Производительность
Производительностью экскаватора называется величина полезной работы по выемке и перемещению грунта, которую он может выполнить в единицу времени.
В результате теоретических и экспериментальных исследований работы экскаваторов, проведенных советскими учеными Н. Г. Домбровским, С. А. Панкратовым, Ю. А. Ветровым и другими специалистами, созданы основы теории определения производительности экскаваторов, проверенные на многих стройках. Получены формулы, отражающие все основные зависимо-мости факторов производительности экскаватора как друг от друга, так и от его конструктивных и эксплуатационных параметров.
Исследование природы всех факторов, влияющих на производительность одноковшовых экскаваторов, показывает, что эти факторы могут быть разбиты на группы в зависимости от:
а) конструкции машины;
б) характера грунта и условий забоя;
в) организации работ;
г) квалификации машиниста.
Различают три основных вида производительности: теоретическую, техническую и эксплуатационную. Все виды производительности определяют по объему грунта в плотном теле, обычно относят к 1 ч и выражают в м3/ч, однако производительность можно отнести и к смене, суткам, месяцу или году.
Все виды производительности могут быть получены только расчетом и служат для:
а) определения нормы выработки экскаватора в заданных условиях;
б) установления состояния, качества обслуживания и организации работы экскаватора путем сравнения фактической и расчетной производительности;
в) сравнения экскаваторов различной конструкции.
Конструктивно-расчетное число циклов имеет место при максимальной мощности двигателей и определяется для нормальных условий работы экскаватора. Этими условиями для экскаватора с оборудованием лопаты являются высота забоя, равная высоте ето напорного вала Ни; скорость подъемного каната — средняя расчетная; угол поворота — 90°; выгрузка в отвал; использование всех возможностей машины, т. е. максимальное совмещение ее рабочих процессов и их непрерывное чередование.
Высота забоя в пределах, отвечающих максимальному наполнению ковша, влияет прямо пропорционально на производительность экскаватора. Нормальной высотой забоя для расчета теоретической производительности экскаватора принимается высота его напорного вала, составляющая обычно 70—75% максимальной высоты копания экскаватора. Все современные модели при работе в расчетных грунтах должны наполнять ковш примерно на этой высоте.
Увеличивать высоту забоя сверх нормальной нецелесообразно, так как при разработке связных грунтов создается навес, вызывающий опасность обвала, а усилие, реализуемое на зубьях ковша, падает для большинства конструкций лопат за счет увеличения силы, сжимающей рукоять. Кроме того, увеличение высоты забоя сверх указанной ведет к снижению производительности во всех грунтах, кроме сыпучих, или грунтов, обваливающихся по мере подработки их снизу. Избежать этого можно только в случае, если высота, необходимая для наполнения ковша, в 2 раза и более меньше высоты забоя и максимальной высоты копания данной модели. Тогда можно вести разработку забоя в два приема (рис. 133), срезая сначала верхнюю часть забоя, а затем нижнюю.
Угол р поворота экскаватора при выгрузке зависит от принятой схемы расположения экскаватора и транспортных средств. Так, при боковой погрузке и расположении транспорта на уровне стоянки прямой лопаты этот угол обычно составляет 70—90° (рис. 134, а), в случае расположения транспорта выше уровня стоянки лопаты р=‘80 4-90° (рис. 134, б); при тупиковом забое (рис. 134, в) с применением автомобильного транспорта р = = 80— 100°, а ири тупиковом забое при рельсовом транспорте (рис. 133, г) р= 120 4-140°.
Пределы изменения угла поворота определяются условиями работ и могут колебаться даже при разработке одного забоя от 15 до 180°. Поэтому для характеристики рабочего процесса экскаватора применяют «средний угол поворота», который измеряется как угол между местом выгрузки и центром тяжести элемента забоя, разрабатываемого с одной стоянки экскаватора.
Рис. 133. Схема разработки высокого за- может быть принят В
Теоретическая производительность оборудования драглайна, обратной лопаты и струга определяется исходными данными, принятыми для прямой лопаты, и углом поворота р = 90°.
Коэффициент наполнения ковша kH зависит от категории (группы) разрабатываемого грунта, степени подготовленности его к экскавации, вида рабочего оборудования и емкости ковша. Примерные значения коэффициента наполнения ковша грунтом (в плотном теле) приведены в табл. 14.
Рис. 134. Схемы расположения экскаватора и транспортных средств в забое:
а — при боковой погрузке; б — при расположении транспорта выше уровня стоянки; в — при тупиковом забое; г — при тупиковом забое с рельсовым транспортом
Таблица 14.
Эксплуатационная производительность экскаватора может быть сменной, месячной и годовой. При этом основным показателем использования экскаватора по времени является число часов чистой работы в смену, сутки, месяц или год, а основным показателем использования экскаватора по производительности — значение выработки за 1 ч чистой работы и отношение этой выработки к технической производительности’ экскаватора в данных условиях.
Продолжительностью чистой работы является время, в течение которого экскаватор производит основные рабочие движения—копание, ‘поворот на выгрузку, выгрузку и обратный поворот в забой.
Чем больше время полезной работы экскаватора в течение смены, тем выше значение коэффициента kep, и тем выше эксплуатационная производительность экскаватора.
Главное внимание при увеличении чистого времени работы экскаватора должно быть направлено на уменьшение рабочих простоев, т. е. простоев в течение смены. Эти простои могут вызываться как несовершенной конструкцией самого экскаватора (поломки, сложность систем смазки и регулировки, требующих больших затрат времени и др.), так и неудовлетворительной организацией экскаваторных работ (длительное ожидание транспорта, перебои в снабжении топливом, электроэнергией и т. д.). Если бы время чистой работы экскаватора было равно общей продолжительности смены, то- коэффициент kep = 1 и сменная эксплуатационная производительность экскаватора была бы равна его технической производительности. Практически такого положения быть не может, так как экскаватор в течение смены должен прекращать копание для переезда по мере отработки забоя, для смазки узлов трения и других нужд. Эти технически неизбежные простои экскаватора должны занимать минимальное время, а все другие виды простоев (неподготовленность забоя, аварии, ожидание транспорта и др.) должны быть исключены.
Организация высокопроизводительной работы экскаваторов должна исходить из наиболее полного использования эскаватора в течение смены, т. е. из условия получения наиболее высокого значения коэффициента kep.
Два последние качества экскаватора, кроме уменьшения стоимости ремонтов, позволяют резко сократить их продолжительность и тем самым увеличить число рабочих смен.
Кроме технических и эксплуатационных качеств самого экскаватора, на число рабочих смен в году влияют условия географического района его работы (южный, средний, северный) и организация работы в экскаваторном хозяйстве (число смен в сутках и др.).
Отношение числа часов работы экскаватора в течение года к календарному числу часов может служить показателем эффективности использования экскаватора. Этот показатель чаще всего представляется в виде процентов фактического или планируемого времени работы экскаватора от календарного времени.
Основным показателем использования экскаватора является его годовая выработка на 1 м3 емкости ковша. Этот показатель зависит от типа экскаватора, группы разрабатываемого грунта, условий работы, квалификации машиниста, совершенства организации экскавационных работ и т. п. Поэтому годовая выработка на 1. м3 емкости ковша является различной для разных экскаваторов и экскаваторных хозяйств.
Мощность двигателя экскаватора с одномоторным приводом определяется исходя из необходимости одновременной работы подъемного и напорного механизмов с максимальной загрузкой обоих. У современных одноковшовых экскаваторов мощность двигателя составляет 90—120 квт (120—160 л. с.) на 1 м3 емкости ковша (меньшие значения для работы в грунтах I и II категорий) . Мощность двигателей многомоторного привода определяется отдельно для привода механизмов подъема, напора и поворота исходя из соответствующих усилий и скоростей рабочих движений.
