3.7.3. Разработка грунта экскаваторами с рабочим оборудованием обратная лопата

Экскаваторы с оборудованием обратная лопата применяются для устройства каналов, котлованов, траншей, как в сухих, так и в водонасыщенных грунтах, с разгрузкой в отвал или в транспорт.

Следует отметить, что при одинаковых условиях продолжительность цикла у обратной лопаты меньше, а наполняемость ковша выше, чем у драглайна (особенно у экскаваторов с гидроприводом). А это значит, что производительность в сопоставимых условиях обратной лопаты больше, чем драглайна.

Поэтому, если позволяют размеры канала, предпочтение следует отдавать обратной лопате.

Рабочее оборудование обратной лопаты включает стрелу сварную из листового проката (моноблочную или составную), рукоять и ковш. Рабочее движение элементов оборудования в экскаваторах с механическим приводом осуществляется канатами, а с гидроприводом – гидроцилиндрами, в том числе и поворот ковша относительно рукояти.

Основные рабочие (технологические) параметры обратной лопаты представлены на рис. 3.9:

– наибольший радиус копания на уровне стоянки R_к – значения приводятся в технических характеристиках экскаваторов;

– наибольший радиус копания на уровне дна выемки глубиной Н_кi, зависящий от размеров элементов рабочего оборудования, координат пяты стрелы и глубины устраиваемого канала Н_кi:

Минимальный радиус копания R_min на уровне дна выемки:

– для экскаваторов с механическим приводом

– для экскаваторов с гидроприводом

Рис.

В приведенных формулах приняты следующие обозначения:

r_п, h_п – координаты пяты стрелы, соответственно радиус и высота;

l_к – условная длина ковша, измеряемая вдоль линии, проходящей через его зубья и касающейся его днища, от зубьев ковша до основания перпендикуляра, опущенного на эту линию и проходящего через ось шарнира «рукоять – ковш» (рис. 3.10);

Рис. 3.10. Кинематика рабочего оборудования для определения наибольшего шага

передвижки при смене забоя: а – драглайн; б – обратная лопата

Н_кi – глубина устраиваемой выемки;

l_рк – условная длина рукояти с ковшом, приближенно равная радиусу копания рукоятью;

l_{ср min} – наименьшее расстояние между пятой стрелы и шарниром «рукоять – ковш» в процессе устройства (ремонта) канала глубиной Н_кi, равное в первом приближении длине стрелы l_с;

h_к – условная высота ковша, приближенно равная радиусу копания ковшом.

Наибольшая кинематическая глубина копания Н_{к max}, – значения приводятся в технических характеристиках экскаваторов.

Радиус выгрузки R_в – расстояние по горизонтали от оси вращения платформы до центра тяжести ковша в момент разгрузки. Зависит от требуемой высоты выгрузки и для экскаваторов с гидроприводом определяется следующей зависимостью:

В технических характеристиках экскаваторов обычно приводится радиус выгрузки при максимальной высоте выгрузки Н_{в max} (рис. 3.9).

В экскаваторах с механическим приводом ковш неповоротный относительно рукояти, поэтому разгрузка осуществляется поворотом рукояти «от себя». В связи с этим процесс разгрузки не фиксирован во времени и в пространстве – различают «начало» и «конец» разгрузки и соответственно высоту и радиус «начала» и «конца» разгрузки. Кстати, это явление несколько затрудняет работу экскаватора при погрузке в транспорт.