Строительные машины 2 Принципы устройства (стр. 29 из 45)

Кинематическая цепь механизма поворота платформы состоит из редуктора 2, конической передачи 9, зубчатой передачи 10 и зубчатого колеса // (последнее приводит в движение зубчатый венец 12 поворотной платформы). Реверсирование поворота осуществляют при помощи двух ленточных фрикционов 13; включением одной из лент платформа поворачивается вправо или влево.

Кинематическая цепь механизма передвижения машины состоит из редуктора 2, конических передач 9 и 15, зубчатых передач 10 и 14. Одна из шестерен конической передачи 15 приводит во вращение вал со звездочками 16. Каждая из них передает движение звездочкам 17, которые в свою очередь приводят в движение одну из ведущих звездочек привода гусеницы.

Поворачивают машину включением одной из звездочек 16 при помощи кулачков 18. Реверсирование хода достигается включением одного из двух ленточных фрикционов 13.

Кинематическая цепь механизма подъема и опускания стрелы состоит из редуктора 2, конической передачи 9, зубчатой передачи 19, червячной передачи 20 и ленточного тормоза 21.

Напорные механизмы в экскаваторах выполняются по различным схемам зависимого, независимого и комбинированного напора.

При зависимом напоре (рис. 8.20,6) напорное движение осуществляется в результате натяжения подъемного каната лебедкой 4 при оттормаживании возвратного барабана 7. Подъемный канат, закрепленный

Рис. 8.20. Кинематическая схема одноковшового экскаватора с одномоторным приводом

одним концом на барабане механизма напора 22, сматывается с барабана и поэтому скорость подъема ковша несколько уменьшается. Исходя из этого, скорость подъемного каната при зависимом напоре принимают на 10—15% выше необходимой.

Для возврата рукояти включают муфту возвратного барабана.

При копании на ковш действует суммарная сила копания Р₀ (рис. 8.21,

а). Она является результирующей касательной силы копания Р₀₁ = k₁F (где F —- площадь сечения срезаемого грунта, F = СВ, где С — толщина снимаемого слоя; В — ширина ковша) и нормальной силы копания Р₀₂. Величина Р₀₂ в значительной степени зависит от площади затупления зубьев и режущей кромки и обычно принимается равной (02¸0,4) Р₀₁.

В системе силового оборудования действуют подъемная сила ковша S„, сила подъема стрелы Q и сила напора на рукояти Рн.

Рис. 8.21. Схема для определения сил в рабочем оборудовании: а — схема для определения подъемной силы ковша; б — многоугольник для определения напорного усилия

Величину силы Sп можно определить из уравнения моментов относительно оси напорного вала (рис. 8.21), принимая, что линия действия Р₀₂ проходит через его ось:

Sп = 1 /rп *(Р01 r0 + Gк + г rк + г + Gp rp),

(8.13)

где G_p — вес рукояти; G_к+r — вес ковша с грунтом.

Таким образом, по известным параметрам ковша и рабочего оборудования, толщине стружки С и категории грунта можно определить величину S_п. Задаваясь скоростью подъема v_п, определяют мощность подъемного механизма:

N_п = S_пv_п / 102h_п

(8.14)

где h_п — КПД механизма подъема.

Экскаваторы с гидравлическим приводом. Схема одноковшового экскаватора, оборудованного прямой лопатой с гидроприводом, показана на рис. 8.22. На конце стрелы / имеется ось 2, на которую навешена рукоять 3. К рукояти жестко прикреплен ковш 4. Подъем и опускание стрелы осуществляются гидроцилиндром 5, а поворот рукояти вокруг оси — гидроцилиндром 6. Днище ковша открывается и закрывается гидроцилиндром 7.

Рис. 8.22. Экскаватор, оборудованный прямой лопатой с гидравлическим приводом

Процесс работы осуществляется следующим образом. Втягивая шток гидроцилиндра 5 (рис. 8.22, а), поворачивают стрелу по часовой стрелке. Одновременно, втягивая шток гидроцилиндра 6, опускают рукоять так, чтобы ковш занял положение /для копания. Заглубление ковша и регулирование толщины стружки производят подъемом или опусканием стрелы с помощью гидроцилиндра 5. Выдвижением штока гидроцилиндра 6 поворачивают рукоять и наполняют ковш (положение //). После наполнения ковша поднимают стрелу и выводят его из забоя. Для подъема ковша на большую высоту, кроме подъема стрелы, поворачивают еще и рукоять. Для разгрузки ковша открывают гидроцилиндром 7 его днище.

Ряд экскаваторов с гидроприводом выпускается с ковшами, которые закреплены на рукояти таким образом, что ковши могут поворачиваться (рис. 8.22, б). Поворот ковша осуществляется гидроцилиндром 8.

Поворот ковша прямой лопаты позволяет выполнять не только разработку и погрузку, а также вести планировку забоя

Одноковшовые экскаваторы с оборудованием обратной лопаты. Экскаваторы с обратной лопатой преимущественно оборудуются гидравлическим приводом. Поэтому ниже приводится оборудование обратной лопаты только с гидравлическим приводом.

Рис. 8.23. Экскаватор, оборудованный обратной лопатой с гидравлическим приводом

Во время работы экскаватора, оборудованного обратной лопатой, ковш движется снизу вверх не «от себя», как в прямой лопате, а к себе. Ковш устанавливается в положение / (рис. 8.23, а). Гидроцилиндр поворота ковша находится в крайнем положении, шток до упора втянут в цилиндр, положение гидроцилиндров стрелы и рукояти таково, что позволяет режущей кромке ковша занять требуемое исходное положение. При этом относительное положение штоков и цилиндров рукояти и стрелы должно обеспечивать дальнейшее рабочее движение ковша при наборе грунта.

Далее ковш с помощью гидроцилиндра рукояти внедряется в грунт, а затем через некоторое время включается гидроцилиндр поворота ковша. При этом продолжается внедрение ковша за счет движения цилиндра стрелы. По достижении максимального сечения стружки движение штока рукояти прекращается, а ковш продолжает поворачиваться до полного его заполнения (положение //). Цилиндр поворота стрелы начинает работать после того, как ковш заполнится на 50%.

После окончания поворота ковша и его выглубления из забоя включается механизм поворота платформы. При этом подъем стрелы и ковша продолжается. После поворота платформы для установки ковша над местом разгрузки или транспортным средством ковш поворачивается для разгрузки, принимая в конце исходное положение (///). Платформа возвращается в исходное положение. Стрела и рукоять также устанавливаются в исходное положение, и цикл повторяется.

Значительным достоинством гидравлического привода является возможность независимо управлять работой отдельных узлов силового оборудования.

Пример схемы привода стрелы (подъема и опускания) показан на рис. 8.23, б. Масло из бака /, в котором помещен фильтр 2, подается насосом 3 в трубопровод 4 и к распределительному устройству 5. Перемещением золотника вверх рукояткой 6 устанавливают золотник так, как показано на рис. 8.23, е. Масло при этом положении золотника поступает через отверстия Я и Л и трубопровод 7 в нижние полости гидроцилиндров 8.

Штоки гидроцилиндров при этом перемещаются по стрелке В, поднимая стрелу. Масло из верхней полости через трубопроводы 9 и отверстия в распределительном устройстве Сг и Б и трубопровод 10 сливается в бак /. Для опускания стрелы рычагом 6 перемещают золотник вниз и устанавливают его так, как это показано на рис. 8.23, г. При этом масло через отверстия Я и Л и трубопровод // подается в верхние полости цилиндров 9, а из нижних полостей этих цилиндров масло сливается в бак / через трубопровод 7, отверстия в золотниковом распределителе и трубопровод //. В гидросистеме установлен предохранительный клапан 12. Если золотник находится в нейтральном положении (рис. 8.23, а) и перекрывает доступ масла в гидроцилиндр или если в системе нагнетания давление повышается выше расчетного, то масло, подаваемое насосом, пропускается через этот клапан обратно в бак /.

Экскаваторы, оборудованные драглайном.Для разработки грунта на больших глубинах и при большом радиусе действия применяют экскаваторы, оборудованные драглайном. В отличие от прямой и обратной лопат ковш драглайна не укрепляется жестко на рабочем оборудовании, а подвешивается на двух канатах: подъемном и тяговом (рис. 8.24, а) при помощи блоков, цепей подвески и разгружающего каната.

Радиус действия увеличивается в результате отсутствия жесткой связи ковша со стрелой, уменьшающей нагрузки стрелы. Это позволяет установить на экскаваторе стрелу (обычно решетчатую) в 2—2,5 раза длиннее, чем при оборудовании лопатой. Ковш драглайна для копания и разгрузки может выбрасываться вперед на несколько метров.