Курсовой проект - Экскаватор одноковшовый - файл n1.docx

приобрести
Курсовой проект - Экскаватор одноковшовый
скачать (5141.9 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx5142kb.24.08.2012 01:32скачать
Победи орков

Доступно в Google Play

n1.docx


Изм.

Лист

докум.

Подп.

Дата











Лист

СДМ2-05.00.000ПЗ

Содержание




Введение 2

1.Обзор литературных источников 4

2. Выбор прототипа 30

3.Выводы по итогам поиска 41

4. Выбор и расчет основных параметров 42

5.Тяговый расчет экскаватора 52

6. Расчет производительности. 56

7.Охрана труда и техника безопасности при работе одноковшовых
экскаваторов. 63

Заключение 75

Список использованных литературных источников: 77



Введение



Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы в зависимости от использования рабочего времени для копания грунта подразделяются на две группы: непрерывного действия — многоковшовые и периодического действия — одноковшовые.

Одноковшовые экскаваторы распространены шире вследствие их универсальности. Гидравлические экскаваторы обладают конструктивными, технологическими и экономическими преимуществами по сравнению с экскаватором с механическим приводом. Гидравлический привод позволяет: реализовать передаточные числа от ведущего звена источника энергии к рабочим и органам машины без применения громоздких и сложных по кинематике устройств, простым способом преобразовать вращательное движение в поступательное, значительно расширить номенклатуру рабочего оборудования, расположить рабочие механизмы независимо от силовой установки, что обуславливает возможность их наилучшей компоновки; соединить с помощью поворотных соединений и гибких рукавов высокого давления элементы гидропривода, расположенные на взаимно перемещающихся частях машины; выполнять удобное и независимое бесступенчатое регулирование в широком диапазоне скоростей рабочих движений, совмещаемых по времени, что улучшает технологические возможности машины; повышает эффективность использования мощности двигателя, этому способствует жесткая двусторонняя фиксация исполнительных механизмов в любом положении и возможность без дополнительных устройств реверсировать направление движения исполнительного механизма при любой системе гидропривода; унифицировать и нормализовать конструкцию узлов и элементов гидропривода для машин разных типоразмеров, ограничив их номенклатуру; исключить из силовых передач фрикционные муфты и тормоза, используемые при механической трансмиссии и подверженные интенсивному износу, а так же существенно уменьшить число мест смазывания, что сокращает временные затраты на техническое обслуживание машин; при использовании гидравлического привода улучшаются технологические возможности машин.

1.Обзор литературных источников



Неполноповоротные гидравлические универсальные экскаваторы монтируются на базе серийных пневмоколесных тракторов класса 1,4. Они представляют собой мобильные малогабаритные землеройные машины с экскаваторным и бульдозерным оборудованием для выполнения земляных (в грунтах I…III категорий) и погрузочных работ небольших объемов на рассредоточенных объектах. Наиболее эффективно такие экскаваторы применяются в стесненных условиях.([1]стр. 58)

Базовой моделью неполноповоротных экскаваторов является экскаватор ЭО-2621В, имеющий ряд модификаций. Так, например, экскаватор ЭО-2621В-2 отличается отЭО-2621В увеличенной глубиной копания, усовершенствованным управлением и большим количеством сменных видов рабочего оборудования (22 вида).

Основным рабочим органом неполноповоротных экскаваторов служит унифицированный ковш 2 (рис. 1) прямой и обратной лопат вместимостью 0,28 м3, входящий вместе со стрелой 5, рукоятью 3 и гидроцилиндрами 4, 6, 7 подъема стрелы, поворота рукояти и ковша в комплект экскаваторного оборудования машины. Это оборудование монтируется на поворотной колонне, установленной на усиленной раме 10 базового трактора 8. Поворот колонны с рабочим оборудованием вокруг вертикальной оси в плане на 180° обеспечивается цепным поворотным механизмом, состоящим из двух попеременно работающих гидроцилиндров, втулочно-роликовой цепи и звездочки, жестко закрепленной на валу поворотной колонны. Экскаватор ЭО-2621В-3 — имеет реечный механизм поворота.

Устойчивость экскаватора при работе обеспечивается двумя выносными опорами 1, управляемыми гидроцилиндрами. Спереди трактора навешен неповоротный бульдозерный отвал 9, управляемый гидроцилиндром. Неполноповоротные экскаваторы оснащаются также узким и специальным ковшами вместимостью 0,15 м3 для рытья узких траншей, погрузочным ковшом вместимостью 0,5 м3, крановой подвеской грузоподъемностью 0,5 т, жестким грейфером вместимостью 0,25 м3, однозубым рыхлителем, гидравлическим молотом, грузовыми вилами, буровым оборудованием, захватом для укладки бордюрных камней, обратной лопатой со смещенной осью копания для рытья траншей вблизи зданий и сооружений и т. п. Смена рабочего оборудования производится машинистом непосредственно на объекте.([1]стр. 63)
msodd264
Рисунок 1- Пневмоколесный неполноповоротный гидравлический экскаватор ЭО-2621В-2


Гидравлическая система неполноповоротных экскаваторов выполняется двухпоточной. Один из потоков (экскаваторный) служит для привода рабочего оборудования и обеспечивает изменение угла наклона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы, поворот ковша относительно рукояти. Другой поток (тракторный) является частью базовой машины и предназначен для подъема и опускания бульдозерного отвала, поворота рабочего оборудования в плане, выдвижения и втягивания выносных опор. Двухпоточная система обеспечивает независимое совмещение операций поворота с любым движением элементов рабочего оборудования.

Потоки обслуживаются шестеренными насосами с приводом от дизеля трактора через редукторы. Рабочее давление в системе составляет до 15 МПа.

Кинематические схемы основного рабочего оборудования гидравлических экскаваторов весьма разнообразны. Различные сочетания рычажных и гидравлических звеньев позволяют получить только для рабочего оборудования обратной лопаты более 30 схем. Некоторые из них показаны на рис. 2. Наиболее распространены схемы рабочего оборудования обратной лопаты с четырехзвенными механизмами, когда цилиндры стрелы и рукояти располагаются над продольной осью стрелы.([3]стр.252)

Рисунок 2 - Характерные кинематические схемы рабочего оборудования обратной лопаты гидравлических экскаваторов [3]:

а, б, в — с двуплечей рукоятью и верхним расположением цилиндра стрелы; г — с двуплечей рукоятью и нижним расположением цилиндра стрелы; д — с одноплечей рукоятью и верхним расположением цилиндра стрелы; е — с одноплечей рукоятью и нижним расположением цилиндра стрелы; 1 — стрела;

2 — рукоять; 3 — ковш; 4, 5,0 — цилиндры; 7 — колонка поворота.
Механизмы привода рукояти различаются расположением точек крепления цилиндров привода рукояти (цилиндр крепится на стреле, рис. 2, а, б, г, е, или на платформе, рис. 2, в, д) и конструкцией самой рукояти (одноплечая или двуплечая, рис. 2 а, б, в, г).

Применение четырехзвенных механизмов с верхним расположением цилиндров (рис. 2, а, б, в, д) исключает возможность ударов цилиндров о грунт при максимальной глубине копания и выгрузке в транспорт, а также уменьшает загрязнение цилиндров. Однако усилия при подъеме стрелы не достигают своего максимального значения, так как в этом случае при подъеме работает штоковая полость. При расположении цилиндра под стрелой (рис. 2, г, е) более рационально используется безштоковая полость стрелового цилиндра при подъеме рабочего оборудования.

Из механизмов привода ковшей наибольшее распространение получила схема с шестизвенным механизмом поворота ковша, что обеспечивает угол его поворота до 180°.

Механизмы поворота рабочего оборудования относительно вертикальной оси гидравлических экскаваторов довольно разнообразны по конструкции. На полноповоротных экскаваторах привод осуществляется от высокомоментных или низкомоментных двигателей. На неполноповоротных применяются схемы: рычажные с одним или двумя цилиндрами; с гибкой связью (канатные, цепные или канатно-цепные); с зубчатой передачей (с рейкой на цилиндре или рейкой на штоке); с высокомоментным гидромотором. На рис. 3 показаны схемы некоторых из них.

Наиболее прогрессивным конструктивным решением является решение механизма поворота с высокомоментным гидромотором, который может обеспечить любой угол поворота рабочего оборудования, регулирование крутящего момента и скорости поворота, а также компактность конструкции и надежность действия.

Большое влияние на режим поворота оказывают различные устройства для торможения. Почти все гидравлические навесные экскаваторы снабжаются выносными опорами, которые повышают устойчивость при поперечных уклонах и расширяют эксплуатационные возможности машины.

Рисунок 3 - Варианты схем поворотных механизмов гидравлических экскаваторов[3]:

а — рычажный с одним цилиндром; б — рычажный с двумя цилиндрами;

в — с гибкой связью; г, д — с зубчатой передачей; е — с высокомоментным гидродвигателем; 1 — ось колонки; 2 — силовые цилиндры.
Механизм поворота ЭО-2621 (рис. 4) ([3]стр.264) состоит из поворотной колонки 16 и цепной передачи 3...7, управляемой двумя гидроцилиндрами. Гидроцилиндры располагаются под обвязной рамой и связаны с ней через кронштейны 12, 13 (см. рис. 4). Корпус колонки сварно-литой и может вращаться на подшипниках 8 и 11 относительно стакана 9. В верхней части корпуса к проушине 17 шарнирно крепится гидроцилиндр управления стрелой, к проушине 15 — пята стрелы, а в приливе 10 — палец 12 для фиксации колонки в транспортном положении. На шлицах нижней части корпуса гайкой 4 закрепляется звездочка 3, на которую надета втулочно-роликовая цепь 5, соединенная через тяги 7 со штоком б гидроцилиндров управления поворотом колонки.

