Enskopa grävmaskin

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 5 november 2013; kontroller kräver 56 redigeringar .

En grävmaskin med en skopa  är en typ av grävmaskin , en cyklisk schaktmaskin för att utveckla (gräva), flytta och lasta jord . Arbetskroppen är en rörlig skopa med olika volym , fäst på bommen, handtaget eller repen. Skopan laddas genom att flyttas i förhållande till den utvecklade jorden. Samtidigt förblir grävmaskinens kropp orörlig i förhållande till marken - dragkraften skapas av grävmaskinens mekanismer. Detta skiljer grävmaskinen från skrapan och frontlastaren , där dragkraften vid lastning av skopan skapas genom att maskinkroppen flyttas.

Grävmaskinen med en skopa är den vanligaste typen av schaktmaskin som används inom bygg- och gruvdrift. Efter typ av arbete noteras två huvudtyper av grävmaskin i riktning mot skoptanden - en rygg eller rak spade. Grävmaskiner med främre spade används endast i stenbrott vid lastning av bergmassa i tippvagnar eller för lastning av malm eller annat sten i gruvdumprar . En utmärkande egenskap hos en sådan grävmaskin är den öppningsbara botten av skopan.

Storleksgrupper

I Sovjetunionen / Ryssland används följande system med storleksgrupper för grävmaskiner med en skopa:

Storleksgruppnummer Arbetsvikt, t Huvudmotorns effekt, h.p. [anteckning 1] Skokvolym (geometrisk), m³ [not 2] [not 3] Grävmaskinsklass [not 4]
0 mindre än 3 10-40 mindre än 0,1 extra ljus
ett 5-6 30-50 0,15-0,4 ljus
2 8-9 40-60 0,25-0,6 ljus
3 10-12 50-80 0,3-1,0 medel
fyra 19-30 80-130 0,65-1,6 medel
5 30-40 100-200 1,2-2,5 tung
6 55-60 200-350 1,6-4 tung
7 80-100 300-500 2,5-6,3 speciellt tung
åtta 100-160 400-800 5-10 speciellt tung
  1. Motoreffekten kan överskrida de gränser som anges i storleksgruppen
  2. Den faktiska volymen av hinken (med ett "lock") är 15% -30% mer geometrisk.
  3. Vid arbete på tunga jordar är grävmaskiner utrustade med mindre skopor
  4. För järnvägs-, flytande och gånggrävmaskiner gäller inte dessa storleksgrupper

Klassificering

Enskopade grävmaskiner klassificeras efter typ av chassi, typ av drivning, typ av arbetsutrustning, möjligheten att vrida arbetsutrustningen i förhållande till stödytan.

Vrid om möjligt arbetsutrustningen i förhållande till stödytan

Rotary

Arbetsutrustningen, dreven, förarhytten och motorn är monterade på en vändskiva, som i sin tur är monterad på chassit med hjälp av en vändskiva och kan vridas i förhållande till den i vilken riktning som helst i vilken vinkel som helst. De hydrauliska och pneumatiska systemen i chassit och vridbordet på fullroterande grävmaskiner är anslutna med hjälp av ett grenrör, vilket möjliggör ett obegränsat antal hela varv i en riktning. I mekaniska grävmaskiner används en vertikal axel för att driva rörelsemekanismen, i vilken delar av styrsystemet är placerade koaxiellt i form av en mekanisk dragkraft eller ett pneumatiskt grenrör. Elgrävmaskiners manöverdon inkluderar borstar och släpringar.

Halvroterande

Arbetsutrustningen är fixerad på chassit med hjälp av en roterande pelare. På många maskiner av denna typ är skivspelaren monterad på tvärgående skenor, vilket gör det möjligt att flytta den tillsammans med arbetsutrustningen till höger och vänster, följt av en styv fixering för en mer bekväm position av arbetsutrustningen. Rotation av arbetsutrustningen utförs i en vinkel på 45-90 grader från utgångsläget. Motorn, mekanismerna, förarhytten är placerade på ett fast chassi. För närvarande tillverkas icke-roterande grävmaskiner monterade på traktorer.

Efter chassityp

Kopplad till traktorer

En traktor används som baschassi , oftast ett hjul med hjul. Utrustning för icke-roterande grävmaskiner är installerad bakom (sällan på sidan) av traktorn, på en speciell ram. Vanligast är grävmaskiner monterade på klass 1.4 traktorer. Skopens karakteristiska volym är 0,2-0,5 . De används för att utföra små schaktnings- eller lastningsoperationer, oftast under reparation av tekniska nätverk. Utformningen av arbetsutrustningen gör att du snabbt kan ordna om skopan för arbete med en främre eller bakre spade. Skopan kan bytas ut mot en grip , lastgaffel eller krok. Bastraktorns motor används för drivningen. Drivningen av arbetsutrustningen är hydraulisk. På grund av den relativt höga hastigheten kan de snabbt komma fram till arbetsplatsen, som ligger på ett avstånd av 20-30 km från basen. En traktor med monterad grävmaskinsutrustning kan också användas för transport och bulldozerarbete .

På ett bilchassi

En lastbil används som baschassi , oftast terräng. De har en hög rörelsehastighet. De används i fall där hög rörlighet krävs: i militära angelägenheter ( ingenjörstrupper , vägtrupper ), vid räddningsoperationer, vid vägbyggen och vid rengöring av kanaler. Arbetsutrustningen är huvudsakligen en grävmaskin. Grävmaskiner tillverkas med en teleskopisk bom och en vridskopa, vilket gör att du snabbt kan byta från en främre spade till en bakre spade. För drivningen kan både basfordonets motor och en separat motor monterad på en skivspelare användas.

Pneumatisk

Grävmaskiner har sitt eget speciella chassi, baserat på hjul med pneumatiska däck . De utförs oftast i full rotation. För att öka stabiliteten och förhindra halka vid lastning av skopan har de stödben. De har hastigheter upp till 30 km/h. Kan bogseras av lastbilar i hastigheter upp till 40 km/h. Framkomligheten på mjuk mark är begränsad. De tillverkas i ett brett spektrum av storleksgrupper - från mikrogrävmaskiner med en skopvolym på 0,04 m³ till tunga hjulgrävmaskiner - med en skopvolym på upp till 1,5 m³. På grund av detaljerna i det utförda arbetet: utveckling av gropar, diken, planeringsarbete - arbetsutrustning - främst en grävmaskin. Kan användas med grip, käftgripare, hydraulhammare för att lossa jorden. De används ofta i utförandet av olika typer av bygg- och reparationsarbeten.

Chassihjulen kan drivas både från arbetsutrustningens motor genom mekaniska eller hydrauliska transmissioner (hydraulmotorer) och från en separat motor.

Spåras

Grävmaskiner har ett eget specialchassi med larvframdrivning. Utförs i full rotation. De har hög längdåkningsförmåga och lågt specifikt tryck på marken med stor massa. De kan arbeta på svaga och vattendränkta jordar, inklusive torvutvinning. De har en reshastighet på 2-15 km/h. De transporteras till arbetsplatsen med traktorer på specialsläp.

Arbetsområdet för skopvolymer är mycket brett: från minigrävmaskiner med en skopvolym på 0,04 m³ till stenbrottsgrävmaskiner med en skopvolym på 10 m³. Det finns också särskilt tunga gruvbandgrävmaskiner med en skopvolym på 26 m³ tillverkade av DEMAG ( Tyskland ).

Arbetsutrustning: främre spade, grävskopa, draglina . Kan användas med grip, käftgrip, hydraulhammare för att lossa jorden. De används i stor utsträckning inom konstruktion och gruvdrift. Ett antal modeller av caterpillar och pneumatiska hjulgrävmaskiner har en enhetlig skivspelare och arbetsutrustning.

Walkers

Vridskivan med utrustningen för den gående grävmaskinen är installerad på bottenplattan. Tassar är anslutna till skivspelaren, som höjs under grävmaskinens drift (vidrör inte marken). När du flyttar grävmaskinen vilar tassarna på marken. I detta fall lyfts bottenplattan från marken. Grävmaskinen rör sig ett steg framåt (bakåtrörelse är möjlig för vissa modeller). Efter det reser sig tassarna och återgår till sin ursprungliga position. Stora gruvgrävmaskiner med en skopvolym på 15 m³ - 40 m³ och en räckvidd på upp till 65 m - 150 m produceras på en gångbana. Arbetsutrustningen är en släplina. Grävmaskiner utför överbelastningsarbete (rensar mineralavlagringar från gråberg), samt gruvdrift och flyttar dem till en soptipp (upp till 40 m hög). Lastning av mineraler med grävmaskiner som går in i fordon kan inte utföras.

Järnvägen

En järnvägsplattform används som grävmaskinschassi. De används för reparationsarbeten på järnvägen. De har en hinkvolym på upp till 4 m³. Svängskivan och utrustningen är ofta förenade med bandgrävare.

Flytande

Arbetsutrustning (dragline eller clamshell) är installerad på en ponton . De används för lastning och lossning, utvinning av sand, grus från reservoarer, muddring och muddring. Från flytande kranar utrustade med gripar skiljer sig flytande grävmaskiner i sin lägre höjd och förenklade bomdesign.

Efter motortyp

Ånggrävmaskiner  - en ångmaskin används som motor . De var vanliga i början av 1900-talet. Inte släppt för närvarande. Ångmaskinens moment-hastighetsegenskaper och grävmaskinens arbetsutrustning är väl koordinerade (ångmotorn kan utveckla vridmoment även när axeln är låst), vilket förenklar mekaniska transmissioner. Både enmaskinsgrävmaskiner och flermaskinsgrävmaskiner tillverkades, och många raka spadar använde en individuellt handtagstryckdrivning från en tryckmaskin monterad direkt på spadebommen.

Grävmaskiner med förbränningsmotor  är den vanligaste typen. Grävmaskinen har en egen motor, oftast diesel. Detta säkerställer autonomi. Effektområdet för motorer installerade på moderna grävmaskiner är mycket brett (se storleksgrupper).

Vridmoment-hastighetsegenskaperna hos förbränningsmotorn och grävmaskinens arbetsutrustning är inkonsekventa. I synnerhet kan en förbränningsmotor inte utveckla vridmoment när vevaxeln är låst. Detta kräver användning av matchande växlar ( växellådor , momentomvandlare ) på mekaniska grävmaskiner. För hydrauliska grävmaskiner tillhandahålls koordinationen av hydrauliska transmissioner.

De flesta grävmaskiner med förbränningsmotorer är enmotoriga, men på tunga gruvmaskiner kan flermotoriga scheman användas, oftast tvåmotoriga, där båda motorerna är placerade på en skivspelare, eller den andra motorn är placerad på ett larvchassi och används endast för att flytta maskinen.

Elgrävmaskiner  - för att driva arbetsutrustningen används elmotorer som får energi från ett externt nätverk eller från sin egen dieselelektriska enhet. En elektrisk drivning som drivs av ett externt nätverk används för gruvgrävmaskiner. Sådana grävmaskiner är ekonomiska och förorenar inte atmosfären i stenbrottet. En elektrisk drivning som drivs av sin egen diesel-elektriska enhet används i flytande grävmaskiner. Liksom en ångmaskin utvecklar en elmotor vridmoment när ankaret är låst, så en elektrisk grävmaskin behöver inte komplicerade mekaniska transmissioner.

Moderna elektriska grävmaskiner är som regel flermotoriga med en individuell drivning av enheter, men tidigare tillverkades elektriska grävmaskiner också med en gruppmekanisk drivning, som regel skapad på basis av maskiner med en förbränningsmotor av installera en elmotor istället.

Grävmaskiner som arbetar i en explosiv miljö (i gruvor) har ingen drivkraft. Deras hydraulutrustning matas med högtrycksvätska från en extern oljestation .

Efter typ av mekaniska växlar (drift av arbetsutrustning)

Med gruppmekanisk lindrivning (mekanisk)

Dragkraften till arbetskropparna överförs med hjälp av linor (eller kedjor) som drivs av vinschar . Drivningen av vinscharna utförs från grävmaskinens motor med hjälp av mekaniska växlar (växel, kedja, friktion, mask).

Den universella mekaniskt drivna grävmaskinen är utrustad med en tretrumsvinsch. Vinschbomtrumman används för att driva (höja och sänka) bommen. Lyfttrumman används för att höja skopan (eller för tillbaka armen vid grävning). Drivtrumman används för att dra skopan till grävmaskinen (när man arbetar med draglina, grävmaskin). När man arbetar med en rak spade är dragtrumman ansluten till handtagets tryckmekanism.

Ibland finns det en blandad drivning, främst på tunga dieselgruvor och gående grävmaskiner, där, tillsammans med gruppdrivningen av huvudmekanismerna, ofta en individuell elektrisk drivning för att vrida plattformen används.

Grupp mekanisk drivkontroll:

Vid olika tillfällen användes följande kontrollsystem:

  • Mekanisk. Betydande ansträngning på reglagen, ökad trötthet för operatören, designbegränsningar för kontrollernas placering, som är massiva spakar och pedaler med ett betydande slag, individuella för varje funktion av maskinen. För att begränsa krafterna på reglagen kan mekaniska servokopplingar användas. En komplex design, som inte används för närvarande, kan finnas på äldre modeller. Exempel: OM-201 (servokopplingar), många Northwest Engeneering-modeller (Feather Touch-system);
  • Pump (kraft) hydraulisk. Manöverelementen är hydraulcylindrar, trycket på arbetsvätskan skapas av en hydraulpump. Minimal ansträngning på kontrollerna, inga restriktioner för deras placering. Svårigheter i tillämpningen är förknippade med en "hård" egenskap på grund av inkompressibiliteten hos arbetsvätskan i den hydrauliska drivningen, vilket komplicerar kontrollen av vissa mekanismer. Exempel: repgrävmaskiner från Voronezh-grävmaskinfabriken;
  • Pneumatisk och elektropneumatisk. Manöveranordningar är pneumatiska cylindrar, trycket i systemet skapas av en kompressor. Insatserna på kontrollerna är små, det finns inga begränsningar för deras placering, det är möjligt att kombinera dem i form av joysticks. Ett elektropneumatiskt system med elektriska kontroller och elektropneumatiska ventiler gör att du kan ändra placeringen av kontrollkabinen, till exempel för att placera den på tornbomsutrustning. Det finns risk för att kondensat fryser vid negativa temperaturer, vilket kräver användning av avfuktare. Pneumatisk styrning är för närvarande den vanligaste. Exempel: EO-5111B och de flesta moderna modeller. Tidigare användes även vakuumkontroll, med hjälp av vakuumet i motorns insugningsrör. Exempel: Buckeye Traction Co-maskiner (MEVAC METered VACuum-system);

Mekanisk lindrivning har använts i stor utsträckning på grävmaskiner tidigare. I moderna modeller minskar dess användning av följande skäl:

  • grävmaskiner med en mekanisk kabeldrivning har en komplex mekanisk design, ökad metallförbrukning och innehåller ett stort antal förbrukningsvaror som snabbt slits ut (friktionsbelägg, bromsband, rep).
  • repdrift och mekanisk transmission ger ett begränsat antal oberoende rörelser av arbetsutrustningens element;
  • det är tekniskt svårt att göra en lindrivning automatiserad;
  • repdrivningen ger inte fullständig fixering av elementen i arbetsutrustningen i ett förutbestämt läge.

Fördelar med repdrift:

  • förmågan att arbeta med en mängd olika utbytbara arbetsredskap. Draglinan kan endast användas med en lindrivning;
  • mindre krävande på driftsförhållandena. Det är möjligt att arbeta under förhållanden med låga temperaturer, hög dammighet, med nedsänkning av arbetsutrustning i vatten;

Den utbytbara arbetsutrustningen för en kabeldriven grävmaskin, beroende på storleksgruppen, inkluderar en kran , en draglina , en grip , en stampplatta, en kilripper, en bollkvinna, en främre och bakre spade, borrning , pålning och pålpressningsinstallationer . Det mesta av den utbytbara arbetsutrustningen, förutom framför allt för front- och grävmaskiner, är baserad på bomutrustning med fackverksbom och kännetecknas av repveckning och själva arbetskroppen. En sådan maskin kallas grävmaskinskran.

Många moderna enmotoriga repskyfflar och krangrävmaskiner har en hydraulisk transmission , vilket eliminerar de flesta av bristerna med en mekanisk gruppdrift.

Med individuell elektrisk vinschdrift (elektromekanisk)

Dragkraften till arbetskropparna överförs med hjälp av linor (eller kedjor) som drivs av vinschar . Drivningen av varje vinsch och hjälpmekanismer utförs av en individuell elmotor. En sådan drivenhet används på tung gruvdrift (inklusive gång) och industriella grävmaskiner.

Hydrauliskt driven

I grävmaskiner med hydraulisk drivning ( hydrauliska grävmaskiner ) skapas kraften på elementen i arbetsutrustningen av hydraulcylindrar och hydraulmotorer . Grävmaskinens motor driver hydraulpumpen, som skapar trycket från arbetsvätskan i hydraulsystemets tryckledning. Genom ett system med hydrauliska fördelare är hålrummen i hydraulcylindrarna (hydrauliska motorer) anslutna till hydraulsystemets arbets- eller dräneringsledningar , vilket säkerställer rörelsen av arbetsutrustning. I neutralläget (med hydraulcylindrarnas hålrum låsta) är arbetsutrustningens position fixerad. För att transportera grävmaskinen med hjälp av en bogserbåt är det möjligt att överföra bomhydraulikcylindern och vridmekanismens hydraulmotor till neutralt transportläge ("flytande").

För närvarande används främst hydrauliska grävmaskiner.

Arbetsutrustning

Utvecklingshistorik

Grävmaskiner från Ural Heavy Engineering Plant

I Sovjetunionen tillverkades främst grävmaskiner för gruvdrift av elektromekaniska ( 8 kubikmeter ) av Uralfabriken UZTM . På vissa företag i OSS-länderna tjänar de till denna dag.

Se även

Litteratur

  • Kort referensbok för grävmaskinsföraren / under. ed. A. F. Yakovleva. - M . : Mashinostroenie, 1972.
  • Universella enskopade konstruktionsgrävmaskiner: En lärobok för yrkesskolor / I. L. Berkman, A. V. Rannev, A. K. Reish. - M . : Högre skola, 1977. - 384 sid.
  • Grävmaskin // Chagan - Aix-les-Bains. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1978. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / chefredaktör A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, vol. 29).

Länkar