Контрольная работа по предмету "Сельское хозяйство"

Скребковые одноцепные экскаваторы предназначены для рытья траншей прямоугольного профиля глубиной до 1,6 м и шириной 0,2—0,4 м под кабели, газопровод и водопровод в однородных без каменистых включений грунтах I—III категорий. Они представляют собой унифицированное навесное оборудование на пневмоко-лесный серийный трактор с одним или обоими ведущими мостами и применяются для выполнения рассредоточенных земляных работ небольших объемов на предварительно спланированных площадках.

Скребковый экскаватор (рис. 6.34, а) состоит из базового пневмоколесного  трактора мощностью 55—80 л. с. (40—60 кВт) и навесного оборудования — цепного  рабочего органа 6 с зачист-ным башмаком, отвального шнекового конвейера, гидравлического механизма подъема — опускания рабочего органа и гидромеханического ходоуменынителя. Спереди трактора навешивается управляемый гидроцилиндром 2 бульдозерный отвал, используемый для несложных планировочных работ и засыпки траншей после укладки в них коммуникаций. На экскаватор может быть навешено сменное рабочее (баровое) оборудование для нарезки щелей в мерзлых грунтах.

Рис. 6.34. Скребковый одноцепной экскаватор

Рабочий орган экскаватора (рис. 6.34, б) представляет собой замкнутую  однорядную втулочно-роликовую цепь, несущую на себе резцы специальной  формы для послойного срезания грунта и скребки для подъема грунта из траншеи. Резцы и скребки трех видов располагаются на цепи по определенной схеме, способствующей равномерному распределению  нагрузки на цепь при копании. Производя  смену резцов и скребков, получают траншею шириной 0,2—0,4 м. Цепь обегает  раму 8 со специальными проушинами 12 для  шарнирного крепления к трактору. Между проушинами рамы на приводном  валу помещена ведущая звездочка  цепи. На противоположном конце рамы установлена натяжная звездочка, связанная  с винтовым натяжным устройством  для регулирования натяжения  цепи. На раме рабочего органа установлены  также два шнека отвального шнекового конвейера с различным (правым и левым) направлением сплошных витков, предназначенные для эвакуации поднятого скребками грунта по обе стороны от траншеи. Шнеки имеют общий вал и приводятся во вращение скребковой цепью. Расположение шнекового конвейера на раме рабочего органа зависит от глубины копания, при изменении которой он может быть установлен в соответствующее положение. К раме рабочего органа за скребковой цепью крепится консольный зачистной башмак для подбора со дна траншеи осыпающегося грунта. Ширина зачистного башмака должна соответствовать ширине отрываемой траншеи.

Привод рабочего органа — механический и осуществляется от заднего вала отбора мощности трактора через редуктор, обеспечивающий несколько  скоростей резания грунта. В редукторе  привода имеется фрикционная  муфта предельного момента, предохраняющая узлы привода и рабочий орган  от перегрузок и поломок при нарушении  нормальной работы последнего. Принудительное заглубление рабочего органа в грунт  до заданной отметки и удержание  его при рытье траншей, а также  подъем при переводе в вертикальное транспортное положение осуществляется гидравлическим подъемным механизмом. Он состоит из гидроцилиндра двустороннего  действия, к подвижному штоку которого крепится двойная пластинчатая цепь, огибающая звездочки, закрепленные на раме экскаватора и раме рабочего органа. Корпус гидроцилиндра установлен шарнирно в проушинах рамы трактора.

Экскаватор имеет  скорости движения рабочие (пониженные), используемые только при копании  траншей, и транспортные (повышенные), используемые при перебазировках машины.

Для получения рабочих  скоростей трансмиссия хода трактора дооборудуется гидравлическим ходоуменьшителем в виде многоступенчатого цилиндрического редуктора с приводом от аксиально-поршневого гидромотора. Ходоуменьшитель обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода в широком диапазоне— от 10 до 400 м/ч, что позволяет производительно использовать экскаватор в различных грунтовых условиях. При переездах машины ходоуменынитель отключается и экскаватор движется на транспортной скорости, полученной при включении тракторной коробки передач. Ходоуменынитель и коробка передач снабжены блокировочным механизмом, исключающим их одновременное включение. При работе на слабых грунтах повышенная проходимость экскаватора обеспечивается за счет блокировки дифференциала заднего моста. Гидравлический ходоуменьшитель, гидроцилиндры подъема и заглубления рабочего органа и отвала бульдозера обслуживаются тракторным шестеренным насосом.

Копание траншей  производится следующим образом: сначала  машинист переводит рабочий орган  из транспортного положения в  рабочее, включает привод скребковой цепи и постепенно с помощью механизма  подъема принудительно заглубляет рабочий орган в грунт до заданной отметки, а затем через ходоуменьшитель включает привод рабочего хода экскаватора. Правильность выбора скоростного режима определяется по характеру работы двигателя.

Техническая производительность одноцепных скребковых экскаваторов при разработке грунтов I категории составляет 60—80 м3/ч.

Скребковые двухцепные экскаваторы изготовляют на базе узлов и деталей серийных гусеничных тракторов. Они предназначены для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля глубиной до 4,0 м, шириной по дну 0,8 и 1,1 м и шириной по верху до 2,8 м в талых грунтах I—III категорий с каменистыми включениями размером до 200 мм. Рабочим оборудованием таких машин является наклонный двухцепной скребковый рабочий орган, оснащенный режущими элементами скребкового типа и транспортирующими заслонками. Для рытья траншей трапецеидального профиля на рабочем органе экскаваторов монтируют активные цепные откосообразователи. Серийные экскаваторы оснащаются также сменным оборудованием для разработки траншей в мерзлых грунтах при глубине промерзания до 1,0 м.

Конструкцию машин  этого кл/асса рассмотрим на примере широко распространенных в СССР,; экскаваторов ЭТУ-354А и ЭТЦ-252. Экскаватор ЭТУ-354А (рис. 6.35, а) состоит из дизеля 3 мощностью 54 л. с. (40 кВт), специализированного гусеничного хода 17, рамы 14 с криволинейными направляющими для навески скребкового цепного рабочего органа, отвального ленточного конвейера 15 с лентой шириной 650 мм и механической силовой передачи 2.

Рабочий орган экскаватора  представляет собой замкнутую пластинчатую цепь 7 с шагом 190 мм, к двум ветвям которой на одинаковом расстоянии друг от друга крепятся режущие элементы скребкового типа 8 и транспортирующие заслонки, образующие подобие ковшей. Скребковая цепь смонтирована на наклонной  раме 12 коробчатого сечения, шарнирно подвешенной к тягачу. Рама рабочего органа может удлиняться дополнительной вставкой длиной 1,4 м, что позволяет  отрывать траншеи на глубину до 3,5 м. При удлинении рамы вставкой число  скребков увеличивают с 17 до 21.

Рис. 6.35. Скребковый двухцепной экскаватор на гусеничном ходу: а — общий вид; б — схема работы

Схема работы экскаватора (рис. 6.35, б): при непрерывном поступательном движении вперед и одновременном  движении замкнутой скребковой цепи вокруг наклонной рамы скребки 8 отделяют грунт от массива, а заслонки поднимают  его из траншеи на высоту приводных  звездочек цепи, при огибании которых грунт выгружается на поперечный (к продольной оси движения машины) ленточный конвейер и отбрасывается им в сторону от траншеи. Глубина отрываемой траншеи зависит от угла наклона рамы рабочего органа и регулируется механизмом ее подъема.

Две ведущие звездочки  скребковой цепи установлены на приводном (турасном) валу в передней части рамы рабочего органа. На этом же валу смонтирована фрикционная муфта предельного момента, предохраняющая трансмиссию машины и рабочий орган от перегрузок при встрече скребков с крупными каменистыми включениями и другими непреодолимыми препятствиями.

На противоположном  конце рамы находятся натяжные звездочки , связанные с винтовым натяжным устройством. Для уменьшения провисания холостой и удержания рабочей ветвей скребковой цепи на раме установлены поддерживающие ролики. При копании траншей с наклонными стенками на рабочем органе устанавливаются откосообразователи, представляющие собой наклонно расположенные цепи с поперечными резцами, совершающие возвратно-поступательное движение. Верхние концы цепей шарнирно прикреплены к качающемуся балансирному рычагу с центральным шарниром, нижние — к эксцентрично установленным пальцам натяжных звездочек // рабочего органа, приводящих откосообразователи в движение. Грунт, отделяемый цепями от целика, обрушивается на дно траншеи, откуда выносится на поверхность транспортирующими заслонками рабочего органа. Скребки на рабочем органе размещены по специальной схеме, обеспечивающей наименьшую энергоемкость процесса копания. В процессе копания рабочий орган находится в плавающем положении и давит на грунт за счет собственного веса. Рабочий орган опирается на раму экскаватора двумя опорными катками, движущимися по криволинейным направляющим. Подъем и опускание рабочего органа при переводе его транспортного положения в рабочее и наоборот осуществляется однобарабанной лебедкой через восьмикратный канатный полиспаст.

Сменное рабочее  оборудование экскаватора для разработки мерзлых грунтов монтируется  на основной раме рабочего органа и  представляет ковшевую цепь с 18 ковшами, с зубьями-клыками, армированными твердосплавными пластинками.

