Вместимость ковшей экскаваторов непрерывного действия измеряется в литрах. - Сооружение траншей экскаваторами непрерывного действия

Скребковые двухцепные экскаваторы (рис. 2.5) представляют собой навесное на переоборудованный серийный гусеничный трактор землеройное оборудование в виде наклонного двухцепного скребкового рабочего органа для разработки грунта с отвальным ленточным конвейером для эвакуации грунта в сторону от траншеи. Они предназначены для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля глубиной до 4,0 м, шириной по дну 0,8 и 1,1 м и шириной по верху до 2,8 м в талых грунтах I...III категорий с каменистыми включениями размером до 200 мм. Двухцепные экскаваторы имеют механический привод рабочего органа, бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода гидромеханическим ходоуменьшителем, гидравлический привод отвального конвейера и механизма подъема-опускания рабочего органа.

Рабочий орган включает наклонную раму 7 коробчатого сечения, шарнирно прикрепляемую сзади к тягачу, и обегающие раму замкнутые пластинчатые цепи 5, к которым на одинаковом расстоянии друг от друга крепятся ковши или режущие элементы скребкового типа 10 и транспортирующие заслонки 11, образующие подобие ковшей. В передней части рамы смонтирован приводной вал с двумя ведущими звездочками 4 цепей и предохранительной муфтой предельного момента, в задней - натяжные звездочки 8 цепей с винтовым натяжным устройством. На раме установлены также промежуточные ролики 9, поддерживающие рабочие ветви цепей и уменьшающие провисание их холостых ветвей. Для увеличения глубины копания раму рабочего органа удлиняют дополнительной вставкой, увеличивают длину цепей и количество скребков. Скребки на рабочем органе размещены по специальной схеме (рис. 2.5, в), обеспечивающей наименьшую энергоемкость процесса копания. При движении тягача вперед и одновременном движении скребковой цепи относительно наклонной рамы скребки отделяют грунт от массива, а заслонки поднимают его из траншеи на высоту приводных звездочек цепи, при огибании которых грунт выгружается на поперечный (к продольной оси движения машины) ленточный конвейер 3 и отбрасывается им в сторону от траншеи. Глубина отрываемой траншеи зависит от угла наклона рамы рабочего органа и регулируется механизмом ее подъема, включающим два гидроцилиндра 1 и два рычага 2. При копании траншей с наклонными стенками на рабочем органе устанавливают активные цепные откосообразователи 12. Верхние концы цепей шарнирно прикреплены к качающемуся балансирному рычагу 14 с центральным шарниром, нижние - к эксцентрично установленным пальцам натяжных звездочек 8 рабочего органа, сообщающих откосообразователям возвратно-поступательное движение.

Грунт, отделяемый цепями от целика, обрушивается на дно траншеи, откуда выносится на поверхность транспортирующими заслонками рабочего органа. Сменное рабочее оборудование экскаватора для разработки мерзлых грунтов, промерзших на глубину до 1,2 м, монтируется на основной раме рабочего органа и представляет собой скребковый рабочий орган, оснащенный зубьями с износостойкой наплавкой.

Рассмотрим типовую кинематическую схему двухцепного ЭТЦ (рис. 2.6). Вращение приводному (турасному) валу 12 с ведущими звездочками 13 цепей 8 передается от дизеля через муфту сцепления, распределительную коробку 2, редуктор реверса 5, конический редуктор 16, верхний редуктор 11 и пневмокамерную муфту 10 предельного момента.

С помощью редуктора реверса можно изменять направление движения цепей рабочего органа. Движение цепным откосообразователям 9 сообщается от натяжных звездочек 7 рабочего органа. Автономный привод ведущих концевых барабанов ленточного конвейера14 осуществляется от гидромоторов 15 через встроенный в каждый барабан планетарный редуктор. Питаются гидромоторы конвейера от нерегулируемого насоса 4. Регулируемый насос 3 питает гидромотор 17, который обеспечивает передвижение экскаватора при копании траншей и бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода в диапазоне 5... 150 м/ч.

Для транспортного передвижения используется механическая трансмиссия базового трактора 6.

Техническая производительность двухцепных траншейных экскаваторов в грунтах I категории составляет до 220 м3/ч, мощность силовой установки до 84 кВт, скорость движения скребковой цепи 0,8...1,2 м/с, ленты конвейера - 2,5...4,5 м/с, рабочая скорость передвижения машины 5...150 м/ч.

Основными недостатками ЭТЦ являются: довольно высокая энергоемкость процесса копания, низкая долговечность цепей, работающих в абразивной среде, и сравнительно невысокая производительность.

Эксплуатационная производительность цепных траншейных экскаваторов со скребковым рабочим органом (м3/ч)

Роторный экскаватор траншея полуприцепный

Пэ = 3600bchcvuKnKвKp,

Где bc - ширина скребка, м;

Hc - высота скребка, м; vu скорость движения скребковой цепи, м/с;

Кн - коэффициент заполнения экскавационных емкостей;

(Кн = 0,35...75), зависит от характера грунта, толщины срезаемой стружки, длины и формы забоя, угла наклона рабочей цепи к горизонту);

Кв - коэффициент использования машины по времени

(Кв - 0,5...0,65);

КР - коэффициент разрыхления грунта в процессе разработки

(Кр = 1,1...1,5).

Расчет основных рабочих параметров роторных траншейных экскаваторов

Производительность (техническая) траншейного экскаватора определяется возможной производительностью его рабочего органа и мощностью установленного на нем двигателя. Максимально возможная производительность роторного экскаватора в м3/ч составляет

, (2.1)

Где qк - вместимость ковша, м3;

Zк - количество ковшей на роторе;

Nр - частота вращения ротора, об/мин;

Кн - коэффициент наполнения ковшей значения которого составляют (табл. 2)

Таблица 2

Категория грунта

I

II

III

IV

Значения Кн

0,90...1,2

0,80...1,1

0,75...1,0

0,7...0,9

Кр - коэффициент разрыхления грунта (значения Кр приведены в таблице 1.3).

Диаметр ротора экскаватора Dр зависит от максимальной глубины отрываемой траншеи Hm max

Dр = (1,75...1,85) Hm max (2.2)

Размеры ковша:

Ширина

Bk = 0,9Bт;(2.3)

Высота

Hk = (0,5...0,6) Bт; (2.4)

Длина

?k = (0,5...0,6) tk,(2.5)

Где Bти - ширина траншеи;

Tk, - шаг ковша.

Скорость резания грунта ротором должна назначаться, исходя из условий возможности гравитационной разгрузки ковшей, причем траектория движения грунта должна обеспечивать попадание его на ленту отвального транспортера.

Максимальная скорость вращения определяется частотой вращения роторного колеса экскаватора

Nр = (0,5...0,6) nр кр, (2.6)

Где nр кр - критическая частота вращения ротора.

Под критической частотой вращения ротора принимается то наибольшее число оборотов, при котором невозможна гравитационная разгрузка грунта. Это условие может быть записано так:

G = C, (2.7)

Где G - вес грунта в ковше ротора;

С - центробежная сила, действующая на грунт в ковше.

Так как

, (2.8)

То nр кр ? . (2.9)

Скорость рабочего хода роторного траншейного экскаватора

, м/ч, (2.10)

Где ПТ - техническая производительность экскаватора, м3/ч;

ВТ - ширина траншеи, м;

HТ - глубина траншеи, м.

Эксплуатационная производительность роторного экскаватора (ПЭ) с учетом коэффициента использования машины во времени (КВ), который выбирается в пределах 0,5...0,75 будет равна

ПЭ = ПТ ? КВ (2.11)

На рабочих органах отечественных траншейных роторных экскаваторов устанавливают 10...18 ковшей. На широких роторах (например, ЭТР-254) число ковшей, установленных в два ряда со смешением одного относительно другого на полшага, удваивается.

Мощность двигателя траншейного роторного экскаватора расходуется на приводы ротора, транспортера, механизма передвижения и выбирают по суммарной мощности

Nдв = (1,2...1,25) (Nр + NТР + Nк), (2.12)

Учитывающей 20...25% резерва, используемого для привода систем управления, привода устройств охлаждения и др.

Мощность привода ротора зависит от мощности, расходуемой на копание грунта, его подъем и на разгон грунта до скорости вращения ротора

NР = Nкоп + Nпод + Nок. (2.13)

При работе роторного экскаватора с откосниками отделенный от массива грунт из боковых расширений обрушивается вниз, где подхватывается ковшами и выносится ими к месту выгрузки.

С учетом этого формула (2.2) будет записана в следующем виде:

Nдв = (1,2...1,25) (NР + Nотк + NТР + Nк), (2.14)

Мощность, затрачиваемая на копание грунта ротором можно определить по производительности (В. И. Минаев)

Nк = , кВт, (2.15)

Где К - удельное сопротивление копанию, МПа. Коэффициент К можно принять (по СКБ "Газстроймашина (табл. 3)

Таблица 3

Категория грунта

I

II

III

IV

V

VI

K, МПа

0,3...0,4

0,5...0,6

0,7...0,8

0,9...1

1,1...1,2

1,3...2

В - ширина траншеи, м; Н - глубина траншеи;

Хрх - скорость рабочего хода (2.10)

Хрх = ПТ/F, (2.16)

Где F - площадь поперечного сечения траншеи (для прямоугольного сечения F = B ? H).

Можно принять хрх ? 20...300 м/ч.

Остальные параметры определяются по С. А. Горелову (2000 г.)

Похожие статьи




Вместимость ковшей экскаваторов непрерывного действия измеряется в литрах. - Сооружение траншей экскаваторами непрерывного действия

Предыдущая | Следующая