5.3. Порядок проведения работы

5.3.1. Используя методические указания, плакаты и кинофильм, изучить общее устройство и назначение одноковшовых погрузчиков.

5.3.2. Определить основные параметры и производительность одноковшового фронтального погрузчика по исходным данным (табл. П.4), используя выражения (5.1) и (5.2).

Техническая производительность одноковшового погрузчика:

, т/ч, (5.1)

где V_К – геометрическая вместимость ковша, м³; ρ – плотность материала, ρ = 1,6 т/м³; k_Н – коэффициент наполнения ковша, k_Н = 1,25; k_Р – коэффициент разрыхления грунта, k_Р = 1,08…1,32; Т_Ц – время цикла, мин.

Время цикла состоит из четырёх операций:

, (5.2)

где l₁, l₂, l₃, l₄ – пути внедрения ковша в штабель, движения гружёного погрузчика на разгрузку, маневрирования для разгрузки, возвратного хода, в расчётах принимаем l₁ = 0,0015 км; l₂ = 0,008 км; l₃ = 0,003 км; l₄ = 0,0015 км; υ_Д1, υ_Д2, υ_Д3, υ_Д4 – средние действительные скорости при внедрении ковша в штабель, при движении гружёного погрузчика на разгрузку, при маневрировании для разгрузки, при возвратном ходе, км/ч; t_П – время переключения передач и золотников гидрораспределителя, t_П = 60 с; t_М – время маневрирования транспорта, при челночном способе работы t_М = 5…6 с, при работе с поворотом t_М = 0.

5.4. Форма отчёта

5.4.1. Цель работы.

5.4.2. Описание назначения, устройства и классификации одноковшовых погрузчиков.

5.4.3. Определение основных параметров и производительности по формулам (5.1) и (5.2).

5.4.4. Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите классификацию одноковшовых погрузчиков.

2. Поясните назначение и конструкцию одноковшового фронтального погрузчика.

3. Охарактеризуйте основные способы заполнения ковша погрузчика.

4. Назовите основные параметры погруз­чика.

5. Из каких операций состоит рабочий цикл одноковшового погрузчика?

6. Определите техническую производительность одноковшового погрузчика.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ИЗУЧЕНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И КОНСТРУКЦИИ

ГРЕЙДЕР-ЭЛЕВАТОРОВ

6.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы заключается в изучении студентами рабочего процесса, конструкции и определении производительности грейдер-элеваторов.

6.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Грейдер-элеватор (рис. 6.1) – землеройно-транспортная машина для послойного резания грунта с плужным рабочим органом и транспортирующим устройством непрерывного действия.

Грунт, срезаемый грейдер-элеватором при перемещении, передаётся на конвейер или метатель, который сбрасывает этот груз в валик или слой, образующийся параллельно рабочему перемещению машины. Грунт можно отсыпать в транспортные средства, двигающиеся вместе с грейдер-элеватором.

Грейдер-элеваторы применяются для создания линейных соору­жений: насыпей и выемок в дорожном, ирригационном и гидротех­ническом строительстве, при работе на равнинной местности в грунтах нормальной влажности без включений крупного камня.

Высота насыпи и глубина выемки (до 2 м) ограничена вылетом кон­вейера, который не может быть большим из условия сохранения устой­чивости машины при сравнительно небольшой ширине колеи.

Грейдер-элеваторы классифииируются по типу ножа, по конструк­иии и расположению транспортирующего органа, по способу передвижения, приводу, по системе управления и типоразмерам.

По типу ножа различают грейдер-элеваторы с дисковыми, прямыми и криволинейными (полукруглыми) ножами (вторые и третьи полу­чили название стругов). Ножи могут быть поворотными и неповорот­ными. Грейдер-элеватор с поворотным ножом может работать по чел­ночной схеме с отрывкой одностороннего кювета или односторонней отсыпкой грунта без разворотов всей машины в начале и конце за­ходки.

Рис. 6.1. Грейдер-элеватор самоходный:

1 – одноосный тягач; 2 – генератор; 3 – плужная рама; 4 – дисковый плуг;

5 – конвейер; 6 – двигатель привода конвейера; 7 – гидроцилиндры подъёма и складывания конвейера; 8 – гидроцилиндр поворота плуга; 9 – основная рама; 10 – гидроцилиндры подъёма плужной рамы и нижней части конвейера

По конструкции и расположению транспортирующего органа раз­личают грейдер-элеватор с ленточными конвейерами (поперечными, диагональными или поворотными), с метателями и конвейерами-мета­телями.

Грейдер-элеваторы могут также иметь два (продольный и по­перечный) конвейера.

По способу передвижения rрейдер-элеваторы делятся на прицепные и полуприцепные к тракторам, навесные на базе автогрейдеров и само­ходные на базе одноосных тягачей.

Привод транспортирующего органа может быть механическим (с от­бором мощности от двигателя трактора или с самостоятельным двига­телем внутреннего сгорания), электрическим и гидравлическим. Наи­более совершенны электрический и гидравлический приводы.

Управление рабочими органами может быть механическим (с от­бором мощности для механизмов управления от основной трансмиссии), а также гидравлическим или электрогидравлическим, которые нашли наибольшее применение.

Типоразмеры грейдер-элеваторов определяются производительностью и дальностью перемещения грунта. В свою очередь, производи­тельность зависит от мощности машины и размеров её режущего органа, а дальность транспортирования - от длины и скорости транспортирующего органа.

Являясь машинами непрерывного действия с рациональным процессом перемещения грунта, грейдер-элеваторы отличаются от других землеройно-транспортных машин высокой производительностью, при работе в отвал она достигает 3000 м³/ч. Эти машины обслуживаются в большинстве случаев одним грейдеристом.

Грейдер-элеватор пpи отсьпке грунта в насыпь, отвал или кавальер дает непрерывный поток грунта, определяемый площадью поперечного сечения срезаемой стружки грунта и скоростью движения машины. Этот поток прерывается в конце и начале захватки. Схема работы грей­дер-элеватора показана на рис. 6.2. Рабочий цикл состоит из срезания грунта на длине захватки, подъема ножа, разворота грейдер-­элеватора или перехода на противоположную сторону сооружения при пальцевой схеме или маневра для перехода на параллельную стружку при челночной схеме (для грейдер-элеваторов с поворотным ножом) и опускания ножа.

Для прицепных грейдер-элеваторов, обладающих плохой манев­ренностью, длина захватки должна быть не менее 500 м. Самоходные и челночного действия грейдер-элеваторы могут работать достаточно эффективно и при меньшей длине участка. Наиболее распространенными конструкциями грейдер-элеваторов являются полуприцепные машины с автономным двигателем внутренне­го сгорания для привода транспортирующего органа и самоходные машины на базе одноосных тягачей.

Рис. 6.2. Схемы работы грейдер-элеватора:

а – при возведении насыпи из двухсторонних кюветов-резервов кольцевыми проходами (с разворотом машины в конце каждого прохода); б – при возведении насыпи из одностороннего резерва и челночным движением машины с одной стороны сооружения; 1, 2, 3, 4 – проходы с одной стороны дороги;

1´, 2´, 3´ – соответствующие им проходы с другой стороны

В грейдер-элеваторах широко применяются дисковые сферические ножи (рис. 6.3), укрепляемые при помощи кронштейна 3 на плужной балке 1 или плужной раме, которая, в свою очередь, подвижно соединя­ется с основной рамой машины. Они располаrаются под углом к горизон­тальной плоскости и к направлению движения машины так, чтобы срезаемый ножом пласт грунта, пово­рачиваясь, ложился на середину ленты конвейера, а процесс резания проходил с минимальной энергоем­костью, что возможно при согласо­вании положения (грунта) ножа со свойства­ми разрабатываемого грунта и скоростью резания. Поэтому во всех конструкциях грейдер-элеваторов с дисковыми ножами предусматривается широкий диапазон регулировки положения ножа. Эффективность процесса резания и траектории потока срезанного грунта существенно зависит от формы и размеров ножа. Наиболее рациональной формой является сферический диск с отношением радиуса кривизны сферы к диаметру ножа 0,85…1. С увеличением радиуса кривизны ножа энергоёмкость резания снизится, но ухудшится подача грунта на конвейер.

Рис. 6.3. Дисковый режущий орган (плуг) грейдер-элеватора:

1 – плужная балка; 2 – распорка (подкос); 3 – кронштейн; 4 – сферический нож; 5 – зубчатые соединительные диски; 6 – центральный болт