Экскаватора ЭО-2621 В-2, основные параметры и его производительность

По типу сменного навесного оборудования:

Базовая машина одноковшового экскаватора обеспечивает функционирование различного рабочего оборудования. Последнее может выполняться сменным. Рабочее оборудование для копания грунта называют основным, а рабочее оборудование для выполнения других операций — дополнительным ([3] стр.131).

Прямая лопата — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта выше уровня стоянки экскаватора. Ковш прямой лопаты закреплен на рукояти. Рукоять в свою очередь шарнирно закреплена на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе машины. У гидравлических экскаваторов ковш на рукояти закреплён подвижно - разгрузка ковша обеспечивается его опрокидыванием с помощью гидроцилиндра. У механических экскаваторов положение ковша относительно рукояти в процессе работы не меняется — разгрузка ковша выполняется при открывании его днища. Копают грунт в направлении от экскаватора. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счёт минимального количества операций в одном цикле копания). Применяется для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ.

Обратная лопата — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.

Драглайн — рабочее оборудование с ковшом, гибко подвешенным на канатах. Применяется для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Грунт копают в направлении к экскаватору. Применяется при разработке котлованов, отсыпки насыпей, добычи полезных ископаемых, дноуглубительных работ на водоёмах.Драглайн имеет наибольшие радиус и глубину копания, а также наибольшую погрузочную высоту по сравнению с другими типами рабочего оборудования.Для работы с драглайном гидравлического экскаватора на него устанавливают двухбарабанную главную лебедку с приводом от гидросистемы.Переоборудования базовой машины механического экскаватора при работе драглайном не требуется.

Грейфер используется для разработки узких глубоких котлованов (колодцев), выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Грейферами могут оборудоваться как гидравлические, так и механические экскаваторы.

У гидравлических экскаваторов грейфер закрепляется на рукояти вместо ковша и имеет гидравлический привод челюстей. Грейфер может закрепляться и на напорной штанге, обеспечивающей его заглубление в котлован на 6 метров (для экскаваторов, выпускаемых в СНГ) и более. Напорная штанга представляет собой телескопическую стрелу, монтируемую на экскаватор вместо рукояти.У механических экскаваторов грейфер подвешивается на канатах ([4] стр.163).

В связи с тем, что базовая машина экскаватора и подъёмного крана имеют сходную конструкцию, ряд моделей экскаваторов может комплектоваться крановым оборудованием. Так как скорость вертикального перемещения груза у крана должна быть в несколько раз меньше чем скорость подъёма ковша экскаватора, подъёмный канат запасовывают через полиспаст.

Электрические экскаваторы — для привода рабочего оборудования используются электрические двигатели, получающие энергию от внешней сети или от собственного дизель-электрического агрегата. Электрический привод с питанием от внешней сети применяется для карьерных экскаваторов. Такие экскаваторы экономичны и не загрязняют атмосферу карьера. Электрический привод с питанием от собственного дизель-электрического агрегата применяется в плавучих экскаваторах. Как и паровая машина, электрический двигатель развивает крутящий момент при заторможенном якоре, поэтому электрическому экскаватору не нужны сложные механические передачи.

Экскаваторы, работающие во взрывоопасной среде (в шахтах) первичного двигателя не имеют. Их гидравлическое оборудование питается жидкостью высокого давления от внешней маслостанции.

Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания — наиболее распространённый тип. Экскаватор имеет собственный двигатель, чаще всего дизельный. Это обеспечивает автономность работы. Диапазон мощности двигателей, устанавливаемых на современные экскаваторы весьма широк (см. размерные группы).

Моментно-скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания и рабочего оборудования экскаватора несогласованны. В частности, двигатель внутреннего сгорания не может развивать крутящий момент при заторможенном коленчатом валу. Это требует применения на механических экскаваторах согласующих передач (муфт сцепления, редукторов, гидротрансформаторов). У гидравлических экскаваторов согласование обеспечивается гидравлическими передачами.

По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности:

Полноповоротный экскаватор состоит из поворотной платформы, которая через опорно-поворотное устройство опирается на раму ходового оборудования. На поворотной платформе установлены двигатель, примыкающая к нему часть ходовой трансмиссии, кабина, системы управления, рабочее оборудование и его силовой привод. Рама ходового оборудования экскаватора, его движитель и ходовая трансмиссия вместе образуют шасси машины. Конструкция опорно-поворотного устройства обеспечивает вращение поворотной платформы в любую сторону и на любое число оборотов.