При работе строительных экскаваторов, оборудованных лопатой, на средних грунтах расход дизельного топлива не превышает 0,15 кг на 1 м3 выработанного грунта, а расход электроэнергии не более 0,75 квт-ч на 1 м3. При работе в грунтах IV категории карьерные экскаваторы расходуют до 0,8 квт-ч, а вскрышные экскаваторы и шагающие драглайны — до 1,1 квт-ч на 1 м3 выработанного грунта.
Пригодность экскаватора к определенным условиям работ определяется, помимо производительности, его рабочими размерами (параметрами).
Поперечные размеры забоя, разрабатываемого экскаватором с прямой лопатой, определяются (см. рис. 98) наибольшей высотой копания Нн и наибольшим радиусом копания Стах- Для определения в плане и по высоте размеров площади для разгрузки надо знать наибольший радиус выгрузки Rv и наибольшую высоту выгрузки Нв.
Основные положения технической эксплуатации
В процессе технической эксплуатации экскаватора осуществляются следующие мероприятия:
1) регулярный осмотр и ревизия состояния машины;
2) регулярная смазка узлов то паспорту (карте) смазки;
3) проведение системы технических уходов (обслуживания) машины;
4) проведение планово-предупредительных ремонтов машины в соответствии с обоснованным структурным графиком ремонтов;
5) обеспечение условий для высокопроизводительной работы машины, не вызывающих поломок и аварийного износа деталей (подготовка забоя путем проведения буровзрывных работ и др.).
Перечисленные мероприятия направлены прежде всего на поддержание машины в рабочем состоянии, на предупреждение внезапных выходов из строя ее отдельных деталей и механизмов и на увеличение срока службы машины в целом.
Эти мероприятия осуществляются через систему технического обслуживания и носят профилактический характер. Чередование технических обслуживании и объем работ при этом определяются конструкцией машины и условиями ее эксплуатации. Техническое обслуживание производится ежемесячно, ежедневно и периодически.
Периодичность технического обслуживания и ремонта экскаваторов, а также их трудоемкость определяются инструкцией (СН-207-62).
Продолжительность и трудоемкость технического обслуживания и ремонта экскаватора определяются мощностью и конструкцией машины, ее техническим состоянием и организацией работ по обслуживанию.
Основы техники безопасности
При работе экскаватора должны строго соблюдаться действующие правила и инструкции по технике безопасности и охране труда. Машинист и бригада, обслуживающие экскаватор, могут быть допущены к работе только после прохождения инструктажа и проверки их знаний по технике безопасности. Машинист должен пройти обучение, сдать экзамены и иметь соответствующее удостоверение на право работы на экскаваторе.
Каждый экскаватор следует оборудовать звуковой сигнализацией. Значения сигналов должны быть разъяснены всем рабочим, связанным с эксплуатацией машины.
Во время работы экскаваторы должны устанавливаться на спланированной площадке и закрепляться во избежание самопроизвольного перемещения.
Расстояние между кабиной одноковшового экскаватора и забоем при любом ее положении должно составлять не менее 1 м. Образующиеся в забое при разработке грунта козырьки следует немедленно сбивать. Обрушение козырька должно производиться только опытными рабочими и при обязательном присутствии лиц технического надзора.
Во время перерывов в работе независимо от их причин и продолжительности стрелу одноковшового экскаватора следует отвести в сторону от забоя, а ковш опустить на грунт.
Путь, по которому передвигается экскаватор, должен быть заранее спланирован, а на слабых грунтах усилен щитами или настилом.
Во время движения одноковшового экскаватора стрелу его необходимо устанавливать строго по направлению хода, а ковш приподнимать над землей на 0,5—0,7 м, считая от нижней кромки ковша. Передвижение экскаватора с натруженным ковшом запрещается.
Запрещается производство каких-либо работ и нахождение посторонних лиц в радиусе, равном длине стрелы экскаватора плюс 5 м. Запрещается производство работ экскаваторами при нахождении в радиусе действия стрелы экскаватора электрических проводов.
Спуск и подъем экскаватора при угле, большем установленного паспортными данными, должны осуществляться при помощи трактора или лебедки в присутствии механика строительного объекта или производителя работ.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Эксплуатация одноковшовых экскаваторов"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы