Изучение устройства, принципа действия и классификации одноковшового и многоковшового экскаватора

ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

ПО МЕЛИОРАТИВНЫМ И СТРОИТЕЛЬНЫМ МАШИНАМ

Л.П.Р.20.02.03.021.014.ПЗ

Техникум гидромелиорации и механизации сельского хозяйства (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Крымский федеральный университет имени В.И.Вернадского

в пгт Советский

ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

ЛПР.20.02.03.021.014.ПЗ

Тема: «Изучение устройства, принцип действия и классификацию одноковшового и многоковшового экскаватора»

ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5

Тема: «Изучение устройства, принцип действия и классификацию одноковшового и многоковшового экскаватора»

Цель занятия: ознакомление с процессом работы машин, их устройством, рабочими параметрами и эксплуатационными показателями.

Оснащение рабочего места: одноковшовые экскаваторы, снабженные основными видами рабочего оборудования: прямая лопата, обратная лопата, драглайн,. Фильм.

Ход работы : знакомство (под руководством преподавателя) с общим устройством экскаватора, его механизмами и системами; составление по заданию эскизов с кратким описанием устройства и работы. Показ видеофильма.

Выполнение работы.

Экскаватор карьерный роторный

Экскаватор- планировщик ТАТРА

Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы в зависимости от использования рабочего времени для собственно копания грунта делят на две большие группы: непрерывного действия - многоковшовые и периодического (цикличного) действия - одноковшовые.

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. Несмотря на это, одноковшовые экскаваторы распространены шире вследствие их универсальности, т. е. возможности применять их как на земляных, так и на погрузочно-разгрузочных работах в самых тяжелых, в том числе скальных (с предварительным взрыванием), грунтах. Применение многоковшовых экскаваторов ограничено: в основном их используют при рытье траншей и добыче нерудных материалов в карьерах с однородными грунтами без каменных включений.

Классификация экскаваторов

Экскаватор (от лат. excavo - выдалбливать), землеройная машина, оборудованная навесным рабочим органом - ковшом, осуществляющим резание грунта одновременно с его наполнением. Благодаря высокой производительности при разработке грунтов различных категорий наибольшее распространение получили одноковшовые экскаваторы.

Классификация одноковшовых экскаваторов

По способу перемещения экскаваторы бывают

сухопутные

плавучие

По типу ходового устройства

гусеничные;

пневмошинные;

на спецшасси автомобильного типа;

шасси грузового автомобиля или трактора.

По типу применяемого основного (первичного) двигателя

дизельными

электрическими

По типу привода

одномоторные;

многомоторные.

По исполнению опорно-поворотного устройства

полноповоротные;

неполноповоротные.

По способу подвески рабочего органа

гибкие;

жесткие.

По типу исполнения рабочего органа

шарнирно-рычажные;

телескопические.

В зависимости от производственных условий в качестве сменного оборудования экскаваторов применяют прямые и обратные лопаты, драглайны, грейферы и струги.

Рабочее место называется забоем, а разрабатываемые по мере передвижения экскаватора участки грунта - проходкой.

Работы осуществляются продольными - лобовыми проходками и поперечными - боковыми.

Земляные работы с помощью экскаватора могут осуществляться с выгрузкой грунта в отвал, непосредственно в насыпь, или в транспортные средства - автосамосвалы.

Экскаваторы, оборудуемые прямой лопатой используют для разработки грунтов расположенных выше уровня стоянки экскаватора. В этом случае предусмотрен заезд экскаватора на уровень дна котлована. Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, используют для разработки , грунтов ниже уровня стоянки экскаватора и при разработке траншей и неглубоких котлованов.

Экскаваторы-драглайны используют для разработки грунтов мягких и средних пород расположенных ниже уровня стоянки экскаватора. Драглайн по схеме работы напоминает скрепер навешенный на стрелу экскаватора.

Экскаваторы-драглайны обладают большим радиусам действия и глубиной копания.

Экскаваторы, оборудованные грейферами, используют при разработке мягких и сыпучих грунтов при вертикальных укрепленных стенках глубоких котлованов.

Основными видами рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов являются: драглайн, прямая лопата, обратная лопата и грейфер.

Одноковшовые экскаваторы широко используются в водохозяйственном строительстве.

Таблица Область применения одноковшовых экскаваторов в водохозяйственном строительстве

Наиболее часто используются одноковшовые экскаваторы серии Э и ЭО. Они имеют ковши вместимостью от 0,15 до 2,5 м3.

Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами ведут позиционно.

Процесс разработки грунта из чередующихся в одном цикле операций:

. Резание грунта и заполнение ковша;

. Подъем ковша с грунтом;

. Поворот экскаватора вокруг оси к месту выгрузки;

. Выгрузка грунта из ковша;

. Обратный поворот экскаватора в забой;

. Опускание ковша и подача его в исходное положение для резания грунта.

Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов

Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов следующие:

радиус резания Rр;

радиус выгрузки RВ;

высота выгрузки НВ;

глубина резания Нр.

Радиус резания (Rр) - это расстояние от оси вращения экскаватора до зубьев ковша, при врезании его в грунт;

Радиус выгрузки (RВ) - расстояние от оси вращения экскаватора до центра тяжести ковша в момент выгрузки грунта;

Высота выгрузки (НВ) - расстояние от уровня стояния экскаватора до нижней части ковша в момент выгрузки грунта;

Глубина резания (копания) (Нр) - наибольшая глубина выемки, которая может быть образована экскаватором с одной стоянки.

Кроме перечисленных признаков классификации, экскаваторы каждой из групп отличаются друг от друга назначением, размерами и мощностью.

Одноковшовые экскаваторы по назначению делят на три основные группы: строительные универсальные, предназначенные для земляных и погруэочно-разгрузочных работ в строительстве; карьерные - для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений, а также скальных пород; вскрышные - для разработки полезных ископаемых (угля, руды) открытым способом. К последней группе относятся также и мощные шагающие экскаваторы - драглайны, используемые на горных работах для перекидки верхних слоев пород в выработанное пространство, а также на строительстве крупных гидротехнических сооружений.

Кроме этих основных групп выпускают еще специальные экскаваторы, предназначенные для использования в определенных специфических условиях: подземные - для подземной разработки полезных ископаемых при большой мощности пласта, туннельные - для погрузки взорванной породы при проходке туннелей, торфяные - для добычи торфа и др.

Шагающий экскаватор Вскрышной экскаватор

Экскаватор карьерный Экскаватор - кран

Экскаватор обратная лопата Экскаватор- прямая лопата

Экскаватор с грейферным ковшом Экскаватор драглайн

Навесное оборудование к экскаваторам колесным

Все дополнительное навесное оборудование устанавливается на экскаваторы вместо снятого ковша и подключается к гидравлической системе.

Струг

Разработка грунта экскаваторами

Продольная схема разработки грунта Поперечная схема разработки грунта экскаватором

Схема разработки выемки . а) Лобовой забой б) Боковой забой

Ниже рассмотрим примеры наиболее часто применяемых одноковшовых гидравлических экскаваторов.

Неполноповоротный экскаватор ЭО-2621В-3. Этот экскаватор (рис. 4.6), относящийся ко 2-й размерной группе, предназначен для механизации земляных и погрузочных работ небольших объемов. Его монтируют на пневмоколесном тракторе ЮМЗ-6КЛ. Эта машина предназначена для разработки грунтов I…IV групп и погрузки сыпучих и мелкодробленых материалов. Машина оборудована рабочим оборудованием двух видов: экскаваторным и бульдозерным. Всего же машина может быть оснащена 22 видами сменного рабочего оборудования и рабочих органов.

Основной рабочий орган экскаваторного оборудования - ковш 0,25 м³ прямой и обратной лопаты. Кроме того, экскаватор может быть оснащен погрузочным ковшом 0,5 м крановой подвеской, вилами, телескопической рукоятью, грейфером, обратной лопатой со смешенной осью копания, гидромолотом, зубом-рыхлителем, захватом, буровым оборудованием, профильным и специальными ковшами.

Основные технические характеристики гидравлических экскаваторов приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1 Технические характеристики одноковшовых гидравлических экскаваторов

Кроме обратной лопаты, экскаваторы оборудуют погрузчиком, грейфером, прямой лопатой и ковшами различной формы для специальных земляных работ.

Ковшом обратной лопаты отрывают небольшие котлованы, ямы с отвесными стенками, траншей для подземных коммуникаций, неглубокие каналы. Профильным ковшом очищают мелиоративные каналы.

Ковшом прямой лопаты разрабатывают мелкие забои, расположенные выше уровня стоянки машины, производят зачистные работы в котлованах, погрузку сыпучих и мелкокусковых материалов.

Решетчатым ковшом грузят крупнокусковые материалы.

Ковшом грейфера отрывают колодцы, очищают траншеи н каналы, грузят различные материалы и породы.

Погрузочный ковш используют для легких зачистных работ и погрузки мусора, снега и других материалов.

Крановую подвеску применяют на погрузке и разгрузке штучных грузов, на укладке трубопроводов и установке столбов.

экскаватор многоковшовый ротор конвейер

Рис. . 4.6

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; 13 - погрузочный ковш; 14 - решетчатый ковш; 75 - 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

Рис. 4.7

Вилами пользуются при погрузке.

В передней части трактора устанавливают бульдозерное оборудование, которое используют для засыпки траншей, очистки дорог, сгребания строительного мусора. Его можно применять для работы с грунтами до II группы включительно.

Гидромолот и зуб-рыхлитель используют для вскрытия асфальтового покрытия. Кроме того, зубом-рыхлителем можно взламывать корку мерзлого грунта толщиной до 300 мм.

Гидромолотом вскрывают также бетонные покрытия, дробят бутовые камни и мерзлый грунт. Гидромолотом, оборудованным трамбовочной плитой, уплотняют насыпные грунты.

Обратной лопатой со смещенной осью копания отрывают траншеи вблизи зданий и сооружений. Узкие траншеи для прокладки кабеля отрывают специальным ковшом. С помощью захвата грузят бревна и другие штучные материалы. Буровым оборудованием отрывают шурфы различного диаметра на глубину до 2 м.

Рис.4.8 . Экскаватор ЭО-2621В-3:- топливный бак; 2 - бак рабочей жидкости; 3 - кабина машиниста; 4 - рычаг управления; 5 - гидрораспределитель; 6 - гидроцилиндр стрелы; 7 - гидроцилиндр рукояти; 8 - стрела; 9 - рукоять; 10 - гидроцилиндр ковша;II - ковш; 12 - рычаг; 13 - выносная опора; 14 - гидроцилиндр опоры; 15 - поворотная колонна; 16 - насосная установка; 17, 18 - рамы; 19 - гидроцилиндр отвала бульдозера; 20 - рама отвала; 21 - отвал бульдозера

В отличие от предыдущих моделей на экскаваторе ЭО-2621В-3 установлен новый унифицированный ковш 0,25 м3 прямой и обратной лопат, который имеет более рациональную конструкцию. Этот ковш более жесткой конструкции, днище его не открывается; существенно повышена долговечность. Угол поворота ковша увеличен за счет применения шестизвенного механизма.

Для улучшения рабочих параметров машины, особенно с основным оборудованием «обратная лопата», применена удлиненная рукоять, что позволило увеличить такой важный показатель, как глубина копания, с 3,5 до 4,15 м.

С целью повышения срока службы рабочего оборудования на гидроцилиндре ковша установлен разгрузочный клапан.

Устойчивость экскаватора при работе возросла за счет введения гидрозамков в конструкцию гидроцилиндров выносных опор и отвала бульдозера.

Для обеспечения надежной работы усилена металлоконструкция бульдозерного оборудования.

Рабочее оборудование монтируют на рамах 18 (см. рис. 4.6) и 20, крепление которых выполнено таким образом, чтобы разгрузить остов трактора. Бульдозерный отвал 21с помощью гидроцилиндра 19 можно устанавливать на разной высоте. Кроме основного назначения, отвал выполняет также роль противовеса. Для повышения устойчивости экскаватора в работе к раме 18 крепят выносные опоры 13. С помощью двух гидроцилиндров 14 опоры опускают на грунт или во время движения машины поднимают вверх.

На раме 77 смонтированы также поворотная колонна 15 и механизм поворота экскавационного рабочего оборудования, состоящего из стрелы 8, рукояти 9 и ковша 11. Каждой из этих сборочных единиц управляют с помощью одного (стрела и ковш) или двух гидроцилиндров (рукоять). Жидкость к этим гидроцилиндрам подают под давлением от насосной установки 16. Запас рабочей жидкости для гидросистемы находится в баке 2.

Машиной управляют путем перемещения золотников гидрораспределителя 5. Сиденье машиниста может быть повернуто на 180°. При одном его положении машинист управляет трактором во время передвижения, а при другом - работой экскаватора. Для удобства обслуживания топливный бак 7 вынесен в переднюю часть трактора.

Замену рабочего оборудования машинист выполняет в течение часа с помощью крана грузоподъемностью до 0,25 т. При отсутствии подъемных средств для перемонтажа необходимо участие второго рабочего.

Системой привода полностью определяются производительность машины, качество выполнения земляных работ, рациональное совмещение рабочих операций, максимальное использование мощности силовой установки.

Рабочее оборудование устанавливают на поворотном корпусе колонны. Ковш 4 (рис. 4.7, а) крепят на оси 3 и через тяги 2 соединяют с гидроцилиндром 7. Так же монтируют на рукояти ковши 5, б и 7 и зуб-рыхлитель 8. При монтаже вилочного захвата вилы крепят неподвижно на рукояти болтами, а захват устанавливают шар-нирно на оси 3 рукояти.

При переоборудовании на прямую лопату (рис. 4.7, б) ковш 4 располагают зубьями наружу и закрепляют на нижней вилке рукояти тягами. Штоки гидроцилиндров 12закрепляют в нижнем отверстии рукояти. Таким же образом монтируют ковши 13, 14 и 15.

Перед установкой грейфера отсоединяют рукава гидроцилиндра 7 ковша, штоки гидроцилиндров 12 и саму рукоять. Снимают рукоять вместе с ковшом и гидроцилиндром ковша. Рукоять 17 (рис. 4.7, 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.

Полноповоротные экскаваторы 3-й размерной группы большей частью выпускают на пневмоко-лесном ходу.

Основное рабочее оборудование для таких экскаваторов - обратную лопату - в зависимости от категории разрабатываемого грунта можно оснащать сменными ковшами. При оснащении обратной лопатой экскаваторы используют для рытья котлованов, траншей и ям. Поворотный ковш обеспечивает хорошие условия копания грунта и выгрузки его в отвал и транспортные средства.

Классификация экскаваторов непрерывного действия

Многоковшовые экскаваторы разделяют на следующие основные группы. 1) цепные поперечного копания (неповоротные и поворотные), 2) роторные радиального копания (поворотные) и 3) роторные и цепные продольного копания, (траншеекопатели, неповоротные). Первые две группы машин условно разделяют на машины малой мощности (емкость ковшей от 10-15 до 150-200 л), средней мощности (емкость ковшей от 200 до 450 л) и большой мощности (емкость ковшей от 500 до 4500 л). Траншеекопатели обычно выпускаются с ковшами емкостью 15-250 л. Намечается выпуск еще более мощных моделей.

В зависимости от характера движений машины в забое различают экскаваторы поперечного копания, у которых рабочий орган (ковшовая цепь или роторное колесо) расположен в плоскости, перпендикулярной к продольному движению машины, и экскаваторы продольного копания (траншеекопатели), у которых рабочий орган расположен в плоскости передвижения машины.

Экскаваторы непрерывного действия имеют производительность в 1,5-2,5 раза больше, чем одноковшовые при одинаковой мощности силовых агрегатов вследствие непрерывности производственного процесса. Их собственная масса в 1,5-2 раза меньше массы одноковшовых экскаваторов одинаковой с ними производительности.

В скальных породах, разрабатываемых с предварительным рыхлением взрывом, работа этих экскаваторов невозможна. Мощные цепные и роторные экскаваторы могут работать и в тяжелых неоднородных грунтах, однако размеры включений в таких грунтах не должны превышать 0,15-0,2 ширины ковша.

Наиболее производительными из всех типов многоковшовых экскаваторов являются роторные экскаваторы, способные развивать высокие усилия резания и иметь более высокую производительность на различных грунтах при одинаковых с цепными экскаваторами параметрах.

Таблица 1

Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами

Многоковшовые и фрезерные экскаваторы - машины непрерывного действия. Операции копания, транспортировки и разгрузки грунта они выполняют непрерывно и одновременно.

В отличие от одноковшовых экскаваторов они не являются универсальными машинами, т.к. применение их ограничено формой сечения или шириной выемки по дну.

Классификация многоковшовых экскаваторов

1.По типу рабочего органа

·              цепные (ЭТЦ)

·              роторные (ЭТР)

.По способу соединения рабочего органа с базовым тягачом

·              с навесным рабочим органом

·              с полуприцепным рабочим органом

.По типу ходового устройства базового тягача

·              гусеничные

·              пневмоколесные

.По типу привода

·              механические

·              гидравлические

·              электрические

·              комбинированные

По характеру работы все многоковшовые экскаваторы можно разделить на три группы (табл.12.1).

Таблица. Область применения многоковшовых экскаваторов

1.      Машины разрабатывающие выемку за один проход (траншейные цепные, роторные, двухроторные, двухфрезерные и шнекороторные экскаваторные каналокопатели (рис.12.1).

2.      Многопроходные машины, образующие выемку заданных размеров за серию последовательных проходов по одному и тому же месту (цепные мелиоративные экскаваторы на гусеницах и карьерные цепные поперечного черкания с рельсовым ходом (рис.12.2).

Рис. 12.1 Поперечные сечения выемок, образуемых многоковшовыми экскаваторами за один проход вдоль оси:

а - траншейными цепными продольного копания; б - траншейными роторными; в - двухроторными или двухфрезерными каналокопателями; г - шнекороторными каналокопателями; д, е, ж - траншейными цепными экскаваторами при использовании шнековых откосообрушителей.

Рис. 12.2 Схемы разработки грунта мелиоративными многоковшовыми цепными экскаваторами поперечного черпания:

а - с раздвинутыми гусеницами; б - то же, при размещении гусениц с одной стороны выемки; в, г, д - различные положения планирующего звена мелиоративного экскаватора; е - карьерном на рельсовом ходу при нижнем черпании; ж - то же, при верхнем черпании; 1 - промежуточное звено; 2 - основная рама; 3 - планирующее звено рабочего органа.

.Многоковшовые роторные строительные и карьерные экскаваторы, работающие позиционно, с образованием выемок любых размеров при работе в транспортные средства (рис. 12.3).

Рис. 12.3 Схемы разработки грунта строительными полноповоротными роторными экскаваторами:

а - выше уровня стояния ( со дна забоя); б - ниже уровня стояния (с поверхности).

Наиболее широко в мелиоративном строительстве распространены траншейные экскаваторы, используемые для рытья траншей с вертикальными стенками под трубчатый горизонтальный дренаж и трубопроводы различного назначения.

Эксплуатационная производительность (м3/ч) экскаваторов непрерывного действия можно определить в общем виде по формуле:

Пэ = 60 ·f·v0·kв

где: f - площадь сечения выемки за один проход, м2;- рабочая скорость передвижения экскаватора, м/мин;В - коэффициент использования рабочего времени.

Рабочая скорость передвижения зависит от площади поперечного сечения, трудности разработки грунта и мощности двигателя машины.

Для ковшовых экскаваторов непрерывного действия производительность (м3/с) связана с их рабочими параметрами, а именно:

где: g - геометрическая вместимость ковша, м3;ц - скорость движения цепи или окружная скорость ротора, м/мин;- коэффициент наполнения ковшей;- коэффициент разрыхления грунта;- коэффициент, характеризующий трудность разработки грунта;

а - шаг ковшей, м.

Экскаваторы роторные и многоковшовые цепные

Применяются для непрерывной разработки экскавируемых минералов и поверх находящейся вскрыши.

Компактный роторный экскаватор:

производительность до 8.000 м3/ч

высота разработки до 23 м

Большой роторный экскаватор:

производительность до 28.000 м3/ч

высота разработки до 50 м Экскаватор роторный Срс 1800.28/3.0 + ФР

Транспортная производительность: 5.400 м3/ч

Экскаватор роторный Срс 8000 (РБ 293)

Транспортная производительность: 28.000 м3/ч

производительность до 10.000 м3/ч

- глубина черпания до 40 м

Многоковшовые цепные экскаваторы

Многочерпаковые цепные экскаваторы применяются для непрерывной разработки экскавируемых минералов и поверх находящейся вскрыши. Они являются типичными экскаваторами нижнего черпания и поставляют пригодный для конвейеров материал.

Многоковшовые экскаваторы эффективно применяют при прокладке инженерных коммуникаций. Комплексная механизация земляных работ осуществляется при совместной работе этих экскаваторов со скреперами, бульдозерами, грейдерами, землеройно-транспортными и грунтоуплотнительными машинами. До разработки грунта на трассе траншеи или канала выполняют следующие операции: переносят проект в натуру; отводят полосы отчуждения земель под траншеи, места складирования материалов, подъезды; расчищают трассу от кустарника, камышей, пней; снимают растительный слой грунта и планируют трассу или вскрывают дорожные покрытия (в городских условиях); выполняют разбивочные работы.

В необходимых случаях отводят поверхностные воды и понижают уровень грунтовых вод. Грунт по трассе траншеи или канала разрабатывают, как правило, непосредственно по окончании подготовительных работ в темпе, обеспечивающем бесперебойную укладку коммуникаций. Работы по отрывке траншей не должны опережать работы по укладке коммуникаций, за исключением случаев, когда траншеи отрывают заранее (осенью в немерзлом грунте) под укладку коммуникаций в зимнее время. На участках, где намечается рытье траншеи зимой, предохраняют грунт от промерзания. В зависимости от глубины и грунтовых условий траншеи разрабатывают с вертикальными стенками или откосами.

Роторными и цепными траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) для укладки трубопроводов плетями разрабатывают траншеи на глубину до 3 м с вертикальными стенками без креплений. В местах спуска рабочих в траншею для выполнения работ устраивают на необходимом расстоянии откосы или крепления. Ширина траншей с вертикальными стенками для укладки трубопроводов определена СНиП 3.02.01-87. Ширину траншей под специальные трубопроводы (например, магистральные теплотрассы), а также траншей, прокладываемых в особых условиях (в мокрых или обрушающихся грунтах), указывают в проекте. Наименьшая ширина траншеи по дну должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа землеройной машины с добавлением для песчаных и супесчаных грунтов 0,15 м, а глинистых и суглинистых - 0,1 м.

Траншеи, в которых должны работать люди (например, при укладке трубопроводов), отрывают с откосами или крепят стенки щитами, причем ширина между основаниями откосов или между щитовыми креплениями должна быть не менее 0,7 м. На разработку участков траншей, пересекающих подземные коммуникации, необходимо получить письменное разрешение организации, эксплуатирующей эти коммуникации, и вести разработку в присутствии ответственных представителей строительных организаций и организаций, эксплуатирующих подземные коммуникации. Эти организации обязаны до начала работ обозначить на местности хорошо заметными знаками оси и границы этих коммуникаций.

Для точного определения расположения подземных коммуникаций используют трассоискатели. В местах пересечения траншеи с действующими коммуникациями разработка грунта механизированным способом разрешается на расстоянии не менее 2 м от боковой стенки и не менее 1 м над верхом трубы или кабеля. Грунт, оставшийся после механизированной разработки, дорабатывают вручную без применения ударных инструментов и принимают все меры, исключающие возможность повреждения этих коммуникаций. В случае обнаружения действующих подземных коммуникаций и других сооружений, не обозначенных в проектной документации, земляные работы приостанавливаются, а на место работ вызывают представителей организаций, эксплуатирующих эти коммуникации или сооружения. Обнаруженные коммуникации или сооружения ограждают и принимают меры по предохранению их от повреждения.

В табл. 1.2-1.5 приведены технические характеристики экскаваторов непрерывного действия.

Из шести выпускаемых в настоящее время роторных траншейных экскаваторов только у двух (ЭТР-134 и ЭТР-253А) тягачами с незначительными доработками являются серийные тракторы ТТ-4 и ДЭТ-250 (табл. 1.6). Для экскаваторов ЭТР-204А, ЭТР-223А и ЭТР-224А базовый тягач изготовляют из трактора Т-1 ЗОМ Г со значительной перекомпоновкой: вынесены вперед моторно-транспортный блок и кабина, развернутая на 180°. Для ЭТР-254 базовый тягач компонуют на базе тракторов К-701 и Т-1 ЗОМ Г.

Тягач шнекороторного экскаватора ЭТР-206А такой же, как у экскаваторов ЭТР-204А. ЭТР-223А, ЭТР-224А (табл. 1.7). Тягач экскаватора ЭТР-208 выполнен по той же схеме из агрегатов тракторов К-701 и Т-130МГ, но отличается конструкцией рам гусеничных тележек, раздаточного редуктора и ходоуменьшителя.

Таблица 1.2Технические характеристики цепных траншейных экскаваторов

·              Без скобок - без откосообразователей; в скобках - с цепным откосообразователем.

o     Слева от черты - для рытья траншей шириной 0,27 м, справа- 0,4 м.

§       Без скобок - с основным оборудованием при глубине копания 2,5 м; в скобках - при глубине копания 3,5 м.

Таблица 1.3Технические характеристики роторных траншейных экскаваторов

Таблица 1.4Технические характеристики экскаваторов

Тягач экскаватора ЭТР-301 - трактор Т-180Г, перекомпонованный и оборудованный дизель-генераторной установкой.

В качестве базовых тягачей двухроторных экскаваторов МК-23, МК-22, ЭТР-125А использованы серийные тракторы. Базовый тягач экскаватора ЭТР-173 скомпонован из агрегатов тракторов К-701 и Т-130МГ (табл. 1.8). Конструктивная схема тягача подобна тягачам экскаваторов ЭТР-254 и ЭТР-208.

Таблица 1.5Технические характеристики плужно-роторных и двухроторных экскаваторов

Таблица 1.6Технические характеристики казовых тягачей и шасси роторных экскаваторов

Роторы траншейных экскаваторов, за исключением ротора экскаватора ЭТР-134, состоят из боковых дисков, соединяемых перемычками и ковшами. Ковши снабжены легко сменяемыми режущими зубьями и цепными днищами. На дисках роторов крепят зубчатые рейки привода вращения ротора. Диски роторов опираются на ролики, установленные на осях в рамах роторов. Особенности ротора экскаватора ЭТР-254 - двухрядное расположение ковшей. Ротор экскаватора ЭТР-134 отличается отсутствием ковшей и способом опирания: его опорой является центрально расположенный вал (табл. 1.9).

Таблица 1. 7 Технические характеристики базовых тягачей и шасси шнекороторных экскаваторов

Таблица 1.8 Технические характеристики базовых тягачей и шасси плужно-роторных и двухроторных экскаваторов

Конвейеры на всех траншейных экскаваторах, за исключением ЭТР-134, у которого грунт, срезаемый и доставляемый на поверхность ножами ротора, ссыпается двумя валиками на бермы траншеи, выполнены из резинотканевой ленты шириной 800 либо 1200 мм, движущейся со скоростью до 5 м/с.

На шнекороторных экскаваторах (табл. 1.10) установлены однорядные (ЭТР-206А и ЭТР-208) и двухрядные (ЭТР-301) роторы ковшового типа. Ротор экскаватора ЭТР-208 унифицирован с ротором экскаватора ЭТР-253А. В качестве откосообразователей применяют конические ленточные (ЭТР-206Л и ЭТР-301) и прерывистые (ЭТР-208) шнеки.

Конвейеры шнекороторных экскаваторов - ленточные, реверсируемые для отсыпки грунта в отвалы на одной или двух сторонах канала. Задние опоры - пневмоколесные со сдвоенными колесами.

Роторы плужно-роторных и двухроторных экскаваторов (табл. 1.11) не только режут, но и транспортируют грунт. Они представляют собой диски, сваренные из листовой стали и снабженные ножами, рушителями и выбросными лопатками.

Роторы плужно-роторных экскаваторов работают в гравитационном режиме, что позволяет располагать отвалы разработанного грунта в непосредственной близости к краю одного из откосов. Роторы двухроторных экскаваторов работают в инерционном режиме и разбрасывают разработанный грунт равномерными слоями по обеим сторонам канала.

Таблица 1.9 Технические характеристики роторов, конвейеров, задних опор роторных траншейных экскаваторов

Таблица 1.10 Технические характеристики роторов, шнеков, конвейеров, задних опор шнекороторных экскаваторов

Цепные траншейные экскаваторы отрывают траншеи с ровными стенками и дном. Перед укладкой трубопроводов или кабелей обычно не требуется дополнительных планировочных работ. Отвалы грунта располагаются вблизи от бровки траншеи, что упрощает ее обратную засыпку. Экскаваторы выпускают на базе колесных и гусеничных тракторов. Рабочее оборудование - скребковое, управление - гидравлическое, регулирование рабочих скоростей - бесступенчатое.

В экскаваторе ЭТЦ-165 (рис. 1.2) рабочее оборудование, расположенное сзади в виде цепного рабочего органа скребкового типа и шнекового конвейера, приводится от вала отбора мощности трактора через редуктор с муфтой предельного момента. Спереди трактора расположен отвал. Два ведущих моста базового трактора МТЗ-82 обеспечивают высокие тягово-сцепные качества экскаватора. Бульдозерный отвал может поворачиваться и выдвигаться в сторону, что позволяет производить качественную засыпку траншей.

Рис. 1.2. Экскаватор ЭТЦ-165А: 1 - механизм подъема и опускания рабочего органа; 2- приводной вал; 3 - дополнительная рама рабочего органа; 4 - рабочий орган; 5 - зачистной башмак; б - рабочая цепь; 7 - шнековый конвейер; 8 - редуктор привода рабочего органа; 9 - ходоуменьшитель; 10 - трактор; 11 - отвал бульдозера

Навесное оборудование (редуктор привода рабочего органа, рабочий орган с механизмом подъема, ходоуменьшитель, поворотное бульдозерное оборудование, дополнительная гидросистема) устанавливается без доработок трактора.

Корпус привода рабочего органа прикреплен к корпусу заднего моста трактора. Привод осуществляется через трехступенчатый редуктор, получающий вращение от привода заднего вала отбора мощности трактора. Он обеспечивает четыре рабочие скорости и две скорости реверса рабочей цепи. Для предохранения деталей экскаватора от поломок при встрече рабочего органа с непреодолимыми препятствиями в приводе установлена предохранительная муфта.

Шнековый конвейер для выгрузки грунта в отвалы и очистки бермы устанавливается на раме рабочего органа в положение, соответствующее глубине копания. Привод конвейера осуществляется рабочей цепью. Для зачистки и сглаживания дна траншеи рама рабочего органа оснащена консольным зачистным башмаком.

Экскаватор ЭТЦ-252А (рис. 1.3) отрывает траншеи прямоугольного и трапецеидального сечения в грунтах с каменистыми включениями размером до 200 мм.

Экскаватор смонтирован на базе трелевочного трактора ТТ-4, в котором демонтированы лебедка с раздаточной коробкой, погрузочное устройство, гидроцилиндр, гидробак, гидрораспределитель; рама трактора усилена и приспособлена для установки узлов рабочего оборудования.

В трансмиссии экскаватора предусмотрена распределительная коробка для передачи мощности двигателя на рабочий орган, насос, гидромоторы и ходовой механизм трактора.

Рабочий орган отрывает траншеи глубиной до 2,5 м. Возможна установка дополнительной рамы-вставки со скребками и цепями, обеспечивающей рытье траншей глубиной до 3,5 м.

На машине применяют скребки шести типов, .различающиеся расположением зубьев. Для отрывки трапецеидального профиля траншеи в грунтах I-III групп шириной по верху 2,8 и по низу до 1 м установлены цепные откосообразователи.

Для предотвращения поломок экскаватора при встрече скребков с непреодолимым препятствием на фланце углового редуктора установлено предохранительное устройство.

Экскаватор поставляется с рабочим органом для разработки немерзлых грунтов. При необходимости разработки мерзлых грунтов рабочий орган переоборудуют (устанавливают дополнительные поддерживающие ролики, клыки с пластинами из твердого сплава, снимают уширители на скребках и цепи откосообразователя, устраняют действие пружин амортизирующего устройства и др.).

Рис. 1.3. Экскаватор ЭТЦ-252А: 1 - силовая установка; 2 - кабина; 3 - гидросистема; 4 - трансмиссия; 5 - механизм подъема и опускания рабочего органа; 6 - конвейер; 7 - лоток; 8 - рабочий орган; 9 - скребок

Подъем и опускание рабочего органа, вращение конвейера и регулирование скорости его расстояния - на прицепе-тяжеловозе (по автомобильным дорогам) или на открытой платформе грузоподъемностью 62 т (по железной дороге).

Экскаватор ЭТЦ-151 является модификацией экскаватора ЭТЦ-252А и предназначен для рытья кюветов и каналов трапецеидального профиля.

Экскаватор ЭТЦ-208В (рис. 1.4) предназначен для рытья траншей прямоугольного сечения в мерзлых и особо прочных намёрзлых грунтах. Он оснащен цепным рабочим органом и поперечно расположенным цепным скребковым движения, передвижение машины и регулирование скорости рабочего хода осуществляются с помощью гидропривода.

Для выгрузки грунта в автотранспортные средства или отвал служит конвейер. Изменение его положения в зависимости от правой или левой выгрузки грунта, складывание секций конвейера в транспортное положение выполняют с помощью лебедки и системы блоков.

На небольшие расстояния (до 10 км) экскаваторы транспортируют своим ходом, а на дальние вейером. Цепь рабочего органа состоит из звеньев гусеничной цепи трактора Т-100М, к которым крепятся резцы и скалывающие клинья. Резцы предназначены для разработки мерзлых грунтов. Они оснащены стандартными пластинками из твердого сплава, а для немерзлых грунтов имеют износостойкую наплавку. При движении цепи и поступательном передвижении машины резцы прорезают в грунте канавки, а остающиеся между ними целики скалываются боковым распором клиньев. Грунт выносится из траншей рабочей цепью и далее подается скребками конвейера в отвал.

Рабочий орган экскаватора ЭТЦ-208В представляет собой баровый механизм с режущей цепью, состоящей из кулачков, соединенных пальцами. Положение пальцев фиксируется пружинными кольцами. В кулачки вставляются сменные зубья, закрепляемые стопорами. Для зачистки дна отрываемой траншеи рабочий орган оснащен зачистным башмаком. Конвейера для отвала грунта нет.

Подъем, опускание и принудительное заглубление рабочего органа в грунт осуществляются с помощью двух гидроцилиндров, штоки которых связаны с рамой рабочего органа.

Роторные траншейные экскаваторы предназначены для рытья траншей в грунтах I…IV групп. Экскаваторы ЭТР-204А и ЭТР-223А могут разрабатывать фунты с промерзанием на глубину до 1 м; ЭТР-224А - до 1,2; ЭТР-134 -до 1,3; ЭТР-253 - до 2,5; ЭТР-254 - до 2,4м. Экскаватором ЭТР-134 (рис. 5.5) отрывают узкие траншеи прямоугольного профиля. Одновременно он может буксировать кабелеукладчик. Состоит из базового тягача 1, рабочего оборудования в виде ротора 11 и зачистного устройства 10, установленных на общей раме 9. Рама соединена с базовой машиной через основную раму 5. В транспортное положение рабочее оборудование переводится с помощью механизма подъема 3.

Для уменьшения скорости рабочего хода на экскаваторе установлен гидромеханический ходоуменьшитель. Экскаваторы ЭТР-204А, ЭТР-223А, ЭТР-224А унифицированы. С их помощью в грунтах по 111 группу включительно отрывают прямоугольные траншеи (в устойчивых грунтах) или траншеи с откосами (в оплывающих и обрушающих-ся грунтах), в грунтах IV группы, а также в мерзлых - только прямоугольные траншеи.

Рис. 1.6. Экскаватор ЭТР-204А: 1 - тягач; 2, 3 - механизмы подъема задней и передней частей рабочего оборудования; 4, 8 - рамы; 5 - шарнирная цепная передача; 6 - привод конвейера; 7 - конвейер; 9 - зачистное устройство; 10 - ротор; 11 - гусеничная тележка

Приводы ротора и транспортного передвижения - механические, привод конвейера - гидравлический от гидромоторов 9. При движении на транспортных скоростях вращение ведущим колесам гусеничного хода передается от двигателя через тракторную коробку передач.

Экскаватор ЭТР-253А (рис. 1.7) благодаря более высокой энергонасыщенности, проходимости и надежности ходовой системы базового тягача ДЭТ-250 используют в грунтах Ш и IV группы, а также в мерзлых грунтах. Рабочее оборудование состоит из ротора, конвейера и зачистного устройства. Задняя часть рамы опирается на грунт через пневмоколесную опору, а передняя соединена с базовым тягачом через узел сопряжения, снабженный осями для поворота рабочего оборудования относительно тягача. Ротор и конвейеры приводятся от индивидуальных электродвигателей, питающихся от дизельно-генераторной установки тягача. Для привода рабочего хода в электрическую схему трактора ДЭТ-250 введен магнитный усилитель с обратными отрицательными и положительными связями. Рабочие скорости регулируют изменением сопротивления в цепи отрицательной обратной связи.

Двухроторные экскаваторы. Рабочий орган состоит из двух роторов, каждый из которых при поступательном движении машины прорезает щель вдоль откоса канала. Подрезанная центральная призма грунта под действием собственного веса, рыхлителей, установленных на роторах, и клиньев зачистного устройства обрушивается на роторы и выносится в отвал.

Двухроторный экскаватор ЭТ-125А (рис. 1.9) отрывает за один проход каналы глубиной до 1,2 м в грунтах I группы с включениями древесины и камней диаметром до 80 мм. В зимних условиях разрабатывают грунты с промерзанием на глубину до 150 мм.

Перевод роторов из рабочего положения в транспортное и наоборот - гидравлический. Питание к гидроцилиндрам подводится от насосов, установленных на двигателе трактора.

Двухроторный экскаватор ЭТР-173 отрывает в тех же условиях, что и экскаватор ЭТР-125А, осушительные каналы глубиной до 1,7 м. Перебазировка на большие расстояния трудоемка.

Рис. 1.7. 1 - трактор ДЭТ-250М; 2 - электрооборудование; 3 - привод генератора; 4 - гидроцилиндр подъема рабочего органа; 5 - электродвигатель привода конвейера; 6 - конвейер; 7 - гидроцилиндр подъема конвейера; 8 - поддерживающие ролики; 9 - задняя опора рабочего органа с шинами; 10- направляющие ролики; 11 - установка привода ротора; 12 - муфта предельного момента; 13 - редуктор привода ротора

Рис. 1.8. Экскаватор ЭТР-254: 1 - тягач; 2 - конвейер; 3 - ротор, 4,7- рамы рабочего оборудования и подъемная; 5 - задняя опора; 6 - зачистное устройство

Наиболее эффективное применение - прокладка протяженных осушительных каналов.

Трансмиссия привода хода аналогична трансмиссии хода шнекороторного экскаватора ЭТР-208. В ней применены коробка передач, дифференциал, бортовые механизмы трактора, а также бортовые редукторы.

Роторы вращаются от четырех гидромоторов (по два на каждый ротор). Все гидромоторы и гидроцилиндры питаются от насосной станции, объединенной в одном блоке с раздаточным редуктором.

Рис. 1.9. Двухроторный экскаватор ЭТР-125А: 1 - противовес; 2 - тягач; 3 - ходоуменьшитель; 4 - карданный вал; 5 - фиксирующее устройство; б - гидроцилиндр; 7 - рама; 8, 9 - редукторы фрезы; 10 - рыхлитель; 11 - роторы; 12 - отвал