Экскаватор-планировщик

hydroscheme_rev1А3.dwg

Гидроцилиндр поворота рукояти
Схема гидравлическая принципиальная
Гидроцилиндры блокировки рессор
Гидромотор поворота платформы
Двухпозиционный распределитель
Трехпозиционный распределитель
Гидроцилиндры выносных опор
Гидроцилиндр выдвижения стрелы
Гидроцилиндр поворота ковша в плане
Гидроцилиндр поворота ковша
Гидроцилиндр подъема стрелы
Гидроцилиндр челюсти

oborydovanieА1.dwg

main_viewА3.dwg

Расчет экскаватора планировщика 10-21.doc

Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Кафедра: ”Строительные и дорожные машины”
на тему: “Экскаватор-планировщик”
по курсу: “Машины для земляных работ”
Пояснительная записка содержит 31 лист.
Иллюстрируемый материал- 3 листа формата А1.
Ключевые слова: экскаватор-планировщик стрела подвижная стрела неподвижная палец.
В курсовом проекте представлена разработанная конструкция неподвижной стрелы.
Произведен анализ существующих конструкций дано техническое обоснование к использованию такого технического решения проведен расчет основных параметров и разработаны чертежи.
Основные конструктивные и технические показатели:
-базовый автомобиль – МАЗ-630303
-вместимость ковша – 0.65
-радиус копания на уровне стоянки – 8.2 м
-ход телескопической стрелы -32 м
-высота выгрузки - 4 м
-глубина копания - 4.5 м
-производительность-55 м3ч
Разработаны мероприятия по охране труда и окружающей среды.
Обзор патентных и литературных источников
1 Расчет масс механизмов экскаватора
2 Расчет главной рабочей нагрузки
3 Расчет главных рабочих механизмов
4 Расчет поворотного механизма
6 Статический расчет
Технологическая схема работ
Определение производительности
Технико-экономические показатели
Вопросы безопасности и охраны труда
Список используемой литературы
В данном курсовом проекте будет изложен материал по экскаватору планировщику с базовой машиной МАЗ. Также произведены расчеты машины по следующим параметрам: расчет машины на устойчивость при двух худших положениях; расчет усилий на выдвижение рукояти телескопического оборудования; расчет усилий на поднятие стрелы а так же усилий резания и сопротивление передвижению.
Касаясь именно экскаватора планировщика то данный тип землеройных машин является перспективным. С каждым днем планировка участка затрудняется какими-либо природными факторами что дает экскаваторам-планировщикам немало преимуществ. Этот вид землеройных машин можно принципиально выделить из массы других типов экскаваторов так как кроме рытья земли они могут выполнять бесконечное количество различных работ и сфера их применения разнообразна. Эти машины могут зачищать и планировать откосы насыпи высотой более 25 метров работать под мостами и в других ограниченных по высоте местах “ювелирно” подкапывать под трубами и коммуникациями рыть котлованы под прямым углом и т.д.
Исторически сложилось что на территории СНГ телескопические экскаваторы называются экскаваторами-планировщиками и имеют ограниченный круг использования и эксплуатируются в основном:
- в подразделениях нефтегазовых компаний занимающихся обслуживанием нефте- и газопроводов (до 45-50% всего парка телескопических экскаваторов СНГ)
- в дорожно-строительных компаниях (22-25%)
- в предприятиях ЖКХ и теплосетях (18-20%)
- в строительстве (5-8 %)
- на крупных промышленных предприятиях и других объектах (менее 5%)
Очень редко на территории СНГ эту технику можно встретить где-либо еще.
В западных же странах и в США потребители этой техники используют ее универсальность на 100%. Она работает у строителей дорожных строителей в организациях ЖКХ у энергетиков в армии и МЧС в Международной организации Красного креста и полумесяца на металлургических заводах у строителей тоннелей на нефте- и газодобывающих предприятиях. И это еще не полный список пользователей техники подобной модификации.
Большинство телескопических экскаваторов устанавливается на автомобильное шасси что делает их еще и очень мобильными. Такая техника самостоятельно и быстро перемещается по дорогам и при этом не портит дорожное покрытие.
Кроме того экскаваторы в течение короткого времени могут работать в удаленных местах и возвращаться в гараж в конце работы. При этом в процессе исследования было также обнаружено что экскаватор может превращаться в манипулятор подъемный кран механизм для очистки доменных печей газонокосилку каток и т.п.
