Строительство. Строительные машины

Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Напорные механизмы. При копании грунта прямой лопатой необходимо одновременно с подъемом ковша выдвигать рукоять, т. е. подавать ковш к забою. Для выдвижения рукояти используют напорный механизм. Применяемые на универсальных экскаваторах напорные механизмы различают по способу передачи движения на рукоять (кремальерный и канатный) и по схеме передачи усилия—-принципу действия (зависимый, независимый  и  комбинированный).

В канатном напорном механизме ( 47) вал 4 седлового подшипника установлен на двух бронзовых втулках б, закрепленных в балках / стрелы. Седло 3 жестко связано с валом 4 хомутами 7, и вместе с ним качается относительно стрелы во втулках 6. К внутренней части квадратных проемов седла 3 прикреплены восемь сменных вкладышей 2, с четырех сторон охватывающих рукоять ковша. Под вкладыши по мере их износа подклады-вают шайбы, уменьшающие зазор между поверхностью рукояти и вкладышами. На валу 4 между хомутами седла установлены на подшипниках качения три блока 6". Через крайние блоки проходит напорный канат, который идет к заднему концу рукояти, а через средний блок — возвратный канат, закрепленный на переднем конце рукояти, у ковша. На обоих торцах вала 4 установлены пресс-масленки J для смазывания втулок б.

Схема, при которой величина усилия напора зависит от натяжения каната подъема ковша, а машинист может лишь уменьшить напор, называется зависимой. Схема напорного механизма, при которой усилие напора может быть увеличено или уменьшено машинистом независимо от величины натяжения подъемного каната, называется независимой. При комбинированной схеме напорного механизма, объединяющей первые две, значение усилия напора зависит от натяжения каната, но при включении независимой части механизма может быть по желанию машиниста увеличено.

В независимом канатном напорном механизме ( 48, о) подъемный канат 5 навит одним концом на подъемный барабан 2, другой конец каната закреплен в точке А к стреле. При подъеме ковша не возникает никакого усилия, которое заставило бы рукоять 8 выдвигаться. Наоборот, так как участок каната 5, заключенный между блоком 7 ковша и головными блоками 6, располагается при копании под углом не более 45—60° к рукояти

то при натяжении каната 5 рукоять 8 не только поворачивается против часовой стрелки (подъем ковша), но и стремится вдвинуться. Значение этого усилия, направленного на возврат рукояти, очень большое. Например, у экскаватора Э-652Б при копании оно но-жет быть более S тс. Если нет необходимости выдвигать рукоять 8, то она удерживается тормозом напорно-возвратного барабана 3 (тормоз напора), который воспрининает усилие возврата, передающееся через уравнительный блок 4, напорный канат 9, напорный барабан  10 и напорную цепь

Рукоять 8 выдвигают включениен фрикциона звездочки, при вращении которой по часовой стрелке движение через цепь //, барабан 10, канат 9 (оба конца которого закреплены на барабане 10) и блок 4 передается на рукоять. Значение усилия напора будет зависеть только от силы, с которой затянут фрикцион независимо от силы натяжения подъемных канатов.

При вращении барабана 10 по часовой стрелке возвратный канат 12 отпускается настолько, насколько подтягивается напорный канат 9. Укрепленный на задней конце рукояти уравнительный блок 4, огибаемый напорным канатом 9, обеспечивает одинаковое натяжение обеих ветвей этого каната.

При выдвижении рукояти усилие в канате 9, создаваемое фрикционом напорно-возвратного барабана J, должно преодолеть не только сопротивление врезанию ковша в грунт («отпор» грунта), но и ту силу, с которой канат 5 стремится вдвинуть рукоять. Следовательно, напорный фрикцион должен включаться с большой силой, причем для его вращения потребляется значительная мощность. Поэтому на экскаваторах с независимым напором при одновременной подъеме и напоре, необходимых при копании, резко увеличивается нагрузка на двигатель. Машинист во избежание остановки двигателя включает напорный неханизн периодически, рывками подавая рукоять вперед, и выключает напор тогда, когда вал двигателя снижает обороты. Неравномерность нагрузок отрицательно сказывается на работе механизмов и двигателя

Можно достичь равномерной работы и срезания плавной стружки путем включения фрикциона напора с постоянной пробуксовкой во время копания. Ток работать может только опытный машинист. Однако на трение фрикциона идет значительная иощность, что вызывает сильный нагрев фрикциона и износ накладок, а также уменьшает оставшуюся часть мощности двигателя, которая иожет быть использована для срезания стружки  грунта.

Основными недостатками независимого напора являются неравномерность нагрузки механизмов и двигателя экскаватора, увеличение нагрузки двигателя, что вызывается необходимостью преодолевать с помощью напорного механизма усилие, противодействующее выдвижению рукояти и создаваемое натяжением подъемного каната. Преимущество этой схемы напора в большем, чем при зависимом напоре, удобстве управления ковшом при копании, а также в возможности создания усилия напора, необходимого для врезания ковша в поверхность твердого грунта.

Принцип действия комбинированною напорного механизма ( 48, 6), установленного на экскаваторе Э-652Б, отличается от принципа действия независимого канатного напора тем, что один конец подъемного каната 5, закрепленный при независимом напоре на стреле в точке А ( 48, о), при комбинированном напоре навивается и крепится на барабане 13, приваренном к барабану К).

Цель такой запасовки подъемного каната J — уравновесить усилие на блоке 7 ковша, препятствующее выдвижению рукояти Н. При натяжении подъемного каната 5 натягивается и тот конец его, который закреплен на барабане 13. Барабаны 13 и 10 стремятся повернуться по часовой стрелке, причем натягивается также напорный канат 9. Канат 9 передает на уравнительный блок 4 усилие напора, которое нейтрализует действие ветвей каната 5, сходящих с блока 7 ковша. При увеличении усилия на блоке 7 увеличивается и окружное усилие на барабане 13. Диаметр барабана 13 подбирают таким, чтобы не только уравновесить рукоять 8, но и создать некоторый излишек напорного усилия, необходимый для преодоления «отпора» грунта при копании.

Эта часть напорного механизма является зависимой, так как усилие напора создается за счет натяжения подъемного каната 5. Однако диаметр барабана 13 комбинированного

напорного механизма примерно в два раза меньше, чем при зависимом напоре, так как при комбинированной схеме нужно только удерживать ковш от выглубления во время копания, когда канат 5 уже натянут с достаточной силой. Для врезания в твердый грунт с поверхности, а также для выдвижения максимально подтянутой рукояти 8 с груженым ковшом используют независимую часть механизма — фрикцион звездочки, включаемый при этом с небольшим усилием и передающий дополнительное усилие напора на рукоять аналогично независимому напорному механизму.

В подавляющем большинстве случаев при копании грунта не приходится пользоваться фрикционом звездочки, т. е. при копании не создается дополнительных нагрузок на двигатель, возникающих у экскаваторов с независимым напорным механизмом при включении фрикциона напора. Это определяет более плавную работу и меньшую нагрузку двигателя при комбинированном напорном механизме. Преимуществом комбинированной схемы напора является также более легкое управление ковшом при копании, так как при правильной разработке забоя уравновешенную рукоять <5 не нужно с большой силой удерживать от выдвижения тормозом (в отличие от зависимой схемы) или выдвигать, включая фрикцион напора (в отличие от независимой схемы).

Следует отметить, что некоторые экскаваторы (3-й размерной группы) оборудованы безнапорной прямой лопатой, которую называют еще маятниковой. У этого оборудования рукоять соединена со стрелой шарнирно, а напорные движения ковша осуществляются опусканием стрелы под действием нагрузки от массы оборудования. Конструкция этого оборудования обеспечивает унификацию оборудования прямой и обратной лопаты, т. е. оба вида лопат монтируют с использованием одних и тех же элементов рабочего оборудования.

Механизм открывания днища ковша предназначен для выдергивания засова днища прямой лопаты во время разгрузки ковша. Этот механизм должен создавать в любом положении рукояти ковша постоянное слабое натяжение канатика, прикрепленного к рычагу засова днища ковша, а также достаточное усилие при открывании днища, когда нужно выдернуть засов, прижатый весом днища и заполнившего ковш грунта. На стреле ( 49) экскаватора установлена пневмокамера 3, шток которой шарнирно соединен с рычагом 2, качающимся на пальце. На другом конце-рычага 2 укреплен оттяжной блок 1, огибаемый канатиком 4. Один конец канатика^ навит на компенсирующий барабан, установленный на напорном барабане, а второй закреплен на рычаге 5, соединенном цепью 6 с рычагом засова днища ковша. Блок 1 удерживается в крайнем правом положении пружиной, а рычаг 5 оттягивается вправо пружиной рычага засова днища.

Натяжение канатика 4 регулируют гайкой. Диаметр барабана подбирают так, чтобы навитый на нем канатик 4 при выдвижении или возврате рукояти удлинялся или укорачивался на нужную величину и натяжение его сохранялось неизменным. При подаче сжатого воздуха в пневмокамеру 3 перемещается блок 1 и канатик 4, поворачивая рычаг 5, вытягивает засов днища.