Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (136) январь 2017 г.

Дата публикации: 15.01.2017

Статья просмотрена: 56 раз

Библиографическое описание:

Швалёв С. Г. Расширение технологических возможностей экскаватора с помощью дополнительного оборудования для рыхления грунта // Молодой ученый. — 2017. — №2. — С. 216-218. — URL https://moluch.ru/archive/136/38241/ (дата обращения: 19.04.2018).



В данной работе рассматриваются конструкции ковшей-рыхлителей, для дальнейшей оценки возможности установки на экскаватор.

Ключевые слова: ковш-рыхлитель, экскаватор, прочный грунт

Довольно большая часть территории Российской Федерации располагается в зонах с долгой и холодной зимой. Однако строительство необходимо производить в любое время года, в связи с чем около 35 % общего объема земляных работ выполняются в то время, когда грунт находится в мерзлом состоянии. В свою очередь на долю экскаваторов приходится около 50 % от всего объема выполняемых земляных работ. Экскавация мерзлых грунтов невозможна без предварительного разрыхления, что приводит к необходимости проведения дополнительных работ, которые неизбежно приводят к увеличению энергоемкости и финансовых затрат при разработке мерзлых грунтов.

C:\Users\ShvalevSemen\Desktop\кп.png

Рис. 1. Конструкция ковша-рыхлителя

Для примера взят экскаватор ЭО-33211А имеет массу 18 тонн, вместимость ковша 0,85 , пневмоколёсный движитель, диапазон рабочих температур от -40 до +49 градусов, может разрабатывать грунты I-IV категории и предварительно разрыхленные скальные и мерзлый грунты с величиной кусков не более 200 мм. Рыхлитель необходим для разработки мерзлого грунта и располагается на оборудовании обратная лопата.

Произведя информационный поиск и анализ конструкций ковшей-рыхлителей для расширения технологических возможностей одноковшового экскаватора, был сделан выбор в пользу конструкции ковша-рыхлителя с П-образной стойкой, патент РФ № 2509843. Данный выбор обуславливается следующими факторами:

  1. данная конструкция позволяет оставить без изменений конструкцию рукояти экскаватора;
  2. имеет не большую массу по сравнению с другими конструкциями ковшей-рыхлителей;
  3. приводится в действие с помощью гидроаппаратуры экскаватора;
  4. не уменьшает ёмкость ковша экскаватора;
  5. упрощенный монтаж, демонтаж и обслуживание по сравнению с другими конструкциями ковшей-рыхлителей.

Цикл работы одноковшового экскаватора состоит из следующих действий:

  1. Копание грунта.
  2. Подъем ковша, наполненного грунтом.
  3. Поворот ковша, наполненного грунтом.
  4. Выгрузка грунта.
  5. Поворот пустого ковша.
  6. Опускание ковша.
  7. Перемещение экскаватора по участку.

При работе экскаватора с прочными грунтами экскавация грунта экскаваторами средних размерных групп становится практически невозможной без предварительного рыхления грунта. В данной ситуации в рабочее положение приводят рыхлитель. Рыхление грунта происходит за счет усилия создаваемого гидроприводом стрелы экскаватора. Грунт нарезается полосами, расстояние между которыми в 2–3 меньше ширины ковша. После рыхления грунта в рабочее положение приводят ковш экскаватора и продолжают экскавацию грунта.

Рис. 2. Схема рыхления и копания грунта

Была выбрана конструкция ковша-рыхлителя с П-образной стойкой (патент РФ 2509843).

Описаны основные технологические приемы ковша-рыхлителя, показаны схемы копания и рыхления грунта.

Произведен расчет главных параметров одноковшового экскаватора, оборудованного ковшом-рыхлителем, исходя из которого сделан вывод, что ковш-рыхлитель позволяет использовать экскаваторы меньших размерных групп для разработки прочных грунтов. Данный фактор в свою очередь указывает на целесообразность и экономическую эффективность данной конструкции.

Произведен тяговый расчет экскаватора ЭО-33211А, оборудованного ковшом-рыхлителем, который показал, что машина сможет преодолевать заданные сопротивления передвижению.

Произведен расчет устойчивости экскаватора ЭО-33211А, в двух необходимый расчетных положениях, в обоих случаях машина остается устойчива.

Литература:

  1. Машины и оборудование для разработки мёрзлых грунтов: учебное пособие / Л.Б Белоногов, Л. В. Янковский. — Изд. 2-е доп. И перераб. — Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. — 165 с.;
  2. Экскаватор одноковшовый универсальный полноповоротный ЭО-33211А: Руководство по эксплуатации ЭО-33211А.РЭ. — Нижний тагил: ФГУП «ПО Уралвагонзавод», 2001–103 с.;
  3. Патентный поиск в РФ [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.freepatent.ru — (Дата обращения 20.05.16);
  4. Машины для земляных работ: конструкция, расчёт, потребительские свойства: учебное пособие для вузов: в 2 кн. / В. И. Баловнев [и др.]; Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова; Под ред. В. И. Баловнева — Белгород: Изд-во БГТУ, 20011;
  5. Проектирование предприятий по эксплуатации и ремонту машин: учебное пособие / Ш. М. Шерданов, В.В Шефер, В. В. Конев; под общей редакцией Ш. М. Мерданова. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2009–244 с.;
  6. Многоцелевые дорожно-строительные и технологические машины: учебное пособие для вузов / В. И. Баловнев — Омск; Изд-во Омский дом печати, 2006–319 с.
Основные термины (генерируются автоматически): рыхления грунта, учебное пособие, одноковшового экскаватора, экскаватора ЭО-33211А, технологических возможностей экскаватора, земляных работ, расчет экскаватора ЭО-33211А, конструкцию рукояти экскаватора, возможностей одноковшового экскаватора, помощью гидроаппаратуры экскаватора, гидроприводом стрелы экскаватора, устойчивости экскаватора ЭО-33211А, параметров одноковшового экскаватора, ковш экскаватора, работе экскаватора, предварительного рыхления грунта, мерзлых грунтов, разработки мерзлого грунта, грунтами экскавация грунта, копания грунта.

Ключевые слова

ковш-рыхлитель, экскаватор, прочный грунт

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос