Трапеция ковша экскаватора схема

Конструктивные схемы одноковшовых экскаваторов

Гидравлический экскаватор

Гидравлический экскаватор с поворотным ковшом (рис. 3, а) имеет следующие элементы рабочего оборудования: стрелу 1, рукоять 2 и ковш 3, соответственно поворачивающиеся относительно шарниров О1, О2 и О3 с помощью гидравлических цилиндров подъема – опускания стрелы 4, напора 5 рукояти и поворота 6 ковша. Гидроцилиндр 6 крепится к угловой тяге 7, соединенной шарниром с тягой 5 ковша. В кинематическом отношении неподвижным звеном исполнительного механизма экскаватора является поворотная платформа. Траектория копания образуется сочетанием перемещений основных элементов рабочего оборудования.

Гидравлическая прямая лопата может быть выполнена с ковшом, имеющим челюстной створ (на рис. 3 не показан). В этом случае в задней стенке ковша устанавливаются дополнительные гидроцилиндры открывания ковша. Гидравлическая обратная лопата (рис. 3, б) имеет стрелу 1 и рукоять 2, соединенные балкой 6, наклон которой по отношению к стреле фиксируется тягой 5. Поворот стрелы, рукояти и ковша в рабочем движении осуществляется соответственно вокруг осей О1 О2 и О3 гидроцилиндрами 4, 9 и 10. Тяги 7 и 8 служат для крепления ковша. Обратная лопата может иметь неповоротный ковш. В этом случае отсутствует гидроцилиндр 10, а тяги 7 и 8 используются для крепления ковша к рукояти.

Рис. 3. Конструктивные схемы гидравлических экскаваторов со сменным рабочим оборудованием:

а – прямой напорной лопаты с поворотным ковшом; б – обратной лопаты с поворотным ковшом; в – ковшового погрузчика Гидравлический ковшовый погрузчик (рис. 3, в) имеет стрелу 1, рукоять 2 и ковш 3. Рабочие движения осуществляются их поворотом соответственно вокруг осей О1, О2 и О3 с помощью гидроцилиндров 4, 5 и 10. Тяги 6 и 9 образуют параллелограммную подвеску системы поворота ковша, что является характерной особенностью погрузчика. Тяги 7 и 8 используются для крепления ковша к рукояти. Все перечисленные выше виды оборудования гидравлического экскаватора (прямая и обратная лопаты, погрузчик, а также грейфер, описываемый ниже) могут быть сменными и размещаться на одной базовой машине.

Источник

Конструктивные схемы одноковшовых экскаваторов

Конструктивной схемой, в отличие от кинематической, называется схематическое изображение всей машины или ее основных узлов с указанием их действительного взаимного расположения и кинематической связи. Одним из главных признаков различия одноковшовых экскаваторов, определяющих их назначение и область применения, является рабочее оборудование (исполнительный механизм). В зависимости от назначения рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов имеет различную конструкцию и кинематику. На универсальных экскаваторах могут применяться до десяти видов сменного рабочего оборудования. Однако экскаваторы, применяемые на открытых горных разработках, имеют, как правило, один основной вид специализированного рабочего оборудования.

Основные виды рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов, применяемого на открытых работах – прямая напорная лопата и драглайн; более ограниченно используются гидравлические прямые и обратные лопаты, ковшовые погрузчики, грейфер, струг и кран. Выпускаются три вида рабочего оборудования прямой лопаты: напорная прямая с выдвижной рукоятью, напорная колено-рычажная и безнапорная. Напорная лопата имеет систему принудительной подачи рукояти и ковша в забой, действующую от какого-либо привода. У безнапорной лопаты подача ковша в забой осуществляется под действием сил тяжести ковша и рукояти со стрелой (применяется только на экскаваторах с небольшой емкостью ковша – до 2 м3 и здесь не рассматривается).

Читайте также:  Бисквит на прямоугольный противень

Механическая прямая напорная лопата

Прямая напорная лопата с выдвижной рукоятью (рис.1) состоит из: ковша 1, рукояти 2, удерживаемой седловым подшипником 3 и деталями напорного механизма. Стрела опирается на поворотную платформу с помощью пятового шарнира 4 и поддерживается с помощью подвески 5. Подъемный канат от лебедки O1 проходит через головной блок 6 стрелы и в точке В с подвеской 7 ковша образует подвижное звено. В зависимости от системы напорного механизма и конструкции стрелы различают четыре основных типа прямой лопаты:

  • с зубчато-реечным механизмом напора (рис.1, а), расположенным на стреле 8, и передающим усилие на зубчатую рейку 9 рукояти через кремальерную шестерню 10 с осью вращения О2 и точки контакта ползунов седлового подшипника с рукоятью (точка А);
  • c канатным механизмом напора (рис.1,6) и стрелой, которую шарнир О2 делит на две части – верхнюю 8 и нижнюю 9, поддерживаемую подкосом 10. Напорная лебедка 11 располагается на платформе. Выдвижение и возврат рукояти производятся канатами 12 и 13, которые огибают центральные блоки 14, закрепленные на оси О2 и полублоки 15 и 16, закрепленные на рукояти.
  • с канатным механизмом напора (рис.1, в) и неразрезной стрелой 8. Седловой подшипник 3 и центральные блоки 14 укрепляются на оси О2 в стреле. Выдвижение и возврат рукояти осуществляются лебедкой 11 так же, как и на схеме, показанной на рис.1, б;
  • с канатным механизмом напора (рис.1, г) и неразрезной двухбалочной стрелой 8. Седловой подшипник 3 установлен в шарнире стойки 9, не связанной со стрелой. Стойка поддерживается подкосом 10. Напорная лебедка 11 расположена в передней части платформы. Выдвижение и возврат рукояти осуществляются так же, как на схеме, показанной на рис.1, б.

Рис.1. Конструктивные схемы прямой напорной лопаты с выдвижной рукоятью:

а) с зубчато-реечным механизмом напора; б) с канатным механизмом напора и стрелой; в) с канатным механизмом напора и неразрезной стрелой; г) с канатным механизмом напора и неразрезной двухбалочной стрелой

Положение рукояти в седловом подшипнике позволяет ей вращаться вокруг оси О2 крепления седлового подшипника под действием усилия в подъемном канате, а также поступательно перемещаться в седловом подшипнике в результате действия напорного механизма и проворачиваться вокруг продольной оси. Таким образом, рукоять имеет три степени подвижности. Рабочие движения ковша во времени определяются сложением векторов перемещений, обеспечиваемых подъемным и напорным механизмами при вращательном движении барабанов лебедок напора и подъема. Напорные прямые лопаты предназначены для разработки массивов, расположенных, как правило, выше уровня стояния машины, и способны осуществлять черпание ниже уровня стояния на незначительную глубину, достаточную только для самозаглубления машины при проходке траншей.

Прямые колено-рычажные напорные лопаты (рис.2) имеют рукоять, кинематически не связанную со стрелой и перемещающуюся между стойками двухбалочной неразрезной стрелы. Такого рода лопаты наиболее распространены с двумя системами подачи: зубчато-реечной (рис.2, а) и канатной (рис.2, б). Элементами рабочего оборудования лопаты являются ковш 1, рукоять 2, стрела 3 с головными блоками 4 и пятой 5, балансир 6, подвеска ковша 7, стреловой полиспаст 8, подъемный канат 9. У колено-рычажных лопат седловой подшипник А вынесен на двуногую стойку, а подача рукояти на забой осуществляется напорной балкой 10, перемещаемой посредством либо зубчато-реечной системы 11 (рис.2, а), либо системы канатов 12 и 13 (рис.2, б). В кинематическом отношении неподвижным звеном исполнительного механизма экскаватора является поворотная платформа с двуногой стойкой и стрелой.

Читайте также:  Как узнать угол дуги окружности

Напорный механизм передает напорно-возвратное движение балке 10, шарнирносоединенной с балансиром 6. Рукоять и ковш образуют вращательные пары в шарнире D и в точке В. Ковш подвешивается к подъемному канату 9 через подвеску ковша 7. Колено-рычажный механизм воспроизводит движение прямой лопаты в результате вращательного движения кремальерной шестерни вокруг оси 02, а также барабанов лебедок относительно точек O1 и Оз. Траектории копания определяются в результате сочетания поворотного относительно точки D и поступательного относительно седлового подшипника А движений напорной балки 10 рукояти.

Рис.2. Конструктивные схемы колено-рычажных прямых лопат:

а) с зубчато-реечной системой подачи; б) с канатной системой подачи

Источник

Экскаваторные ковши: конструкция, типы, изготовление

Экскаватор – это спецтехника, предназначенная для разработки грунта, с погрузкой в ТС. Его рабочим органом является ковш.

Конструкция ковша. Материалы

Устройство ковша показано на рисунке. Его основные элементы: задняя и две боковые стенки. Последние спереди имеют щеки с приваренными бокорезами. Снизу вперед выдается режущая кромка. На ней зафиксированы адаптеры, со сменными коронками (зубьями). Для повышения долговечности, стенки закрыты износоустойчивыми пластинами. Для подъема предусмотрены петли и проушины.

Погрузочные и планировочные экскаваторные ковши делаются из низколегированной стали 10ХСНД или 09Г2С. К подобным моделям не предъявляются высокие требования. Они используются на средних и легких почвах и особой долговечностью не отличаются. Для повышения устойчивости против износа, надежной работы в жару, холод и прочих экстремальных условиях, материал легируется соединениями хрома, никеля, молибдена и пр.

Для работы на тяжелых и скальных почвах применяются устойчивые против износа марки Hardox, а также Weldox и аналогичные им. Это очень прочные стали, твердость которых сочетается с большой ударной вязкостью, легкой обработкой на режущих станках и отличной свариваемостью. Эти модели хорошо выдерживают – 50 град С, долго не теряют первоначальную геометрическую форму, характеризуются значительным сроком эксплуатации.

Типы ковшей

В зависимости от назначения и особенностей конструкции, различают следующие типы экскаваторных ковшей.

Универсальные

Это самые распространенные модели, стандартной конструкции. Могут работать, как на легких и средних грунтах (чернозем, песок, суглинки, супеси), так и на более тяжелых (гравий, щебень, известняк). Различаются по объему.

Усиленные

Конструкция такая же, как у предыдущей группы, но рабочие органы приспособлены для тяжелых почв и скальных пород.

Рыхлители

Со ступенчатыми зубьями. Хорошо работают на мерзлых почвах. Легко дробят породу на мелкие фрагменты, которые потом удаляются.

Погрузочные

Данные рабочие органы используются для погрузки в ТС или выгрузки из него рыхлых материалов: почвы, песка, торфа, шлака и пр. Конструкция у них облегченная, режущая кромка ровная. Для уменьшения износа ребер и швов, вследствие истирания, могут ставиться защитные детали.

Планировочные

Работают на каналах, насыпях, откосах рек и автомагистралей. С их помощью углубляются продольные выемки, стены которых расположены под наклоном от 40 до 85 град. Это широкие прямоугольные модели, с одним-двумя ребрами по центру и режущей кромкой. В модификациях с усилением присутствует нож. Может быть перфорация. Нередко ставятся поворотные гидроцилиндры.

Зачистные

Применяются на водоемах для углубления дна и очистки его от наносных отложений. Конструкция сварная облегченная, кромка острая, зубья подвижные. На стенках и днище часто делается перфорация.

Скальные

Эти ковши работают в сложных условиях с особо твердыми грунтами (гранит, базальт и т.п.). Здесь применяется устойчивая против износа сталь, с усиленными боковыми пластинами, зубьями, а также плоскостями между ними. Щеки и днище закрыты наварной защитой. Ножи с наплавками. Нередко ставятся бокорезы.

Читайте также:  Багажник mont blanc крышу с прямоугольными дугами

Профильные

Такими ковшами роют траншеи с откосами, которые должны располагаться под определенным углом к вертикали. Используются для производства каналов, рвов, канав и т.п. Они сделаны в форме трапеции. Ножи выходят за границы ковша. Днище имеет постоянную ширину, зато наклон стенок можно регулировать. Подобные рабочие органы обеспечивают выемку грунта с формированием боковых стенок траншей под заданным углом. При этом изъятая почва в вырытую канаву не осыпается.

Траншейные

Предназначены для рытья прямоугольных нешироких траншей, с целью прокладки трубопроводов, кабелей и т.п. Могут разрабатывать грунты любой твердости, в т.ч. на тяжело доступных участках. Конструкция отличается малой шириной и, соответственно, небольшим объемом. Стенки подвижные. Т.к. площадь контакта между стенками и почвой минимальна, то последняя почти не прилипает к ковшу.

Решетчатые

Используются для просеивания каменистых материалов, с последующей погрузкой крупных фракций в ТС. Делаются с перфорацией. Оборудованы режущими органами (кромки, зубья).

Прямая и обратная лопата

По схеме копания, рабочие органы экскаватора делятся на прямую и обратную лопаты. В первом случае, машина разрабатывает движениями «от себя» грунт, расположенный выше плоскости ее опоры. Во втором – «на себя», ниже площадки, на которой стоит техника.

Производство экскаваторных ковшей

Экскаваторные ковши делаются по конструкторским чертежам, выполненным с применением современных программ трехмерного моделирования, расчета и контроля нагрузки на каждую модель, с целью определения слабых точек. Изготовление – на высокотехнологичном оборудовании, опытными специалистами высокой квалификации. Ассортимент – от 0,01 до 40,0 куб.м. Материалы – низколегированная высокопрочная сталь.

Листы раскраиваются на станках плазменной или газовой резки, что обеспечивает очень точную вырезку, которая практически не требует финишной обработки перед сборкой. Тем самым, гарантируется правильная геометрия каждого стыка и всей конструкции. А также – сварные швы высокого качества.

Детали, которые будут испытывать повышенные нагрузки, закаливаются.

Для гибки металла применяется листовой пресс с электромеханическим приводом, программируемым управлением и датчиками положения. Благодаря этому, появляется возможность изготовления сложных деталей из достаточно толстых листов, с несколькими линиями гиба.

В механическом цехе, на токарных станках, детали обрабатываются, с целью снятия лишнего металла, получения образцов определенной формы, с поверхностями заданной шероховатости. На фрезерных станках растачиваются отверстия.

Перед сборкой ковша все детали зачищаются.

Далее идет этап предварительной сборки. Детали составляются и прихватываются точечной сваркой. Контролируется качество. После этого, делается полная сварка с прохождением по всем швам. Направление прохода и последовательность наложения швов рассчитаны так, чтобы минимизировать остаточные напряжения в готовом изделии. Часто применяется автоматическая сварка, чтобы устранить человеческий фактор.

В заключение проводится снятие усталостных напряжений в сварных швах, обработка наружных кромок. Наносятся отжигающие или закаливающие валики. Наружная кромка проковывается пневматическим молотом. Ставятся зубья.

Контроль качества – ультразвуковым аппаратом.

Завершающий этап – очистка на дробеструйной машине и безвоздушное окрашивание.

Заключение

Экскаваторный ковш представляет собой достаточно сложное устройство. Вследствие того, что данное изделие часто работает в суровых условиях и с твердыми грунтами, его конструкция должна точно просчитываться на предмет приложения нагрузок. В противном случае, исходная геометрическая форма нарушится, а сварные швы – разойдутся.

Точное выполнение технологических требований на этапах проектирования и производства обеспечивает качественную работу ковша в течение длительного времени.

Видео:Производство ковшей для спецтехники

Источник

Поделиться с друзьями
Объясняем