также вести погрузочно-разгрузочные работы. Конечно, все это экскаватор может выполнять только с помощью различного сменного рабочего оборудования.

 

 

 

 

Классификация и основные части экскаваторов

 

Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные  для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы а зависимости от использования рабочего времени для собственно копания грунта делят на две большие группы: непрерывного действия — многоковшовые и периодического (цикличного) действия—одноковшовые. Многоковшовые экскаваторы обе операции — копание грунта и его перемещение — выполняют одновременно; одноковшовые эти операции выполняют последовательно, прерывая копание на время перемещения грунта. Таким образом, рабочее время машины, в течение которого выбирают грунт, и производительность многоковшовых экскаваторов выше, чем одноковшовых. Несмотря на это, одноковшовые экскаваторы распространены шире, вследствие их универсальности, т. е. возможности применять их как на земляных, так и на погрузочно-разгрузочных работах в самых тяжелых, в том числе скальных (с предварительным взрыванием) грунтах. Применение многоковшовых экскаваторов ограничено; в основном их используют при рытье траншей и добыче нерудных материалов в карьерах с однородными грунтами без каменных включений. По способу перемещения экскаваторы бывают сухопутные и плавучие. По конструкции ходового устройства сухопутные экскаваторы подразделяют на гусеничные, колесные и шагающие (последнее применяют только на одноковшовых экскаваторах).

По типу применяемого основного (первичного) двигателя  современные экскаваторы бывают дизельными или электрическими. Выбор двигателя определяется условиями, в которых будет работать экскаватор. Так, дизели используют на экскаваторах там, где машину нужно сравнительно часто перевозить с места на место, например на строительстве нефте- и газопроводов, железных и шоссейных дорог, гражданском строительстве и т. п.

На экскаваторах, постоянно работающих в одном  месте, например в карьерах по добыче нерудных материалов, выгодно применять электродвигатели, которые проще и дешевле в эксплуатации.

По приводу  механизмов различают экскаваторы  одномоторные, у которых все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал, и многомоторные, у которых рабочие механизмы приводятся несколькими двигателями, независимо работающими друг от друга.

В СССР все  строительные одноковшовые экскаваторы  с механическим приводом выпускают одномоторными. Многомоторный привод применяют на строительных гидравлических экскаваторах.

По типу силовых передач движения от двигателя  к рабочии механизмам строительные экскаваторы делятся на механические и гидравлические.

 

У механических экскаваторов движение передается непосредственно от первичного двигателя ко всем механизмам с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных и других механических передач (механическая трансмиссия).

У гидравлических экскаваторов роль трансмиссии выполняют гидронасос (один или несколько), трубопроводы и гидродвигатели (гидромоторы или гидроцилиндры). В трубопроводах циркулирует рабочая жидкость, передающая энергию от насосов к гидродвигателям, которые приводят рабочие механизмы в движение.

Кроме перечисленных  признаков классификации, экскаваторы  каждой из групп отличаются друг от друга назначением, размерами и мощностью.

Одноковшовые  экскаваторы по назначению делят  на три основные группы: строительные универсальные, предназначенные для земляных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве; карьерные — для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений, а также скальных пород; вскрышные — для разработки полезных ископаемых (угля, руды) открытым способом. К последней группе относятся также и мощные шагающие экскаваторы—драглайны, используемые на горных работах для перекидки верхних слоев пород в выработанное пространство, а также на строительстве крупных гидротехнических сооружений.

Кроме этих основных групп выпускают еще  специальные экскаваторы, предназначенные для использования в определенных специфических условиях: подземные — для подземной разработки полезных ископаемых при большой мощности пласта, туннельные — для погрузки взорванной породы при проходке туннелей, торфяные — для добычи торфа и др.

В настоящем  учебнике описаны выпускаемые отечественной  промышленностью наиболее распространенные (массой до 22 т) одноковшовые универсальные строительные экскаваторы.

Одноковшовый  экскаватор (рис. 1) состоит из следующих  основных частей: ходового устройства 1, поворотной части и рабочего оборудования.

Ходовое устройство воспринимает и передает на основание (грунт) нагрузки от массы машины и нагрузки, возникающие при работе, а также обеспечивает передвижение экскаватора.

 

Ходовое устройство экскаваторов бывает следующих типов:

Г — гусеничное с минимально допустимой опорной поверхностью гусениц;

ГУ — гусеничное с увеличенной опорной поверхностью гусениц, предназначенное для

работы  на грунтах с низкой несущей способностью;

П— пневмоколесное, позволяющее увеличить мобильность экскаватора, облегчить и ускорить его переброску собственным ходом с одного строительного объекта на другой;

Ш —специальное шасси автомобильного типа, отличающееся от типа П тем, что, кроме двигателя, установленного на поворотной части экскаватора, на шасси установлен более мощный двигатель, -обеспечивающий передвижение экскаватора с большой скоростью; ходовое устройство типа Ш имеет прочную и низкую специальную раму, отличающуюся по конструкции от рамы шасси грузового автомобиля; А — шасси грузового автомобиля;

Тр — тракторное (обычно используют пневмоколесные тракторы).

Поворотная часть состоит из поворотной платформы 2 с механизмами и силовым оборудованием и рабочего оборудования 3.

Поворотная  платформа опирается через специальное  роликовое опорно-поворотное устройство на раму ходового устройства и может поворачиваться относительно него в горизонтальной плоскости. Одна и та же поворотная платформа может быть установлена на ходовые устройства различных типов.

В зависимости  от угла поворота поворотной платформы  в горизонтальной плоскости экскаваторы называют полноповоротными или неполноповоротными.

 

 

 

 

Поворотная  часть полноповоротного экскаватора  может вращаться вокруг вертикальной оси на неограниченный угол. У машин этого типа (рис. 2, а) на поворотной платформе установлены двигатель и основные рабочие механизмы, а также укреплено рабочее оборудование. Неполноповоротными изготовляют лишь небольшие экскаваторы на базе тракторов {рис. 2, б). У этих экскаваторов отсутствует поворотная платформа, а рабочее оборудование укреплено с помощью поворотной колонки непосредственно на ходовом устройстве, относительно которого оно вращается на ограниченный угол.