Захоплення на базі екскаватора одноковшового (стр. 5 из 11)
За допомогою вказаних приводів і наявності на рукоятях 6 універсальних зачепів 7 маніпулятор (Рис.1.13) має нагоду маніпулювати різними об'єктами: переміщати і орієнтувати в просторі будівельні матеріали і конструкції, виконувати навантажувально-розвантажувальні операції з довгомірними вантажами, виробляти стиковку і укладання в траншею дренажних труб і т.д. Крім того, для виконання земляних робіт (Рис.l.l4) за допомогою захоплень 7 пристрій оснащується різним екскаваційним інструментом. До їх числа відносяться один або два ковши різною. місткості і конфігурації. е допомогою механізму обертання рукоятей 6 навколо подовжньої осі проміжної ланки 4 ківш швидко встановлюється прямою або зворотною лопатою. Для отримання устаткування у вигляді грейфера ковши встановлюються за допомогою гідродвигунів 18 І черв'ячної передачі 19 ріжучою кромкою назустріч один одному, при цьому упори 21 взаємодіють один з одним, перешкоджаючи повороту рукоятей площини, що проходить через їх подовжні сили, і забезпечуючи тим самим жорсткість конструкції. Положення ковшів може мінятися в широких межах. Це дозволяє риття траншеї у вертикальній площині, як по осі базової машини, так і у вертикальній площині, зміщеній щодо подовжньої осі базової машини.
1.11. Пристрій для виконання земляних і навантажувально-розвантажувальних робіт в робочому стані загальний вигляд.
1.12. Проміжна ланка, подовжній розріз.
1.13 Пристрій при роботі як затискач.
1.14. Оснащення пристрою інструментом по схемі прямої або зворотної лопати.
Конструктивне виконання пристрою забезпечується в результаті перетворення конструкції без демонтажно-монтажних робіт, пристосування його до властивостей середовища і видів робіт: захопленню і орієнтації в просторі окремих предметів, копанню прямою або зворотною лопатою, роботі в режимі грейфера з риттям траншеї і вертикальної площини як по осі, так і у вертикальній площині, зміщеній щодо подовжньої осі базової машини і т.д. Наявність на рукоятях універсальних захоплень дозволяє працювати різними типами устаткування. Це можуть бути ковши різної місткості, ковші планувальники, механізований інструмент і т.д. Таким чином, технологічні можливості маніпулятора. будівельної машини значно розширені.
1.2 Аналіз патентних рішень
Проведений патентний огляд показав, що існує велика кількість видів захоплень. Совершенствщшніє їх конструкцій направлено головним чином на розширення технологічних можливостей устаткування, на підвищення продуктивності екскаваторів.
Проте аналіз патентів і винаходів показав, що існує ряд недоліків, що обмежують застосування відомих конструкцій: необхідність в складному гідравлічному приводі, застосування дорогого устаткування' (авторське свідоцтво N2 3767070), значні габаритні розміри і трудність роботи в обмежених умовах (авторське свідоцтво N2 1293282), складність виготовлення і ремонту, необхідність в ручному переналагодженні устаткування, значна металоємність (авторське свідоцтво N2 1027338).
1.3 Пропоноване удосконалення
Робоче устаткування гідравлічного екскаватора (Рис.1.15.) полягає їх захвата1, що містить корпус 2 з шарнірно приєднаною рухомою щелепою 3 і нерухомою щелепою 4. Щелепа 3 кріпиться за допомогою шарніра 5. Рухома щелепа 3 приводиться в рух за допомогою гідроциліндра б.Поворот затискач 1 здійснюється в діапазоні від Про до 1800 і здійснюється за допомогою гідромотора 7. Повертається затискач щодо нерухомого кріплення 8. Корпус затискач 2 і кріплення 8 сполучені за допомогою пальців 9 і 10. Робоче устаткування гідравлічного екскаватора також включає стрілу 11, базову машину 12, гідроциліндри управління 13 і 14.
Запропоноване робоче устаткування (рис.1.16.) дає можливість проводити відновні роботи, навантажувально-розвантажувальні роботи об'ємних вантажів. Робоче устаткування для відновних робіт, що включають базову машину, шарнірно встановлену на ній стрілу, робочий орган з механізмом повороту і кріпленням робочого органу, який шарнірно пов'язаний із стрілою базової машини.
Перевага цього устаткування: поворот тільки затискач, платформа на місці - обмежені умови.
1.15 Робоче устаткування гідравлічного екскаватора разом з базовою машиною.
1.16 Загальний вид робочого устаткування.
2. Опис конструкції машини і технології виробництва робіт
Екскаватор (рис.2.l.) складається з екскаватора базового 1, включаючий основні вузли і системи: пристрій ходовий 2; платформа поворотна 3 з механізмами і агрегатами, системи сервокерування, пневмосистеми, електроустаткування, системи опалювання і вентиляція, бульдозера 4 і робочого устаткування з гідросистемою 5.
Поворотна платформа 3 спирається на раму пристрою ходового 2 через роликовий опорно-поворотний пристрій.
Рух екскаватора і його робочого органу здійснюється гідравлічним приводом, основними елементами якого є: гідронасос, гідророзподілювачі, клапанно-запобіжна апаратура, гідромотори ходу і повороту, гідроциліндри стріли, затискач і зіву, бак робочої рідини і сполучні трубопроводи.
Гідропривід екскаватора в поєднанні з гідравлічним сервокеруванням забезпечує плавне регулювання швидкості і поєднання робочих операцій стріли, затискач і зіву поворотом.
Електроустаткування дозволяє запуск двигуна екскаватора з кабіни і з майданчика обслуговування двигуна.
Конструкція кабіни машиніста, прилади, розташовані на панелях пульта управління, системи опалювання і вентиляція забезпечують нормальні умови роботи машиніста.
На екскаваторі встановлений двигун СМД-17Н або СМД-15Н чотирьохтактний чотирициліндровий дизель рідинного охолоджування з вихрокамерним сумішеутворенням і турбо наддуву (СМД-17Н).
Дана машина на базі гідравлічного екскаватора Ю-4321 з робочим устаткуванням - затискач, призначена для виконання відновних робіт. Ці роботи ведуться на будівельних майданчиках для руйнування старих будівель. Затискач в змозі поруйнувати бетонну, цегляну стіну, колону діаметром до 700мм, а також виконати вантажний - розвантажувальні роботи з вантажем до 1500кг І самостійно вантажити його в транспортний засіб. Крім того, ця машина застосовується при розчищання завалів, що виникли після землетрусу, для цього вона оснащена допоміжним устаткуванням - відвалом бульдозера.
Екскаватор може виконувати вказані роботи в діапазоні температур від 233К (мінус 40 °С) до 313К (плюс 40 °С), а також виконувати роботи в темний час доби, для цього оснащений світловими приладами.
Технологія виробництва робіт показана на малюнку 2.2. і на малюнку 2.3.
Рис.2.1 Загальний вид екскаватора.
Рис.2.2. Процес затискач елементу.
Вигляд А
Вигляд В
2.3. Робота екскаватора на максимальному вильоті.
3. Розрахунок екскаватора ео-4321 з робочим устаткуванням затискач
3.1 Стрілопідйомний механізм
Допустимі значення відстаней до осі шарніра кріплення корпусу гідроциліндра до поворотної платформи.
хц < 0,5∙Допк+(0,1...0,15)=0,5∙1,5+0,1=0,85 м,
1/3
Допк=0,55∙m=0,55∙19,86=1,5 м,
де m – маса екскаватора, т;
Допк - діаметр опорний - поворотного круга, м;
де хц, Yц – орієнтовна відстань відповідно від осі опорно-поворотного круга і від рівня стоянки екскаватора до осі провушини корпусу гідроциліндра;
hпл - висота платформи, hпл=0,15 ... 0,25м.
Відстань по вертикалі від рівня стоянки екскаватора до осі повороту стріли
Yс= (Нв-Нк) /2+lз+R=(3-5.8) /2+2,75+ 1,3=2,15 м.
Розрахункові параметри, які необхідні для його вибору по нормах, рекомендується визначати по орієнтовних значеннях кута установки β і довжини 1 нерухомої ланки, повного кута повороту φ0 = 90° стріл і довжини плеча ρк зусилля, що розвивається на штоку гідроциліндра.
Приймаємо кут β= 40° і визначаємо орієнтовну довжину нерухомої ланки
L= (YС - Yп)/соsβ = (2,65 - 1,137)/cos40° =0,98 м
Розрахунковий хід поршня:
р = 2Lsin(φ0/2)= 20,98sin(90°/2)= 1,385 м
Орієнтуємося на близьке до вертикального напряму (µ=90°) осі гідроциліндра з повністю висунутим штоком, тоді відстань rк від осі повороту стріли до осі гідроциліндра, тобто довжина плеча зусилля на штоку:
Rк= lsin( µ - β)=0,98 sin(90° - 40°)= 0,75 м
Визначимо момент від сил тяжіння робочого устаткування з вантажем, за умови, що приведена до головки маса стріли mс.пр. =0,4∙2640=1056 кг:
Розрахунковий діаметр гідроциліндра: