Область применения многоковшовых экскаваторов

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Применение — многоковшовый экскаватор

Применение многоковшовых экскаваторов при повышенной, влажности грунта ( например, в случае отогрева паром) и сильных морозах нецелесообразно, так как на ковшах намерзает грунт; кроме того, обмерзает и транспортерная лента, которая вследствие этого буксует на роликах. [2]

Возможно применение многоковшовых экскаваторов малых моделей и других землеройных снарядов, обеспечивающих необходимую производительность. [4]

Эффективность применения многоковшовых экскаваторов в значительной степени зависит от правильной организации производства работ и мастерства машиниста. [5]

Опыт конструирования, производства и применения многоковшовых экскаваторов ( за исключением траншеекопателей) у нас еще невелик. Отдельным разделам теории и исследования роторных экскаваторов посвящены монографии и тематические сборники УкрНИИпроекта [8, 13, 111], МИСИ [90], КИСИ [59] и других институтов. [6]

Рытье траншеи шириной 0 5 и глубиной до 1 2 м выполняется с применением многоковшовых экскаваторов типа ЭТ-121 и ЭТМ, а траншей больших размеров с применением траншейных экскаваторов типа ЭТ-251 или ЭТ-351. Рытье кабельных траншей вручную допускается только в исключительных случаях, при незначительной протяженности трассы с большим количеством пересечений. [7]

Наличие грунтовых вод при невозможности или нецелесообразности применения предварительного осушения грунта методом искусственного понижения уровня грунтовых вод также заставляет отказаться от применения многоковшовых экскаваторов и использовать одноковшовые, оборудованные драглайнами или грейферами, при помощи которых можно разрабатывать грунт из-под воды. [8]

Наличие грунтовых вод при невозможности или нецелесообразности применения предварительного осушения грунта методом искусственного понижения уровня грунтовых вод также заставляет отказаться от применения многоковшовых экскаваторов и использовать одноковшовые, оборудованные драглайнами или грейферами, при помощи которых можно разрабатывать грунт из под воды. [9]

При этом методе работ в зависимости от диаметра прокладываемого газопровода и характера грунта целесообразно использовать экскаваторы с объемом ковша обратной лопаты 0 15 — 0 3 м3, а в отдельных случаях до 0 5 м3 и более. Возможно применение многоковшовых экскаваторов малых моделей и других землеройных снарядов, обеспечивающих необходимую производительность. [11]

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. Применение многоковшовых экскаваторов ограничено: в основном их используют при рытье траншей и добыче нерудных материалов в карьерах с однородными грунтами без каменных включений. [12]

Перед производством вскрышных работ необходима тщательная планировка полосы передвижения землеройной техники. Через каждые 25 м по оси трубопровода следует забивать колышки с надписью глубины заложения трубы для своевременного регулирования рабочих органов землеройных машин. Вскрытие трубопровода наиболее целесообразно производить специальными цепными или роторными вскрышными экскаваторами в соответствии с диаметром трубопровода. На криволинейных участках и на участках, где невозможно применение многоковшовых экскаваторов , применяются одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой. В зависимости от грунтовых, климатических условий, периода строительства и других факторов возможно применение двух технологических схем по вскрытию трубопроводов. [13]

При той же мощности двигателя и скорости движения ковша удельное усилие резания, развиваемое многоковшовым экскаватором, значительно ниже такого же усилия одноковшового. Это объясняется тем, что общая длина режущей части находящихся одновременно в работе ковшей многоковшового экскаватора значительно превышает длину режущей части одноковшового экскаватора. Многоковшовый экскаватор является машиной непрерывного действия, и при той же мощности двигателя производительность его выше производительности одноковшового. Поэтому толщина стружки, снимаемой многоковшовыми экскаваторами, невелика. Они могут работать только в нетяжелых однородных грунтах без каменистых включений и менее универсальны, чем одноковшовые экскаваторы. Этим значительно сужается область применения многоковшовых экскаваторов в строительстве. [14]

Назначение, область применения и классификация экскаваторов

Экскаватором называется землеройная машина, предназначенная для разработки (копания и перемещения) грунта, легких горных пород в массиве или скальных в раздробленном состоянии.

Экскаваторы применяются для выполнения более половины земляных работ при строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений, автомобильных и железных дорог, аэродромов, гидротехнических систем и нефтепроводов, в карьерах при добыче строительных материалов и полезных ископаемых. С их помощью отрывают котлованы, траншеи, каналы, а также разрабатывают выемки и насыпи и отделывают откосы и стенки.

В дорожных войсках экскаваторы являются основной землеройной машиной, применяются самостоятельно и в составе комплектов и комплексов землеройно-транспортных машин для строительства и восстановления земляного полотна, возведения насыпей и сооружения выемок, при выполнении заградительных, карьерных и погрузочно-разгрузочных работ, для инженерного оборудования районов, участвуют в работе отрядов обеспечения движения.

Рабочий процесс экскаваторов состоит из отделения грунта от массива – копания, транспортировки грунта к месту разгрузки, разгрузки и возвращения рабочего органа в положение для нового копания.

Все экскаваторы в зависимости от времени рабочего процесса делят на две большие группы: непрерывного действия – многоковшовые; периодического (циклического) действия – одноковшовые.

Многоковшовые экскаваторы обе операции (копание грунта и его перемещение) выполняют одновременно; одноковшовые – последовательно, прерывая копание на время перемещения грунта. Таким образом, рабочее время машины, в течение которого выбирают грунт, и производительность многоковшовых экскаваторов выше, чем одноковшовых. Применение многоковшовых экскаваторов ограничено особенностью их конструкции. В основном применяются при рытье траншей и добыче нерудных материалов в карьерах с однородными грунтами без каменных включений.

Одноковшовые экскаваторы являются универсальными и имеют более широкую область применения:

применяются для разработки грунтов как выше, так и ниже уровня площадки установки экскаваторов;

используются для земляных, погрузочно-разгрузочных и других видов работ, для чего комплектуются несколькими видами сменного рабочего оборудования;

применяются для разработки грунтов I-II категории без предварительного рыхления забоя, грунтов III-IV категории, в том числе мерзлых и скальных грунтов, с предварительным рыхлением забоя взрывом или с помощью рыхлителей;

используются в стеснённых условиях, при разработке грунта под водой, выгружая его в транспортные средства или в отвал.

Промышленность изготавливает различные типы экскаваторов, которые классифицируются по способу перемещения, по типу применяемого основного двигателя, по приводу механизмов, по типу силовых передач, по типу системы управления, по конструкции ходового устройства, по углу поворота поворотной платформы, по конструкции исполнения рабочего оборудования.

По способу перемещения экскаваторы бывают сухопутными и плавучими. Сухопутные экскаваторы делятся на самоходные и перемещаемые тягачом на буксире или прицепе как без разборки, так и с демонтажем отдельных элементов.

По типу применяемого основного (первичного) двигателя современные экскаваторы выпускаются с дизельными или электрическими двигателями. Дизельные двигатели используются на экскаваторах, которые приходится часто перемещать с места на место (на строительстве автомобильных и железных дорог, строительстве нефтепроводов и т. д.). Электрические двигатели используются на экскаваторах, постоянно работающих в одном месте (например, в карьерах). Они проще и дешевле в эксплуатации.

По приводу механизмов различают экскаваторы одномоторные, у которых все рабочие механизмы запускаются одним или несколькими двигателями, работающими на один вал, и многомоторные, у которых каждый рабочий механизм приводится в действие отдельным (индивидуальным) двигателем.

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

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).

Электрический тип силовой передачи отличается от гидровлического типа видом силовых механизмов – электрогенератор, силовые электросети, электродвигатель (один или несколько).

По типу системы управления различают экскаваторы с рычажно-механическим, пневматическим, гидравлическим, электрическим и комбинированным (электропневматическим, электрогидравлическим) управлением. Рычажно-механическое управление из-за большого количества недостатков на большинстве машин заменено пневматическим или гидравлическим. Пневматическое управление устанавливают на машинах с одномоторным приводом и механической трансмиссией. Гидравлическое и электрическое управление используют при соответствующих видах привода.

По конструкции ходового устройства сухопутные экскаваторы подразделяются на гусеничные, пневмоколесные, шагающие (последние применяют только в одноковшовых экскаваторах).

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 (уширенное) 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 объекта на другой; СШ – 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 СШ имеет прочную и низкую специальную раму, отличающуюся по конструкции от рамы шасси грузового автомобиля; А – шасси грузового автомобиля; Тр– тракторное (обычно используются пневмоколесные тракторы); Пр– прицепное.

Читайте также  Российские экскаваторы модели

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 на поворотной платформе установлены двигатель и основные рабочие механизмы, а также укреплено рабочее оборудование.

Неполноповоротными изготавливают лишь небольшие экскаваторы на базе тракторов. 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 (180-270 0 ).

В зависимости от конструктивного исполнения рабочего оборудования одноковшовые экскаваторы бывают с гибкой, жесткой подвеской и телескопической стрелой.

Стрела, а иногда и рабочий орган (например, ковш) у экскаваторов с гибкой подвеской, подвешены на канатах, которыми приводятся в действие. Стрела и остальные элементы рабочего оборудования экскаватора с жесткой подвеской соединены шарнирно друг с другом и приводятся в действие гидроцилиндрами. К экскаваторам с телескопической стрелой относятся экскаваторы, у которых рабочий процесс сопровождается выдвижением и втягиванием стрелы.

Кроме перечисленных признаков классификации экскаваторы отличаются друг от друга конструкцией, назначением, размерами и мощностью. Одноковшовые экскаваторы в зависимости от назначения или рода выполняемой работы подразделяются на строительные, карьерные, вскрышные, специальные.

Строительныеэкскаваторы с ковшами вместимостью до 4 м 3 предназначаются для выполнения земляных и погрузочно-разгрузочных работ.

Карьерные экскаваторы предназначаются для работы в рудных, угольных и других карьерах.

Вскрышные экскаваторы с прямой лопатой и шагающие драглайны с ковшами вместимостью 25-160 м 3 применяются на открытых горных разработках и крупных строительных объектах (карьерах) для удаления вскрыши в отвал.

Специальные экскаваторы (туннельные, торфяные и т. д.) предназначены для использования в определенных специфических условиях.

Индексация (маркировка) одноковшовых экскаваторов, действующая в нашей стране, отражает основную их характеристику. Индексация экскаваторов основывается на размерной группе машин.

Устойчивость машин и возможность эффективного использования ковшей различных емкостей на соответствующем вылете стрелы, глубине или высоте копания определяет размерную группу экскаваторов.

Емкости ковшей приведены для ориентировки, т.к. они для данного экскаватора могут отличаться в два и более раз, в зависимости от категории разрабатываемого грунта.

Система индексации одноковшовых универсальных экскаваторов предусматривает следующую структуру индекса (рис. 6.1). Индекс экскаватора состоит из буквенных и цифровых групп.

Буквенная группа «ЭО» означает экскаватор одноковшовый. У экскаваторов войскового назначения в левой буквенной части индекса имеется буква В (ЭОВ — экскаватор одноковшовый войсковой).

Цифровая группа означает (по порядку их расположения): размерную группу; тип ходового устройства; исполнение рабочего оборудования; порядковый номер модели.

Рис. 6.1. Индексация одноковшовых экскаваторов

Буквы (А, Б, …) после цифр обозначают очередную модернизацию данной модели, а также ее специальное климатическое исполнение (ХЛ – северное; Т – тропическое; ТВ – для влажных тропиков).

Например, индексом ЭО-4125ХЛ обозначают экскаватор одноковшовый, полноповоротный, универсальный, IV размерной группы (вместимость основного ковша 0,65 м 3 ), на гусеничном ходу, с жесткой подвеской рабочего оборудования (гидравлический), 5-й модели, северного исполнения.

Наряду с рассмотренной может встречаться индексация, включающая буквенное обозначение типа неповоротной части и цифровую группу, обозначающую массу экскаватора. Например, индексом ЕК-17 обозначают экскаватор одноковшовый на пневмоколесном ходу массой 17 тонн.

Классификация многоковшовых экскаваторов

В Украине не многие компании занимаются продажей многоковшовых экскаваторов, хотя спецтехника из Европы отличается высоким качеством и работоспособностью.

По каким признакам классифицируются многоковшовые экскаваторы

Техника с несколькими ковшами приобретается для выемки большого объема грунта. Эти агрегаты работают непрерывно, так как почва одновременно вынимается и отсыпается, что позволяет повысить производительность.

Классификация проводится по различным признакам. Двигатель может работать от дизельного топлива или электричества, ходовая часть может быть гусеничная, колесная, шагающая, плавающая, рельсовая. Машина может перемещаться с одного места на другое самостоятельно или нет, осуществлять полный или неполный поворот.

Исходя из способа крепления рабочих органов, землеройная спецтехника с несколькими лопатами делится на 3 группы. Оборудование бывает:

  • цепное – для крепления 16-50 лопат использована укрепленная на раме двойная цепь;
  • роторное – для крепления 6-18 лопат размещены на боковой поверхности или окружности ротора;
  • стрелковое – для крепления ковшей использованы телескопические поворотные стрелы.

Исходя из направления движения ковшей, эта спецтехника делится на 3 вида:

  • продольного копания – лопаты на цепи или роторе движутся в одном направлении с агрегатом;
  • поперечного копания – лопаты на цепи движутся перпендикулярно агрегату;
  • радиального копания – радиус движения рабочих органов, прикрепленных на стрелах ротора, меняется по необходимости.

Хотя вся спецтехника полностью укомплектована, некоторые конструкторы дают возможность установить дополнительные рабочие органы. У нас Вы можете купить ковш на экскаватор, фрезы, резцы, скребки и другое навесное оборудование.

Сферы применения

По сфере применения землеройная спецтехника с несколькими лопатами делится на 3 группы:

  • карьерная(добывающая, вскрышная);
  • погрузчики(оснащенные лопатами с откидывающимся дном, транспортером, дозаторов в виде бункера);
  • специальная — для работы в болотах, под землей, под водой, на железной дороге.

Землеройные машины продольного копания используются для рытья траншей шириной 0,15-2 м и глубиной 1,2-8 м при устройстве каналов, осушительных, оросительных и городских инженерных систем. Экскаваторы поперечного копания чаще всего работают от нескольких мотором на электроприводе. Маломощное оборудование с ковшами 20-100 литров используется при необходимости выкопать котлованы глубиной не более 7-и метров. Если требуется глубина 20-60 метров, необходима техника с большой мощностью и объемом ковшей 650-4500 литров.

Преимущества и недостатки многоковшовых экскаваторов

Машины с многими лопатами пригодны для работы с однородными грунтами: песком, суглинком, супесью. Основная особенность – в процессе работы они непрерывно движутся, так как рабочие органы не способны перемещаться без поступательного движения машины.

Наиболее эффективна эта спецтехника при рытье траншей с одновременной выгрузкой грунта. Большое количество лопат повышает производительность. Профиль траншей может быть в виде трапеции, прямоугольника, ступеней. Отсутствие перерывов облегчает работу машиниста. Он может просто наблюдать за процессом, периодически меняя глубину и направление.

К преимуществам этих агрегатов можно отнести:

  • сравнительно небольшой вес;
  • полезную на 100% работу;
  • одновременное копание, перемещение и выгрузку грунт;
  • возможность проводить сортировку добываемого материала;
  • возможность разработки на большую глубину;
  • окончательную отделку откосов;
  • точный профиль выемки.

При выборе техники необходимо учесть и недостатки:

  • невозможность использовать на тяжелых и слишком влажных грунтах;
  • необходимость в тщательной подготовке полосы для отсыпания и дороги;
  • ограничения функциональности в зимнее время;
  • необходимость в указателях, определяющих направление;
  • необходимость перед началом работы разрыхлить плотные породы.

Ковши необходимо регулярно очищать, не допускать их затупления. Для тяжелых грунтов может подойти спецтехника на гусеницах, обладающая большой грузоподъемностью, но небольшой скоростью.

Если сравнивать одно- и многоковшовые модели, то первые более универсальные. Вторые в процессе работы требуют привлечения дополнительной техники.

Виды и области применения многоковшовых экскаваторов.

Многоковшо́вый экскава́тор — землеройная машина непрерывного действия для копания и перемещения грунта. Рабочим органом являются непрерывно движущиеся ковши, закреплённые на бесконечной цепи, ленте или роторе. Усилие копания создаётся за счёт перемещения ковшей относительно корпуса машины. По сравнению с одноковшовыми экскаваторами характеризуются большей производительностью, но менее универсальны. Применяются для выполнения больших объёмов земляных работ в дорожном, мелиоративном и гидротехническом строительстве, для разработки траншей при прокладке трубопроводов и кабельных линий, в военном деле для рытья окопов, для добычи полезных ископаемых, при проведении дноуглубительных работ на водоёмах. По трудности разработки многоковшовыми траншейными экскавато-рами грунт подразделяются на две группы. По назначению многоковшовые экскаваторы разделяются на траншейные, карьерные и ирригационные; по способу работы — на экскаваторы продольного копания и экскаваторы поперечного копания. На открытых горных работах применяются полноповоротные роторные экскаваторы большой производительности. Роторные траншейные экскаваторы. Экскаватор состоит из тягача и рабочего органа. Тягачом для экскаватора может быть серийный гусеничный трактор или специально изготовленный тягач из узлов и деталей серийных гусеничных тракторов.

Роторные поворотные экскаваторы применяются для производства больших объемов вскрышных работ, а также для работ по добыче полезных ископаемых.

Рабочим органом такого экскаватора является ротор с ковшами, устанавливаемый в конце решетчатой фермы — стрелы, уравновешиваемой противовесной консолью. Экскаватор имеет поворотную платформу, что позволяет вести круговую разработку грунтов. Роторы выполняются диаметрами от 2 до 16 м с 6—12 ковшами емкостью до 4500 л.Ковши ротора режут и набирают грунт при вращении, двигаясь снизу вверх. Срезаемый ковшами грунт при вращении ротора выгружается из ковшей на ленту транспортера, смонтированного внутри фермы (стрелы), и последним, на отвальные транспортеры.

II Расчетная часть

3. Технологическая карта «Комплексная механизация

земляных работ при строительстве оросительного канала»

Таблица № 1 – Исходные данные

№ варианта b, м Н, м С, м Вид грунта m1 m2 Кр
1,0 2,5 1,0 супесь 1,5 1,5 1,15
Читайте также  Экскаватор хендай 200 технические характеристики

Цель работы: научиться подсчитывать объёмы работ, подбирать машины для комплексной механизации земляных работ при строительстве каналов, использовать сборники ЕНиР при выполнении технологических расчетов, определять основные технико-экономические показатели по принятым вариантам производства работ.

Порядок выполнения работы

1. Согласно варианту записать исходные данные из таблицы 3, выполнить рисунок 1, наметить строительные операции при строительстве канала.

2. Вычислить объёмы работ. Определить размеры кавальеров.

3. Выделить основные и вспомогательные строительные операции и подобрать строительные машины для выполнения всех строительных операций.

4. Определить норму рабочего и машинного времени для выбранных механизмов, используя сборник Е 2, выпуск 1 ЕНиР (приложение).

5. Подсчитать машиноёмкость и трудоёмкость для данных операций.

6. Вычислить стоимость эксплуатации машин и механизмов, используя для этого СНиП-IV-3-82 (приложение).

7. Определить технико-экономические показатели: стоимость 1 м 3 грунта, выработку на одного рабочего (табл. 6).

8. Расчёты представить в виде пояснительной записки.

Применительно к каналам в выемках необходимо определить технологию их строительства: срезка растительного слоя по трассе канала, разработка грунта в выемке канала, разравнивание кавальеров. После подсчета объемов земляных работ выбрать машины для ведущих строительных операций и для всех прочих операций. Для сравнения вариантов производства работ и подбора комплектов машин технологические карты следует составлять на уровне производственных норм, используя для этого СНиП- IV-3-82, ЕНиР 2-1.

Принять высоту кавальера Нк = Н + 1,0 м

Нк = Н + 1,0 = 2,5 +1,0 = 3,5м

где Н – глубина канала, м;

b – ширина канала по дну, м;

m1 – заложение откосов канала;

m2 – заложение откосов кавальера;

с – ширина бровки, м;

Кр – коэффициент разрыхления грунта

ПРИМЕНЕНИЕМ МНОГОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Многоковшовые экскаваторы применяют в железнодорожном строительстве с целью нарезки траншей для различных линейных подземных коммуникации и инженерных сетей станционных поселков и площадок, а также водоотводных и дренажных систем в выемках и на других объектах земляного полотна, устройства канав, кюветов (при дополнительном оборудовании экскаватора), котлованов, например для опор контактной сети, и выполнения земляных работ весьма большого объема на сосредоточенных объектах.

На работах большого объема, например при разработке траншеи для различных линейных устройств, имеющих протяженность перегонов, линии водоснабжения, канализации, газификации, теплоснабжения, применяют роторные траншейные экскаваторы, отличающиеся большей надежностью. На менее крупных работах, а также в пределах населенных пунктов при прокладке тех же коммуникаций рациональнее использовать более легкие и транспортабельные цепные многоковшовые экскаваторы. Траншеи малого сечения, например, для кабелей связи, нарезают легкими многоковшовыми рабочими органами, монтируемыми на дрезинах.

Глубина траншеи определяется проектом в зависимости от характера укладываемых в нее элементов, ширина зависит от размеров ковшей. Легкими экскаваторами нарезают траншеи шириной от 0,25 до 0,4 м; обычная ширина траншей порядка 0,7…1 м. Тяжелые траншейные экскаваторы разрабатывают траншеи шириной до 1,8…2 м, предназначаемые для укладки трубопроводов. При необходимости к рабочему оборудованию добавляют уширители, позволяющие увеличить размер траншеи, или откосники, придающие траншее трапецеидальную форму канавы или кювета. Трапецеидальный поперечник траншеи разрабатывают также цепными откосообразователями, которые монтируют на экскаваторе. Канавокопатели на базе цепного многоковшового экскаватора ЭТУ-354 применяют для нарезки различных канав и кюветов в выемках. В условиях перегона траншеи обычно отрывают на время монтажа того или иного подземного устройства, а затем их засыпают. Такие случаи часто встречаются и при прокладке инженерных сетей в поселках и на территориях станции. При этом вынутый грунт остается на обрезе борта и экскаватор работает навымет с наивысшей производительностью (рис. 4.13, а).

Рис. 4.13. Схемы разработки траншей экскаваторами:

а – многоковшовым цепным экскаватором с отвалом грунта на берму; б – траншеи для подкюветного дренажа в выемке

Засыпают траншеи бульдозерами, реже обратными лопатами и другими экскаваторами. Однако нередко многоковшовые экскаваторы работают с погрузкой грунта в транспортные средства. При этом производительность тоже может быть достаточно высокой, но только при четкой работе транспорта. Если в работе транспорта допускаются перебои, простои экскаватора уменьшают влияние основного преимущества многоковшовых машин – возможный высокий удельный вес времени, затрачиваемого на копание. Он может достигать 90…93% всего рабочего времени. У одноковшовых экскаваторов этот показатель составляет всего 25…35%. Дренажи требуют обычно довольно глубоких траншей, так как водопроводящую систему располагают ниже глубины промерзания, чтобы ее работа не зависела от сезонных колебаний температуры на поверхности. Экскаватор, роющий траншею, должен при этом работать навымет, так как после укладки труб, фильтрующего материала, водонепроницаемого экрана и других частей дренажной системы траншею засыпают обратно с тщательным уплотнением. Следовательно, дренажные траншеи в выемках, если они предусмотрены проектом, требуется нарезать до окончательной разработки поперечника по проектному профилю, т. е. до планировки откосов основной площадки и нарезки кюветов. Это к тому же создает лучшие условия для размещения экскаватора, которому может мешать откос выемки (рис. 4.13, б). Смещение машины в сторону откоса может быть достигнуто увеличением толщины слоя недобора по дну выемки.

В настоящее время механизированы не только земляные работы, но и весьма трудоемкая укладка частей дренажного водовода. Для этой цели промышленность выпускает экскаваторы-дреноукладчики (ЭТУ-163, ЭТУ-202). В них цепной многоковшовый рабочий орган дополнен плужным трубоукладчиком, под защитой распорных стенок которого укладывают керамические или пластмассовые трубы. Предусмотрена также возможность настилки фильтрующего материала на дно траншеи (под трубы) и поверх труб. Экскаватор-дреноукладчик может строго выдержать определенный уклон дна траншеи, для чего предварительно натягивают точно копирующую уклон направляющую проволоку – копирную струну. Ширина траншеи, разрабатываемой экскаватором ЭТУ-163 — 0,25 м, экскаватором ЭТУ-202 — 0,5 м. Кюветы в выемках в отличие от дренажных траншей нарезают после того, как спланированы с требуемой точностью откосы и основная площадка. В противном случае, кюветы при последующих земляных работах могут быть засорены и потребуется их прочистка, которую во избежание порчи нарезанных кюветов обычно приходится выполнять вручную.

Рис. 4.14. Разработка кювета выемки кюветокопателем

Экскаватор с откосообразователями пропускают в непосредственной близости от откоса, кювет разрабатывают за один проход экскаватора (рис. 4.14). Грунт при этом должен быть вывезен из выемки, поэтому кюветокопатель ведет разгрузку в автомобили-самосвалы и прекращает работу, когда транспорт отсутствует.

Для устройства котлованов под опоры контактной сети и их фундаменты применяют специальные многоковшовые экскаваторы, у которых копающий орган – цепной бар – перемещается по направляющим вертикально и при этом делает выработку в грунте земляного полотна нужной глубины и сравнительно малого сечения.

Котлованокопатели выпускают на рельсовом ходу. В них стрела многоковшового копающего органа смонтирована на дрезине (рис. 4.15, а), а также на безрельсовом ходу (обычно на тракторе, рис. 4.15, б). Тракторный котлованокопатель работает «с поля», не занимая действующего пути, в чем и состоит его основное преимущество. Но для обеспечения безопасности движения и в этом случае следует помнить о возможном влиянии производства работ на условия пропуска поездов.

Рис. 4.15. Разработка котлована:

а – многоковшовым котлованокопателем (с пути); б – машиной МКТС на тракторном ходу (с поля); 1 – насыпь; 2 – верхнее строение пути; 3 – дрезина; 4 – поворотная форма или платформа с выдвижной стрелой; 5 – кабина управления; 6 – направляющая рама; 7 – многоковшовый бар; 8 – падающая стойка; 9 – тяга; 10 – стрела; 11 – линия габарита приближения строений

Особое внимание обращают на состояние земляного полотна, в котором после устройства котлованов могут развиваться нежелательные деформационные процессы. Появление деформаций требует принятия немедленных мер по обеспечению устойчивости земляного полотна и безопасности движения поездов.

Для производства большого объема земляных работ на сосредоточенных объектах наиболее рационально применять роторно-стреловые экскаваторы. Строительные экскаваторы этого типа много меньше гигантских вскрышных и добычных роторных экскаваторов, но сравнительно с обычными одноковшовыми экскаваторами — это весьма крупные ма­шины. Так, роторно-стреловой экскаватор ЭР-1001 имеет длину в транспортном поло­жении 28 м, массу 78 т, ширина его гусеничного хода около 5 м.

Роторно-стреловые экскаваторы обычно монтируют вблизи от места работ, перевозка их в собранном виде сопряжена с большими трудностями, поэтому их используют при длительной работе в одном забое. Самые легкие экскаваторы ЭР-0251 применяют при объеме грунта на объекте не менее 20 тыс. м 3 ; экскаваторы ЭР-1001 – при объеме грунта более 80…100 тыс. м 3 . Роторно-стреловые экскаваторы используют при сооружении очень больших котлованов и вые­мок, а также в карьерах, на крупных складах насыпных материалов и т. д.

Роторно-стреловыми экскаваторами современных конструкций разрабаты­вают грунты I-III групп трудности при наличии некрупных каменистых вклю­чений. В зависимости от типоразмера эти экскаваторы обеспечивают высоту копания до 5…7,5 м, наибольший радиус копания до 8…11,5 м, радиус выгруз­ки до 12…16 м. Экскаваторы способны вести копание и ниже уровня стоянки на глубину до 2…3,5 м. Роторная стрела поворачивается в плане на 90°, при этом ротор может срезать либо горизонтальную, либо вертикальную стружку.

Читайте также  Навесной экскаватор на минитрактор

Копание горизонтальной стружкой производится по дуге движения ротора на постоянной высоте. После одного прохода контура высота уменьшается на толщину стружки, затем осуществляют второй проход. Таким образом, экска­ватор отрабатывает забой сверху вниз с одной стоянки, пока не снимет по всей забойной стенке слой толщиной около 2/3 диаметра ротора (рис. 4.16, а). За­тем экскаватор перемещают на толщину слоя при стреле, поднятой в верхнее положение, и начинают отработку очередного слоя.

Когда ведется копание вертикальной многорядной стружкой, ротор углуб­ляется в массив на данной высоте за счет передвижки экскаватора на толщину стружки (рис. 4.16, б). Затем экскаватор отводят назад, стрелу опускают на 2/3 диаметра ротора и выполняют очередное врезание в массив грунта. Этот способ требует более значительных затрат времени на передвижки, поэтому про­изводительность экскаватора снижается. Однако его применяют в забоях боль­шой высоты (если стрелу не удается поднять над кромкой стенки) в случаях, когда по условию устойчивости грунта необходимо обеспечить достаточно поло­гий уклон забойной стенки, а также при проходке сравнительно узких траншей. Кроме того, копание вертикальной стружкой самого нижнего уступа позво­ляет выдержать уровень дна забоя и избежать образования гребешков, кото­рые появляются при копании горизонтальной стружкой и требуют самостоя­тельного удаления.

Рис. 4.16. Схемы работы роторно-стрелового экскаватора:

а – копание в забое горизонтальной стружкой; б – то же вертикальной стружкой; в – разработка верхнего яруса выемки

Следует отметить, что при использовании роторно-стреловых экскаваторов особенно важна бесперебойная работа транспорта, вывозящего вынутый грунт. Автомобили должны становиться под погрузку непрерывно, один рядом с дру­гим, а при больших экскаваторах – даже по три. Это требует достаточного места для выполнения маневров разворота в одном уровне со стоянкой экска­ватора. Первая проходка роторно-стрелового экскаватора должна обеспечивать ширину понизу не менее 12…14 м в зависимости от типа автомобилей-само­свалов. Поэтому роторными экскаваторами нельзя разрабатывать на полную высоту однопутные железнодорожные выемки, имеющие ширину понизу при черновой разработке около 10 м. Они применимы в случае использования та­ких выемок, как карьеров (что достигается необходимым уширением профиля при отработке верхних ярусов), при разработке глубоких выемок в верхней части (см. рис. 4.16, в), а также при устройстве выемок сразу под два пути.

15. Технология возведения насыпей в районах умеренного климата, применяемые машины.

Дата добавления: 2015-01-19 ; просмотров: 61 ; Нарушение авторских прав

Виды экскаваторов – основные характеристики

Прототипом современного экскаватора послужила машина, построенная в Северной Америке в первой половине 19-го века. В то время приводом для экскаватора стал паровой двигатель, а сама установка была ограниченно мобильной. Она перемещалась по рельсам и использовалась для строительства железных дорог. В Россию экскаватор на паровой тяге был ввезен в 1842 году для прокладки железнодорожного сообщения Санкт-Петербург–Москва.

Основные характеристики экскаваторов

Экскаваторы для использования в тоннелях, копания траншей, выборки горной массы в карьерах имеют функциональные и технические отличия. Каждый из технологических процессов имеет свои особенности и для достижения наилучшей производительности следует применять экскаватор, подходящий для использования в определенных условиях.

Обозначение экскаваторов по ГОСТ 30067–93 Экскаваторы одноковшовые универсальные полноповоротные

К основным параметрам, влияющим на выбор экскаватора, относятся такие характеристики:

  • Тип ходовой платформы – гусеничная, пневматическая, железнодорожная, понтонная для работы на воде, шагающая.
  • Режим использования – постоянный, периодический.
  • Тип моторов – дизельные, электрические.
  • Вместимость ковша и его виды.
  • Мощность силового агрегата.
  • Эксплуатационный вес и размеры.
  • Скорость передвижения.

Конструкция экскаваторов

Рабочая схема экскаватора состоит из таких элементов:

  • Двигатель экскаватора.
  • Масляные насосы.
  • Подъемный цилиндр.
  • Управляющий клапан.
  • Приводной электродвигатель.
  • Электродвигатель для поворота кабины.
  • Плечевой цилиндр.
  • Стрела.
  • Плечо манипулятора.
  • Ковш.
  • Ковшовой цилиндр.
  • Гидравлические магистрали.

Гидромолот Импульс-120/Impulse 120 – навесное оборудование экскаватора для решения широкого спектра дорожных и общестроительных задач.

Типы и виды экскаваторов и их классификация

Наличие широкого выбора навесного оборудования для стрелы экскаватора позволяет расширить возможности механизма. Для удобства машины классифицируются в соответствии с условиями использования, назначением и по другим показателям, о которых будет сказано ниже.

По назначению

В зависимости от выполняемых функций и комплектации навесным оборудованием под отдельный тип работ, машины классифицируются на такие модели:

  • Классическая модель для земляных и погрузочных операций в комплекте со землеройным, погрузочным ковшом.
  • Траншейный экскаватор для прокладки как кабелей городской электросети, так и магистральных трубопроводов с навеской цепной, роторной, дисковой или плужной конструкции.
  • Струг для планировочных работ с рабочим органом в виде стрелы с подвижной тележкой, на которой закреплен ковш.
  • Драглайн для работы с породами, расположенными ниже уровня машины. Ковш крепится к стреле на гибких связях и зачерпывает грунт по направлению к машине.
  • Планировщик для выемки грунта и формирования насыпи, снабженный телескопической стрелой и ковшом в виде обратной лопаты.

По принципу работы

Выбор экскаватора будет зависеть от режима его работы. По этому признаку машины делятся на многоковшовые – непрерывного действия и одноковшовые – циклического действия.

Экскаватор гусеничный UMG E180C – маневренная и производительная техника для различных условий и видов работ.

Техника с циклической схемой работы последовательно разрабатывает грунт и убирает его в сторону с помощью одного навесного оборудования – ковша. Экскаватор с одним ковшом – это универсальная машина, которая приспособлена под навесное оборудование различного назначения: грейфер, драглайн, прямая или обратная лопата и др.

Многоковшовые экскаваторы

Многоковшовый экскаватор непрерывного действия имеет несколько ковшей и может работать без остановок в разных плоскостях – вертикальной, горизонтальной или по кругу.

Цепные модели оборудования подходят для рытья траншей, канав или каналов на грунтах с однородной структурой. Возможности этого устройства не всегда позволяют вчистую убрать грунт с разрабатываемой траншеи, из-за чего может потребоваться дополнительный механизм для переброски отвальной почвы на поверхность.

Роторные модели с несколькими ковшами подходят для вскрышных работ в открытых каналах.

Размерные группы экскаваторов по эксплуатационной массе

Главный параметр экскаватора – это его эксплуатационный вес с основным рабочим оборудованием. По этому критерию машины делятся в соответствии с ГОСТ–30067–93 на размерные группы, приведенные в Таблице 1.

Таблица 1 Классификация одноковшовых универсальных экскаваторов по эксплуатационной массе

По типу шасси

По типу устройства ходовой части различают такие экскаваторы:

  • Гусеничные.
  • Гусеничные с увеличенной опорной поверхностью гусениц.
  • Колесные.
  • Рельсовые.
  • Шагающие.
  • Плавучие.
  • Комбинированные.

Экскаватор колесный UMG E170W – маневренная и производительная техника, которая может самостоятельно доехать к месту работ.

По типу двигателя

Мощные и тяжелые гусеничные карьерные экскаваторы предпочтительно имеют электрический двигатель, который работает от силового кабеля, специально проведенного к месту разработки. Более легкие и маневренные экскаваторы, независимо от типа шасси, часто оснащаются дизельным мотором.

По повороту рабочего оборудования

Маневренность и удобство использования навесного оборудования экскаватора во многом зависит от типа его сочленения и гибкости связи со стрелой. В разных условиях работы удобно более или менее жесткое соединение ковша со стрелой и по этому признаку оборудование делится на такие виды:

  • Ковш, который приводится в движение канатами.
  • Ковш, жестко сочлененный со стрелой по схеме, втулка/вал и приводом от гидроцилиндров.

Канатный или жестко сочлененный тип подвески ковша используется на планировщике с телескопической стрелой, который доставляет ковш к месту работы втягиванием и выдвижением стрелы.

По виду рабочего оборудования

Универсальность одноковшового экскаватора позволяет навешивать на него такое оборудование:

  • Отвал.
  • Щетку.
  • Снегоуборочную установку.
  • Грейфер.
  • Планировочный ковш.
  • Бревнозахват.
  • Вилы.
  • Вибротрамбовка.
  • Траншейный ковш.
  • Рыхлитель.
  • Бур.
  • Гидромолот.

Экскаватор-погрузчик New Holland B90B LR – техника, с которой успешно применяется различное навесное оборудование.

По типу привода

В зависимости от места установки основного рабочего механизма экскаватора, его подвижность и угол действия отличаются. При компоновке основного механизма на подвижной платформе, оборудование может передвигаться вокруг вертикальной оси на 360 градусов. Эта характеристика классифицирует машину, как полноповоротную.

При способе крепления оборудования на ходовой части техники, его угол действия менее 360 градусов, что классифицирует такой экскаватор, как неполноповоротный.

Развитие гидравлических систем, электрических моторов и средств автоматизации управления экскаваторами позволяет этой технике решать весь спектр производственных, строительных, дорожных, коммунальных и других задач. Кабины машин оборудуются креслами с регулировкой, удобными органами управления, установками для вентиляции и кондиционирования воздуха, что обеспечивает оператору комфортные условия труда и снижает утомляемость.