- •1. Исторический очерк развития землеройной техники.
- •2. Классификация и общая характеристика машин.
- •4. Требования, предъявляемые к основным агрегатам.
- •5. Основные параметры и технико-экономические показатели работы.
- •6. Строительная классификация грунтов. Определение трудности разработки грунтов землеройными машинами.
- •8. Механические свойства грунтов.
- •10. Общие требования к системам управления.
- •11 Приводы непосредственного действия
- •12 Приводы с усилителем
- •14 Двс, их характеристики.
- •15. Ходовое оборудование, общая характеристика, условия работы.
- •16. Колесное ходовое оборудование, подвески.
- •17. Гусеничное ходовое оборудование.
- •18. Трансмиссии: механические, гидравлические, электрические.
- •19 Гидротрансформаторы, их характеристики.
- •20. Способы массового разрушения грунтов.
- •21. Рабочие органы землеройных машин и их взаимодействие c грунтом.
- •22. Использование формулы акад. Горячкина для определения сопротивления копанию.
- •23. Влияние параметров рабочего оборудования на сопротивление резанию и копанию.
- •24. Использование формулы Ветрова для определения сопротивления резанию.
- •25. Бульдозеры: назначение, применение, классификация, конструкция, производительность.
- •26 Выбор основных параметров.
- •27. Тяговый расчет бульдозера.
- •28. Влияние основных параметров рабочего оборудования на энергоемкость процесса копания бульдозером.
- •29. Определение усилий, действующих на отвал бульдозера при выполнении прочностных расчетов.
- •31. Рыхлители: назначение, применение, производительность.
- •33. Определение усилий выглубления и заглубления рабочего оборудования рыхлителя.
- •34. Корчеватели - собиратели.
- •35. Кусторезы.
- •37. Определение основных параметров скреперов. Влияние основных параметров на энергоемкость рабочего процесса.
- •38. Тяговый расчет скрепера.
- •40 Определение усилий в задней стенке скрепера.
- •41. Определение усилий на подъем и опускание ковша.
- •42. Производительность скрепера, рациональная область использования.
- •43. Подвески скреперов.
- •47. Погрузчики с раздельным черпанием и совмещенным черпанием.
- •48. Основные параметры погрузчиков.
- •49. Автогрейдеры: назначение, применение, область использования, классификация.
- •50. Основные конструктивные схемы автогрейдеров, их компоновка.
- •53. Определение основных параметров автогрейдеров.
- •54. Тяговый расчет автогрейдеров.
- •56 Назначение, область применения и классификация одноковшовых экскаваторов.
- •57. Рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов.
- •60. Определение параметров ковшей прямой и обратной лопаты.
- •61 Определение параметров драглайна
- •66. Факторы и их характеристики, влияющие на производительность одноковшовых экскаваторов.
- •67. Устойчивость одноковшовых экскаваторов.
- •69. Многоковшовые экскаваторы: назначение, применение, классификация, конструкция.
- •71. Баланс мощности цепного траншейного экскаватора.
- •72. Роторные траншейные экскаваторы: назначение, применение, классификация, конструкция, основные параметры.
- •76. Машины для уплотнения грунтов: способы уплотнения, процесс уплотнения.
- •78. Конструкция катков для уплотнения грунтов, тяговый расчет, производительность.
- •79. Машины и оборудование для гидромеханизации. Гидромониторы, землесосы.
- •80. Перспективы развития конструкций зтм.
- •81. Силы, действующие на колеса при качении. Уравнение движения.
- •82. Тяговые расчеты зтм. Уравнение тягового баланса.
57. Рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов.
Экскаватор (от латинского excado – долблю, выдалбливаю) – это самоходная землеройная машина для разработки, перемещения, погрузки и укладки грунта. Его используют при строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений, автомобильных и железных дорог, аэродромов, гидротехнических систем и нефтепроводов, в карьерах при добыче строительных материалов и других полезных ископаемых.
По видам рабочего оборудования (рис. 5.2) – прямая лопата (а); обратная лопата (б); драглайн (в); кран (г); грейфер (д); погрузчик (е); копер (ж); боковой драглайн (з); планировщик (и); гидромолот (к); корчеватель (л); дизель-молот (м); захватно-клещевое оборудование с рыхлителем (н); рыхлитель (о); и др.
60. Определение параметров ковшей прямой и обратной лопаты.
Прямая лопата. Расчет подъемного и напорного механизмов машины сводится к определению усилий и скоростей и мощностей подъема и напора (Pпод, Vпод, Nпод, Pнап, Vнап, Nнап), а также кинематических параметров подъема и напора (диаметра и чисел оборотов барабана, передаточных чисел узлов трансмиссии, кратностей полиспастов и т.п.).
Наибольшее усилие в полиспасте подъема ковша Pпод можно определить исходя из условия равновесия сил для положения копания на уровне оси напорного вала. Рукоять горизонтальна, подъемный канат расположен вертикально, толщина стружки и Рк – наибольшее.
Из уравнения моментов сил относительно точки О (рис. 5.20) найдем подъемное усилие Pпод.
где – касательная составляющая сопротивления грунта копания, Рн=φ·Pк – нормальная составляющая сопротивления грунта копанию; к1 – удельное сопротивление грунта копанию; qк – вместимость ковша; кн – коэффициент наполнения ковша; Н – высота копания; кр – коэффициент разрыхления грунта; φ – коэффициент пропорциональности, равный 0,1-0,6; Gр – вес рукояти; Gк+г – вес ковша с грунтом.
Рис.5.20 Схема для определения усилия подъема ковша прямой лопаты.
Максимальное усилие в полиспасте подъема с учетом динамики при одномоторном приводе по рекомендации Н.Г. Домбровского можно принять равным:
Pпод макс=1,5·Pпод.; (5.20)
Для многомоторного привода:
Pпод макс=1,3· Pпод; (5.21)
Максимальное усилие Рп.к.макс, в канате, наматываемым на барабан подъема будет равно:
Рп.к.макс.=; (5.22)
где a- кратность полиспаста; ηп- КПД полиспаста.
Скорости подъема ковша Vк в м/с при независимом напоре рекомендуется принимать в зависимости от вместимости ковша qк; при qк=0,25-0,65 м3, V=0,5; при qк=1,0-1,6 м3; при qк=2-3 м3; Vк=0,8; при qк=4 м3 и более; Vк=1,0. При зависимом напоре их требуется увеличивать на 10-15%.
Потребную мощность подъема ковша определяют по формуле:
Nп= ; (5.23)
Активное напорное усилие Рнап.а определяют для трех расчетных положений. Первое из них (рис. 5.21) соответствует началу копания, когда рукоять вертикальна, угол наклона стрелы к горизонту α равен 600, сила Pпод равна расчетному значению, ковш пустой: отношение =0,5.
Второе расчетное положение соответствует концу копания; при этом рукоять расположена на уровне напорного вала, ковш наполнен грунтом, =0,2. Третье расчетное положение соответствует выдвижению рукояти на полный вылет с подъемом ковша в крайнее верхнее положение, =0, т.е. реакция грунта отсутствует.
Активное напорное усилие можно найти аналитическим путем или графически – построением многоугольника сил, действующих на ковш с рукоятью. На рис. 5.21 приведен графический способ определения напорного усилия для указанных положений. В первых двух случаях напорное усилие должно преодолевать нормальную составляющую сопротивления грунта копанию Рн и горизонтальную составляющую подъемного усилия. В третьем положении напорное усилие удерживает рукоять с ковшом, наполненным грунтом. На графиках определены напорное усилие Рнап.а, нормальная реакция в седловом подшипнике Nс и результирующая этих сил Rс.
Для расчета зависимого и независимого напорных механизмов подставляют наибольшее значение Рнап.а, полученное в двух указанных положениях. По значению Рнап.а, полученному для третьего положения, рассчитывают тормоза и независимую часть комбинированного напорного механизма. Скорость напора Vн выбирают исходя из условия, чтобы рукоять полностью выдвигалась за время копания:
; (5.24)
где lх.р – наибольший ход рукояти; tк – время копания.
Усилие для обеспечения обратного хода рукояти (ее возврата) проверяют только для первого положения. Это усилие должно быть достаточным для втягивания рукояти.
; (5.25)
Обратная лопата. Расчет основных механизмов обратной лопаты сводится к определению тягового усилия Ртяг и усилия в полиспасте подъема рабочего оборудования Рпод (рис. 5.22).
Толщину стружки принимают такой же как и при оборудовании прямой лопаты. Расчетное тяговое усилие Ртяг определяют для положения в конце копания, когда на ковш действует максимальное сопротивление грунта копанию, из уравнения моментов сил относительно шарнира – крепления рукояти к стреле (точка А).
; (5.26)
Мощность привода тягового механизма можно определить по формуле:
; (5.27)
где Vтяг –скорость движения тягового полиспаста; ηтяг- КПД тягового механизма.
Усилие в полиспасте подъема рабочего оборудования определяют при том же расчетном положении из уравнения моментов ил, действующих на рабочее оборудование, относительно пяти стрелы (точка Б).
Pпод= ; (5.28)
Мощность, расходуемую на подъем лопаты, можно определить из выражения:
Nпод= ; (5.29)
где Vпод – скорость движения полиспаста подъема стрелы; ηпод – КПД механизма подъема.
Рис. 5.22 Схема для определения тягового и подъемного усилий обратной лопаты.