Учебное пособие 2083

19

Рис. 3.5. Кинематическая схема комбинированного напорного механизма: 1 – подъемный барабан; 2 – подъемный канат; 3 – головные блоки стрелы;

4 – ковшовый блок;

5 – напорный барабан-звездочка;

6 – напорные (кремальерные) шестерни; 7 – промежуточная двойная звездочка на оси пяты стрелы;

8 – звездочка привода возврата рукояти;

9 – звездочка привода независимого напора;

10 – цепные передачи;

11 – рукоять (двухбалочная)

Порядок расчета.

1.Определениепередаточногочислаприводалебедкиподъемногомеханизма:

2.Определение к. п. д. привода лебедки:

ηлп=ηцп ηзп η3подш.

3. Определение максимальной мощности (по двигателю), подводимой к барабану подъемной лебедки:

Nбпmax=Nдв ηлп, (кВт).

4. Определение угловой скорости вращения подъемного барабана:

ωбп= , (c-1).

20

5. Определение скорости движения подъемного каната: Vкп=ωбп, (с-1).

6.Определение скорости подъема ковша:

,(м/с).

7.Определение максимальной мощности (по двигателю), передаваемой подъемным механизмом на блок ковша:

Nпmax=Nбпmax ηпол, (кВт),

где ηпол – к. п. д. подъемного полиспаста (ηпол=ηкбл).

8.Определение максимального усилия подъема ковша (по двигателю):

,(кН).

3.3.2. Определить скорость Vн и усилие Рн независимого напора прямой лопаты (по кинематической схеме на рис. 3.1)

Исходные данные:

Nдв, nдв, ωдв, z1, z2, z3, z4, z13, z25, z27, z28, m28, ηцп, ηзп, ηподш.

Порядок расчета.

1.Определение передаточного числа привода напорного механизма:

2.Определение к. п. д. привода напорного механизма:

3.Определение угловой скорости вращения напорного вала:

4.Определение скорости напора:

, (м/с),

где d28 – диаметр начальной (делительной) окружности напорной шестерни (d28=z28 m28, где m28 – модуль, м).

5.Определение максимальной мощности, подводимой к напорному валу от двигателя (в этом случае работает только напорный механизм и вся мощность Nдв реализуется на его привод):

6.Определение максимального напорного усилия (по двигателю):

21

3.4. Гидравлическая схема привода исполнительных механизмов гидравлического экскаватора

Принципиальная схема привода гидродвигателей (гидроцилиндра и гидромотора) исполнительных механизмов одноковшового гидравлического экскаватора приведена на рис. 3.6.

3.5. Расчет скоростей и усилий механизмов управления рабочим оборудованием одноковшового гидравлического экскаватора

Управление рабочим оборудованием одноковшового гидравлического экскаватора осуществляется с помощью гидроцилиндров поворота ковша, рукояти и стрелы. Поэтому предметом данной задачи является определение скорости движения штока цилиндра Vшц и усилия на нем Ршц при управлении соответствующим элементом рабочего оборудования (ковшом, рукоятью или стрелой) по схеме на рис. 3.7.

Исходные данные:

частота вращения двигателя привода насоса – nдв, мин-1;

передаточное число редуктора привода насоса – iрн;

давление, развиваемое насосом – pн, МПа;

постоянная насоса – qн, см3/об;

объемный к. п. д. насоса – ηоб. н.;

диаметр поршня гидроцилиндра – dпц, м;

количество гидроцилиндров – n;

суммарные потери давления в гидросистеме – ∆pΣ, МПа;

суммарный объемный к. п. д. гидросистемы – ηоб.Σ.

Порядок расчета.

1. Определение производительности гидронасоса:

2.Определение давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах:

3.Определение величины подачи рабочей жидкости в гидроцилиндры:

4.Определение площади поршня гидроцилиндра:

5.Определение скорости движения штоков гидроцилиндров:

6.Определение суммарного усилия на штоках гидроцилиндров:

22

Рис. 3.6. Принципиальная однопоточная схема гидропривода с групповым питанием гидродвигателей:

1 – бак; 2 – фильтр; 3 – насос; 4 – манометр; 5 – охладитель; 6 – распределитель 3/2; 7 – редукционный клапан; 8 – обратный клапан;

9 – распределитель 5/3; 10 – предохранительный клапан; 11 – гидроцилиндр; 12 – гидромотор; 13 – трубопроводы

23

Рис. 3.7. Принципиальная схема привода гидродвигателей исполнительных механизмов гидравлического экскаватора (условные обозначения см. на рис. 3.6)

24

3.6. Порядок проведения темы

При выполнении данной темы используются учебные плакаты и литературные источники.

Порядок выполнения темы следующий:

1.Изучить кинематическую схему экскаватора ЭО-5116 (рис. 3.1, 3.2, 3.3)

икинематические схемы привода напорных механизмов канатного экскаватора с рабочим оборудованием прямая лопата (рис. 3.4, 3.5).

2.По заданию преподавателя произвести расчет механизма управления рабочим оборудованием экскаватора ЭО-5116 согласно методике, изложенной в п. 3.3, с использованием справочных данных (табл. 3.1, 3.2, 3.3, 3.4).

3.По плакатам и рис. 3.6 изучить гидравлическую схему и элементы гидрооборудования одноковшового гидравлического экскаватора.

4.По заданию преподавателя с использованием расчетной схемы на рис. 3.7 в соответствие с методикой, изложенной в п. 3.5 произвести расчет скоростей

иусилий гидроцилиндров управления рабочим оборудованием экскаватора.

3.7.Форма отчета по лабораторной работе

Лабораторная работа № 3

Изучение кинематических и гидравлических схем приводов исполнительных механизмов одноковшовых строительных экскаваторов

3.1.Структурная схема привода исполнительных механизмов экскаватора

ЭО-5116

3.2.Кинематическая схема привода одного из исполнительных механизмов экскаватора ЭО-5116

3.3.Типовая схема гидропривода с групповым питанием гидродвигателей исполнительных механизмов одноковшового гидравлического экскаватора

ТЕМА № 4. ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА, ОСНОВНЫХ ТИПОВ, ОБЩЕГО УСТРОЙСТВА, ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ И РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ

ЭКСКАВАТОРОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

4.1. Цель работы

Целью работы является подробное изучение рабочего процесса строительных экскаваторов непрерывного действия: основных типов, общего устройства, устройства исполнительных механизмов и их рабочего оборудования. Данная тема оформляется как лабораторная работа.

4.2. Общие сведения по работе

4.2.1. Рабочий процесс экскаваторов непрерывного действия

Спецификой рабочего процесса экскаваторов этого класса является его непрерывность, которая обеспечивается многоковшовым типом рабочего органа и переносным движением рабочего органа путем перемещения машины или

25

поворотом роторной стрелы. Одновременно с разработкой грунта осуществляется его транспортирование в отвал или транспортное средство.

4.2.2. Основные типы экскаваторов непрерывного действия

По типу рабочего органа экскаваторы бывают цепные и роторные. По характеру движения рабочего органа относительно направления перемещения машины они подразделяются на следующие типы:

1)экскаваторы продольного копания (траншейные) – цепные ЭТР (рис. 4.1, 4.2) и роторные ЭТР (рис. 4.3);

2)экскаваторы поперечного копания ЭМ (рис. 4.4), имеющие цепной рабочий орган;

3)экскаваторы радиального копания ЭР (рис. 4.5), имеющие роторный рабочий орган.

4.2.3. Общее устройство

Экскаваторы непрерывного действия состоят из следующих основных функциональных элементов:

1)ходового оборудования, как правило, гусеничного типа;

2)рамы (у ЭТЦ, ЭТР и ЭМ) или поворотной платформы (у ЭР) с силовой установкой, кабиной машиниста и механизмами;

3)рабочего оборудования многоковшового типа цепного или роторного.

4.2.4. Исполнительные механизмы

Основными исполнительными механизмами экскаваторов непрерывного действия являются:

1)механизм передвижения машины;

2)механизм привода рабочего органа;

3)механизм подъема - опускания рабочего органа;

4)механизм привода устройства для транспортирования грунта;

5)механизм поворота платформы с рабочим органом (только у ЭР).

У экскаваторов типа ЭТ и ЭМ разработка грунта обеспечивается одновременной работой механизмов привода рабочего органа, передвижения машины и привода транспортирующего устройства. У экскаваторов типа ЭР радиальное копание осуществляется совмещенной работой механизмов привода ротора, поворота стрелы и транспортирующего устройства. В качестве основного транспортирующего средства у экскаваторов непрерывного действия используются, как правило, ленточные конвейеры. Иногда их дополняют барабанными метателями.

С помощью механизма подъема-опускания рабочего органа (канатноблочного или гидравлического) у экскаваторов типа ЭТ осуществляется перевод рабочего органа из транспортного положения в рабочее и наоборот, а также установка нужной глубины траншеи. У экскаваторов типа ЭМ этот механизм регулирует величину подачи на забой, т. е. толщину срезаемой стружки грунта. У экскаваторов типа ЭР с помощью этого механизма осуществляется переход с одного уступа разработки грунта на другой.

26

26

Рис. 4.1. Экскаватор ЭТЦ-165:

1 – рама; 2 – рабочий орган; 3 – редуктор привода; 4 – приводной вал; 5 – гидромеханический ходоуменьшитель; 6 – трактор МТЗ-82;

7 – гидросистема; 8 – бульдозер

27

27

Рис. 4.2. 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

28

28

Рис. 4.3. Экскаватор ЭТР-223:

1 – тягач; 2,3,4 – механизмы подъема-опускания рабочего органа; 5 – привод ротора; 6 – рабочий орган (ротор); 7 – зачистное устройство; 8 – конвейер