Реферат экскаватор траншейный цепной

Обновлено: 30.06.2024

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ВЫБОР ПРОТОТИПА. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ 7
2 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА……………………………….9
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ 12
4 БАЛАНС МОЩНОСТЕЙ 14
4.1 Расчет затрат мощности на привод рабочего оборудования 15
4.2 Расчет затрат мощности на привод ходового устройства 16
4.3 Расчет затрат мощности на управление рабочим органом 17
4.3.1 Составление гидравлическойсхемы 17
4.3.2 Определение усилия в гидроцилиндре 19
4.3.3 Подбор гидроцилиндра 23
4.3.4 Выбор гидронасоса 24
4.3.5 Определение затрат мощности 24
5 УСТОЙЧИВОСТЬ МАШИНЫ 26
5.1 Продольная устойчивость в транспортном режиме 28
5.2 Поперечная устойчивость в транспортном режиме 30
6 РАСЧЕТ ПРИВОДА РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ 32
6.1 Кинематический расчет 32
6.2 Выбор материалов и определение допускаемыхнапряжений 34
7 МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ 36
8 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИНЫ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 45
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б.

ВВЕДЕНИЕ
Цепной траншейный экскаватор относится к экскаваторам непрерывного действия, рабочий процесс которого происходит при постоянном движении базового тягача. В строительстве цепные траншейные экскаваторы наиболее широкоприменяют для получения протяженных выемок прямоугольного (траншеи) и трапециадального (каналы) сечений. Также их применяют при разработке карьеров строительных материалов (глины, гравия, песка). Дополнительным преимуществом их на работах этого вида наряду с высокой производительностью является измельчение добываемого сырья (особенно глины) до однородной массы, необходимой для ее последующей обработки.
Врезультате совмещения по времени операций резания и транспортирования грунта цепные траншейные экскаваторы имеют более высокую производительность по сравнению с одноковшовыми экскаваторами. Однако они менее универсальны и могут успешно применяться при достаточно большом и сосредоточенном объеме однотипным работ.
Цепь экскаватора может быть оснащена ковшами, скребками, резцами и др., в зависимости от егоназначения и категории разрабатываемого грунта.
Для разработки мерзлых грунтов (V – VIII категории) в качестве цепи используют баровую цепь, представляющую собой цепь с зубками из износостойких сталей с твердосплавными пластинами, выставленных на цепи под разными углами, образуя несколько линий резания. Аналогичные цепи используют во врубовых машинах горнодобывающей промышленности.
Баровыегрунторезные машины используются как для рыхления, так и для экскавации мерзлого грунта. Ширина траншей, отрываемых баровыми машинами, доходит до 500 мм. Эти машины применяют также для отделения мерзлого грунта от массива при открытых разработках полезных ископаемых. Кроме того, самоходные баровые машины используют для нарезания щелей в мерзлом и трудноразрабатываемом талом грунтах под укладку кабельныхкоммуникаций и в ряде случаев для нарезания продольных и поперечных щелей в мерзлом грунте, обеспечивающего последующую отрывку траншей и котлованов обычнвми экскаваторами. Машины созданы на базе тракторов и цепных траншейных экскаваторов; в качестве рабочего навесного оборудования используются как готовые бары врубовых машин, так и специально изготовленные режущие цепи.
Разработка мерзлого грунта баровыми машинамименее энергоемка, по сравнению с другими машинами, предназначенными для этих целей, поскольку рыхлению подвергается не весь массив грунта, а только в объеме щелей, располагаемых на определенном расстоянии друг от друга. Основным недостатком машин является быстрый износ резцов, их малая надежность и долговечность, поскольку мерзлый грунт обладает высокой абразивностью.
На базе мощных тягачей частосоздают машины с двумя и более одно-временно работающими барами, что позволяет за один проход машины прорезать в грунте сразу несколько параллельных щелей.

1 ВЫБОР ПРОТОТИПА. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ.
В качестве аналога выбираем наиболее приближенную по характеристикам машину – траншейный экскаватор ЭТЦ. Ее технические характеристики приведены в.

Цепной траншейный экскаватор относится к экскаваторам непрерывного действия, рабочий процесс которого происходит при постоянном движении базового тягача. В строительстве цепные траншейные экскаваторы наиболее широко применяют для получения протяженных выемок прямоугольного (траншеи) и трапециадального (каналы) сечений. Также их применяют при разработке карьеров строительных материалов (глины, гравия, песка). Дополнительным преимуществом их на работах этого вида наряду с высокой производительностью является измельчение добываемого сырья (особенно глины) до однородной массы, необходимой для ее последующей обработки.

В результате совмещения по времени операций резания и транспортирования грунта цепные траншейные экскаваторы имеют более высокую производительность по сравнению с одноковшовыми экскаваторами. Однако они менее универсальны и могут успешно применяться при достаточно большом и сосредоточенном объеме однотипным работ.

Цепь экскаватора может быть оснащена ковшами, скребками, резцами и др., в зависимости от его назначения и категории разрабатываемого грунта.

Для разработки мерзлых грунтов (V – VIII категории) в качестве цепи используют баровую цепь, представляющую собой цепь с зубками из износостойких сталей с твердосплавными пластинами, выставленных на цепи под разными углами, образуя несколько линий резания. Аналогичные цепи используют во врубовых машинах горнодобывающей промышленности.

Баровые грунторезные машины используются как для рыхления, так и для экскавации мерзлого грунта. Ширина траншей, отрываемых баровыми машинами, доходит до 500 мм. Эти машины применяют также для отделения мерзлого грунта от массива при открытых разработках полезных ископаемых. Кроме того, самоходные баровые машины используют для нарезания щелей в мерзлом и трудноразрабатываемом талом грунтах под укладку кабельных коммуникаций и в ряде случаев для нарезания продольных и поперечных щелей в мерзлом грунте, обеспечивающего последующую отрывку траншей и котлованов обычнвми экскаваторами. Машины созданы на базе тракторов и цепных траншейных экскаваторов; в качестве рабочего навесного оборудования используются как готовые бары врубовых машин, так и специально изготовленные режущие цепи.

Разработка мерзлого грунта баровыми машинами менее энергоемка, по сравнению с другими машинами, предназначенными для этих целей, поскольку рыхлению подвергается не весь массив грунта, а только в объеме щелей, располагаемых на определенном расстоянии друг от друга. Основным недостатком машин является быстрый износ резцов, их малая надежность и долговечность, поскольку мерзлый грунт обладает высокой абразивностью.

На базе мощных тягачей часто создают машины с двумя и более одновременно работающими барами, что позволяет за один проход машины прорезать в грунте сразу несколько параллельных щелей.

Комплекс работ по исследованию режимов резания мерзлых грунтов и конструкций баровых грунторезных машин, а также по обоснованию эффективности их применения выполнен Томским политехническим институтом под руководством д-ра техн. Наук О.Д. Алимова. Начиная с 1960 г., исследованиям и анализу опыта эксплуатации баровых машин уделяют внимание ВНИИСтройдормаш и ВНИИЗеммаш.

В настоящее время выпуском баровых грунторезных машин занимаются такие предприятия как Амкодор, МРМЗ (Михневкий ремонтно-механический завод), КМЗ (Копейский машиностроительный завод), ДЭЗ (Дмитровский экскаваторный завод) и др. В большинстве случаев в качестве базового тягача для этих машин используют пневмоколесные тракторы МТЗ-80(82) “Беларус” или гусеничные Т-170, Т-130, ДТ-75, которые часто спереди оборудуются бульдозерным отвалом.

В данном курсовом проекте разрабатывается конструкция цепного траншейного экскаватора с баровым рабочим оборудованием для VII категории грунта для прорезания щели с параметрами: ширина – 0,1 м; глубина – 1,5 м.

1 ВЫБОР АНАЛОГА ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАШИНЫ

В качестве аналога выбираем наиболее приближенную по характеристикам машину – баровая грунторезная машина БГМ-1 производства Михневского ремонтно-механического завода. Ее технические характеристики приведены в таблице 1.

БГМ-1 предназначены для прокладки траншей для газо- и водопроводов, сетей канализации, связи и электропередачи, планировочных и земляных работ.

Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Различают одноковшовые экскаваторы периодического (цикличного) действия с основным рабочим органом в виде .

ЦЕПНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Цепные траншейные экскаваторы выпускаются на базе пневмоколесных и гусеничных тракторов и оснащаются одноцепным (ЭТЦ-1609) и двухцепным (ЭТЦ-252М) скребковыми рабочими органами для разработки не мерзлых грунтов. Техническая .

РОТОРНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Роторные траншейные экскаваторы представляют собой навесное или полуприцепное к переоборудованному гусеничному трактору или специальному тягачу землеройное оборудование и предназначены для разработки траншей прямоугольного и трапецеидального профиля в однородных .

ОДНОКОВШОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Строительными называют одноковшовые универсальные экскаваторы с основными ковшами вместимостью 0,25. 2,5 м3, оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования. Строительные экскаваторы предназначены для .

ОДНОКОВШОВЫЕ ПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Эти экскаваторы представляют собой полноповоротные машины (рис. 1) с одномоторным приводом и гибкой подвеской рабочего оборудования. На поворотной платформе таких машин смонтирована двуногая опорная стойка, несущая стрелоподъемный полиспаст.

ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Эти экскаваторы представляют собой многомоторные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод. Параметры гидравлических .

ЭКСКАВАТОРЫ-ПЛАНИРОВЩИКИ

Экскаваторы-планировщики представляют собой универсальные гидравлические полноповоротные машины четвертой размерной группы, основным рабочим движением которых является выдвижение-втягивание телескопической стрелы с полноповоротным ковшом при копании, планировании .

ОДНОКОВШОВЫЕ НЕПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Неполноповоротные гидравлические универсальные экскаваторы с шарнирно-рычажным рабочим оборудованием относятся к машинам второй размерной группы и монтируются н базе серийных пневмоколесных тракторов класса 1,4. Они представляют .

МАЛОГАБАРИТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Малогабаритные экскаваторы представляют собой небольшие по массе и размерам высокомобильные универсальные машины малой мощности, оснащенные быстросъемными сменными рабочими органами многоцелевого назначения. С помощью таких машин отрывают небольшие котлованы и траншеи .

ЭКСКАВАТОРЫ-ПОГРУЗЧИКИ

Экскаваторы-погрузчики представляют собой пневмоколесные высокоманевренные многофункциональные гидравлические машины, оснащенные одновременно экскаваторным и погрузочным оборудованием. Предусмотрена возможность работы экскаваторов-погрузчиков с другими видами сменного рабочего оборудования.

На сегодняшний день траншейные экскаваторы считаются высокопроизводительной многозадачной спецтехникой, которая хорошо зарекомендовала себя на отечественном рынке машиностроительных компаний.
Траншейные экскаваторы способны одновременно исполнять несколько операций, например резку грунтовых пород, выемку из траншей и уборку территории. Подобная спецтехника изготавливается как для крупных объёмов работ, так и для небольших.
Экскаваторы данного вида отличаются оперативной и высококачественной работой при укладке трубопроводов. Они являются многозадачными машинами и могут функционировать в непрерывном режиме. Экскаваторы перемещаются с места на место самостоятельно на скорости, которую задаёт рабочее оборудование. Кроме того, траншейные землеройные машины обеспечивают возможность рабочего процесса в самых тяжелых условиях без привлечения другой дополнительной спецтехники.
Для эффективного выполнения поставленных задач разного характера и объёма, а также для постоянной работы с совершенно разными типами грунтовых пород, разработаны рабочие органы таких видов:
- Роторные;
- Цепные;
- Дисковые;
-Плужные.
Траншейные цепные экскаваторы – самоходные землеройные машины продольного копания с цепным рабочим органом, которые предназначены для прокладки инженерных коммуникаций и магистралей, рытья каналов, траншей и котлованов под трубопроводы разного назначения.
Первый цепной траншейный экскаватор был собран ещё в далёком 1934 году на территории Советского Союза. Начальная модель снабжалась режущей цепью, а по всему периметру этой цепи можно было насчитать десять ковшей. Назначение такого экскаватора – рытье траншей для укладки водопроводных труб и канализаций.
В зависимости от типа рабочего органа траншейную землеройную спецтехнику делят на 2 группы:
- Многоковшовые (с использованием двухрядной цепи, между ветвями которой укреплены ковши);
- Скребковые (с однорядной или двухрядной цепью, оборудованной резцами и скребками).
Цепные траншейные экскаваторы могут быть использованы как дополнительное сменное рабочее оборудование на трактор или конструироваться на базе тракторного шасси. На рабочее оборудование таких экскаваторов крепятся различные элементы и детали, которыми могут служить скребки, плужки, ковши или резцы. Плоскость перемещения рабочего органа цепных землеройных машин всегда параллельна оси траншеи.
Ковши применяют в качестве рабочего элемента в грунтах, которые не обладают повышенной прочностью. В очень прочных грунтовых породах наиболее целесообразно использовать цепи со специальными износостойкими элементами, а в случаях, если грунт липкий и требования к ширине траншеи невелики, предпочтение отдают скребковым рабочим деталям.
Максимальная глубина отрываемых траншей составляет около 8 метров, а минимальная ширина – от 0,15 метра. Эти параметры зависят от рода проведённых работ и местности, где они осуществляются. По ширине щелей, отрываемых цепными экскаваторами, выделяют две категории:
- Широкотраншейные (больше 0,3 метра);
- Узкотраншейные (до 0,3 метра).
Цепная траншейная спецтехника способна передвигаться на гусеничном или пневмоколёсном ходу с механическим, гидравлическим либо комбинированным приводом. Заглубление и подъём рабочего устройства из траншеи производится при помощи системы блоков или гидроцилиндров.
По способу соединения ходовой части экскаватора с рабочим оборудованием цепные траншейные машины разделяют на группы:
Полуприцепные экскаваторы (рабочий орган нуждается в опорах на тягач и дно траншеи);
Навесные экскаваторы (рабочий орган не требует дополнительной опоры).

1.Классификация машин и их применение

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

1.Классификация машин и их применение

Траншейные экскаваторы на гусеничном ходуГусеничным ходом оборудуются машины, главная цель которых прокладка длинных (многокилометровых) траншей по неподготовленной местности. Гусеничный движитель обеспечивает высокую проходимость благодаря тяговому усилию, создаваемому перематыванием гусеничных лент. Экскаваторы с гусеничным типом шасси на рынке моделей данного вида техники представляют абсолютное большинство.
Траншейные экскаваторы на пневмоколёсном ходуХарактеризуются узким диапазоном использования по сравнению с гусеничными экскаваторами . В основном, они находят применение в условиях города, где необходимы частые перемещения между строительными участками.
Качество работы траншейной спецтехники оценивают по таким параметрам: точность выдерживания заданного курса, вертикальность стенок вырытой траншеи, ровность дна траншеи и соответствие требуемому уровню глубины.
Преимущества использования траншейных цепных экскаваторов:
- Отличная маневренность и высокая проходимость;
- Разные режимы скорости рабочей цепи;
- Надёжность в эксплуатации;
- Высокая производительность;
- Эффективность использования;
- Возможность установки дополнительного рабочего оборудования.

2.Описание работы машины и её характеристика

Экскаватор ЭТЦ-1609 (рис. 1) на базе колесного трактора МТЗ-82.1 предназначен для рытья траншей прямоугольного профиля глубиной до 1,6 м и шириной 0,2. 0,4 м в однородных без каменистых включений грунтах I-III категорий под укладку кабелей различного назначения и трубопроводов малых диаметров. Наиболее эффективно экскаватор используется при выполнении рассредоточенных земляных работ небольшого объема на предварительно спланированных площадках. Экскаватор оснащен поворотным гидроуправляемым бульдозерным отвалом 11 для несложных планировочных работ и засыпки траншей после укладки в них коммуникаций. На экскаватор может быть навешено сменное буровое оборудование (вместо основного рабочего) для нарезания щелей шириной 0,14 м и глубиной до 1,3 м в мерзлых грунтах.
В комплект навесного экскаваторного оборудования входят: цепной рабочий орган с зачистными башмаком и отвальным винтовым конвейером, механизм подъема-опускания рабочего органа и гидромеханический ходоуменьшитель. Однорядная втулочно-роликовая цепь 6 рабочего органа установлена на ведущей 12 и ведомой 14 звездочках и несет на себе сменные резцы 17-19 для послойного срезания грунта и сменные скребки 16 для подъема грунта из траншеи. Резцы и скребки располагаются на цепи по определенной схеме, способствующей равномерному распределению нагрузки на цепь при копании и повышению долговечности цепи. Производя смену резцов и скребков, получают траншеи различной ширины (0,2; 0,27 и 0,4 м). Цепь обегает наклонную раму 4, шарнирно прикрепляемую сзади к базовому трактору, и опирается на ролики 13. Ведущая звездочка 12 цепи, закрепленная на приводном валу 2, получает вращение от вала отбора мощности базового трактора 10 через трехступенчатый редуктор 8 с переменным передаточным числом, обеспечивающим четыре рабочие скорости (0,8. 2,1 м/с) и реверсивный ход цепи. В редукторе привода цепи установлена предохранительная фрикционная муфта предельного момента. Натяжение цепи регулируется перемещением натяжной звездочки 14 относительно рамы винтовым натяжным устройством 15. Скребки выносят из траншеи грунт в направлении ведущей звездочки, образуя первоначальный отвал в виде пирамиды. Эвакуацию грунта в боковые отвалы производят два шнека 7 винтового конвейера, установленного на раме рабочего органа. Шнеки имеют общий вал и приводятся во вращение скребковой цепью. Положение конвейера относительно рамы меняется в зависимости от глубины копания. К дополнительной раме 3 рабочего органа за скребковой цепью крепится сменный консольный зачистной башмак 5 для зачистки и сглаживания дна траншеи.

Рис. 1. Цепной траншейный экскаватор ЭТЦ-1609: а – общий вид; б – схема рабочего органа; в – рабочие цепи: l – универсальная (для талых и мерзлых грунтов); ll – для талых грунтов
Заглубление рабочего органа в грунт с принудительным напором по всему диапазону глубины копания, а также его подъем при переводе в транспортное положение осуществляются гидравлическим подъемным механизмом 1, гидроцилиндр которого связан с рабочим органом рычажной системой. Для получения пониженных рабочих скоростей движения машины при копании траншей и их бесступенчатого регулирования в широком диапазоне 20. 800 м/ч в трансмиссию базового трактора включен гидромеханический ходоуменьшитель 9 в виде многоступенчатого цилиндрического редуктора с приводом от аксиально-поршневого гидромотора

Читайте также: