Основные виды одноковшовых экскаваторов и их сменное рабочее оборудование, применяемых для разработки грунта

 

Прямая лопата разрабатывает грунт выше уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении от экскаватора, т.е. «от себя».

Различают маятниковые и напорные прямые лопаты. У маятниковой рукоять совершает только маятниковое движение относительно стрелы.

Обратная  лопата предназначена для разработки грунта ниже уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении к экскаватору, т.е. «на себя». Боковую обратную лопату используют для работы в стесненных условиях. Рабочее оборудование, которое монтируют из узлов прямой и обратной лопат, называют универсальной лопатой.

Для послойной разработки грунта применяют планировочное оборудование с ковшом или ножом.

Для планировочных работ  используют также рабочее оборудование с рабочим органом, укрепленным на стреле, изменяющей при работе свою длину и поворачивающейся в вертикальной плоскости. Такое оборудование называют землеройно-планировочным.

При больших глубинах копания  грунт ниже уровня стоянки разрабатывают драглайном с помощью ковша, подвешенного на канатах. Каналы очищают боковым драглайном.

Погрузочные и разгрузочные операции с сыпучими грунтами и дроблеными породами, а также копание колодцев с вертикальными стенками, очистку прудов и каналов выполняют рабочим оборудованием грейфера, снабженным захватывающим ковшом.

Для рыхления прочных и мерзлых  грунтов вместо ковша обратной лопаты гидравлического экскаватора устанавливают гидромолот.

С помощью кранового оборудования, устанавливаемого на экскаваторах, выполняют перегрузочные и монтажные работы.

Для забивки свай на экскаватор устанавливают  копер.

Основные конструкции ковшей обратной лопаты показаны на рисунке 8. Как правило, все такие ковши имеют полукруглую форму, в отличие от более прямоугольных прямых лопат. Это объясняется тем, что ковши обратной лопаты двигаются по более пологим траекториям и стружка, перемещаясь по такому ковшу, имеет меньшее сопротивление перемещению. При копании прямой лопатой в конце процесса наполнения траектория движения ковша более крутая, и грунт осыпается в ковш под действием собственного веса.

 

Рисунок 8 – Конструкции ковшей обратной лопаты: а — обратной лопаты; б — обратной лопаты для траншейных работ; в — погрузочные; г — планировочные; д — трапецеидальные для канав

 

Достаточно широко применяют грейферное и захватное оборудование. Для мягких материалов применяют захваты без зубьев, а для более прочных — с зубьями, многолопастные — для камней и штучных твердых грузов; для выполнения сельскохозяйственных работ используют вилочные захваты. Грейферы применяют также при копании колодцев, наращивая при этом рабочий орган.

На гидравлических экскаваторах может устанавливаться крановое оборудование (зачастую к задней стенке ковша крепят крюк), гидравлические и пневматические молоты для разрушения камней, дорожной одежды, скал; сверла для бетона и скал; рыхлящие зубья, трамбовки, оборудование для свайных работ, валки леса, срезки деревьев, уборки дворов, стрижки кустарника, сколки льда и др.

2.3 Примеры применения экскаваторов  и технические характеристики

Неполноповоротный экскаватор ЭО-2621В-3. Этот экскаватор (рисунок 9), относящийся ко 2-й размерной группе, предназначен для механизации земляных и погрузочных работ небольших объемов. Его монтируют на пневмоколесном тракторе ЮМЗ-6КЛ или МТЗ-80. Эта машина предназначена для разработки грунтов I—IV групп и погрузки сыпучих и мелкодробленых материалов. Машина оснащена рабочим оборудованием двух видов: экскаваторным и бульдозерным. Всего же машина может быть оснащена 22 видами сменного рабочего оборудования и рабочих органов.

Универсальный одноковшовый экскаватор ЭО-3323 (рисунок 10) предназначен для разработки котлованов, траншей, карьеров в грунтах I—IV групп, погрузки и разгрузки сыпучих материалов, разрыхленных скальных пород и мерзлых грунтов (размер кусков не более 200 мм), а также других работ [2].

Технические характеристики приведенных  экскаваторов приведены в таблице 1.

 

Рисунок 9 – Экскаватор ЭО-2621В-3: 1 — топливный бак; 2 — бак рабочей жидкости; 3 —  кабина машиниста; 4 — рычаг управления; 5 — гидрораспределитель; 6 — гидроцилиндр стрелы; 7 — гидроцилиндр рукояти; 8 — стрела; 9 — рукоять; 10 — гидроцилиндр ковша; 11 — ковш; 12 — рычаг; 13 — выносная опора; 14 — гидроцилиндр опоры; 15 — поворотная колона; 16 — насосная установка; 17,18 — рамы; 19 — гидроцилиндр отвала бульдозера; 20 — рама отвала; 21 — отвал бульдозера

Рисунок 10 – Гидравлический пневмоколесный экскаватор 3-й размерной группы   ЭО-3323 с оборудованием «обратная лопата»

 

Таблица 1 – Технические характеристики одноковшовых гидравлических экскаваторов

Наименование показателей	ЭО-2621В-3	ЭО-3323
Эксплуатационная масса с оборудованием «обратная лопата», т	6,1	13,8
Вместимость, м3: основного ковша обратной лопаты сменных ковшей	0,25 0,15-0,5	0,63 0,25-1,2
Двигатель	Д65	Д-240
Мощность двигателя, КВт	44	55-73
Частота вращения двигателя, мин-1	1750	2200
Скорость передвижения наибольшая, км/ч	19	19,4
Частота вращения поворотной платформы, мин-1	-	до 7,4
Наибольший угол подъема, град	13	22
Управление основными  механизмами	гидравлическое
Радиус, описываемый хвостовой частью, мм	-	2450

 

3 Принципиальная и кинематическая схемы штукатурной станции СО-114А, ее технические характеристики

Штукатурная станция  СО-114А (рисунок 11) является наиболее распространенной серийно выпускаемой станцией и применяется на объектах промышленного, гражданского и сельского строительства, обеспеченных системами электро- и водоснабжения и подъездными путями. Кузов станции совмещен с приемным бункером вместимостью 4 м³ для приемки товарного раствора из транспортных средств, размещенных на уровне стоянки станции. Бункер снабжен крышкой 9, управляемой гидроцилиндром 6. Высота приемной части бункера позволяет работать без пандусов. Внутри кузова размещены поршневой растворонасос 2 двойной производительности (2 и 4 м³/ч), поворотный струг 10, шнек 5, силовое оборудование, гидросистема, системы водоснабжения, вентиляции и отопления, электрооборудование и пульт управления 4.

Шнек-смеситель со встречной двойной  навивкой служит для побуждения и  подачи раствора к просеивающему устройству, состоящему из сита, двух катков-щеток и скребков, расположенных в. центре задней стенки бункера. Просеивающее устройство принудительно протирает раствор через сито и очищает сито от отходов. В боковых стенках приемного бункера предусмотрены люки для удаления высевок. Люки имеют систему привода, позволяющую управлять их открыванием или закрыванием с рабочего места оператора. На верхней части бункера расположены направляющие 8 для перемещения каретки 7. Последняя соединяется со стругом с помощью двух гидроцилиндров 12. Перемещение каретки в направляющих обеспечивается двумя гидроцилиндрами 14. Струг, предназначенный для порционного перемещения раствора в смесительную зону к шнеку-смесителю, представляет собой сварную конструкцию, заканчивающуюся в нижней части ножевой кромкой.

 

Рисунок 11 – Штукатурная станция  СО-114А

 

Гидросистема штукатурной станции приводит в действие каретку и струг. Она включает в себя насос 3 с электродвигателем, бак для масла, распределитель, гидроцилиндры. Растворонасос и шнек приводятся в действие от индивидуальных электродвигателей.

Работа станции осуществляется следующим образом. Загруженный в приемный бункер раствор поворотным стругом подается порциями к шнеку-смесителю, при вращении которого осуществляется побуждение раствора и подача его через просеивающее устройство в накопительный бак 13, откуда поршневым насосом 2 раствор транспортируется по раствороводу в поэтажные раздаточные бункера или непосредственно к рабочим местам штукатуров и форсунками наносится на поверхность. При побуждении раствора струг является подвижной стенкой, образуя закрытую смесительную камеру. В накопительном баке создается запас раствора, достаточный для бесперебойной работы растворонасоса в период подачи стругом очередной порции раствора из бункера в зону перемешивания. При необходимости в замес добавляется порция воды для доведения раствора до готовности подвижно стью не менее 7 см. Очистка смесительной зоны бункера осуществляется путем реверса шнека, при этом отходы перемещаются к боковым стенкам и через люки удаляются наружу. Кинематическая схема станции показана на рисунке 12.

Станция комплектуется  напорными резинотканевыми рукавами диаметром 38 и 50 мм. Станция оборудована системами водоснабжения, отопления и вентиляции, а также средствами пожаротушения. Обслуживает станцию один оператор. Недостатком станции является отсутствие виброактивной зоны на сетке сита и отсутствие побудителя в накопителе раствора.

В таблице 2 приведены технические  характеристики штукатурной станции  СО-114А [].

 

Рисунок 12 – Кинематическая схема штукатурной станции СО-114А: 1 – приемный бункер; 2 – струг; 3 – направляющие каретки; 4 – гидроцилиндры струга; 5 – каретка; 6 – шнек; 7 – щетки;  
8 – гидроцилиндры каретки; 9 – напорный растворовод; 10 – форсунка; 11 – расворонасос;  
12 – червячный редуктор; 13 – просеивающее устройство; 14 – цепная передача; 16 – крышка бункера

 

Таблица 1 – Технические характеристики бетономешалки СБ-16Г

Параметры	Числовое значение
Производительность, м3/ч	2…4
Вместимость бункера, м3	4
Тип растворонасоса	СО-167
Максимальное давление, развиваемое расворонасосом, МПа	3,5
Длительность подачи раствора, м: по горизонтали по вертикали	250 60
Установленная мощность, кВт	30
Напряжение, В	380
Габаритные размеры, мм	5200×3000×2500
Масса, кг	5000

 

 

4 Основные виды строительных подъемников и вышек, применяемых для выполнения строительных работ. Примеры их применения и технические характеристики

Строительные подъемники применяют для подъема строительных материалов и деталей на перекрытия или леса зданий, для подачи сыпучих материалов в смесительные машины и грохоты, а также для монтажных работ.

Они осуществляют перемещение  грузов главным образом в вертикальном направлении; горизонтальное перемещение этих грузов должно производиться другими механизмами.

Различают следующие типы строительных подъемников:

• мачтовые,
• скиповые,
• шахтные.

Мачтовые подъемники бывают одностоечные и двухстоечные. Они применяются для подъема грузов от 1,25 до 80 т на высоту до 48 м. При подъеме штучные грузы размещают непосредственно на площадке; для транспортирования сыпучих материалов, бетонной смеси, раствора на площадке устанавливают бадьи или ящики. На рисунке 13 показана схема одного из наиболее простых двухстоечных подъемников. Он состоит из опорной рамы 1, к которой крепится мачта 2 из двух швеллеров, соединенных связями. Мачта с рамой имеет подкосы, что создает большую жесткость конструкции. На раме установлена электролебедка 3. Подъемная платформа 4 движется по роликам вдоль швеллеров.

При высоте более 10 м такие подъемники должны крепиться к стене канатами или проволочными расчалками. Одностоечный подъемник состоит из одной направляющей в виде стойки, по которой перемещается платформа. Стойка устанавливается на опорном башмаке и крепится к стене при помощи кронштейнов. При высоте стойки до 20 м под башмаком помещается деревянная рама, которая закрепляется на лежневых якорях. Если высота стойки более 20 м, под нее подводят кирпичный или бетонный фундамент, и башмак стойки укрепляют анкерными болтами. Лебедка помещается на отдельной платформе.

Скорость подъема грузов в мачтовых подъемниках 15...45 м/мин. Масса двухстоечных подъемников составляет при высоте 10 м около 1,5 т, а одностоечных — 1,2 т, включая массу привода. Масса на каждые последующие Юм высоты составляет у двухстоечных подъемников 0,5 т, у одностоечных — 0,2 т.

Подъемники высотой до  Юм могут транспортироваться без разборки мачты. Современные конструкции подъемников оборудуют пневматическими колеса-3   ми.

Монтаж мачтовых подъемников  можно предварительно производить на земле 1

при горизонтальном положении мачты, а затем поднимать их с помощью вспомогательных мачт или других устройств. При возведении зданий высотой более 15 этажей широко применяются грузопассажирские подъемники (рис. 11.2, а), поднимающие не только строительные материалы, сантехническое оборудование и другие грузы, но и рабочих. Кинематическая схема этого подъемника не отличается от схемы двухстоечного подъемника. Мачта его более мощная и представляет собой сварную пространственную ферму из швеллеров и труб, состоящую из отдельных секций, каждая высотой 3 м. Вместо площадки такие подъемники имеют кабину, в которой размещаются подъемная лебедка и механизмы управления. Грузоподъемность составляет до 0,8 т груза, или до 10 человек. Скорость подъема — 35 м/мин. Подъем кабины осуществляется при помощи лебедки, оборудованной двумя колодочными электромагнитными тормозами. Запасовка грузового каната показана на рис. 11.2, б.

Подъемник оборудован устройством, ограничивающим изменение скорости перемещения кабины. На рис. 11.2, в приводится схема запасовки канатов ограничителя скорости. Если скорость каната увеличивается более чем на 15% от номинала, центробежный регулятор включает систему ловителей, которые останавливают кабину.

 

Рисунок 13 – Схема двустоечного подъемника	Рисунок 14 – Грузопассажирский  подъемник: а – общий вид; б – схема запасовки грузового каната; в – схема запасовки ограничителя скорости

 

 

Ковшовые (скиповые) подъемники (рисунок 15) применяют для подачи сыпучих материалов и растворов в бункера, смесительные машины и грохоты. Вместимость ковша обычно составляет 1 м³, скорость подъема 60 м/мин. Подъемник устанавливается в углубление, в которое опускается ковш 1, что значительно облегчает разгрузку автомобиля и наполнение ковша. Ковш поднимается при помощи каната 2 по направляющим 3. Для выгрузки ковша направляющие 3 на определенной высоте имеют изогнутую форму, благодаря чему по достижении этой высоты ковш опрокидывается.