Классификация многоковшовых экскаваторов

1.По типу рабочего органа

• цепные (ЭТЦ) ; роторные (ЭТР)

2.По способу соединения рабочего органа с базовым тягачем

• с навесным рабочим органом ; с полуприцепным рабочим органом

3.По типу ходового устройства базового тягача

• гусеничные; пневмоколесные

4.По типу привода

• механические ; гидравлические ;электрические;комбинированные

По характеру работы все многоковшовые экскаваторы можно разделить на три группы (табл.2.2).

Таблица 2.2 Область применения многоковшовых экскаваторов

1. Машины разрабатывающие выемку за один проход (траншейные цепные, роторные, двухроторные, двухфрезерные и шнекороторные экскаваторные каналокопатели (рис.2.7).

2. Многопроходные машины, образующие выемку заданных размеров за серию последовательных проходов по одному и тому же месту (цепные мелиоративные экскаваторы на гусеницах и карьерные цепные поперечного черкания с рельсовым ходом (рис.2.8).

Рис. 12.7 Поперечные сечения выемок, образуемых многоковшовыми экскаваторами за один проход вдоль оси:
а – траншейными цепными продольного копания; б – траншейными роторными; в – двухроторными или двухфрейзерными каналокопателями;
г – шнекороторными каналокопателями; д, е, ж – траншейными цепными экскаваторами при использовании шнековых откосообрушителей.

Рис. 12.8 Схемы разработки грунта мелиоративными многоковшовыми цепными экскаваторами поперечного черпания:
а – с раздвинутыми гусеницами; б – то же, при размещении гусениц с одной стороны выемки; в, г, д – различные положения планирующего звена мелиоративного экскаватора; е – карьерном на рельсовом ходу при нижнем черпании; ж – то же, при верхнем черпании; 1 – промежуточное звено; 2 – основная рама; 3 – планирующее звено рабочего органа.

3.Многоковшовые роторные строительные и карьерные экскаваторы, работающие позиционно, с образованием выемок любых размеров при работе в транспортные средства (рис. 2.9).

Рис. 12.9 Схемы разработки грунта строительными полноповоротными роторными экскаваторами:
а – выше уровня стояния ( со дна забоя); б – ниже уровня стояния (с поверхности).

Наиболее широко в мелиоративном строительстве распространены траншейные экскаваторы используемые для рытья траншей с вертикальными стенками под трубчатый горизонтальный дренаж и трубопроводы различного назначения.
Эксплуатационная производительность (м3/ч) экскаваторов непрерывного действия можно определить в общем виде по формуле:

Пэ = 60 ·f·v0·kв

где: f– площадь сечения выемки за один проход, м2;
v0 – рабочая скорость передвижения экскаватора, м/мин;
kВ – коэффициент использования рабочего времени.

Рабочая скорость передвижения зависит от площади поперечного сечения, трудности разработки грунта и мощности двигателя машины.
Для ковшовых экскаваторов непрерывного действия производительность (м3/с) связана с их рабочими параметрами, а именно:

где:g– геометрическая вместимость ковша, м3;
vц – скорость движения цепи или окружная скорость ротора, м/мин;
kH – коэффициент наполнения ковшей;
kp – коэффициент разрыхления грунта;
kc – коэффициент, характеризующий трудность разработки грунта;
а – шаг ковшей, м.

Скреперы

2.2.1. Скреперы. Назначение, условия применения

2.2.2.Скреперы. Классификация

2.2.3.Скрепер полуприцепной. Устройство и принцип работы

2.2.4.Скреперы двухмоторные и двухковшовые

2.2.5.Применение скреперов

2.2.6.Подбор скреперов

2.2.7.Технология производства работ скреперами

2.2.8.Схемы движения скреперов

2.2.9.Производительность скрепера

2.2.10.Организация использования скреперов

2.2.1. Скреперы. Назначение, условия применения

Скрепер - землеройно-транспортная машина периодического действия с ковшовым рабочим органом. Ковш обычно установлен на пневматических колесах, редко - на гусеницах, открыт спереди и сверху и снабжен механизмами опускания для врезания в грунт, подъема в транспортное положение и разгрузки. Спереди ковш имеет заслонку, которая предупреждает высыпание грунта и регулирует толщину его слоя при разгрузке.

Скреперы предназначаются для послойной разработки грунтов и их транспортирования к месту укладки в насыпи или отвалы, с отсыпкой и планированием слоя заданной толщины.
Толщина срезаемой стружки грунта в зависимости от типо­размера скрепера составляет 0,12 - 0,35 м, а толщина отсыпаемого слоя 0,15 - 0,55 м. Скреперы применяют при разработке грунтов до IV группы включительно, не содержащих крупных (300 - 600 мм) каменных включений. При этом плотные и тяжелые грунты разрабатывают с применением трактора-толкача или их предварительно разрыхляют при помощи рыхлителей и бульдозеров с зубьями на отвале. Скреперы не применяют для работы на заболоченных участках и участках со значительным количеством валунов, а также для разработки переувлажненных грунтов и сыпучих песков, так как производительность скрепера в этом случае резко снижается.
Пределом экономически целесообразной дальности транспортирования грунта считается: для прицепных к гусеничным тракторам скреперов 300—500 м и для полуприцепных и самоходных скреперов с быстроходными пневмоколесными тягачами—до 2—4 км.

2.2.2. Скреперы. Классификация

Скреперы классифицируют по: емкости ковша, способу перемещения машины, способу загрузки ковша, способу разгрузки ковша, управлению рабочими органами и количеству осей.

1.По емкости ковшаскреперы разделяются на скреперы малой (доЗ м3), средней (до 10 - 12 м3) и большой (более 15 -18 м3) емкости.
Емкость современных скреперов увеличивается по мере роста мощности тракторов и колесных тягачей. В европейской практике геометрическая емкость ковша скрепера обычно не превышает 10 - 15 м3. В США на крупных гидротехнических строительствах с большими объемами земляных работ применяют скреперы с ковшами емкостью 15 - 30 м3 при мощности колесного тягача до 515 квт(700 л. с). Емкость сдвоенных ковшей у некоторых скреперных агрегатов достигает 109 м5 при мощности тягача 880 квт(1200 л. с.) (два дизеля па 440 квт).

2. По способу передвиженияразличают прицепные, полуприцепные и самоходные скреперы.
Прицепные скреперы буксируют гусеничным трактором или двухосным колесным тягачом; они могут быть одноосными - с ковшами малой емкости с разгрузкой преимущественно назад без планировки грунта, и двухосными - с ковшами средней, и большой емкости с разгрузкой грунта вперед с одновременной планировкой грунта нижней кромкой днища ковша.

У прицепных скреперов вес скрепера и грунта в ковше воспринимается ходовыми осями скрепера, не увеличивая сцепного веса трактора (тягача).

Рис. 2.1 Прицепной скрепер Д-458 с гидравлическим управлением
1 - рама; 2 - ось вращения ковша; 3 - ножи; 4 - боковые ножи; 5 - цепь транспортной подвески; 6 - транспортная сцепка; 7 - основная сцепка; 8 - передние колеса; 9 - дышло; 10 - трубопроводы; 11- гидравлический цилиндр; 12 - передняя заслонка; 13- шарнирно-рычажный механизм; 14 - ковш; 15 - задний буфер; 16 - задние колеса.

В рабочем цикле прицепного скрепера транспортные операции (груженый и холостой ход) занимают до 80% времени. Низкие скорости гусеничных тракторов (9 - 12 км/ч) ограничивают производительность прицепных скреперов на гусеничной тяге, и потому их целесообразно применять лишь при наличии тяжелых дорожных условий.

Полуприцепные скреперы состоят из двух частей - одноосного (преимущественно) или двухосного пневмоколесного тягача седельного типа и скреперного оборудования. При этом тяговое и скреперное оборудование представляет в целом единую машину. При необходимости колесный тягач может быть отсоединен от скреперного оборудования, с которым он органически не связан, и использован для других целей на строительстве.

Рис.2.2 Полуприцепной скрепер с одноосным тягачем

1 - ведущий мост тягача; 2 - одноосный тягач; 3 - ковш; 4 - днище ковша с ножами; 5 - задняя стенка; 6 - заслонка; 7 - передняя рама; 8 - буфер; 9 - гидравлические цилиндры выдвижения стенки; 10 - подъемные цилиндры; 11 - хобот; 12 - гидроцилиндры поворота скрепера.

Рис.2.3 Полуприцепной скрепер с двухосным тягачем (трактором)

1 - трактор; 2 - седельно -сцепное устройство ; 3 - рама; 4 - рукава и трубопроводы ; 5 - гидроцилиндр управления заслонкой ковша ; 6 - механизм управления заслонкой ковша; 7 - гидроцилиндр подъема и опускания ковша; 8 - заслонка ковша ; 9 - ковш; 10 - задняя стенка ковша ; 11 - гидроцилиндр управления задней стенкой ковша

У полуприцепных скреперов часть конструктивного веса скрепера и веса грунта в ковше передается в виде вертикальной догрузки на ведущую ось тягача, увеличивая его сцепной вес и улучшая за счет этого тяговую характеристику машины.

Самоходные скреперы представляют собой машину, у которой двигатель и скреперное оборудование встроены в общую конструкцию и органически с ней связаны. Выделение полуприцепных скреперов к одноосному тягачу в группу самоходных довольно условно, так как по конструкции они могут не отличаться от прицепляемых к двухосному тягачу. Все ходовые колеса самоходных скреперов выполняются приводными. Конструктивный вес, а также вес грунта в ковше распределяются на переднюю и заднюю оси примерно поровну, что наиболее благоприятно сказывается на тяговой характеристике машины.

Рис.2.4 Самоходный скрепер МоАЗ-60071

Фото и рисунок взяты с сайта http://spatzapchast.ru/

Наибольшее распространение в современной практике имеют полуприцепные скреперы, использующие типовые одноосные тягачи в качестве силового и тягового оборудования. |

3. По способу загрузки (наполнения) ковша различают скреперы с загрузкой под давлением срезаемой стружки грунта (наиболее распространенный способ) и с загрузкой при помощи элеватора. В первом случае наполнение ковша связано с преодолением значительных сопротивлений, во втором случае они снижаются, поскольку подъем грунта в ковш производится элеватором.

Рис.2.5 Принципиальная схема полуприцепного скрепера с элеваторной загрузкой

а — набор грунта; б — нагрузка грунта

Стремление к уменьшению энергоемкости загрузки ковша скрепера привело к созданию скреперов с элеваторной загрузкой ковша, при которой отпадает необходимость в применении бульдозера-толкача. Опытные образцы таких скреперов изготовлены с ковшами емкостью 14—20 м3.

Принципиальная схема полуприцепного скрепера с элеваторной загрузкой показана на рис.2.5. Ковш такого скрепера состоит из двух боковых стенок и наклонно приваренных к ним задней и передней торцовых стенок. Над передней стенкой установлен наклонный элеватор с ковшами скребкового типа, поднимающий грунт, срезанный ножами днища ковша. Поднятый элеватором грунт ссыпается в ковш скрепера. Для разгрузки грунта днище ковша гидравлическими толкателями откатывается назад по ходу машины.
Привод элеватора механический, от вала отбора мощности. Элеваторная загрузка обеспечивает высокий коэффициент наполнения ковша независимо от толщины срезаемой стружки грунта и ее физико-механических свойств.

При этом отпадает также необходимость применять вспомогательные бульдозеры для толкания скреперов при наборе грунта (особенно при разработке тяжелых плотных грунтов и использовании скреперов большой емкости).

4.По способу разгрузки ковша различают скреперы со свободной, принудительной, полупринудительной и со щелевой разгрузкой (вниз) (рис. 2.5).