При монтаже механизма поворота звездочка 3 устанавливается (подбором) так, чтобы угол поворота колонки в обе стороны от продольной оси экскаватора был одинаков. Палец 12 при этом не должен бить по упорам рамы. Для регулировки осевого люфта колонки рабочий орган опускается на землю, стопорная шайба 4 отгибается и затягивается до отказа. Затем отворачивается на 1/8 оборота и стопорится. Если осевой люфт в пределах нормы, колонка при упоре рабочим органом в землю не должна перемещаться. Роликоподшипники смазываются через масленки 13. Чтобы снять внутреннее кольцо подшипника 11, пробки 14 выворачиваются, а на их место ввинчиваются отжимные болты.


Рисунок 4 - Механизм поворота экскаватора ЭО-2621
Рассмотрим еще одну конструкцию поворотной колонны неполноповоротного экскаватора. Колонка поворачивается двумя гидроцилиндрами (рис.4), закрепленными в каретке с помощью цапф. В транспортном положении колонка фиксируется стопорным пальцем. При работе экскаватора стопорный палец убирается.([2]стр.93)

34212

Рисунок 5 – Колонка поворотная: 1 и 4 – гидроцилиндры; 3 – цапфа; 5 – палец; 6 - колонка; 7 – ось;

Гидроцилиндры 1 и 4 вращаются относительно оси. При включении золотника секции распределителя подача рабочей жидкости по трубопроводам поступает в полость цилиндра 1 и штоковую полость нижнего цилиндра, а штоковая полость цилиндра 1 и полость нижнего цилиндра соединяются со сливом. Возникающее при этом усилие, действующее на поршни гидроцилиндров, вращает поворотную колонку с рабочим оборудованием относительно оси. Для остановки поворота оборудования золотник гидрораспределителя устанавливается в нейтральное положение, полости гидроцилиндров запираются, а перемещение их штоков некоторое время происходит за счет движущегося по инерции рабочего оборудования.

Изменение направления поворота осуществляется переключением золотника гидрораспределителя в другое рабочее положение, при котором полости цилиндров нагнетания соединяются в обратном направлении. Остановка оборудования при его повороте в крайнее положение обеспечивается встроенными в гидроцилиндр тормозными устройствами.


Рисунок 6-Расчетная схема поворотной колонки гидравлического эксковатора: Sc- усилие от пяты стрелы; Pцс-усилие от цилиндра стрелы; RAx и RBx –реакции в опорах корпуса колонки.[9]

Рабочее оборудование экскаваторов ЭО-2621 и ЭО-2621А (рис. 7, а, б) ([2]стр.104) состоит из следующих узлов: стрела 3, рукоять 8, унифицированный ковш 17 прямой и обратной лопат, крановая подвеска, бульдозер и силовые гидроцилиндры. По специальному заказу заводом поставляются вилы, ковш грейфера и ковш увеличенной емкости.

Стрела 3 и рукоять 8 экскаватора ЭО-2621 А сварной конструкции переменного коробчатого сечения. Концы стрелы выполнены в виде литой проушины 5 и литой пяты 1, которой стрела шарнирно соединяется с основанием поворотной колонки 14. Рядом с проушиной привариваются кронштейны 4, к ним пальцем крепится шток цилиндра 15 управления стрелой. В средней части стрелы располагается стальная закаленная втулка 2, сквозь которую проходит палец крепления гидроцилиндров 19 управления рукоятью.

В нижней части рукояти приварена литая, вилка 9, к которой крепится ковш 17, а в верхней — кронштейны 6 с втулкой 13 для крепления штоков цилиндров 19 управления рукоятью при оборудовании обратной лопатой. К втулке 12 присоединяется рукоять к стреле, а к кронштейну 11 — штоки цилиндров при оборудовании прямой лопатой. Переоборудование обратной лопаты на прямую производится по схеме, показанной на рис. 6, б.

Для облегчения смазки все шарниры стрелы, рукояти, ковша и их силовых цилиндров снабжены пресс-масленками.




Рисунок 7 - Рабочее оборудование экскаватора ЭО-2621:

а — элементы;

б — схема монтажа


Рабочее оборудование устанавливают на поворотном корпусе колонны. Ковш 4 (рис. 8, а) крепят на оси 3 и через тяги 2 соединяют с гидроцилиндром 1. Так же монтируют на рукояти ковши 5, 6 и 7 и зуб-рыхлитель 8. При монтаже вилочного захвата вилы крепят неподвижно на рукояти болтами, а захват устанавливают шарнирно на оси 3 рукояти.

При переоборудовании на прямую лопату (рис. 8, б) ковш 4 располагают зубьями наружу и закрепляют на нижней вилке рукояти тягами. Штоки гидроцилиндров 12 закрепляют в нижнем отверстии рукояти. Таким же образом монтируют ковши 13, 14 и 15.

Перед установкой грейфера отсоединяют рукава гидроцилиндра 1 ковша, штоки гидроцилиндров 12 и саму рукоять. Снимают рукоять вместе с ковшом и гидроцилиндром ковша. Рукоять 17 (рис. 8, в) грейфера соединяют со стрелой пальцем 16. Штоки цилиндров рукояти закрепляют на проушине рукояти. Головку 22 присоединяют к рукояти пальцем 21.

На головке устанавливают две челюсти 24, перемещающиеся двумя гидроцилиндрами 23. Рабочая жидкость подводится по трубопроводам 18 и рукавам 19 и 20. Вместо ковша грейфера с зубьями можно смонтировать на рукояти грейферные вилы 25 или ковш 26 без зубьев.

После каждой замены проверяют работу оборудования на холостом ходу в течение 5 мин.




Рисунок 8 - Рабочие органы различных видов рабочего оборудования экскаватора-погрузчика ЭО-2626:

а — обратная лопата: б — прямая лопата; в — грейфер; 1 — гидроцилиндр ковша; 2 — тяги; 3 — ось; 4 — унифицированный ковш обратной и прямой лопат; 5 — узкий ковш; 6 — профильный ковш; 7 — специальный ковш; 8 — зуб-рыхлитель; 9, 10 — болты; 11 — вилочный захват; 12 — гидроцилиндр рукояти; 73 — погрузочный ковш: 14 — решетчатый ковш: 15 — ковш для зерна; 16,
21 — пальцы; 17 — рукоять; 18 — трубопровод; 19, 20 — рукава; 22 — головка грейфера; 23 — гидроцилиндр ковша грейфера; 24 — челюсть ковша грейфера; 25 — грейферные вилы; 26 — ковш без зубьев.

Рисунок 9- Основные виды резания (копания) грунтов:

а- отдельными зубьями; б- ковшами; 1- блокированное; 2- полусвободное;

3- свободное.

d:\учеба\4-й курс\курсач яццык\денис иваныч\экскаватор эбп-5 — каталог деталей — продажа тракторов и спецтехники_files\ebp58000.png

Рисунок 10- Рабочее оборудование в сборе[9]

Таблица 1- Рабочее оборудование в сборе





2. Выбор прототипа



По исходным данным и проведенному анализу выбираем экскаватор-погрузчик «ДЭМ-114» выпускаемый Смолевическим предприятием «Дорэлектромаш» рис.8.[9]

«ДЭМ-114» предназначен для выполнения экскавационных работ на грунтах I-IV категории.

Машина оборудована комфортабельной кабиной увеличенного объёма с панорамным стеклом.

Управление рабочими органами — гидравлическое, джойстиковое, с возможностью одновременного выполнения до 4-х операций.

Гидросистема выполнена с использованием импортных комплектующих: гидрораспределителя, элементов фильтрации, гидроцилиндров.

Боковое смещение каретки ± 590 мм позволяет проводить работы в стеснённых условиях; в транспортном положении снижается нагрузка на задний мост. Увеличена глубина копания до 4420 мм при уменьшенной габаритной высоте 3480 мм.

В качестве базового трактора используется трактор МТ3 "Беларус 82.2" либо "Беларус 920" с передним мостом балочного типа. При оснащении экскаватора бульдозерным поворотным отвалом используется трактор МТ3 "Беларус 82.1".

Максимальная глубина копания, мм………………………………….....4420

Вылет на уровне земли, мм……………………………………………..5350

Вылет для погрузки, мм………………………………………………….1700

Максимальная высота копания, мм……………………………………..5100

Максимальная высота погрузки, мм…………………………………….3400

Угол поворота ковша, град………………………………………………..195

Боковое смещение каретки, мм…………………………………………..590

Габаритная высота, мм ………………………………………………….3480

Ширина по опорным лапам , мм………………………………………...2240

Колея задних колёс, мм………………………………………………….1800

Объем основного ковша экскаватора, м 3……………………………………..0.3(0.12,0.25)

Масса машины, кг: -экскаватор с погрузчиком…………………………6500

-экскаватор с поворотным отвалом……………….6250


Рисунок 11 – Общий вид экскаватора-погрузчика ДЭМ-114.


Рисунок 12 – Основные эксплуатационные размеры рабочих параметров.
Таблица 2 – Основные эксплуатационные размеры



Базовый трактор МТЗ-82.2 либо МТ3.92 с передним мостом балочного типа и рулевым управлением с гидроцилиндром в рулевой трапеции и насос-дозатором. Экскавационное и погрузочное оборудование изготовлено из специальных легированных конструкционных сталей. Благодаря внедрению прогрессивной технологии полуавтоматической сварки в среде смеси аргона и углекислого газа конструкция узлов и деталей выдерживает повышенные механические и температурные нагрузки. В базовую комплектацию экскаватора входит, комфортабельная кабина увеличенного объема с панорамным стеклом, 2-х скоростной стеклоочиститель, стеклоомыватель и 4 рабочие фары. В просторной и эргономичной кабине установлено поворотное сидение с фиксацией. Номинальная грузоподъемность 1тонна. Смещаемая ось копания позволяет выполнять работы в стесненных условиях. При транспортных переездах экскавационное оборудование компактно складывается, размеры и нагрузку на ось заднего моста, что значительно уменьшает габаритные размеры базового трактора. Управление рабочим оборудованием джойстиковое, с возможностью совмещения до 4-х технологических операций. Основой гидросистемы является аксиально-плунжерный насос. Система выполнена на базе комплектующих ведущих европейских производителей: Bosh-Rexroth, Brevini; Busak + Shamban, Filtrеc, Manulli. Рабочее давление 230 Bar. Система фильтрации закрытого типа с тонкостью очистку 10 мкм.

рпппп

Рисунок 13- Принципиальная гидравлическая схема[8]

3.Выводы по итогам поиска



При проведении поиска были рассмотрены различные модели, выпускаемые различными предприятиями. У каждой из моделей были выявлены свои конструктивные особенности. Например, экскаватор ДЭМ-114 оборудован смещаемой осью копания, что позволяет работать в стесненных городских условиях, не совершая лишних передвижений. Боковое смещение каретки ± 590 мм; в транспортном положении снижается нагрузка на задний мост. Увеличена глубина копания до 4420 мм при уменьшенной габаритной высоте 3480 мм.

4. Выбор и расчет основных параметров



Основными параметрами гидравлических одноковшовых экскаваторов являются емкость ковша , вес экскаватора , мощность двигателя , рабочие размеры экскаватора, а также давление и производительность насосов. ([1]стр.127)



Рисунок 14- Схемы к определению усилий в элементах конструкции

рабочего оборудования: а- обратной лопаты; б- прямой лопаты.
Оптимальная связь параметров рабочего оборудования и процесса копания (емкость ковша, ширина и глубина резания, скорость резания) и параметров гидропривода должна обеспечить использование полной мощности двигателя с целью получения максимальной производительности и минимальной себестоимости работ.

Вес экскаватора находим из выражения([1]стр.136)

Определим вес ковша, стрелы и рукояти.

Вес ковша с грунтом равен

Вес рукояти

Вес стрелы
.
Размер полубазы экскаватора:

Основание для назначения параметров ковшей [8] – результаты исследования их взаимодействия с грунтом, а также статические данные о ковшах. Кроме того, при выборе параметров используется информация об объектах разработки.

Рисунок 15- Схема образования призмы волочения и изменения наполнения рабочего органа в зависимости от наклона траектории рабочего органа
Определим некоторые размеры ковша:

1.ширина ковша



2.минимальная толщина стенки ковша
.


Остальные геометрические параметры ковша можно определить приблизительно по следующим формулам([1]стр.143):

где - вместимость ковша, м


Рассчитанные параметры не являются не точными по этому при проектировании ковша необходимо руководствоваться ГОСТ 30067-93.
Из условия наполнения ковша может быть найдена максимальная толщина срезаемой стружки грунта

где - ширина ковша, м, принимаем ;

- высота копания (табл.2), м, ;

- коэффициент разрыхления грунта, ;



Исходя из найденных размеров срезаемой стружки и заданных грунтовых условий можно определить расчетную величину касательной составляющей реакции грунта на ковш (силу сопротивления копанию)

где - удельное сопротивление копанию, , ;


.
Рисунок 16- зависимость силы сопротивления копанию

от толщины срезаемой стружки (P=f(h))
Таблица 3- Удельное сопротивление копанию в зависимости от рода грунта

Род грунта

Усилие копания в % от общего сопротивления

Удельное сопротивление копанию, кг/см2

Категория

Наименование

Для драглайна

Для лопаты

1

песок

52-58

0,7-0,85

0,48-0,46

2

легкий суглинок

59-63

1,3-1,5

0,92-1,08

3

жирная глина

64-68

1,75-2,5

1,3-1,86

4

ломовая глина

73-77

2,6-3,8

2,8-3,00


5.Тяговый расчет экскаватора



В общем случае тяговое усилие необходимое для движении машины выражается формулой ([5]стр. 76, [8]):

где - внутренне сопротивление хода, кН

- сопротивление инерции при трогании с места, кН


- сопротивление движению, кН

где - коэффициент сопротивления движению при минимальной скорости движения.
- сопротивление ветра, кН

где - предельное давление ветра, МПа, ;

- примерная подветренная площадь, м, ;
.

- сопротивление от подъема, кН


Тогда общее тяговое усилие равно
.


Мощность двигателя, необходимая для передвижения будет равна([5]стр. 79):

где - скорость передвижения экскаватора по площадке,
.
Выбираем двигатель марки ММЗ – дизель мощностью 60 кВт.

Коэффициент использования экскаватора по мощности при передвижении
.

6. Расчет производительности.



У одноковшовых экскаваторов различают проектную (теоретическую), техническую и эксплуатационную производительность.([1]стр. 83)

Теоретическая производительность равна:

где - емкость ковша, м;

- минимальная продолжительность рабочего цикла при заданных условиях работы, с: в соответствии с ГОСТ 17343-71 продолжительность рабочего цикла определяют при разработке грунта III категории, средних параметров забоя, коэффициенте наполнения ковша, равном не менее 1,0, повороте платформы на угол 90 и с выгрузкой грунта в отвал, для проектируемого типоразмера .

d:\123.jpg

Рисунок 17- Зависимость усилия резания от длины горизонтальной режущей кромки при снятии стружки с постоянным сечением

Техническая производительность экскаватора рассчитывается с учетом характеристики грунта

где - коэффициент наполнения ковша, который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта в ковше перед разгрузкой к емкости ковша, ;

- коэффициент разрыхления грунта, который характеризует отношение объема разрыхленного грунта к объему, который он занимал в естественном залегании, ;

- продолжительность цикла с учетом характеристики грунта,

.
Эксплуатационная производительность определяется за смену работы экскаватора


где - время смены, ;

- коэффициент использования машины за смену, .
.
Основными путем повышения производительности экскаватора является снижение времени цикла, это достигается в первую очередь автоматизацией процесса копания грунта.

Новаторы-машинисты одноковшовых экскаваторов достигли очень высокой производительности на отечественных экскаваторах.

Методы работы новаторов основываются на следующих условиях:

1) освоении машины; уменьшении продолжительности рабочего цикла благодаря максимальному совмещению операций; увеличении наполнения ковша за счет работы в легких и среднеплотных породах коротким ходом ковша, а в плотных — подбоем с обрушением породы; обеспечении сохранности машины (тщательный уход, своевременный профилактический ремонт и т. п.);

2) правильном выборе транспортных средств, соответствующих емкости ковша экскаватора;

3) хорошей организацией транспорта — непрерывной подаче поездов и автомобилей;

4) правильном установлении размеров забоя и положения транспортных средств с тем, чтобы средний угол поворота экскаватора был наименьшим, а производительность его — наибольшей;

5) отличной подготовке забоя — тщательно подобранной подошве уступа, а при скальных породах — и хорошо раздробленном материале;

6) применении в средних и легких грунтах сменных ковшей увеличенной емкости, т.е.  при увеличении его сменной производительности и при работе с ковшом увеличенной емкости снижается себестоимость разработки грунта.

7.Охрана труда и техника безопасности при работе одноковшовых
экскаваторов.


В основу техники безопасности ([5]стр.176) положены мероприятия, создающие безопасные условия труда и предотвращающие несчастные случаи на производстве.

Каждому машинисту, экскаватора необходимо знать следующее:

к управлению допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение, инструктаж по технике безопасности и имеющие удостоверение на право управления экскаватором; при переходе с одного участка работы на другой или при получении нового задания необходимо пройти дополнительный инструктаж по технике безопасности с учетом специфики работы на новом участке;

перед началом работы:

внимательно осмотреть механизмы экскаватора и убедиться в их исправности, особое внимание обратить на состояние и надежность крепления тормозов, фрикционных муфт, стальных канатов, агрегатов, систем управления;

проверить вращающиеся детали на экскаваторе (зубчатые колеса, цепные и ременные передачи, вентиляторы, маховики и т. д.). Все они должны быть ограждены кожухами;

участок очистить от посторонних предметов, отвести поверхностные и грунтовые воды;

просмотреть журнал, в котором машинист предыдущей смены записывает неполадки в работе экскаватора;

осмотреть место предстоящей работы и установить, насколько оно отвечает требованиям безопасности;

проверить систему управления, исправность освещения и сигнализации; состояние зубчатых передач и лебедок (затяжку болтовых соединений и шплинтовку; регулировку тормозов и фрикционов; состояние канатов и блоков; исправность ковша, его зубьев, днища, засова и деталей подвески; наличие масла в картере двигателя и воды в системе охлаждения; состояние смазывающей аппаратуры и наличие смазки трущихся деталей;

при обнаружении неисправности немедленно принять меры к их устранению или, не приступая к работе, сообщить в организацию, выполняющую ремонт.

Экскаватор следует содержать в чистоте. В зимнее время перед началом работы удалить с гусениц и трапов лед и снег. Инструмент и инвентарь хранить в специально предназначенных местах. Узлы и детали экскаватора тщательно смазывать и соблюдать сроки планово-предупредительных и текущих ремонтов. Осматривать и смазывать головные блоки и другие детали, расположенные на стреле, можно только при опущенной стреле, опертой на надежную опору.

Экскаватор должен быть снабжен надежно действующим звуковым сигналом, который подается по установленной системе, известной персоналу, обслуживающему экскаватор и транспортные средства. Таблица сигналов вывешивается на видном месте у экскаватора. При пуске экскаватора подается предупредительный сигнал.

При работе вечером и ночью фронт работ, место погрузки грунта, подъездные пути и экскаватор должны быть освещены.

До проведения взрывных работ экскаватор необходимо отвести на безопасное расстояние и повернуть к месту взрыва тыльной частью корпуса. Направлять экскаватор в забой разрешается только после сигнала «отбой». В случае обнаружения в забое невзорвавшегося взрывчатого материала следует немедленно прекратить работу и известить об этом администрацию.

Чистить ковш можно только во время остановки экскаватора. В сухую и жаркую погоду для предохранения глаз от пыли необходимо надевать защитные очки.

При передаче экскаватора сменщику: сообщить обо всех замеченных неполадках и сделать соответствующую запись в журнале.

По окончанию работы машинист должен: отвести от забоя ковш и опустить его на землю; установить стрелу вдоль продольной оси экскаватора; поставить все рычаги в нейтральное положение.

Запрещается: работать на неисправном экскаваторе; допускать к управлению посторонних лиц (работа стажера и помощника возможна только под наблюдением сменного машиниста); находиться под стрелой или ковшом, на берме или у подошвы забоя, а также в радиусе действия экскаватора; включать механизмы при снятых или неисправных ограждениях.

При обслуживании экскаватора следует помнить:

в холодное время года после окончания работы вода из радиатора и трубопровода сливается;

при понижении уровня воды в радиаторе она доливается в систему охлаждения только при работающем двигателе.

Запрещается: при запуске двигателя брать пусковую рукоятку в обхват (все пальцы руки должны быть с одной стороны); заводить перегретый двигатель; открывать крышку радиатора на перегретом двигателе незащищенными руками, так как это может вызвать ожог; проводить регулировку или ремонт при работающем двигателе.

При ремонте экскаватора необходимо:

площадку для ремонта освободить от посторонних предметов и выровнять;

рукоять с ковшом, стрелу, поворотную платформу и другие узлы тщательно уложить на деревянные лежаки, скрепленные стальными скобами;

подъемные средства и приспособления, применяемые при разборке и сборке экскаватора, предварительно осмотреть и испытать. Тали и домкраты для подтягивания и подъема частей должны иметь прочную установку и крепления. Домкраты установить без перекосов;

при осмотре лебедки проверить правильность навивки каната на барабан, исправность зубчатых передач и храпового устройства;

при осмотре блоков и полиспастов проверить, нет ли трещин, не задевает ли канат за обойму блока и не переплетаются ли канаты при переходе с одного блока на другой;

подъемные цепи и стропы проверить в местах сварки, а на стальных канатах — места сращивания и крепления их. Если канат не соответствует нормам безопасной работы, заменить новым;

при подъеме и опускании частей экскаватора рабочим находиться на расстоянии, обеспечивающем их безопасность.

перемещать груз по рельсам или металлическим баллам лишь в том случае, если последние будут тщательно закреплены скобами и болтами (скользящий по рельсам или балкам груз необходимо поддерживать лебедкой или воротом, но не руками);

для освещения пользоваться переносными электрическими лампами с защитными сетками. Включать лампу только через штепсельную вилку, провод по всей длине заключить в резиновую трубку;

при сборке узлов и механизмов совпадение болтовых, заклепочных и других отверстий в соединяемых деталях проверять специальными ломиками или монтажными ключами;

после сборки машины путем осмотра и проворачивания вручную проверить, не осталось ли в ее узлах и механизмах каких-либо мелких деталей или инструмента, которые могут быть причиной аварии;

после ремонта экскаватор испытать на холостом ходу и под нагрузкой. Перед испытанием необходимо: удалить посторонних лиц на безопасное расстояние; убрать из машины и с территории, где будет проходить работа, посторонние предметы (стеллажи, подставки, инструмент, приспособления и т. д.); проверить наличие и надежность крепления защитных ограждений; отрегулировать и смазать все механизмы; проверить правильность действия контрольных приборов.

Запрещается: перемещать груз по горизонтали; устанавливать подкладки в момент опускания груза; оставлять груз в подвешенном состоянии по окончанию работы; применять источник света с открытым пламенем (керосиновая лампа, факел); проверять совпадение болтовых и других отверстий в соединяемых деталях пальцами.

Перед началом работы машинист экскаватора должен:

внимательно осмотреть машину и убедиться в полной ее исправности и готовности к эксплуатации;

убрать посторонние предметы от движущихся частей механизмов, а инструмент уложить в предназначенное для него место; > дать предупредительный сигнал;

опробовать работу машины вхолостую — после двух-трех минут работы двигателя, постепенно и плавно включая рычаги, проверить работу механизмов, переключающих устройств и тормозов;

проверить площадку, на которой устанавливается экскаватор (она должна быть хорошо спланирована, освещена, с хорошим обзором фронта работ);

определить расстояние от наружного края гусеницы до бровки траншеи и котлована (не менее 1 м), от оси экскаватора до стенки забоя (в зависимости от подъема ковша экскаватора — 3...4,5 м) и угол наклона передней стенки забоя (он не должен превышать угла естественного откоса грунта). Для прямой лопаты высота забоя не должна превышать максимальной высоты копания ковша. В зависимости от грунта допускается увеличение ее не более чем в 1,5 раза по сравнению с наибольшей высотой копания;

следить, за состоянием забоя и при; возникновении опасности обвала немедленно отвести экскаватор в безопасное место и сообщить об этом мастеру (извлеченные крупные куски породы или валуны располагать так, чтобы они не мешали быстрому отходу экскаватора от забоя в случае необходимости);

грузить грунт в транспорт только после предупредительного сигнала;

заранее подготовить путь передвижения экскаватора. При наличии слабых или насыщенных водой грунтов использовать сплошные настилы из бревен, шпал, брусьев или переносные щиты длиной 6...6,5 м. Во время передвижения стрела должна быть направлена по ходу гусениц, а ковш подтянут к стреле. При оборудовании драглайном стрелу опустить возможно ниже, а ковш подтянуть .к ее пяте, чтобы он находился в приподнятом положении на высоте 0,5... 1 м от земли;

при переходе экскаватора через искусственные сооружения (мосты, трубы, плотины) учитывать состояние и грузоподъемность этих сооружений и прочность;

при переезде через железнодорожное полотно положить на пути сплошной настил из шпал или бревен;

при обнаружении во время работы не известных ранее предметов, подземных трубопроводов, кабелей или сооружений немедленно остановиться и известить администрацию строительства;

спускаться и подниматься по крутому уклону только с помощью трактора или лебедки;

при остановке даже на короткое время ковш плавно опустить на грунт.

Запрещается: при работе в забое оставлять образовавшиеся свесы (козырьки), которые могут обрушиться и засыпать людей, обслуживающих экскаватор; вести подсобные работы в забое, а также находиться под ковшом и стрелой; переносить ковш над кабиной; оставаться водителю транспорта во время погрузки в кабине; укладывать и убирать настилы и щиты во время хода экскаватора, подкладывать шпалы или бревна под гусеницы для торможения; выполнять любой ремонт и регулировку.

Машинист экскаватора должен соблюдать следующие правила противопожарной безопасности:

располагать открытые склады горючего не ближе 20 м от места работы;

не допускать подтеканий топлива и масла;

при хранении топлива и смазочных материалов соблюдать все противопожарные правила;

складывать масляные тряпки и обтирочные концы в специальные железные ящики с крышками;

разогревать двигатель, заливая в радиатор горячую воду, а в картер — подогретое масло;

в случае воспламенения горючего тушить пламя огнетушителем (он находится в кабине), забрасывать землей, песком, покрывать войлоком, брезентом и др.;

содержать выхлопную трубу двигателя в чистоте;

выполнять на экскаваторе паяльные и другие сварочные работы, связанные с образованием искр, только в исключительных случаях, когда невозможно снять деталь.

Запрещается: хранить в кабине бензин; керосин и другие легковоспламеняющиеся вещества; подогревать зимой двигатель открытым пламенем; разжигать в кабине паяльную лампу, фонарь с открытым или закрытым пламенем; при заправке экскаватора топливом — курить, открывать бочку с бензином, ударяя по пробке металлическими предметами (может произойти взрыв); бросать бочки с горючим (разгружать только по скатам); подносить к таре из-под бензина открытый огонь,


Заключение


В ходе выполнения курсового проектирования разработано неполноповоротное устройство со смещением центра поворота, на одноковшовом экскаваторе.

Исходя из литературных и патентных источников, в качестве прототипа выбран экскаватор-погрузчик «ДЭМ-114» выпускаемый Смолевическим предприятием «Дорэлектромаш». Базовый трактор МТЗ-82.2 либо МТ3-92. Экскаватор-погрузчик предназначен для выполнения экскавационных работ на грунтах I-IV категории. Машина оборудована комфортабельной кабиной увеличенного объёма с панорамным стеклом. Управление рабочими органами — гидравлическое, джойстиковое, с возможностью одновременного выполнения до 4-х операций. Гидросистема выполнена с использованием импортных комплектующих: гидрораспределителя, элементов фильтрации, гидроцилиндров.

Преимущества такого экскаватора перед другими аналогами в том, что смещаемая ось копания позволяет выполнять работы в стесненных условиях. При транспортных переездах экскавационное оборудование компактно складывается, тем самым уменьшая габаритные размеры базового трактора, и нагрузку на ось заднего моста.

Произведены основные расчеты:

—тяговый расчет (общее тяговое усилие равно 33,9 кН; коэффициент использования экскаватора по мощности при передвижении равен 92%);

—расчет производительности (теоретическая-60 м3/ч; техническая-50 м3/ч; эксплуатационная-340 м3/ч).

Разработаны чертежи неполноповоротного устройства со смещением центра поворота и общего вида базовой машины.

Так же разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности.

Список использованных литературных источников:


1.Ветров Ю.А. Строительные машины. Изд-во Киевского университета, 1965.167с.

2. Заднепровский Р.П. Рабочие органы землеройных и мелиоративных машин и оборудование для разработки грунтов и материалов. М.: Машиностроение, 1992.176 с.

3.Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник для строит. спец.вузов и инж.-техн. работников. М.: Высш. шк., 1991. 456. с.

4.Строительные машины: Отраслевой каталог: 5-е изд. / ЦИИТ-строймаш. М., 1988.

5.Холодов А.М., Ничке В.В., Назаров Л.В. Землеройно-транспортные машины: Справочник.Харьков: Высш. шк. Изд-во Харьк. ун-та, 1982.192 с.

6.Алексеева ТВ, Артемьев КА Машины для земляных работ. – М.

Машиностроение, 1975,ч I. - 502с.

7. ГОСТ 17343-71.

8. Журнал «Строительные и дорожные машины»:

—2001г. №4. Гидравлический ЭО обратная лопата ;

—2001г.№10.Этапы развития неполноповоротных ЭО ;

—2004г. №8. Устойчивость ЭО (сертификация);

—2007г. №2. Экскаваторы одноковшовые, гидравлические (с.2-6);

—2007г. №3. Экскаваторы одноковшовые (с.2-8);

—2007г. №8. Экскаваторы одноковшовые – главные параметры (с.34-37).

9. http://www.mtz1.ru/documents/catalog/ebp_5.htm

Изм . Лист
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации