Курсовой проект на тему: Расчет цепного траншейного экскаватора

2. Характеристика и классификация цепных экскаваторов

Экскаваторами непрерывного действияназываются землеройные машины, разрабатывающие и транспортирующие грунт непрерывно. При этом обе операции – копание и транспортирование грунта – выполняется одновременно. Совмещение и непрерывность рабочих процессов отличает экскаваторы непрерывного действия от землеройных машин циклического действия, таких, как, например, одноковшовые экскаваторы и скреперы, у которых копание и транспортирование грунта производится периодически и последовательно.

Совмещение рабочих процессов и непрерывная разработка грунта в течение всего рабочего времени обеспечивает высокую выработку землеройных машин непрерывного действия и повышение производительности труда. Кроме того, на землеройных машинах непрерывного действия существенно облегчен труд машинистов, так как они лишь наблюдают за правильностью процессов и периодически изменяют режим работы механизмов.

К машинистам экскаваторам непрерывного действия предъявляются повышенные требования по уходу за механизмами, поддержанию их в нормальном рабочем состоянии и правильной загрузки машины, так как каждый час простоя этих высокопроизводительных машин обходится очень дорого.

Наряду с указанными выше преимуществами землеройные машины непрерывного действия имеют один недостаток – малую универсальность. Каждая землеройная машина непрерывного действия предназначена для выполнения определенных операций и ее нельзя использовать на других работах, как одноковшовые экскаваторы или скреперы. Поэтому землеройные машины непрерывного действия, как правило, работают в комплекте с другими машинами.

Для непрерывной загрузки машины производитель работ должен заблаговременно подготовить фронт работ и составить график работы механизмов на объекте, исключающий простои техники и обеспечивающий последовательное выполнение всех технологических операций. Машинист землеройной машины непрерывного действия обязан строго выдерживать график работ, не допуская его нарушения по техническим или организационным причинам. Для этого обслуживающий персонал должен в совершенстве знать устройство, регулировку и правила эксплуатации машин, а также четко представлять себе технологический процесс, в котором участвуют машина. Землеройные машины непрерывного действия, наряду с первичным двигателем и механическими передачами, оборудованы гидравлическими приводами, в том числе с бесступенчатым регулированием скоростей, многомоторными дизель – электрическими приводами и автоматическими системами. Рабочий процесс землеройной машины непрерывного действия обладает рядом особенностей, без знания которых не могут быть обеспечены правильная загрузка и высокая производительность машины. Все это определяет высокие требования к техническим знаниям и квалификации персонала, обслуживающего землеройные машины непрерывного действия.

Каждый экскаватор непрерывного действия имеет непрерывно копающий рабочий орган, чаще всего многоковшовый цепной или роторный, ковши которого один за другим непрерывно черпают грунт и выносят его к транспортирующим устройствам. Для обеспечения непрерывной работы машины рабочий орган должен постоянно перемещаться в пространстве.

У экскаваторов продольного копания плоскости перемещения рабочего органа и движения ковшей или скребков – совпадают; поперечного копания – плоскость движения ковшей перпендикулярна направлению перемещения рабочего органа; веерного копания – ковши движутся в вертикальной плоскости, а сам рабочий орган совершает веерное движение, поворачиваясь относительно вертикальной оси.

Экскаваторы продольного копания выполняют с цепными, роторными и двухроторными рабочими органами; экскаваторы поперечного копания – с цепными, веерного копания – с роторными.

Цепные экскаваторы продольного копания и роторные экскаваторы имеют основное исполнение – траншейное и видоизменения его с дополнительным оборудованием для укладки дрен и прокладки каналов или кюветов. Двухроторные экскаваторы предназначены для рытья каналов.

Цепные экскаваторы поперечного копания имеют два основных исполнения – карьерное и мелиоративное. Роторные экскаваторы веерного копания, или, как их часто называют, роторные стрелковые экскаваторы, предназначены для карьерных и добычных работ.

Для экскаваторов непрерывного действия, выпускаемых отечественной промышленностью, принята определенная буквенная индексация. После буквенного индекса следует цифровое обозначение модели. Для экскаваторов траншейных (ЭТР и ЭТЦ) первые две цифры – глубина копания (в дм), третьи – порядковый номер модели; для экскаваторов многоковшовых поперечного копания первые две цифры – емкость ковша (в л), третья цифра – порядковый номер модели. При модернизации после цифрового обозначения добавляют букву по порядку алфавита.

Экскаваторы – дреноукладчики ЭТН – 171, ЭТЦ – 202, ЭТЦ – 202А предназначены для механизации строительства закрытого дренажа в зонах избыточного увлажнения в грунтах с несущей способностью, допускающей удельное давление не более 0,33 кгс/см2. Экскаваторы обеспечивают работу в талых грунтах 1 –2 групп, в которых допускается наличие отдельных камней диаметром до 35 см.

Техническая характеристика мелиоративных экскаваторов – дреноукладчиков для строительства дренажа в зонах осушения

Таблица 2.1

Показатели

ЭТН - 171

ЭТЦ - 202

ЭТЦ – 202А

ЭТЦ – 163

1

2

3

4

5

Размер траншеи, м:

Глубина

1,85

2,0

2,0

1,7

Ширина

0,5

0,5

0,5

0,25

Предельное значение выдерживаемого уклона дна траншеи

0,02 – 0,002

0,02 – 0,002

0,02 – 0,002

0,0015 – 0,03

Регулирование системы выдерживания уклона

Автоматическое и ручное

Отвал вынимаемого грунта

На левую сторону по ходу экскаватора

На правую или левую сторону по ходу экскаватора

На обе стороны траншеи

Двигатель

Д - 48

Д – 50

Д – 50

Д – 50

Ковшовая цепь:

Шаг цепи, мм

190

190

190

78,1

Число ковшей, шт.

11

12

12

----

Шаг ковшей, л

950

950

950

-----

Скорость цепи

(2 скорости), м/с

0,71; 1,14

0,70; 1,18

0,74; 1,24

------

Емкость ковшей, л

23

23

23

------

Конвейер:

Тип

Ленточный

Ленточный дуговой

Ленточный дуговой

Шнековый

Ширина ленты, мм

600

650

650

-----------

Вылет конвейера, в положении, мм:

Центральном

950

950

950

----

Вынесенном

1250

1250

1250

----

Угол наклона к горизонту рабочей ветви ленты конвейера в положении, мм:

Центральном

4

8

8

----

Вынесенном

------

14

14

-----

Рабочие скорости экскаватора, м/ч

50,3 – 210

15 – 400

1 диапазон: 15 – 250, 2 диапазон: 34 – 590

15 – 500

Скорость проходки траншеи наибольшего сечения, м/ч

60

70

70

75

Транспортные скорости экскаватора, км/м

1,05 – 4,34

1,13 – 4,42

1,11 – 4,41

1,11 – 4,41

Дорожный просвет, мм

320

426

425

425

Удельное давление на грунт, кгс/см2

0,3

0,33

0,33

0,29

Габариты экскаватора в транспортном положении, мм:

Длина

9200

9500

11500

8700

Ширина

2780

2480

2700

2480

Высота:

По кабине

----------

2590

2620

2590

По трубоукладчику

----------

3350

4000

4470

Масса экскаватора, кг

9500

9400

10600

9100


2.1 ПЗМ-2 - цепной СтройДорМаш Киев

Цепные экскаваторы непрерывного действия ПЗМ-2 мощностью 165 л.с., предназначены для рытья траншей под газопроводы, электрические кабели и линии связи, расчистки рвов и котлованов, образования пологих спусков в грунтах I-IV категорий, очистки дорог и площадок от снега, выполнения бульдозерных и других работ. Кроме того ПЗМ-2 обеспечивает разработку котлованов под строительство промышленных зданий, коттеджей, садовых домиков и различных строений. Навесное рабочее оборудование машин установлено на тягаче повышенной проходимости с двумя ведущими мостами, что придает маневренности и удобство в эксплуатации. Все указанные работы выполняются в любых климатических условиях в интервале температур -40 до +40 С.

Цепной экскаватор непрерывного действия ПЗМ-2

Рисунок 2.1 Цепной экскаватор непрерывного действия ПЗМ-2

Технические характеристика ПЗМ-2

Таблица 2.2

Профиль траншеи в немерзлом грунте, м

Ширина по верху

0.9

Ширина по дну

0.65

Глубина

1.2

Профиль траншеи в мерзлом грунте,м

Ширина по верху

0.65

Ширина по дну

0.65

Глубина

Профиль котлована в немерзлом грунте, м

Ширина

2-3,5,

Глубина до (за три прохода)

3.0

Техническая производительность при отрывке котлованов, м(куб) /час

В немерзлых грунтах

140

В мерзлых грунтах

-

Техническая производительность при отрывке траншей, пог.м/час

В немерзлых грунтах

180

В мерзлых грунтах

35

Масса, кг

13200

Базовое шасси

Т 158

Двигатель

СМД, ЯМЗ

Мощность двигателя, л.с.

165

Транспортная скорость, км/час

45


2.2 Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ - 201

Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ-201 на базе 130-ти сильного колесного трактора "Беларусь" МТЗ-1221, предназначенная для рытья траншей прямоугольного профиля под кабельные линии связи, электропередач и трубопроводы различного назначения в грунтах I-III категории

Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ – 201

Рисунок 2.2 Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ – 201

Техническая характеристика ЭТЦ – 201

Таблица 2.3

Размер траншей, м: глубина (наибольшая)

2,0

ширина

0,4

Диапазон бесступенчатого регулирования рабочих скоростей передвижения, м/ч

20 - 800

Тип привода механизма передвижения

гидромеханический

Параметры бульдозерного оборудования, мм: ширина отвала

2520

высота отвала

580

угол поворота отвала, град

+/- 45

Базовый трактор: модель

МТЗ1221 Беларусь

макс. мощность двигателя, кВт (л.с.)

95,6 (130)

Габаритные размеры в транспортном положении, мм: длина

7500

ширина

2290

высота

3100

Масса экскаватора, т

8,5


2.3 Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ – 1609БД

Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ-1609БД с бульдозерным оборудованием на базе трактора "Беларусь" МТЗ-82 предназначен для для нарезания щелей в мерзлых и прочих плотных грунтах.

Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ – 1609БД

Рисунок 2.3. Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ – 1609БД

Техническая характеристика ЭТЦ – 1609БД

Таблица 2.4

Размер траншей, м: глубина (наибольшая)

1,6

ширина

0,2; 0,27; 0,4

Диапазон бесступенчатого регулирования рабочих скоростей передвижения, м/ч

0-800

Тип привода механизма передвижения

гидромеханический

Параметры бульдозерного оборудования, мм: ширина отвала

2090

высота отвала

645

угол поворота отвала, град

+/- 45

Базовый трактор: модель

МТЗ-82 Беларусь

макс. мощность двигателя, кВт (л.с.)

57,4 (78)

Габаритные размеры в транспортном положении, мм: длина

6690

ширина

2290

высота

3060

Масса экскаватора, т

6,5


2.4 Траншейный экскаватор Модель ЭТЦ-3661

Компания "Дункан-Сервис" предлагает новую разработку российской промышленности в области индустриальной техники - траншейный цепной экскаватор на модульной базе, предназначенный для вскрытия трубопроводов диаметром 720….1400мм, модель ЭТЦ-3661.

Вскрытие трубопровода экскаватор осуществляет за один рабочий проход путем отрытия двух траншей по обе стороны трубы и снятия грунта над верхней образующей трубы.

Траншейный экскаватор ЭТЦ-3661

Рисунок 2.4 Траншейный экскаватор ЭТЦ-3661

Техническое описание.

Шасси

Экскаватор базируется на четырех гусеничном унифицированном модульном шасси. Ходовая гусеничная тележка оригинальной конструкции имеет рычажно-независимую подвеску ленивца, опорных катков и ведущей звездочки, в ступице которой находится планетарный редуктор, привод которого осуществляется от гидромотора.

Двигатель

Дизельный двигатель типа ЯМЗ-8424

Мощность двигателя, кВт (л.с.) - 312.5 (425)

Обороты, об/мин - 2100

Расход топлива, г/кВт.час (г/л.с.час) - 224 (165)

Вес сухого двигателя, кг - 950

Гидравлическое оборудование

Экскаватор полностью гидрофицирован. Ход экскаватора, привод рабочих органов, привод приемного и отвального конвейеров, подъем и опускание рабочего оборудования осуществляется посредством гидромоторов и гидроцелиндров. На машине используются аксельно-плунжерные гидронасосы 313.112, НПл 80-80/160, НПл 45-45/160, НПл 25-45/160. Для привода рабочих органов установлены высокомоментные гидромоторы ГПР-Ф-200, ГПР-Ф-400, ГПР-Ф-500.

Транспортное положение экскаватора ЭТЦ-3661

Рисунок 2.5 Транспортное положение ЭТЦ-3661

Управление

Система подачи рабочей жидкости к гидромоторам приводов состоит из ряда гидрораспределителей, управляемых дистанционно из кабины машиниста посредством подачи на них гидравлического или электрического импульсов. Гидравлический импульс подается включением одного из блоков управления, расположенных в кабине машиниста. Под воздействием поданного импульса включается необходимый гидрораспределитель, и рабочая жидкость подается к одному из гидромоторов или гидроцелиндров. Подача электрического импульса на гидрораспределители также осуществляется из кабины машиниста.

Электрическая система

Рабочее напряжение 24 В.

Электросистема состоит из генератора, установленного на двигателе и 2-х аккумуляторов типа 6СТ190, соединенных последовательно.

Кабина

Кабина, установленная на резиновые вибропоглощающие амортизаторы, расположена с правой (по ходу) стороны экскаватора. Место для кабины выбрано с учетом оптимального обзора и удобства доступа. Средства управления легкодоступны и требуют минимальных усилий. Кресло машиниста легко регулируется под конкретного человека и обеспечивает необходимый комфорт для работы. Также кабина оборудована системой отопления и вентиляции.

Рабочее оборудование

Рабочее оборудование экскаватора включает в себя два ковшевых цепных рабочих органа, расположенных на единой раме, с возможностью их настройки на 4 типоразмера трубы. Имеются также две фрезы, снимающих слой грунта с боковой поверхности трубы и два активных откосника, обеспечивающих необходимый наклон боковых стенок траншеи. Ковшевые линии осуществляют разгрузку выбранного грунта на приемный конвейер, который затем перегружает его на конвейер отвальный. Остающийся на дне траншеи разрыхленный грунт подбирается пассивным зачистным устройством и подается под ковши рабочего органа.

Техническая характеристика ЭТЦ-3661

Таблица 2.5

1

База машины

4-х гусеничное модульное шасси

2

Максимальные значения параметров отрываемой траншеи (для трубы D1220 мм):

глубина, м, не менее

3,6

ширина, м

по дну по верху

3,6 до 5,4

3

Крутизна откосов траншеи, град.

70±2

4

Номинальный зазор между боковыми стенками траншеи и боковыми образующими трубы, мм

200±20

5

Номинальный зазор между верхней образующей и режущими кромками рабочего органа машины, мм

200±20

6

Минимальный радиус прохождения криволинейных участков трубопровода

60 диаметров трубы

7

Мощность двигателя, кВт (л.с.)

номинальная эксплуатационная

300-312 (400-425) 265-280 (360-380)

8

Техническая производительность, пог. м./час

при работе в грунтах III категории и максимальной глубине копания при полной глубине копания, м3/час

до 100 1000

9

Скорости экскаватора:

рабочая, м/час транспортная, км/час

до 350 до 8

10

Среднее давление на грунт, Мпа

0,075

11

Конструктивная масса, т, не более

40

12

Количество обслуживающего персонала:

машинист помощник машиниста

1 (VI разряда) 1 (V разряда)


2.5 Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ-252М

Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ-252М обеспечивает качественную разработку траншей как с прямыми, так и с наклонными стенками и рассчитан на разработку талых и мерзлых грунтов.

Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ-252М

Рисунок 2.6. Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ-252М

Экскаватор траншейный цепной ЭТЦ-252М на базе гусеничного трелевочного трактора ТТ-4 предназначен для рытья траншей трапецеидального и прямоугольного профиля глубиной до 2,5 м в однородных немерзлых грунтах I-III категории под укладку водопроводных и канализационных труб, нефте- и газопроводов, мелиоративных систем и кабелей. При применении резцов, оснащенных пластинками твердого сплава, экскаватор используется для разработки однородных талых грунтов 4 категории и однородных мерзлых грунтов 5 категории, за исключением глинистых грунтов влажностью более 15%.

Экскаватор снабжается дополнительным оборудованием для разработки немерзлых грунтов на глубину до 3.5 м. Работоспособность обеспечиваеться при температуре окружающего воздуха от +40 до -40 С. Рабочий орган - цепной, скребкового типа, обеспечивает разработку и вынос грунта из забоя, а также придание траншее заданного профиля. Привод рабочего органа механический.

Экскаватор оборудован гидравлическими приводами рабочего хода и ленточного отвального транспортера. Подъем и опускание рабочего органа производится с помощью гидроцилиндров, получающих питание от насосов базового трактора. Отвал грунта может осуществляться в любую сторону от траншеи.

Для предотвращения поломок механизмов экскаватора, при встрече скребков с непреодолимыми препятствиями, на приводном валу рабочего органа установлено предохранительное устройство со срезным штифтом.

Техническая характеристика

Таблица 2.6

Немерзлые грунты 1 категории

Мерзлые грунты 5 категории

Основное оборудование

Дополнительное оборудование

Размер траншеи, м:

т

т

т

Глубина

2,5

3,5

2,5

Ширина

2,5

3,5

2,5

с уширителями

1,0

1,0

-

без уширителей

0,8

0,8

0,8

соткосообразователями по верху

2,8

2,8

-

Рабочие скорости передвижения, км/ч:

5-150

5-150

5-150

Транспортные скорости передвижения, км/ч:

2,25-9,75

2,25-9,75

2,25-9,75

Мощность двигателя, кВт

81

Габаритные размеры в транспортном положении, м

Длина

10,20

11,50

10,20

Ширина

3,45

3,45

3,45

Высота

3,50

3,50

3,50

Масса, т

19,5

20,1

5-150

Корзина
Чертежей: 0
0 руб
Корзина пуста
Каталог платных и бесплатных чертежей