Конструкция бульдозеров
Бульдозер состоит из трактора и бульдозерного оборудования, содержащего рабочий орган – отвал криволинейного профиля, установленный впереди трактора, толкающую раму или толкающие брусья, элементы крепления оборудования к трактору, агрегаты гидропривода.В качестве базовых для агрегатирования с бульдозерным оборудованием используют гусеничные (Т-130, Т-170, Т-180, ДЭТ-250М2, Т-330, Т-25.01, Т-500, Т-800) и колесные (К-702) промышленные тракторы общего назначения или промышленные модификации сельскохозяйственных колесных (МТЗ-80/82) и гусеничных (ДТ-75) тракторов. Последние оборудуют реверсивными редукторами (для рационального преобразования тягово-скоростных показателей машины), усиливают несущую раму, подводят к передней части трактора трубопроводы гидропривода и вводят присоединительные элементы для гидроцилиндров подъема-опускания рабочего оборудования.
Одноковшовые экскаваторы – землеройные машины цикличного действия – бывают универсальными и специальными. Универсальные экскаваторы оснащены различным сменным оборудованием для выполнения земляных, планировочных работ, монтажных сваебойных и других строительных работ.Специальные экскаваторы оснащены только одним видом рабочего оборудования для земляных или погрузочных работ.
По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на следующие основные группы:
строительные и строительно-карьерные ( масса машины 2…250 т, вместимость ковша 0,1…6 м3 ) – универсальные машины для выполнения многих строительных работ;
карьерные ( масса машины 75…1000 т, вместимость ковша 2…20 м3 ) – в основном для разборки тяжелого грунта в карьерах и гидротехническом строительстве с погрузкой в транспортные средства;
вскрышные ( масса машины 170…13000 т, вместимость ковша 4…160 м3 ) – для выемки грунтов, закрывающих полезные ископаемые, или на открытых горных работах и в гидротехническом строительстве;
туннельные и шахтные с укороченным рабочим оборудованием ( масса машины 16…30 т, вместимость ковша 0,5…1 м3 ) – для работы под землей при строительстве различных инженерных сооружений и разработке полезных ископаемых.
В настоящем справочнике рассмотрены только универсальные одноковшовые экскаваторы, которые классифицируют по числу установленных двигателей, типу привода, возможности вращения поворотной части, конструкции ходового устройства и видам рабочего оборудования.
По числу установленных двигателей экскаваторы бывают одномоторные и многомоторные.
Одномоторными называют экскаваторы, у которых все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал.
Многомоторным называют экскаватор, у которого рабочие механизмы приводятся несколькими независимо работающими двигателями. Многомоторный экскаватор, у которого каждый механизм приводится от отдельного двигателя, называют экскаваторы с индивидуальным приводом механизма, а многомоторный экскаватор, у которого каждый из двигателей приводит в движение несколько рабочих механизмов, - экскаватором с групповым приводом. В многомоторных экскаваторе с индивидуально-групповым приводом используют как индивидуальный, так и групповой привод.
По типу привода различают экскаваторы с механическим, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами.
Экскаватор с механическим приводом характерен применением только механической трансмиссии, в которой движение от силовой установки передается с помощью зубчатых цепных, клиноременных или канатных передач.
Если в механическую трансмиссию экскаватора включают гидродинамическую передачу, то такой тип привода называют гидродинамическим. В гидродинамической передаче используют гидромуфты или гидротрансформаторы, встраиваемые между силовой установкой и механическими передачами.
В объемном гидроприводе первичным потребителем энергии являются насосы ( один или несколько ), нагнетающие жидкость под давлением по гидросети к гидродвигателями, от которых приводятся в движение рабочее оборудование, рабочий орган и механизмы экскаватора. Объемные передачи в экскаваторах применяют как в сочетании с механическими передачами, так и без них.
При электрическом приводе передача энергии от силовой установки к механизмам машины производится как электрическим, так и механическим способом. В электродинамической передаче вместо гидромуфт или гидротрансформаторов устанавливают электромуфты.
В смешанных приводах используют два или три типа различных передач. На большинстве экскаваторов получили распространение смешанные электромеханические или гидромеханические передачи.
По возможности вращения поворотной части ( платформы ) экскаваторы бывают, полноповоротными, т.е. с платформой, вращающейся вокруг вертикальной оси на неограниченный угол, и неполноповоротными, т.е. с ограниченным углом поворота.
По типу ходового устройства ( рис. 1.3 ) экскаваторы разделяют на гусеничные, пневмоколесные, на специальном шасси, на базе самоходной машины. Гусеничные ходовые устройства бывают с минимально допускаемой площадью опорной поверхности гусениц ( для работы на грунтах с высокой несущей способностью ) и с увеличенной поверхностью гусениц ( для работы на грунтах с низкой несущей способностью ).
Пневмоколесным называют экскаватор на колесном ходовом устройстве, который имеет практически такую же поворотную часть, как и гусеничный.
К экскаваторам на специальном шасси относят машины на колесном ходовом устройстве автомобильного типа.
Экскаватор на базе самоходной машины имеет ходовое устройство на базе трактора или автомобиля. В этом случае экскаватор называют также навесным.
По типу подвески рабочего оборудования ( рис. 1.4 ) различают экскаваторы с гибкой подвеской, т.е. с гибкими элементами, преимущественно канатами для удержания и приведения в действие рабочего оборудования, и с жесткой подвеской, т.е. с жесткими элементами, преимущественно гидравлическими цилиндрами.
Основные виды и исполнения рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов. Для разработки грунта выше уровня стоянки предназначена прямая лопата с укрепленным на рукояти ковшом, копающим в направлении от экскаватора. Различают маятниковую и напорную прямые лопаты. У маятниковой прямой лопаты рукоять совершает только маятниковое движение относительно стрелы. Напорная прямая лопата оснащена приводным устройством для напорного движения рукояти. К напорным относится также прямая лопата со створчатым ковшом, которая может разрабатывать грунт при смыкании створок ковша, поворачивающихся в плоскости, перпендикулярной к плоскости поворота рукояти.
Для разработки грунта ниже уровня стоянки предназначена обратная лопата с укрепленным на рукояти ковшом, копающим в направлении к экскаватору. Для работы в стесненных условиях используют боковую обратную лопату с ковшом, копающим в вертикальной плоскости, смещенной относительно поворотной платформы или относительно продольной оси базовой машины. Рабочее оборудование, из узлов которого может быть смонтирована прямая или обратная лопата, называют универсальной лопатой.
Для погрузки сыпучих и кусковых материалов предназначено погрузочное оборудование с поворотным ковшом, заполняемым при его движении от экскаватора.
Для послойной разработки грунта в различных плоскостях применяют планировочное оборудование с ковшом или ножом.
Для планировочных работ используют также землеройно-планировочное рабочее оборудование с рабочим органом, укрепленным на стреле, изменяющей при работе свою длину и поворачивающейся в вертикальной плоскости относительно поворотной части экскаватора, а также относительно своей продольной оси.
Для работы в стесненных условиях предназначено землеройно-планировочное оборудование с шарнирной опорой стрелы, смещаемой при работе поперек поворотной части.
При большой глубине копания грунт ниже уровня стоянки разрабатывают драглайном с помощью ковша, подвешенного на канатах и копающего в вертикальной плоскости в направлении к экскаватору. Каналы очищают боковым драглайном с ковшом, подвешенным на канатах и копающим под углом к вертикальной плоскости стрелы.
Погрузочные и разгрузочные операции с сыпучими грунтами и дроблеными породами, а также копание колодцев с вертикальными стенками, очистку прудов и каналов выполняют грейфером, снабженным захватывающим ковшом. Ковш грейфера может быть подвешен на канатах и тогда усилие напора ковша на грунт создается весом ковша. У гидравлического экскаватора ковш грейфера шарнирно подвешен к одному из жестких элементов рабочего оборудования, и усилие напора на грунт создается специальным приводным устройством.
Для рыхления прочных и мерзлых грунтов вместо ковша обратной лопаты гидравлического экскаватора устанавливают гидромолот. С помощью кранового оборудования , устанавливаемого на экскаваторах вместо землеройного оборудования, выполняют перегрузочные и монтажные работы. Для забивки свай на экскаватор устанавливают копер .
Для разработки глубоких выемок при строительстве подземных инженерных сооружений способом «стена в грунте» предназначен напорный грейфер на телескопической штанге большой длины. Существуют более сорока наименований сменного рабочего оборудования.
Таким образом, одноковшовые строительные экскаваторы являются универсальными машинами многоцелевого назначения, которые имеют весьма широкое применение при выполнении самых различных работ в строительстве и других отраслях народного хозяйства.
Основные параметры. К основным параметрам одноковшовых экскаваторов относятся эксплуатационная масса, вместимость ковша, мощность силовой установки, продолжительность рабочего цикла, производительность, рабочие размеры при различных видах рабочего оборудования. Экскаваторы подразделяют на размерные группы.
Эксплуатационная масса экскаватора – масса машины с рабочим оборудованием, противовесом и полной заправкой горючесмазочными материалами, рабочей ( для гидравлических систем ) и охлаждающей ( для двигателей ) жидкостью. Конструктивную массу экскаватора определяют, исключая заправку.
Геометрическую вместимость ковша – ограниченный объем между внутренними поверхностями стенок, днища и поверхностью, образованной перемещением прямой, перпендикулярной к продольной плоскости ковша, по профилю открытых его сторон. Различают также номинальную вместимость ковша, которая равна сумме геометрической вместимости ковша и дополнительного объема разрыхленного грунта, удерживающегося над открытой поверхностью ковша.
Мощность силовой установки – мощность устанавливаемого на машине двигателя внутреннего сгорания или питаемого от внешней электросети электродвигателя ( одного или нескольких ).Рабочий процесс экскаватора включает в себя рабочий цикл и передвижение машины на новую стоянку. Рабочий цикл состоит из пяти основных операций: копание грунта, перемещение заполненного грунтом ковша к месту разгрузки путем вращения поворотной платформы с рабочим оборудованием, разгрузка грунта из ковша в отвал или в транспортное средство, поворот платформы с порожним ковшом к забою, опускание и установка ковша для следующего копания. Время выполнения всех этих операций называют продолжительностью рабочего цикла. Для ее сокращения обычно четвертую и пятую операции совмещают, а при работе в отвал – вторую и третью.
Производительность экскаватора ( теоретическая ) – произведение вместимости ковша на максимально возможное число рабочих циклов, выполняемых экскаватором за час работы. Чем меньше продолжительность цикла, тем выше производительность экскаватора.
Чётные варианты по списку выполняют определение основных эксплуатационных показателей бульдозеров.
Нечётные варианты по списку выполняют определение основных эксплуатационных показателей одноковшовых экскаваторов