Розробка ґрунту одноковшевими та багатоковшевими екскаваторами

Методичні поради

В гідромеліоративному будівництві однією з ведучих землерийних машин є екскаватори різних типів.                                  

Найбільший об'єм земляних робіт в будівництві (45 %) виконується одноківшовими екскаваторами на пневмоколісному ходу (місткість стандартного ковша 0,15-0,65 м³), та гусеничному ходу (місткість стандартного ковша 0,25-2,5, рідше до 4 м³).   Індекс (марка) вітчизняного екскаватора, випущеного до 1968 р., означає місткість стандартного ковша, наприклад, Э-652А - екскаватор з ковшем місткістю 0,65 м³, модель 2, перша модернізація.

У індексі сучасного екскаватора містяться відомості про його основні характеристики. Наприклад, ЭО-3322AT - екскаватор одноківшовий, універсальний, третьої розмірної групи, на пневмоколісному ходу, з жорсткою підвіскою устаткування, модель 2, що пройшла першу модернізацію в тропічному виконанні.

Екскаватори застарілих моделей типу Э, як правило, випускалися з гнучкою підвіскою і канатним управлінням. Сучасні екскаватори типу ЭО випускаються з жорсткою підвіскою і гідравлічним управлінням.

Розробка грунту одноковшевим екскаватором

Основним екскаваторним устаткуванням є ківш зворотної лопати. До інших видів змінного устаткування відносяться пряма лопата, грейфер, драглайн, планувальний і вантажний ковші. Робочу зону екскаватору, включаючи місце стоянки транспортних засобів, називають вибоєм, переміщення екскаватора при розробці ґрунту - проходкою. Вибої бувають лобовими (при застосуванні зворотної лопати - торцевими) і бічними, проходки - поздовжніми і поперечними. Залежно від кількості проходок по висоті виїмки розрізняють одно -, двох - і триярусну розробку ґрунту.

Робочий цикл екскаватора має п'ять основних операцій:

1. набір ґрунту;
2. переміщення ковша;
3. розвантаження ковша у відвал або транспортний засіб;
4. зворотний поворот для набору ґрунту;
5. опускання ковша для подальшого набору ґрунту.

Для зменшення часу циклу екскаваторники при навантаженні ґрунту в транспортний засіб  суміщають четверту і п'яту операції, при відсипанні ґрунту у відвал - другу і третю.

Продуктивність екскаватора і інших землерийних і землерийно-транспортних машин можна підвищити в результаті наступних заходів:

- скорочення циклу екскавації;

- суміщаючи робочі операції;

- зменшуючи кут повороту стріли при розвантаженні;

- розпушуючи ґрунт в період перерв в подачі транспорту і т.д.;

- збільшення об'єму ґрунту, що розробляється за один цикл;

- у разі застосування ковшів підвищеної місткості, повнішого їх заповнення ("з шапкою") і т.д.;

- збільшення коефіцієнта Кч в процесі скорочення простоїв (своєчасне проведення профілактичних робіт, представлення фронту робіт, доставка паливно-мастильних матеріалів і ін.).

Екскаватор можна підібрати за об'ємом робіт, заданим термінам виконання робіт або необхідними характеристиками машин. При заданому терміні виконання робіт підбирають машину, здатну виконати роботу в строк, по продуктивності.

При підборі екскаватора за необхідними технічними характеристиками враховують основні параметри машини і умови роботи.

Робота при максимальних вильотах стріли приводить до швидкого зносу машини, тому приймаються оптимальні робочі параметри, що становлять 90 % максимальних значень.

Драглайн застосовують при розробці ґрунту нижче  рівня стоянки екскаватора, без з'їзду на дно виїмки, тому наявність ґрунтових вод не впливає на роботу машини.

Драглайн використовують для риття порівняно великих котлованів і траншей, а також для відсипання насипів, зокрема на будівництві каналів, автомобільних та залізних доріг.

При застосуванні драглайну виїмку ґрунту можна здійснювати лобовими або бічними проходками.                          

У екскаваторів безперервної дії всі операції  розробки ґрунту виконуються одночасно і безперервно. По типу робочого органу екскаватори поділяють на ланцюгові багатоковшові і скребкові, роторні багатоковшові і безковшові. По характеру руху робочого органу екскаватори діляться на екскаватори подовжнього, поперечного і радіального копання, у перших напрям руху робочого органу (ротору, ковшового ланцюга) співпадає з напрямом руху машини. У других він перпендикулярний напряму руху машини. У третіх робочі органи повертаються відносно бази машини (роторні стріловидні екскаватори).

По типу ходового устаткування розрізняють екскаватори на гусеничному, пневмоколісному і рейковому ходу.

Екскаватори поперечного копання випускаються з ланцюговим робочим органом і застосовуються при видобуванні будівельних матеріалів (піску, глини), меліоративних і інших роботах.

Роторні стріловидні екскаватори застосовуються в промисловому, транспортному і меліоративному будівництві при розробці крупних котлованів, прокладці каналів, тунелів, пристрої гребель і дамб, розробці ґрунту в обмежених умовах. Ґрунт розробляється ротором, що обертається, при одночасному повороті роторної стріли в горизонтальній і вертикальній площинах. Зрізаний ґрунт через стрічковий транспортер перевантажується в транспортний засіб і відвозиться від місця розробки.

При вивченні даної теми слід звернути увагу на види змінного обладнання одноковшевих екскаваторів та умови його використання, засвоїти схему індексації екскаваторів. Необхідно знати основні робочі параметри екскаваторів та схеми їх роботи,  вміти підбирати екскаватори в залежності від конкретних умов будівництва, визначати їх продуктивність та вивчити методи її підвищення. Ознайомитись з видами багатоковшевих екскаваторів та умовами їх використання.

Питання для самоперевірки

1. Які є види робочого обладнання одноковшевих екскаваторів?

2. Область застосування одноковшевих екскаваторів, схема їх індексації.

3. Елементи забою екскаватора, склад операцій в одному робочому циклі.

4. Які основні робочі параметри одноківшевих екскаваторів?

5. Екскаватор драглайн, способи розробки гранту даними екскаваторами.

6. Елементи забою екскаватора драглайн, що таке параметр розробки?

7. Умови вибору екскаватора драглайн для проведення поздовжньої розробки.

8. Умови вибору екскаватора драглайн для проведення поперечної розробки.

9. Розробка ґрунту екскаваторами пряма лопата, види збоїв, елементи забою та робочі параметри.

10. Що таке шаг екскаватора, ширина смуги розробки та як розрахувати дані параметри?

11. Розробка ґрунту екскаваторами зворотна  лопата, види забоїв, елементи забою та робочі параметри.

12. Розробка ґрунту екскаваторами з робочим обладнанням грейфер, елементи забою, область застосування.

13. Що таке конструктивна, технічна, експлуатаційна та нормативна продуктивність екскаватора і як вона визначається?

14. Як визначити тривалість циклу роботи екскаватора, його складові?

15. Область застосування багатоковшевих екскаваторів, їх типи.

16. Продуктивність багатоковшевих екскаваторів та її визначення.