Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами

Многоковшовые и фрезерные экскаваторы - машины непрерывного действия. Операции копания, транспортировки и разгрузки грунта они выполняют непрерывно и одновременно.

В отличие от одноковшовых экскаваторов они не являются универсальными машинами, т.к. применение их ограничено формой сечения или шириной выемки по дну.

Классификация многоковшовых экскаваторов

 1. По типу рабочего органа

• цепные (ЭТЦ)
• роторные (ЭТР)

2. По способу соединения рабочего органа с базовым тягачем

• с навесным рабочим органом
• с полуприцепным рабочим органом

Разработка траншеи многоковшовым экскаватором

3. По типу ходового устройства базового тягача

• гусеничные
• пневмоколесные

4. По типу привода

• механические
• гидравлические
• электрические
• комбинированные

По характеру работы все многоковшовые экскаваторы можно разделить на три группы (табл.12.1).

Таблица 12.1 Область применения многоковшовых экскаваторов

1. Машины разрабатывающие выемку за один проход (траншейные цепные, роторные, двухроторные, двухфрезерные и шнекороторные экскаваторные каналокопатели (рис.12.1).
2. Многопроходные машины, образующие выемку заданных размеров за серию последовательных проходов по одному и тому же месту (цепные мелиоративные экскаваторы на гусеницах и карьерные цепные поперечного черкания с рельсовым ходом (рис.12.2).

Рис. 12.1 Поперечные сечения выемок, образуемых многоковшовыми экскаваторами за один проход вдоль оси:
а - траншейными цепными продольного копания; б - траншейными роторными; в - двухроторными или двухфрейзерными каналокопателями;
г - шнекороторными каналокопателями; д, е, ж - траншейными цепными экскаваторами при использовании шнековых откосообрушителей. 

Рис. 12.2 Схемы разработки грунта мелиоративными многоковшовыми цепными экскаваторами поперечного черпания:
а - с раздвинутыми гусеницами; б - то же, при размещении гусениц с одной стороны выемки; в, г, д - различные положения планирующего звена мелиоративного экскаватора; е - карьерном на рельсовом ходу при нижнем черпании; ж - то же, при верхнем черпании; 1 - промежуточное звено; 2 - основная рама; 3 - планирующее звено рабочего органа.  

3. Многоковшовые роторные строительные и карьерные экскаваторы, работающие позиционно, с образованием выемок любых размеров при работе в транспортные средства (рис. 12.3).

Рис. 12.3 Схемы разработки грунта строительными полноповоротными роторными экскаваторами:
а - выше уровня стояния ( со дна забоя); б - ниже уровня стояния (с поверхности).

Наиболее широко в мелиоративном строительстве распространены траншейные экскаваторы используемые для рытья траншей с вертикальными стенками под трубчатый горизонтальный дренаж и трубопроводы различного назначения.

Эксплуатационная производительность (м³/ч) экскаваторов непрерывного действия можно определить в общем виде по формуле:

П_э = 60 ·f·v₀·k_в

где: f - площадь сечения выемки за один проход, м²;

v₀ - рабочая скорость передвижения экскаватора, м/мин;

k_В - коэффициент использования рабочего времени.

Рабочая скорость передвижения зависит от площади поперечного сечения, трудности разработки грунта и мощности двигателя машины.

Для ковшовых экскаваторов непрерывного действия производительность  (м³/с) связана с их рабочими параметрами, а именно:

где: g - геометрическая вместимость ковша, м³;

v_ц - скорость движения цепи или окружная скорость ротора, м/мин;

k_H - коэффициент наполнения ковшей;

k_p - коэффициент разрыхления грунта;

k_c - коэффициент, характеризующий трудность разработки грунта;

а - шаг ковшей, м.