Неполноповоротные экскаваторы представляют собой малоразмерное экскаваторное оборудование, навешенное на базовую машину. Сменное оборудование навешивается на базовую машину и демонтируется по мере необходимости, а несменное является основным и используется постоянно.

Полноповоротные экскаваторы монтируются на гусеничном или пневмоколесном шасси. Количество моделей гусеничных экскаваторов намного больше, чем пневмоколесных, что отражает соотношение между различными условиями эксплуатации.

 

1.2 Система индексации экскаваторов

 

Системой индексации (маркировки) экскаваторов называется принцип, который заложен в структуру индекса (марки), обозначающего тот или иной экскаватор и отражающего его основную характеристику. 
 Ранее в индексы, применявшиеся для обозначения отечественных экскаваторов, закладывалась только емкость его основного ковша. Например, ЭО-2621- экскаватор с ковшом емкостью 25 декалитров (0,25 м3), модель 2, вторая модернизация (Б). По старой системе индекс экскаватора не давал представления ни о типе ходового устройства экскаватора, ни об исполнении рабочего оборудования, что весьма важно для характеристики экскаватора и его эксплуатационных возможностей. Кроме того, определение размера (класса) одноковшового экскаватора только по емкости одного из применяемых на этой машине ковшей неопределенно и приводит к неправильному представлению о возможностях экскаватора. Это в еще большей степени относится к гидравлическим экскаваторам, у которых емкость ковшей, применяемых на одной и той же машине, может отличаться в два и более раза.

Действующая система индексации по ГОСТ 17343 - 83 предусматривает структуру индекса, дающего более полную характеристику эксплуатационных возможностей машины. Буквы ЭО означают - экскаватор одноковшовый универсальный.

В настоящее время серийно выпускаются экскаваторы 2...6-й размерных групп. В стандартах на экскаваторы для каждой размерной группы обычно приводятся несколько вместимостей ковшей - основного и сменных повышенной вместимости, причем для последних предусмотрены меньшие линейные параметры и более слабые грунты, чем при работе с основным ковшом. Основным считается ковш, которым экскаватор может разрабатывать грунт IV категории на максимальных линейных рабочих параметрах (глубина и радиус копания, радиус и высота выгрузки и т. п.).

Вместимость основных ковшей экскаваторов составляет: для 2-й размерной группы - 0,25...0,28 куб. м., 3-й – 0,4...0,65 куб. м., 4-й - 0,65...1,0 куб. м., 5-й- 1,0...1,6 куб. м., 6-й - 1,6...2,5 куб. м., 7-й - 2,5...4,0 куб. м..

Тип ходового устройства указывается цифрами с 1 по 9:

1- означает гусеничное ходовое устройство (Г);

2 - гусеничное уширенное (ГУ);

3 - пневмоколесное (П);

4 - специальное шасси автомобильного  типа (СШ);

5 - шасси грузового автомобиля (А);

6-шасси серийного трактора (Тр);

7 - прицепное ходовое устройство (Пр) 8;

9 - резерв.

В основу действующей системы индексации экскаваторов заложена размерная группа экскаваторов, которая определяется в основном в зависимости от эксплуатационной массы экскаватора. Емкости используемых ковшей (диапазон которых может изменяться по мере совершенствования конструкции) приведены для ориентировки.

Эксплуатационной массой называется масса экскаватора с полной заправкой топливом и рабочей жидкостью гидропривода (без машиниста). 
Новая система индексации (рисунок 1) одноковшовых универсальных экскаваторов (ЭО) предусматривает структуру индекса экскаватора. Четыре основные цифры индекса означают по порядку их расположения: первая - размерную группу, вторая - тип ходового устройства экскаватора, третья - исполнение рабочего оборудования и четвертая - порядковый номер данной модели экскаватора. Буквы (А, Б, В...) обозначают очередную модернизацию данной модели экскаватора, а также ее специальное климатическое исполнение (ХЛ, Т, ТВ). Например, индексом ЭО-2621 В-2 обозначают экскаватор одноковшовый универсальный 3-й размерной группы на пневмоколесном ходовом устройстве с жесткой (шарнирно-рычажной) подвеской рабочего оборудования, 2-й модели, прошедший первую модернизацию ([5] стр.117).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1- Система индексации одноковшовых экскаваторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Устройство, принцип работы  и схема работы машины

 

2.1 Устройство экскаватора ЭО-2621 В-2

 

Экскаватор ЭО-2621 В-2  производится на базе трактора ЮМЗ и предназначен для механизации земляных работ в грунтах I-IV категорий и выполнения погрузочных работ. Экскаватор ЭО-2621 оснащен ковшом обратной лопаты и отвалом. Экскаватор может работать в умеренном климате при температуре от -40°С до +40°С.

Основным рабочим органом неполноповоротных экскаваторов служит унифицированный ковш 2 (рисунок 1) прямой и обратной лопат вместимостью 0,28 м3, входящий вместе со стрелой 5, рукоятью 3 и гидроцилиндрами 4, 6, 7 подъема стрелы, поворота рукояти и ковша в комплект экскаваторного оборудования машины. Это оборудование монтируется на поворотной колонне, установленной на усиленной раме 10 базового трактора 8. Поворот колонны с рабочим оборудованием вокруг вертикальной оси в плане на 180° обеспечивается цепным поворотным механизмом, состоящим из двух попеременно работающих гидроцилиндров, втулочно-роликовой цепи и звездочки, жестко закрепленной на валу поворотной колонны. Экскаватор ЭО-2621 В-2 — имеет реечный механизм поворота.

Устойчивость экскаватора при работе обеспечивается двумя выносными опорами 1, управляемыми гидроцилиндрами. Спереди трактора навешен неповоротный бульдозерный отвал 9, управляемый гидроцилиндром. Неполноповоротные экскаваторы оснащаются также узким и специальным ковшами вместимостью 0,15 м3 для рытья узких траншей, погрузочным ковшом вместимостью 0,5 м3, крановой подвеской грузоподъемностью 0,5 т, жестким грейфером вместимостью 0,25 м3, однозубым рыхлителем, гидравлическим молотом, грузовыми вилами, буровым оборудованием, захватом для укладки бордюрных камней, обратной лопатой со смещенной осью копания для рытья траншей вблизи зданий и сооружений и т. п. Смена рабочего оборудования производится машинистом непосредственно на объекте.

 

 

Рисунок 1- Пневмоколесный неполноповоротный гидравлический экскаватор ЭО-2621В-2

 

Гидравлическая система неполноповоротных экскаваторов выполняется двухпоточной. Один из потоков (экскаваторный) служит для привода рабочего оборудования и обеспечивает изменение угла наклона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы, поворот ковша относительно рукояти. Другой поток (тракторный) является частью базовой машины и предназначен для подъема и опускания бульдозерного отвала, поворота рабочего оборудования в плане, выдвижения и втягивания выносных опор. Двухпоточная система обеспечивает независимое совмещение операций поворота с любым движением элементов рабочего оборудования ([6] стр.252).

Потоки обслуживаются шестеренными насосами с приводом от дизеля трактора через редукторы. Рабочее давление в системе составляет до 15 МПа.

Кинематические схемы основного рабочего оборудования гидравлических экскаваторов весьма разнообразны. Различные сочетания рычажных и гидравлических звеньев позволяют получить только для рабочего оборудования обратной лопаты более 30 схем. Некоторые из них показаны на рис. 2. Наиболее распространены схемы рабочего оборудования обратной лопаты с четырехзвенными механизмами, когда цилиндры стрелы и рукояти располагаются над продольной осью стрелы.

 

 

Рисунок 2 - Характерные кинематические схемы рабочего оборудования обратной лопаты гидравлических экскаваторов :

а, б, в — с двуплечей рукоятью и верхним расположением цилиндра стрелы; г — с двуплечей рукоятью и нижним расположением цилиндра стрелы; д — с одноплечей рукоятью и верхним расположением цилиндра стрелы; е — с одноплечей рукоятью и нижним расположением цилиндра стрелы; 1 — стрела;2 — рукоять; 3 — ковш; 4, 5,0 — цилиндры;  7 — колонка поворота [6].

 

Механизмы привода рукояти различаются расположением точек крепления цилиндров привода рукояти (цилиндр крепится на стреле, рисунок 2, а, б, г, е, или на платформе, рисунок 2, в, д) и конструкцией самой рукояти (одноплечая или двуплечая, рисунок 2 а, б, в, г).