2.1. Общие вопросы

Наибольший удельный вес в производстве земляных работ на различного рода строительствах, а также на вскрышных работах и при выеме полезных ископаемых открытым способом имеют в настоящее врем экскаваторы.

Одноковшовые экскаваторы в отношении рабочих движений и конструкции имеют много общего с поворотными, например портальными, кранами. Небольшие экскаваторы могут при необходимости работать в качестве подъемных кранов, так как выполнятся универсальными со сменным рабочим оборудованием. Более крупные экскаваторы являются специализированными землеройными машинами, предназначенными только для черпания грунта или предварительно разрушенной взрывом скальной породы и перемещение наполненного ковша к месту выгрузки.

Одноковшовые экскаваторы могут быть разделены на три основных класса: малой производительности, с емкостью ковша 0.5-2.0 , средней - с емкостью ковша 2.5-8и большой производительности с ковшом емкостью выше 10. Наиболее характерными являются экскаватор - лопата (прямая лопата, обратная лопата) у которого ковш имеет жесткое сочленение со стрелой и экскаватор - драглайн, у которого ковш подвешен на канатах.

По ходовому оборудованию экскаваторы делятся на гусеничные и шагающие. В соответствии с конструкцией ходовой части в обозначение типа экскаватора средней и большой производительности включаются буквы: Г - гусеничный, Ш - шагающий.

Экскаваторы выпускаются для работы на различных грунтах, которые по степени трудности разработки делятся на несколько категорий. Тяжелые грунты разрабатываются, как правила, экскаваторами - лопатами, мягкие грунты - драглайнами. По обозначению типа экскаватора можно судить о его назначении. Например, экскаватор ЭВГ-15 является машиной - лопатой на гусеничном ходу, предназначенной для вскрышных работ и имеющей ковш объемом 15 . Экскаватор ЭКГ-8 является карьерным гусеничным экскаватором-лопатой с объемом ковша 8. Карьерные экскаваторы предназначаются для работы в скальных грунтах и имеют по сравнению с вскрышными более короткую и усиленную стрелу. Экскаваторы - драглайны отличаются по обозначению от экскаватора - лопаты тем, что в цифровой величине указывается, кроме объема ковша, еще длина стрелы. Машины ЭШ-15/90 и ЭШ-25/100 являются шагающими экскаваторами соответственно с ковшами 15 и 25и стрелами 90 и 100 м.

Экскаватор - лопата (рис.24) имеет ковш 1, жестко связанный с рукоятью 2, шарнирно укрепленной на стреле 3 и имеющей возможность поступательного перемещения. Наполнение ковша производится с помощью двух рабочих движений: подъема ковша и поступательного движения рукояти, создающего напор для внедрения зубьев ковша в грунт. Третьим рабочим движением является поворот платформы 4 экскаватора; оно необходимо для перемещения ковша к месту выгрузки и в забой и имеется на всех машинах независимо от типа рабочего оборудования. Для открывания днища ковша при разгрузке служит вспомогательный двигатель, укрепленный на стреле, вал двигателя тросом связан с засовом, удерживающим днище ковша в закрытом положении. Основными механизмами экскаватора - лопаты являются: механизм подъема (подъемная лебедка, кинематическая схем одной из которых приведена на рис. 25), механизм напора и механизм поворота. Необходимые перемещения экскаватора производятся с помощью гусеничного механизма передвижения (хода).

Рис. 24. Общий вид экскаватора – лопаты

Рис. 25. Кинематическая схема лебедки подъема: М1, М2 -электродвигатели; 1 - редуктор; 2 - барабан; 3 - тормозное устройство; 4 – канат

Экскаватор - драглайн (рис.26) имеет ковш 1, свободно подвешенный на канатах. Наполнение ковша (черпание) производится путем подтягивание его к машине с помощью тягового каната 2. При этом ковш внедряется в грунт под действием собственного веса и удерживается от чрезмерного заглубления с помощью с помощью подъемных канатов 3. С помощью подъемных канатов производится подъем ковша к голове стрелы, в процессе которого тяговые канаты удерживают загруженный ковш от опрокидывания. Третьим рабочим движением в цикле экскаватора является поворот на выгрузку и в забой. В конце поворота на выгрузку тяговые канаты ослабляются, что вызывает опрокидывание и разгрузку ковша.

Рис. 26. Общий вид экскаватора - драглайна

Таким образом, основными механизмами экскаватора - драглайна являются две одинаковые по конструкции подъемная и тяговая лебедки и механизм поворота. Для уменьшения давления на грунт при работе драглайн опирается на круглую плиту большого диаметра (базу 4), а для передвижения используется механизм шагания с опорными лыжами 5 большой площади.

В табл. 5 приведены основные технические показатели некоторых типов отечественных экскаваторов.

Таблица 5