Разработка грунта экскаваторами. Рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов. Эксплуатационная производительность и пути ее повышения. Расчет параметров экскаваторного забоя.

Рабочий цикл одноковшового экскаватора: Заполнение ковша; Перемещение к месту выгрузки; Выгрузка в отвал или на транспорт; Обратный ход в забой.

Рабочие параметры одноковшовых экскаваторов при разработке выемок, котлованов и траншей: максимально возможная глубина копания, высота копания, наибольший и наименьший радиусы копания на уровне стенки экскаватора, радиус выгрузки и высота выгрузки.

Рабочие параметры экскаватора

Rmin - минимальный радиус резания;

Rmax - максимальный радиус резания;

– Н - глубина копания;

Rв - радиус выгрузки;

Нв - высота выгрузки.

В технических характеристиках экскаваторов любой марки приведены, как правило, максимальные показатели этих машин: радиусы резания, выгрузки, высота выгрузки и др. Однако работа на максимальных параметрах приводит к быстрому износу экскаватора и, как следствие, к снижению производительности. Поэтому для производства земляных работ выбирают оптимальные рабочие параметры, составляющие 90% паспортных данных.

Пространство, в котором размещается экскаватор и происходит разработка грунта, называют экскаваторным забоем, его форма и размеры зависят от оборудования и рабочих параметров экскаватора, размеров выемки и принятой схемы разработки грунта.

Экскаваторный забой – рабочее место экскаватора, в которое входят:

Высота или глубина забоя должны быть достаточными для заполнения ковша экскаватора за одно черпание. Если высота забоя мала (при разработке планировочной выемки), целесообразно использовать экскаватор в паре с бульдозером, который разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая достаточную высоту забоя, что дает возможность эффективно использовать экскаватор.

Важно расположение экскаватора и транспортных средств. Они должны располагаться так, чтобы средняя величина угла поворота экскаватора от места заполнения ковша до места выгрузки была минимальной, поскольку поворот стрелы может расходовать до 70% рабочего времени экскаватора в течение цикла.

а) - прямая лопата с канатным управлением рабочим оборудованием; б) - обратная лопата; в) - драглайн; г) - грейфер;

д) - профиль забоя прямой лопаты с гидравлической системой управления; е) - то же, обратная лопата; ж) - грейфер;

Rk - радиус копания; Rв - радиус выгрузки; +Н - высота копания; −Н - глубина копания; Hв- высота выгрузки

В зависимости от расположения экскаватора относительно выемки и его перемещения в процессе разработки грунта, экскаваторный забой может бытьлобовой и боковой:

Лобовой забой – экскаватор разрабатывает грунт впереди себя и отгружает его в транспорт, стоящий сбоку или сзади.

Разработка выемок способом лобового забоя затрудняет работу транспорта. Кроме того, средний угол поворота платформы экскаватора для погрузки грунта в транспортные средства, особенно при работе в узких забоях, может достигать 180°, что увеличивает время рабочего цикла экскаватора и снижает производительность. Более эффективна разработка грунта способом бокового забоя.

Лобовой забой может быть:

• узким В=(0,8÷1,5)Rрез - см. ниже схемы проходок- рис.а);
• нормальной ширины В=(1,5÷1,9)Rрез (используется односторонняя выгрузка транспорта) - см. ниже схемы проходок рис.б);
• уширенным В≥2,5 Rрез (двустороннее расположение транспорта) - см. ниже схемы проходок- рис.в), г).

Боковой забой - грунт разрабатывается перед собой и с одной стороны от себя. Транспорт подается сбоку от экскаватора и перемещается параллельно экскаваторной проходке. При этом обеспечиваются благоприятные условия для движения транспорта, а средний угол поворота составляет 70... 90°.

Экскаваторная проходка – выемка, образующаяся в результате последовательной разработки грунта при периодическом перемещении экскаватора в забое.

Экскаватор с прямой лопатой

Экскаватор прямая лопата стоит на дне разрабатываемого забоя, разрабатывает грунт выше уровня стоянки, на небольшую глубину он может отрывать грунт и ниже горизонта стояния, для чего устраивают пандус, позволяющий установить машину в забое выемки.

Прямая лопата представляет собой открытый сверху ковш с режущим передним краем, жестко насаженный на рукоять, которая шарнирно соединена со стрелой машины и выдвигается вперед с помощью напорного механизма. Опорожняется ковш путем открывания его днища. Такая конструкция прямой лопаты обеспечивает ей наибольшую производительность. Для рыхления грунта режущий край ковша снабжен зубьями. Это относится ко всем видам сменного оборудования, но выпускаются ковши и без зубьев - со сплошной (обычно полукруглой) режущей кромкой. При разработке грунтов I и II групп экскаватор может быть оборудован ковшом увеличенного объема.

Одноковшовые экскаваторы с рабочим оборудованием "прямая лопата" целесообразно применять для разработки выемок значительных размеров при отсутствии грунтовых вод или незначительном их притоке. При разработке грунта с погрузкой в транспорт "прямая лопата" - наиболее производительный вид рабочего оборудования. Экскаватор с таким оборудованием размещается на подошве забоя и разрабатывает грунт выше уровня стоянки. Разработка грунта, как правило, осуществляется с погрузкой в транспортные средства, которые могут располагаться на одном уровне с экскаватором или выше подошвы забоя.

В зависимости от ширины котлована лобовая проходка экскаватора прямая лопата может быть:а), б) - прямолинейной; в) - зигзагообразной; г) - поперечно-торцевой: боковая проходка - применяется при разработке широких котлованов

Расчет параметров экскаваторного забоя Нормальный лобовой забой

Rор - оптимальный радиус резания, Rор = (0,8÷0,9)Rmax;

lп - величина рабочей передвижки экскаватора,

lп = Rmax - Rmin или lп =0,75 Lрукояти;

полная ширина нормальной лобовой проходки составит

Уширенный лобовой забой

• Зигзагообразная проходка В=(2,5÷3,0)R

, где Rст - радиус резания на уровне стоянки

• Поперечно – торцевая проходка В=(3,5÷3,8)R

, где n – количество поперечных передвижек экскаватора.

Расчет параметров бокового забоя

, где m – показатель крутизны откоса, H – глубина выемки.

Дата добавления: 2015-08-03