Привод всех механизмов экскаватора осуществляется от дизеля через главную муфту сцепления  и механическую коробку передач (раздаточный редуктор). От валов  коробки передач вращение получают: через червячный редуктор — барабан  лебедки подъема-опускания рабочего органа; через цепные передачи и  муфту предельного момента —  турасный вал с приводными звездочками скребковой цепи; через цепную передачу — ведущий барабан отвального конвейера: бортовые фрикционы гусеничного хода, связанные через систему цепных передач с ведущими звездочками гусениц. Коробка передач обеспечивает восемь скоростей рабочего хода ступенчато изменяемых в диапазоне от 12,5 до 114 м/ч (при разработке мерзлых грунтов —в диапазоне 9,25—82 м/ч), восемь транспортных скоростей (0,46—4,34 км/ч). Скорость скребковой цепи составляет 1,1 м/с, ленты конвейера — 4,5 м/с. Техническая производительность машины в грунтах I категории до 150 м3/ч.

Аналогичную конструкцию  и параметры скребкового рабочего органа имеет экскаватор ЭТЦ-252 (рис. VI.36), который заменил экскаватор ЭТУ-354А. В отличие от ЭТУ-354А эта  машина смонтирована на базе переоборудованного трелевочного трактора /, имеет более  мощную силовую установку (80 кВт), бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода, гидравлический привод ленточного отвального конвейера 3 и механизма  подъема-опускания 2 рабочего органа 4. Привод рабочего органа механический.

Вращение приводному (турасному) валу (рис. 6.37) с ведущими звездочками ковшовой цепи передается от дизеля через муфту сцепления, распределительную коробку, редуктор реверса, конический редуктор, верхний редуктор и пнев-мокамерную муфту предельного момента. С помощью редуктора реверса можно изменять направление вращения турасного вала. Движение цепным откосообразователям сообщается от

натяжных звездочек  рабочего органа. Концевые барабаны дугообразного  ленточного конвейера выполнены  ведущими. Автономный привод каждого  барабана осуществляется от гидромотора через встроенный в барабан планетарный редуктор. Питаются гидромоторы конвейера от нерегулируемого насоса. Регулируемый насос питает гидромотор, который обеспечивает передвижение экскаватора при копании траншей и бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода в диапазоне 5—150 м/ч. Насосы и приводятся в действие от распределительной коробки. Для транспортного передвижения используется механическая трансмиссия базового трактора. Подъем и опускание рабочего органа при переводе из рабочего положения в транспортное и наоборот производится с помощью двух гидроцилиндров, обслуживаемых насосами базового трактора. Гидравлический привод механизмов экскаватора позволил исключить сложный раздаточный редуктор, цепные и канатные передачи. Более совершенный базовый тягач и гидропривод экскаватора обеспечивают высокую маневренность и проходимость машины, хорошую приспособляемость экскаватора к различным грунтовым условиям, и его повышенную (в 1,5—1,8 раза) производительность (до 220 м3/ч).

 

Рис. 6.37. Кинематическая схема экскаватора ЭТЦ-252

Сменное оборудование к экскаватору предназначено  для рытья в мерзлых грунтах  траншей прямоугольного профиля  глубиной до 2,5 м и шириной 0,8 м  при промерзании грунта на глубину  до 1,2 м и представляет собой скребковый рабочий орган, оснащенный зубьями  с износостойкой наплавкой. Производительность экскаватора при разработке мерзлых  грунтов снижается до 30—40 м3/ч.

Различают теоретическую, техническую я эксплуатационную производительность экскаваторов непрерывного действия. Теоретической считается производительность экскаватора в условиях непрерывной работы при максимально возможной скорости рабочего органа и 100%-ном наполнении экскавационных емкостей за 1 ч работы.

  

 Теоретическая  производительность многоковшового  экскаватора с цепным и роторным рабочим органом, м³ /ч, определяется по формуле где уц — скорость движения ковшовой цепи, м/с; q — вместимость ковша, л; Тк — шаг ковшей (расстояние между ковшами), м; z — число разгрузок ковша в минуту. Теоретическая производительность экскаваторов с бесковшовым (скребковым) рабочим органом, м³ /ч, определяется по формуле где Ьс — ширина скребка, м; hc — высота скребка, м. 

 

 

 Техническая производительность — это производительность за 1 ч чистой работы, под которой понимают работу экскаватора без простоев. Техническая производительность, м³ /ч, где Кн — коэффициент наполнения экскавационных емкостей, зависящий от характера грунта, толщины срезаемой стружки, длины и формы забоя; Кр — коэффициент разрыхления грунта в процессе разработки.

  

Для экскаваторов с ковшовыми рабочими органами средние значения коэффициента Кн. Процесс экскавации у скребковых экскаваторов отличается от ковшовых. Скорость грунтового потока между скребками несколько ниже скорости цепи, а объемная масса потока меньше объемной массы грунта в ковшах. 

 

 

  Эти особенности работы скребковых экскаваторов учитываются коэффициентом наполнения. Эксплуатационной является производительность экскаватора с учетом простоев, перерывов и задержек. Она определяется по формуле где Кн — коэффициент использования рабочего времени, равный 0,4—0,6.