К телескопическим экскаваторам относятся так же телескопические шлакоуборочные машины и машины для тоннелестроения. Первые используются на сталелитейных заводах. С их помощью обслуживают доменные печи выгребая из них шлак очищают ковши и конверторы и пробивают пробки. Телескопическая стрела и в этом случае является очень удобным инструментом для таких специфических работ. Применение именно этой техники ведет к значительному сокращению вынужденных простоев и увеличивает скорость заполнения металлургических ёмкостей. Для работы в тяжелых высокотемпературных условиях используется специально защищенное рабочее оборудование и гусеничное шасси. Что касается телескопических экскаваторов для работы в тоннелях то они используются при проходке тоннелей (используется навесное оборудование для рыхления] профилировании с помощью гидромолотов и специальных роторных насадок отбойных работ и погрузки породы. Телескопическая стрела позволяет достигать большой рабочей высоты не подвергая риску оператора.
За всю почти 60-летнюю историю телескопических экскаваторов значительно расширился их модельный ряд. Если первые экскаваторы можно было отнести только к третьей и четвёртой размерным группам на 1-2 типах автошасси то сегодня на рынке представлена самая различная техника: от мини-экскаваторов до тяжелых машин 5-6 размерных групп с широчайшим выбором шасси для экскаваторных установок.
На сегодняшний момент на рынке все еще доминируют экскаваторы 3-4 размерной группы на мобильных автошасси однако за последние 15-20 лет их доля в общем количестве техники неуклонно уменьшается.
Согласно заданию на курсовой проект были просмотрены патенты касающиеся экскаватора планировщика с телескопической стрелой так же патенты касающиеся конструкции ковша и его зубьев способа крепления зубьев к ковшу и т.д.
ЭКСКАВАТОР-ПЛАНИРОВЩИК С ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИМ СТРЕЛОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ
Использование: гидравлические экскаваторы-планировщики. Сущность изобретения: экскаватор-планировщик с телескопическим стреловым оборудованием включает самоходное шасси поворотную платформу телескопическую стрелу состоящую из подвижной и неподвижной секций и наклонного участка неподвижной секции стрелы гидроцилиндр выдвижения стрелы гидроцилиндр поворота ковша гидролинии и гидрораспределители гидроцилиндров. Стрела имеет механизм поворота и наклонный участок ее неподвижной секции выполнен в виде портала. Внутри портала с возможностью вращения вокруг продольной оси установлена неподвижная секция стрелы. Гидроцилиндр выдвижения стрелы корпусом закреплен на портале и имеет в своем корпусе подводы гидролиний первый второй и третий и в штоке; выводы четвертый и пятый. В штоке имеется внутренняя полость в которой размещен центральный трубопровод соединений с пятым выводом. Внутри центрального трубопровода размещен второй центральный трубопровод.
Выводы четвертый и пятый соединены внешним трубопроводом с полостями гидроцилиндра поворота ковша. Гидрораспределители обеих гидроцилиндров соединены с третьим и первым подводами гидроцилиндра выдвижения стрелы. Механизм поворота стрелы может быть выполнен в виде гидромотора соединенного с закрепленным на портале планетарным редуктором. 1 з.п. ф-лы 3 ил.
Рисунок 1.1- Общий вид экскаватора-планировщика с телескопическим стреловым оборудованием.
Изобретение относится к землеройным машинам в частности к одноковшовым экскаваторам с принудительной разгрузкой ковша.
Ковш экскаватора включает заднюю и боковые стенки имеющие шарнирное соединение с рукоятью днище и подвижную очистную рамку шарнирно соединенную с боковыми стенками и привод поворота ковша выполненного в виде рычага и тяг. Боковые стенки ковша и подвижная очистная рамка соединены с рукоятью ковша одним и тем же шарниром а очистная рамка имеет привод поворота выполненный в виде гидроцилиндра шток которого шарнирно соединен с ней. Корпус шарнирно соединен с рычагом привода поворота ковша при этом продольные оси гидроцилиндра и тяг расположены в одной плоскости а задняя стенка имеет прорезь для прохождения гидроцилиндра привода очистной рамки при ее повороте. Расширяются технологические возможности повышается производительность. 3 ил.
Рисунок 1.2 – Привод ковша
ЗУБ КОВША ЭКСКАВАТОРА
Изобретение относится к землеройной технике а именно к одноковшовым экскаваторам циклического действия и может быть использовано в горнодобывающей промышленности. Зуб ковша экскаватора включает клинообразную рабочую часть образованную выпуклой верхней и вогнутой нижней криволинейными гранями формируемыми сопряженными цилиндрическими поверхностями и снабженную ребрами жесткости и режущей частью смещенной относительно продольной оси зуба и имеющей цилиндрическую поверхность и хвостовую часть с опорными поверхностями. Режущая часть смещена вниз относительно продольной оси зуба на величину составляющую 010-014 от длины рабочей части зуба а радиус ее цилиндрической поверхности равен 20 мм. Клинообразная часть зуба выполнена с острым углом 10-15o между выпуклой верхней и вогнутой нижней криволинейными гранями. Радиусы цилиндрических поверхностей формирующих выпуклую верхнюю и вогнутую нижнюю криволинейные грани рабочей части и нижних ребер на вогнутой криволинейной грани в области рабочей части принимаются одинаковыми. Опорные поверхности хвостовой части выполнены наклонными с углом 9-11o и подъемом в сторону тела зуба а в теле зуба в месте сопряжения рабочей части с хвостовой предусмотрена полость в виде усадочной раковины не выходящей на рабочую поверхность. Повышается износостойкость и срок службы. 2 ил.
Рисунок 1.3 – Зуб ковша экскаватора.
За прототип был принят экскаватор - планировщик на базе автомобильных шасси МАЗ - АНТЕЙ EW-25-M1.
Рисунок 2.4 - Экскаватор - планировщик на базе автомобильных шасси МАЗ - АНТЕЙ EW-25-M
Таблица 2.1 - Параметры экскаватора - планировщика на базе автомобильных шасси МАЗ - АНТЕЙ EW-25-M
Радиус копания на уровне земли м
Максимальная глубина копания. м
Минимальный радиус копания на уровне земли м
Угол подворота ковша град.
Угол поворота ковша относительно продольной оси стрелы. град.
Угол поворота стрелы
Ход основного гидроцилиндра телескопической стрелы м
Максимальная высота оборудования при копании м
Максимальная высота копания м
Максимальная высота выгрузки м
Минимальная высота выгрузки м
*с удлинителем стрелы 15м
Помимо представленных видов шасси имеется возможность установки экскаваторного оборудования на шасси заказчика а также на шасси иностранных производителей.
Таблица 2.2 – Параметры базовой машины
ЯМЗ -236БЕ2 (ЕВРО 2)
Скорость движения экскаватора
Габаритные размеры в транспортном положении мм
Распределение полной массы по осям кг
ГИДРОСИСТЕМА ЭКСКАВАТОРА
Применение высококачественных комплектующих (гидромоторы РВД фитинги штуцеры и пр.) производства ведущих производителей Германии Италии позволило увеличить давление до 28 МПа и в свою очередь дало возможность в полной мере реализовать усилие на рабочем оборудовании.
Вся комплектующая продукция подвергается жесткому входному контролю качества. На специальном
диагностическом стенде проверяется настройка и регулировка всей гидроаппаратуры.
Контроль над состоянием рабочей жидкости в гидросистеме осуществляется при помощи приборов на панели управления. Дополнительно экскаватор комплектуется набором приборов для диагностики гидросистемы экскаватора в условиях эксплуатации.
Конструкция экскаваторной установки предусматривает свободный доступ к гидравлическим агрегатам и местам подключения диагностической аппаратуры что обеспечивает беспрепятственное обслуживание техники.
Таблица 2.3 Параметры силовой гидросистемы
Два аксиально-поршневых насоса переменной производительности (регулируемые)
Максимальная подача насоса
Максимальное давление в гидросистеме
Система маслоохлаждения
шестеренчатый насос НШ10
Основные гидрораспределители
два гидрораспределителя "Walvoil
Механизм поворота платфомы
нерегулируемый аксиально-поршневой гидромотор "Пневмостроймашина
Механизм ротации ковша
два планетарных гидромотора
Гидроцилиндры с демпферами
Система очистки рабочей жидкости
фильтр сливной "Parker" с электрическим индикатором загрязненности фильтра и фильтр магнитный
Гидрозамки на стреловые гидроцилиндры
Таблица 2.4 Параметры гидросистемы управления
Насос системы управления
нерегулируемый аксиально-поршневой насос "Пневмостроймашина
Блок распределителей с электроуправлением выдвижными опорами
КАБИНА ОПЕРАТОРА ЭКСКАВАТОРА
Кабина оператора экскаватора изготовлена из стеклопластика в который заформован в металлический каркас. Такая конструкция отличается повышенной прочностью и гарантирует безопасность оператора.
Кабина оператора имеет:
каркас не требующий покраски;
высокую прочность при малом весе;
антикоррозийную стойкость;
низкую теплопроводимость;
удобный доступ к местам обслуживания основных узлов установки.
Прочная и просторная кабина экскаватора рассчитана на максимально комфортную работу оператора.
РАБОЧЕЕ МЕСТО ОПЕРАТОРА
Проектируя рабочее место технологи и конструкторы старались сделать его максимально «дружелюбным» по отношению к оператору. Рабочее место оператора оснащено:
электроподогревом откидывающимися подлокотниками 5-ю регулировками спинки и сиденья в различных плоскостях;
джойстиками «Bosсh-Re
открываемым лобовым стеклом;
шумопоглощающей и виброзащитной обивкой;
двухрежимной печью работающей от системы охлаждения установки;
солнцезащитным козырьком.
Комфортабельность рабочего места оператора легкость в управлении хорошая обзорность рабочей площадки – все это способствует повышению производительности труда оператора.
БЛОКИ И ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ
Управление экскаваторной установкой осуществляется при помощи гидравлических блоков сервоуправления (джойстиков) «Bosch-Rexroth» которые обеспечивают ювелирную точность операций и снижают утомляемость оператора. Это значительно облегчает труд оператора и повышает суммарную производительность выполняемых работ.
На приборную панель управления вынесены все необходимые измерительные приборы и индикаторы позволяющие оперативно контролировать параметры работы экскаватора:
обороты двигателя (тахометр);
давление масла в двигателе;
температуру охлаждающей жидкости;
давление в сервосистеме;
температуру рабочей жидкости в гидробаке;
счетчик времени наработки.
В состав расчета входит: выбор исходных параметров для расчета экскаватора и определение его размеров и масс определение главной рабочей нагрузки расчет главных рабочих механизмов поворотного механизма и ходового оборудования статический расчет.
В начале исходя из выбранного прототипа зададимся некоторыми параметрами которые в дальнейшем пригодятся нам для расчета.
Вес ковша Gк – 440 кг;
Максимальный угол поднятия рабочего оборудования – 300;
Максимальный угол опускания рабочего оборудования – 600;
Максимальный угол поворота платформы – 3200;
Время поворота платформы на максимальный угол – 7 сек;
Удельное сопротивление грунта резанию K1 – 01*106 Нм2;
Толщина срезаемой стружки h – 015 м;
Коэффициент разрыхление грунта kp – 12;
Коэффициент наполнения грунта kн – 08;
Для дальнейшего расчета нем необходимо узнать массы следующих частей экскаватора: массу выдвижной рукояти массу стрелы и массу пригруза платформы.
Для расчета массы рукояти используем тот факт что она выполнена из
металла прямоугольного сечения - полым.
Для подсчета веса рукояти надо обьем всего металла умножить на его плотность и на g=98 мс2:
Для расчета веса стрелы используем тот же факт что и при расчете рукояти
Только с соответствующими габаритными размерами стрелы:
Рисунок 3.1 – Сечение стрелы
Получившееся значение объема умножим на плотность что бы получить массу:
Для подсчета массы задней части поворотной платформы (пригруза) составим уравнение равновесия всех сил относительно оси вращение платформы причем рукоять находится в максимально выдвинутом положении. И согласно этому уравнению момент от силы пригруза должен равняться моменту от всех сил с другой стороны без установленных опор на базовой машине и вся система должна находится в равновесии.
Главной рабочей нагрузкой экскаватора является сила сопротивления копанию.
Для работы с заданной производительностью экскаватор должен преодолевать сопротивления резанию расчетного по крепости грунта перемещение грунта в ковше и заполнения ковша.
Для начала посчитаем сопротивления резания расчетного по крепости грунта.
Рисунок 3.2 – Расчётная схема для определения силы сопротивления резанию
2.1. Расчет сил сопротивления резанию грунта посчитаем методом Н.Г. Домбровского:
где W1 – расчетное усилие резания; К1 – удельное сопротивление грунта резанию кПа; b – ширина захвата принимается равной ширине ковша м; h – глубина снимаемой стружки м;
Подставив в формулу значения - получим:
2.2. Подсчитаем сопротивление от перемещения грунта в ковше по формуле:
где W2 – расчетное усилие от перемещения грунта по ковшу; GПР – масса призмы волочения кг; γ1 – коэффициент трение грунта о металл; – угол резания;
где H – высота ковша γоб – объемная масса грунта;kp – коэффициент разрыхления;
2.3. Сила сопротивления копанию будет равна:
В данном расчете будут произведены подсчеты усилия гидроцилиндра телескопического экскаватора в трех положениях для двух механизмов (рукояти и стрелы).
Усилие на выдвижение рукояти:
-положение а) – стрела и рукоять находятся параллельно земле:
Рисунок- 3.3 – Расположение сил при вертикальном расположении рукояти.
Составим уравнение реакции всех сил вокруг центра вращения колоны:
Где FB – сила выдвижения рукояти кН; GP – вес рукояти кН; GК+Г – вес ковша и груза в нем кН; H lP lК+Г – плечи соответственно силы выдвижения веса рукояти и веса ковша с грузом.
-положение б) – рукоять находится под углом в 300 относительно горизонтальной линии:
Напишем сумму всех сил на ось Y:
Рисунок 3.4 – Схема расположения сил во втором положении рукояти.
-положение в) – рукоять находится под углом в 600 вниз относительно линии горизонта:
Напишем сумму проекций всех сил на ось Y:
Рисунок 3.5 – Расположение сил
Усилие поднятия стрелы:
Рисунок 3.6 – Расположение сил при первом положении.
Составим уравнение моментов относительно точки находящейся в центре тяжести стрелы:
Из данного выражения посчитаем силу необходимую на поднятие рабочего оборудования:
-положение б) - стрела наклонена на угол в 300 вверх относительно уровня земли:
Рисунок 3.7 – Расположение сил действующих в данном положении.
Напишем уравнение равновесия данной системы составив сумму проекций всех сил на ось Y:
-положение в) – стрела и рукоять наклонены вниз под углом 600 к горизонту:
Рисунок 3.8 – Расположение всех сил в данном положение.
Запишем сумму проекций всех сил на ось Y:
Главный образом расчет поворотного механизма заключается в определении мощности поворотного движения экскаватора. По ней подбирается двигатель (или двигатели) механизма поворота многодвигательных машин или проверяется достаточность мощности ранее подобранного двигателя.
Для данного расчета необходима знать угол поворота платформы экскаватора время поворота на полный угол момент инерции поворотной части экскаватора.
Рисунок 3.9 - Расположение сил рабочего оборудования и пригруза
Для расчета мощности необходимого двигателя посчитаем моменты инерции всех механизмов находящихся на поворотной платформе:
После подсчетов сил инерции всех механизмов переходим к расчету необходимой мощности двигателя:
где Nдв – потребная мощность двигателя кВт; I αп – максимальный угол поворота платформы; tп – время поворота на максимальный угол с; п – кпд передач;
Данный расчет необходим для определения наибольшего тягового усилия и требуемой мощности двигателя необходимого для перемещения машины:
-Сопротивление на перемещение машины
-Мощность двигателя необходимого для перемещения машины:
Общей целью статического расчете является определение условий устойчивости экскаватора во всех возможных случаях его эксплуатации. Устойчивость достигается соответствующим сочетание масс механизмов и расположением.
Расчет ведется для двух положений: 1- при рабочем оборудовании перед началом копания 2- при ковше с грунтом в положении соответствующем началу поворота экскаватора на выгрузку.
В данном положении экскаватора проверяем его на устойчивость при положении рабочего оборудования перед началом капания. Если экскаватор стоит на уклоне то угол повлияет за собой изменение плеча веса пригруза на величину равную:
Рисунок 3.10 – Расположение сил в
первом положении статического расчета
где lп – плечо веса прегруза к точке касания опоры с землей l0-п – плечо равное длине от точки соприкосновения опоры с землей
до центра массы прегруза α – угол отклонения стоянки машины от горизонтальной линии.
Составив уравнение равновесия для данной системы вокруг точки соприкосновения опоры с землей получим:
Из подсчетов видно что при данной схеме расположения экскаватора максимальный угол уклона поверхности равен 2030.
Для расчета второго положения:
Рис. 3.11 – Схема расположения весов механизмов для данного расчетного положения.
В случае когда экскаватор будет стоять на уклоне изменится только составляющая веса прегруза lп=l0-п*sinα остальные показатели останутся неизменными. Записав уравнение равновесия всех сил вокруг точки соприкосновения опоры с землей получим:
После анализа обоих расчетов принимается максимально возможный угол уклона стоянки экскаватора относительно уровня моря.
Для нашего экскаватор максимальный угол уклона равен 2030.
Рис. 4.1 – Схема работы экскаватора в зависимости от расположения рабочего оборудования.
Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием (экскаваторы-планировщики) получают все большее распространение. Основным рабочим движением их является выдвижение и втягивание телескопической стрелы при копании планировании и транспортировании грунта в ковше после экскавации. Гидравлический привод рабочего оборудования обеспечивает прямолинейное движение рабочего органа при изменении длины телескопической стрелы подъем и опускание стрелы поворот ковша относительно оси его подвески и вокруг продольной оси стрелы поворот стрелы с рабочим органом в плане.
Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием предназначены для производства земляных работ в грунтах I—IV групп и имеют до 30 видов быстросъемных рабочих органов и приспособлений.
К основным видам сменного рабочего оборудовании относятся экскавационные ковши вместимостью 025 04 и 065 м3 планировочные и погрузочные ковши отвалы двухчелюстные захваты и удлинители стрелы..
Малая габаритная высота экскаваторов с телескопическим рабочим оборудованием позволяет использовать их в труднодоступных местах
и закрытых помещениях.
Наиболее эффективно эти машины используются при планировании наклонных поверхностей каналов насыпей и выемок земляного полотна расположенных ниже уровня стоянки экскаватора. Поэтому их обычно называют экскаваторами-планировщиками.
Современные экскаваторы-планировщики обеспечивают строительство каналов глубиной до 25 м с любым заложением откосов и до 35 м с заложением до 1: 15.
В зависимости от отношения объема разработанного грунта ко времени только цикловых операций или ко времени цикловых и вне цикловых операций различают понятия технической и эксплуатационной производительности.
Техническая производительность характеризует наибольшую работоспособность одноковшового экскаватора в условиях данного грунта забоя или способа его разработки
Эксплуатационной производительностью учитывается не только условия данного грунта забоя или способа разработки но так же и все остальные условия производства земляных работ. Она меньше технической и служит основанием для проектирования производства земляных работ и общего расчета экскаватора.
Техническую производительность посчитаем по формуле:
где qг – средний объем грунта выдаваемого в конце рабочего цикла м3;
tц – время продолжительности цикла по заполнению ковша сек;
Величина среднего значения объема грунта в ковше отличается от вместимости ковша и ровна:
где kнап и kраз – соответственно коэффициенты наполнения ковша и разрыхления грунта.
Эксплуатационная производительность экскаватора различается от технической тем что во время эксплуатации машина некоторое время находится в нерабочем состоянии в связи с необходимостью машиниста на перерывы работы. Поэтому вводится дополнительный коэффициент kв – характеризующий использование экскаватора по времени он всегда меньше единицы что и снижает эксплуатационную производительность.
Чем больше коэффициент kв – тем выше производительность экскаватора. Поэтому следует экономить время на многократно повторяющиеся цикловые операции но сокращение не должно нести вред не машине не человеку оправляющему ей.
В расчетах kв – был принят из расчета что экскаватор не эксплуатируется на обед машиниста – 1 час и 30 минут на всевозможные нужды.
К сожалению со временем эксплуатации производительность резко уменьшается и это в основном связано с износом деталей. В данный момент парк машин многих предприятий насчитывает больше 10 единиц машин и агрегатов которые эксплуатируются несколько часов в день в связи с этим уменьшается их производительность и многим организациям становится просто не выгодно содержать данную машину у себя в подчинении.
Машинисты экскаваторов одноковшовых (далее - "машинисты") при производстве работ согласно имеющейся квалификации обязаны выполнять требования безопасности изложенные в "Типовой инструкции по охране труда для работников строительства промышленности строительных материалов и жилищно-коммунального хозяйства" настоящей типовой инструкции разработанной с учетом строительных норм и правил Республики Беларусь а также требования инструкций заводов-изготовителей по эксплуатации управляемых ими экскаваторов.
Требования безопасности перед началом работы
Перед началом работы машинист обязан:
а) предъявить руководителю удостоверение на право управления экскаватором и пройти инструктаж на рабочем месте с учетом специфики выполняемых работ;
б) надеть спецодежду спецобувь установленного образца;
в) получить задание на выполнение работы у бригадира или руководителя и вместе с ним осмотреть месторасположение подземных сооружений и коммуникаций которые должны быть обозначены флажками или вешками.
После получения задания машинист обязан:
а) произвести ежесменное техническое обслуживание согласно инструкции по эксплуатации экскаватора;
б) перед запуском двигателя убрать все посторонние предметы на платформе машины и убедиться в отсутствии их на вращающихся деталях двигателя;
в) после запуска двигателя опробовать работу механизмов на холостом ходу;
г) перед установкой экскаватора на место работы убедиться что грунт спланирован экскаватор расположен за пределами призмы обрушения имеется достаточное место для маневрирования уклон местности не превышает допустимый по паспорту экскаватора.
Машинист не должен приступать к работе при следующих нарушениях требований безопасности:
а) неисправности механизмов а также дефектах металлоконструкций канатов гидросистемы экскаватора при которых согласно требованиям инструкции завода-изготовителя запрещается его эксплуатация;
б) несоответствии места работы экскаватора требованиям безопасности;
в) наличии в зоне работы экскаватора посторонних людей.
Обнаруженные нарушения требований безопасности должны быть устранены собственными силами а при невозможности сделать это машинист обязан сообщить о них лицу ответственному за техническое состояние экскаватора и руководителю работ.
Требования безопасности во время работы
Перед началом маневрирования в процессе работы экскаватора машинист обязан убедиться в отсутствии людей в опасной зоне работающего экскаватора определяемой длиной стрелы и вытянутой рукояти (длиной стрелы и подвеской ковша драглайна).
Во время работы машинисту экскаватора запрещается:
а) производить поворот платформы если ковш не извлечен из грунта;
б) планировать грунт очищать площадку боковым движением рукояти;
в) очищать смазывать регулировать ремонтировать экскаватор при поднятом ковше;
г) производить какие-либо работы при нахождении людей между забоем и экскаватором;
д) покидать рабочее место при поднятом ковше.
Выполнять работы экскаватором в охранной зоне подземных коммуникаций допускается только при наличии письменного разрешения владельца этих коммуникаций и под непосредственным надзором руководителя работ а в охранной зоне газопроводов или кабелей находящихся под электрическим напряжением кроме того под наблюдением работников газового или электрического хозяйства.
Выполнять работы в охранной зоне воздушной линии электропередачи допускается при наличии письменного разрешения владельца линии электропередачи наряда-допуска определяющего безопасные условия работы и под надзором руководителя работ.
Работы на участках с патогенным заражением почвы (свалках скотомогильниках кладбищах) допускается выполнять при наличии разрешения органов государственного санитарного надзора.
При рыхлении грунта взрывным способом на время выполнения взрывных работ машинист обязан удалить экскаватор от места взрывных работ на расстояние указанное руководителем работ но не менее чем на 50 м.
При рыхлении грунта ударными приспособлениями лобовое стекло кабины экскаватора должно быть оборудовано защитной сеткой.
Грунт извлеченный из котлована или траншеи следует погружать в транспортные средства или размещать за пределами призмы обрушения. Не допускается разработка грунта методом "подкопа". При разработке грунта экскаватором с прямой лопатой высоту забоя следует определять с таким расчетом чтобы в процессе работы не образовались "козырьки" из грунта.
Погрузку грунта в автосамосвалы следует осуществлять со стороны заднего бокового борта. Не допускается перемещение ковша экскаватора над кабиной водителя. Погрузка грунта в автосамосвал допускается только при отсутствии в кабине шофера или других людей.
При необходимости очистки ковша машинист экскаватора обязан опустить его на землю и выключить двигатель.
При транспортировании экскаватора с одного объекта на другой на трейлере или платформе нахождение машиниста в кабине экскаватора не допускается. При транспортировании экскаватора своим ходом или на буксире машинист обязан находиться в кабине экскаватора и выполнять при этом требования Правил дорожного движения.
Машинисту экскаватора запрещается:
а) передавать управление лицам не имеющим соответствующего удостоверения;
б) оставлять экскаватор с работающим двигателем;
в) перевозить в кабине экскаватора посторонних лиц.
При необходимости выхода из кабины экскаватора машинист обязан поставить рычаг переключения скоростей в нейтральное положение и затормозить движение.
При техническом обслуживании экскаватора машинист обязан остановить двигатель и снять давление в гидросистеме.
Во время заправки экскаватора горючим машинисту и другим лицам находящимся вблизи экскаватора запрещается курить и пользоваться огнем. Разведение огня ближе 50 м от места работы или стоянки экскаватора не допускается.
Требования безопасности в аварийных ситуациях
При обнаружении в забое не указанных руководителем кабелей электропередач трубопроводов взрывоопасных или других неизвестных предметов работу экскаватора следует незамедлительно остановить до получения разрешения от соответствующих органов надзора.
При просадке или сползании грунта машинисту следует прекратить работу отъехать от этого места на безопасное расстояние и доложить о случившемся руководителю работ.
Требования безопасности по окончании работы
По окончании работы машинист обязан:
а) поставить экскаватор на стоянку;
б) опустить ковш на землю;
в) выключить двигатель;
г) закрыть кабину на замок;
д) сообщить руководителю работ и ответственному о состоянии экскаватора всех неисправностях возникших во время работы.
Заключение. Основные результаты расчётов.
После проведения подсчетов можно сделать вывод о работе данной машины: данную машину целесообразно использовать в строительстве для планирования площадок откосов для трамбования или укатывания асфальтобетонных смесей и во многих других целях. В таблице ниже представлены некоторые показатели данного экскаватора которые в свою очередь наглядно показывают характеристики данного экскаватора:
Таблица 7.1 – Техническая характеристика
Наименование характеристики
Категория разрабатываемого грунта
Скорость передвижения
Максимальная глубина копания
Максимальный угол поворота платформы
Максимальный угол уклона стоянки экскаватора
Техническая производительность
Эксплуатационная производительность
Было проанализировано много литературных и патентных источников. И хотя материалы по экскаваторам несложно найти- они в изобилии представлены во всех библиотеках которые мне пришлось посетить ( а именно: Научная библиотека БНТУ Республиканская научно-техническая библиотека и наконец – Национальная библиотека) но специализированной литературы по именно планировщикам практически не имеется. Более того во многих справочниках по строительным и дорожным машинам этот вид техники упоминается настолько поверхностно что нередко трудно найти даже иллюстрации изображающие экскаватор –планировщик.
В наше время конструкторы стараются уменьшить усилия приходящиеся на рабочие органы машин. С этой целью проводятся мероприятия по улучшению характеристик режущей части ковша улучшению зубьев ковша и повышению их износостойкости. Так же большое внимание уделяется как уменьшению веса машины в целом и отдельных агрегатов в частности. Если же касаться именно ковша то в данный момент инженеры каждой страны в мире пытаются вывести его геометрию и универсальность на высокий уровень. С этой целью используются всевозможные механизмы для очистки ковша от набранного грунта.
Касаясь темы курсового проекта телескопические экскаваторы все больше находят применение в наше время и это связано с возникновением трудностей в работе экскаваторов с навесным оборудованием. Телескопические экскаваторы могут разрабатывать грунты в большой дальности от места стоянки тем самым уменьшается затрата топлива на его многократные передвижения. Так же снижаются затраты на передвижения транспортирующих материал средств. Так же телескопические планировщики весьма универсальны они могут комплектоваться не только ковшом но и другими весьма полезными рабочими органами. К достоинствам экскаватора данного типа также следует отнести высокую мобильность.
Если оснастить планировщик всем спектром оборудования то он может уменьшить парк машин примерно в 2 раза. На его рукоять могут крепиться разного вида ковши (от ковша объемом 063 м3 до ковша траншеекопателя или зуба рыхлителя) так же может быть установлен каток или древо-захват что весьма упрощает проведение планировочных работ.
”Машины для земляных работ”:УчебникГаркави Н.Г. Аринченко В.И. Карпов В.В. и др.; под ред. Н.Г. Гаркави. – М.; Высш. Школа 1982. – 335 с.
”Машины для земляных работ”. Под общ. ред. чл.-кор. АН УССР проф. Ю.А. Ветрова. – 2-е изд. дораб. и доп. – Киев: Вища школа. Головное изд-во 1981. – 384 с.
”Машины для земляных работ”. Под. ред. Зеленин А.Н. Баловнев В.И. Керров И.П. М. 1975
”Экскаваторы”. Под. ред. Н.Г. Домбровский. М. 1982
”Резание грунтов землеройными машинами”. Под. ред. Ветров Ю.А. М.: Машиностроение 1971. – 360с.
Козлов Г. А. ; Воронин А. Н. ; Жаворонков А. В. и др.
«Экскаватор-планировщик с телескопическим стреловым оборудованием»
Номер публикации 2072020
Дата публикации 1997.01.20
Страна публикации RU
Тюменский государственный нефтегазовый университет
Харац Е.А.; Закирзаков Г.Г.; Зыкова В.К. и др.
Номер публикации 2186908
публикации 2002.08.10
Адрес для переписки 625000 г.Тюмень ул. Володарского 38 ТюмГНГУ патентно- информационный отдел
Соколов Г.А.; Чернышев С.В.
«Зуб ковша экскаватора»
Номер публикации 2184814
публикации 2002.07.10
Адрес для переписки 113546 Москва Булатниковский пр-д 6 корп.1 кв.401 В.И.Вербицкому
Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя» Москва Машиностроение 2001 в 3х томах. 8-е издание

введение.doc

Также произведены расчеты машины по следующим параметрам: расчет машины на устойчивость при двух худших положениях; расчет усилий на выдвижение рукояти телескопического оборудования; расчет усилий на поднятие стрелы а так же усилий резания и сопротивление передвижению.
Экскаваторы планировщики получили широкое применение в дорожно-строительной отрасли и в коммунальном хозяйстве. С каждым днем планировка участка затрудняется какими-либо природными факторами что дает экскаваторам-планировщикам немало преимуществ. Этот вид землеройных машин можно принципиально выделить из массы других типов экскаваторов так как кроме рытья земли они могут выполнять бесконечное количество различных работ и сфера их применения разнообразна. Эти машины могут зачищать и планировать откосы насыпи высотой более 25 метров работать под мостами и в других ограниченных по высоте местах “ювелирно” подкапывать под трубами и коммуникациями рыть котлованы под прямым углом и т.д.
Большинство телескопических экскаваторов устанавливается на автомобильное шасси что делает их еще и очень мобильными. Такая техника самостоятельно и быстро перемещается по дорогам и при этом не портит дорожное покрытие.
Росту спроса на универсальные многофункциональные машины которые одновременно совмещают функции нескольких машин экскаватора и манипулятора способствует увеличение объемов работ в дорожном строительстве увеличение работ по строительству городской инфраструктуры и ремонту тепловых сетей кабельных коммуникаций в городских условиях а также увеличение объемов коттеджного строительства.
В данном дипломного проекте был разработан многофункциональный ковш для экскаватора планировщика на базе автомобиля МАЗ. Эффективность многоцелевого манипуляторного оборудования челюстного типа подтверждена результатами проведенных испытаний на строительный объектах. Установлено что оборудование успешно работает как обратная лопата при рытье траншей котлованов не снижая достоинств присущих традиционному экскаваторному оборудованию. Оборудование легко осуществляет захват отдельных грузов (труб тротуарных плит бревен бордюрных камней) и манипулирование ими перемещение и укладывание предметов в соответствии с проектом производства работ. При этом не требуется выполнение сложных демонтажно-монтажных работ обусловленных заменой исполнительных рабочих органов.