Технология и организация строительства лесовозной дороги в огу "Донское лесничество" с обоснованием применения в качестве ведущей машины экскаватора ЭО-5124, оснащенного системой безопасности производства работ

1. Заготовка древесины в хлыстах от рубок различного вида и особенно от рубок ухода очень затруднительна и нецелесообразна, поэтому следует перепроектировать технологический процесс на сортиментную заготовку.

2. Вывозка лесоматериалов производится неспециализированным подвижным составом в хлыстах при значительном использовании автомобильных дорог общего использования, что не всегда безопасно. Предлагается организовать вывозку заготовленных круглых лесоматериалов (сортиментов) непосредственно от места повала (с лесосеки) сортиментовозами на базе автомобиля КАМАЗ (ТМ-45-03).

3. Вывозка древесины производится хаотично, т. е. графиков движения подвижного состава и управление им не ведется, поэтому на лесном складе бывает такая ситуация: неизвестно где находится и когда прибудет лесовозный автопоезд. При организации заготовки на базе сортиментовоза КАМАЗ (ТМ-45-03) необходимо внедрить четкие графики движения и соблюдать их.

4. Вместе с этим вывозка хлыстов с лесосеки производится по грунтовым лесным дорогам, по квартальным просекам и по дорогам общего пользования.

В целях улучшения этого положения при переходе на новый вид транспорта необходимо организовать ежегодное строительство лесовозных дорог с использованием специальной лесодорожной техники типа современных экскаваторов ЭО-5124 производства Воронежского объединения «ВЭКС».

2 Обоснование необходимости строительства дороги, технические показатели и основные проектные решения

2.1 Намечаемая транспортная сеть

Транспортные пути в современном состоянии на территории ОГУ «Донское лесничество» не в состоянии обеспечить современную производственную деятельность предприятия, не говоря уже о процессах интенсификации лесного хозяйства в ближайшее время.

Ежегодно донское лесничество затрагивает определенную сумму своего бюджета на строительство лесохозяйственных дорог. Однако, отсутствие дорожно-строительной техники, квалифицированных специалистов и малый объем финансирования вынуждает лесничество производить частичный ремонт лишь существующих лесных грунтовых дорог, путем подсыпки песка в пониженных местах, частичной профилировки и восстановления малых искусственных сооружений.

Обеспечение производственных процессов лесного хозяйства и связь лесных массивов с дорогами общего пользования и пунктами переработки древесины немыслимо без соответствующей дорожной сети. Оптимальная густота дорожной сети должна достигнуть к 2012 году 0,45 - 0,50 км/км2 автодорог круглогодичного пользования.

Оптимальная густота дорожной сети определена аналитическим методом, разработанным институтом «Союзгипролесхоз» с учетом всех видов и объемов лесохозяйственных и лесоэксплуатационных работ, местных климатических условий, рельефных и гидрогеологических условий и в увязке с сетью дорог общего пользования.

По данным лесоустроительных работ, перспективы развития лесного хозяйства, а также с учетом возможных перевозок других организаций грузооборот на 2011 год представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Грузооборот с учетом возможных перевозок других организаций

Лесничество	Объем перевозки ежегодно, т	Итого
	древесина от главного пользования и ЛВР	древесина от рубок, ухода и прочих пород	грузы на восстано- вительные работы	грузы от даров леса	грузы на прочие л/х работы
Верхнемамонское	10681	3616	270	-	-	14567
Нижнемамонское	9474	1210	581	-	-	11265
Ольховатское	15315	1888	287	-	-	17490
ВСЕГО:	43322

Соотвествие с производственным расчетом установлена густота дорог и их протяженность в показателях, приведенных в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Установленная густота и протяженность транспортной сети

Наименование лесничества	Общая площадь в тыс. га	Расчетная густота сети, км на 1000 га	Необходимая протяженность дорог, км
Верхнемамонское	5,870	-	21,3
Нижнемамонское	2,717	-	-
Ольховатское	7,569	-	-
ВСЕГО:	16,156	0,43	63

Учитывая имеющуюся и намеченную в перспективе дорожную сеть общего пользования и существующие лесные дороги круглогодичного пользования, необходимо ежегодно иметь определенный объем запроектированного строительства новых лесовозных и лесных дорог другого назначения.

Намечаемая транспортная сеть в зависимости от своего назначения подразделяется на дороги III типов.

I тип - магистральные дороги - объединенные дороги II и III типов и соединяющие лесные массивы с дорогами общего пользования, железнодорожными станциями и т.д.

II тип - дороги, обслуживающие отдельные части территории лесного фонда и имеющие выход на магистральные направления или дороги общего пользования, дороги, соединяющие обособленные небольшие лесные массивы, лесничества, цеха переработки древесины и т.д. дороги, ведущие к базисным механизированным лесопитомникам и подъезды к осушаемым площадкам.

III тип - дороги специального назначения, служебно-эксплуатационные дороги мелкооперативной сети, противопожарные дороги, дороги к временным питомникам, кордонам.

По грузообороту к дорогам I типа относятся дороги с объемом перевозки более 15,0 тыс. тонн ежегодно, от 5,0 до 15,0 тыс. тонн по II-му типу и менее 5,0 тонн к III-му типу дорог.

Из общего количества дорог, намеченных к строительству, с учетом капитальных существующих дорог проектируется построить автомобильные дороги по их типам, следующей протяженности по кустовым лесничествам (смотри таблицу 2.3)

Таблица 2.3 - Проектируемое строительство автодорог по их типам в следующих объемах

Лесничество	Проектируется новых дорог, км.	В том числе
		I тип	II тип	III тип
Верхнемамонское	13	3	5	5
Нижнемамонское	11	2	5	4
Ольховатское	17,5	4,5	7	6
ВСЕГО:	41,5	9,5	17	15

Основные технические нормы проектирования вновь строящихся дорог следует принять в соответствии с «Указаниями по строительству лесохозяйственных автомобильных дорог», разработанных институтом «Союзгипролесхоз» Нормы представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Основные технические нормы проектирования

Наименование технических норм	Един. изм.	Тип дорог
		I	II	III
Расчетная скорость движения	км/ч	60	60	40
Ширина земляного полотна	м	6,5	6,5	4,5
Ширина проезжей части	м	3,5	3,5	-
Продольный уклон: - нормальный - максимальный	% %	40 90	40 90	90 110
Расчетное расстояние видимости: - поверх дороги - автомобиля	м м	75 150	75 150	50 100
Радиус кривых в плане: - нормальный - минимальный	м м	400 125	400 125	400 60
Радиус вертикальных кривых: - вогнутых - выпуклых	м м	1500 7500	1500 2500	1000 1000

Тип дорожных одежд принят на данных дорогах следующий:

- I типа - гравийное, грунтощебеночное, толщина по оси по расчету не менее 15 см;

- II типа - грунтовое, улучшенное каменными добавками, толщина по оси по расчету;

- III типа - без дорожной одежды, спрофилированное грунтовое полотно.

Искусственные сооружения приняты на временных водотоках -- деревянные мосты.

Развитие дорожной системы вызывает и резкое увеличение подвижного состава тяговых автомобилей и автоприцепов.

2.2 Основные проектные решения

2.2.1 План и продольный профиль

В основу проектирования лесохозяйственных, лесовозных дорог положена инструкция по проектированию лесохозяйственных дорог ВНС-7-82.

Таблица 2.5 - Нормы проектирования дорог в плане и продольном профиле, принятые в зависимости от расчетной скорости движения

Показатели	Нормы проектирования
Тип (категория) дороги	I
Расчетная скорость движения, км/ч	50
Наибольший продольный уклон, %	27
Минимальный радиус вертикальных кривых, м: - выпуклых - вогнутых	2177 1000
Расчетное расстояние видимости в плане и профиле, м: - поверхности дорог - встречного автомобиля	100 200

На горизонтальных кривых в плане дорога с радиусом менее 400 м проектом предусматривается устройство виражей с поперечным уклоном 20% и отчетом на протяжении переходной кривой или неприлегающей к кривой.

На участке трассы, относящейся ко II и III типу местности и степени увлажнения, возвышение низа дорожной одежды принято в соответствии с требованиями ВСН-7-82 и при наличии грунтов для отсыпки земельного полотна в законченном виде.

Продольный профиль, проектируемый к строительству лесовозной дороги, представлен на листе 2, а план ее трассы на листе 3 (см. графическую часть).

2.2.2 Подготовительные работы

Перед началом строительства дороги в условиях растущих лесонасаждений, необходимо произвести расчистку дорожной полосы от оставшегося после валки леса, кустарника, камней, пней и корней, снять растительный слой.

Технические решения и обоснование постоянного и временного отвода, ширина рубки просеки принятая в соответствии с «Нормами отвода земель для автомобильных дорог» СН-467-74 и с учетом размещения земельного полотна и его устройств.

Ширина и местоположение участков корчевки и срезки пней и объемы работ, назначенные в соответствии с техническими решениями проекта и требованиями ВСН-7-82.

2.2.3 Земляное полотно

Ширина земляного полотна на прямых участках дорог назначена в соответствии с инструкцией по проектированию лесохозяйственных дорог ВСН-7-82 по принятому типу (категории) дорог и равна 6,5 м.

Ширина земельного полотна увеличивается в пределах круговой кривой на величины 1,0; 0,8; 0,6; 0,5 м при радиусах 100, 200, 300, 400 метров согласно грузового направления.

Конструкция земельного полотна запроектирована в соответствии с «Указаниями по проектированию земельного полотна железных и автомобильных дорог» СН-449-72, в зависимости от типа (категории) дороги, типа дорожной одежды, местных рельефных и гидрологических условий.

Земляное полотно предполагается сооружать бульдозером и скрепером в невысоких насыпях, чередующихся с небольшими выемками и отсыпной насыпи из кюветов - резервов, выемок и привозного грунта из сосредоточенных резервов.

Грунты земельного полотна характеризуются данными приведенными в таблице 2.6.

Конструкции поперечных профилей, которые легли в основу проекта земляного полотна в несложных рельефных и гидрологических условиях приведены в графической части (лист 4) и дана привязка по типам к продольному профилю по пикетам.

Объем земельных работ по устройству земляного полотна подсчитан с учетом коэффициента уплотнения грунтов земляного полотна 1,05 и поправок на дорожную одежду, замену грунта, осадку на болоте, уширение на круговых кривых. Ниже, в таблице 2.6. приводится характеристика грунта земляного полотна.

Таблица 2.6 - Характеристика грунтов земельного полотна

Грунты	Объемная масса грунта, т/м3	Естественная влажность, %	Характеристика пластичности, %	Коэффициент концентрации, м/с.дт.	Угол откоса, град.	Группа грунтов по трудности разработки, механизмы
	Природная влажность	Насыпного		Граница текучести	Граница	Число пластичности			экскаватором	бульдозером	скрепером
Песок мелкий	1,49	-	10	-	-	-	-	32…34	I	II	II
Песок средней крупности	1,47	-	5	-	-	-	-	33	I	II	II
Суглинок тяжелый	1,83	-	25	32	20	12	-	-	II	II	III
Торф	1,2	-	70	-	-	-	-	-	I	I	-

Из данной таблицы видно, что преобладают песчаные грунты. Величина продольных уклонов по дну канав и кюветов приведены на продольном профиле дороги (графическая часть лист 2), а характеристика канав и кюветов поперечного сечения дана в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Характеристика канав и кюветов поперечного сечения

Наименование	Грунты	Сечение	Ширина по дну, м	Откосы
				внутренний	внешний
Кюветы	Песок мелкой и средней крупности	Трапециидальное	4-6	1:1,5	1:1,5

2.2.4 Искусственные сооружения

К малым искусственным сооружениям относятся мосты и различные трубы, площадь водосборного бассейна которых не превышает 100 км2. К большим искусственным сооружениям относятся мосты, предназначенные для пропуска воды, стекающей с площади, превышающей 100 км2. длина таких мостов, как правило, превышает 100 м.

Проектируемая дорога пересекает сеть периодически действующих водотоков, на которых, на основании технико-экономических расчетов проектом предусмотрено сооружение крупных железобетонных труб, отверстием 0,8 м.

Расходы воды на пике расчетных гидрограф паводков определены согласно СНиП 2.01.14-83. С вероятностью превышения 1 раз в 10 лет. Технические условия проектирования СНиП 2.05.03-84.

2.2.5 Дорожная одежда

Расчет дорожной одежды производится в соответствии с «Инструкцией по проектированию дорожных одежд не жесткого типа» ВСН-46-85 и перспективным объемом перевозок. Расчетные данные представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Исходные данные для расчета дорожной одежды

Наименование дороги или участка	Климатическая зона	Тип местности	Наименование грунта	Объем перевозок, тыс.т.	В т.ч. по типам транспортных средств	Расчетные показатели
						Группа автомобиля	Интенсив-ность воздействия нагрузок на дороги.
Ольховатка ур. Ножки	II	I-III	Пески мелкой и средней крупности	22,7	Зил-130 +ТМЗ-80ЗЛ	А	18

В соответствии с расчетной интенсивностью движения, типом тягового автомобиля, а также с учетом существующих и возможных поставок дорожно-строительных материалов в проекте рассмотрен один из вариантов устройства дорожной одежды по приведенным данным в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Основные технические показатели дорожной одежды

Наименование дороги или участка	Тип дорожной одежды	Тип профиля	Поперечный профиль	Уклон на прямом участке
			Ширина, м
			Земляного полотна	Проезжей части	Укрепление обочины	Проезжей части	Обочины
Ольховатка- ур. Ножки	переходный	серповидный	6,5	4,5	1,0	40	50

Ширина проезжей части увеличивается на участках кривых:

а) при правых поворотах в грузовом направлении и радиусах 100 м - 2,3 м; 300 м - 1,0 м; 400 м - 0,8 м;

б) при левых поворотах соответственно при радиусах 100 м - 1,1 м; 200 м -0,9 м; 300 м - 0,6 м; 400 м - 0,5 м.

Разгон уширения проезжей части осуществляется на прилегающем к кривой прямом участке протяженностью 10 м.

2.2.6 Безопасность движения, обстановка и принадлежности дороги

В соответствии с требованиями «Инструкций по проектированию лесохозяйственных дорог» ВСН-7-82 проектом предусмотрен комплекс мероприятий, обеспечивающих безопасность движения расчетного автомобильного подвижного состава ЗИЛ-130 + ТМЗ-803Л с расчетной среднегодовой интенсивностью движения 50 км/г по проектированию дороги I типа при ширине земляного полотна 6,5 м, проезжей части 4,5 м.

В целях наиболее полного использования транспортными средствами проезжей части дороги предусмотрено устройство серповидного профиля дорожной одежды.

Выбор периметров в плане продольного и поперечного профилей в сочетании с шириной разрубки полосы обуславливается при принятой расчетной скорости расчетную видимость:

- 200 м - встречного автомобиля;

- 100 м - поверхности дороги;

- 30 м боковая видимость на пересечениях, съездах и примыканиях - 30 м.

В целях уменьшения опасности в аварийных ситуациях предусматривается:

- на насыпях высотой до 1 м устройство пологих откосов до 1 : 3;

- устройство ограждений из деревянных столбиков.

Столбы ограждений устанавливаются на обочинах на расстоянии не менее 1 м от края проезжей части. Участки и места ограждений показываются в видимости ограждений.

Для устойчивости и равномерного движения принятых в проекте транспортных средств с расчетной скоростью на горизонтальных кривых с радиусом 400 м и менее устраиваются виражи с односкатным (в сторону вогнутости) поперечным уклоном 20 %. И дополнительно уширяется проезжая часть.

На проезжей грунтовой дороге запроектировано два съезда типа II-III согласно типовым решениям «Примыкания и пересечения лесных автомобильных дорог в одном уровне».

Для обеспечения безопасности движения, ориентировки водителя и проведение эксплуатационной службы, проектируемая дорога и съезды оборудуются дорожными знаками, форма, размеры, оборудование которых, а также места установки, приняты согласно ГОСТ 10807-78 и ГОСТ 23457-86.

Все дорожные знаки изготавливаются из круглого леса и устанавливаются на присыпных бермах.

Места расстановки знаков, показаны на планах трассы. В процессе эксплуатации проект рекомендует в период интенсивной вывозки древесины в хлыстах по дороге дополнительно устанавливаются знаки, запрещающие движение постороннего транспорта.

3 Выбор и обоснование ведущей машины комплекта

3.1 Назначение и классификация одноковшовых экскаваторов

Одноковшовые экскаваторы по назначению делятся на следующие основные типы: строительные универсальные, карьерные и специального назначения. В справочнике рассматриваются наиболее распространенные строительные и карьерно-строительные одноковшовые экскаваторы с ковшами вместимостью от 0,25 до 2,5 м3, которые являются универсальными экскаваторами, т. е. могут работать с различными видами сменного рабочего оборудования.

По типу ходового устройства экскаваторы бывают гусеничные (Г), в том числе с увеличенной поверхностью гусениц (ГУ), позволяющей работать на слабых грунтах; пневмоколесные (П); на специальном шасси автомобильного типа (СШ), имеющем отдельный двигатель передвижения; на шасси грузового автомобиля (А); на базе трактора (Тр); прицепные, не имеющие собственного привода для передвижения (Пр).

По исполнению рабочего оборудования экскаваторы могут быть с гибкой (канатной) подвеской - рабочее оборудование подвешено на канатах и приводится ими в движение; с жесткой подвеской - элементы рабочего оборудования соединены шарнирно и приводятся в действие гидроцилиндрами; с телескопическим рабочим оборудованием - выдвижение и втягивание стрелы являются рабочими движениями.

Экскаваторы с гибкой подвеской имеют, как правило, механический привод, а экскаваторы с жесткой подвеской и телескопическим рабочим оборудованием - гидравлический привод.

По массе и мощности экскаваторы делятся на размерные группы, каждой из которых соответствует набор ковшей разной вместимости для различных грунтов и видов рабочего оборудования.

В конструкции экскаватора с гидроприводом имеются следующие основные агрегаты и механизмы: силовая установка, гидрооборудоаание, рабочее оборудование, механизм поворота, механизм передвижения.

Силовая установка служит для вращения гидронасосов, создающих давление в гидросистемах экскаватора. Силовая установка, как правило, состоит :из дизеля и его систем - питания, охлаждения и смазочной. На экскаваторах ЭО-4121 и ЭО-5122 дизель вращает также вспомогательный генератор переменного тока, который дает энергию для обогрева кабины и других нужд.

Гидрооборудование состоит из насосов, гидродвигателей (гидроцилиндров и гидромоторов), клапанно-распределительной аппаратуры и трубопроводов. Для управления гидрораспределителями экскаватора применяют или механические системы (для машин с ковшом вместимостью до 1 м3), или системы гидравлического сервоуправления (для более тяжелых экскаваторов).

Рабочее оборудование экскаваторов состоит из шарнирно-сочлененных между собой элементов, приводимых в движение гидроцилиндрами. Шарниры представляют собой подшипники скольжения, смазка к которым поступает по смазочным канавкам через масленки.

Механизм поворота имеет привод от отдельного гидромотора, который через редуктор вращает бегунковую шестерню, находящуюся в зацеплений венцом опорно-поворотного устройства.

На ходовой части установлено два гидромотора, каждый из которых вращает через редуктор ведущую звездочку одной из гусеничных лент.

Гидравлические экскаваторы имеют, как правило, несколько видов сменного рабочего Оборудования, основные из них - прямая и обратная лопаты и грейфер. Кроме того, эти экскаваторы могут быть оснащены специальными видами сменного рабочего оборудования, например, погрузчиком, рыхлителем, краном, гидромолотом ударного действия для разрушения скальных пород.

3.2 Анализ конструкции одноковшовых экскаваторов зарубежного производства ведущих фирм

3.2.1 Анализ конструкции экскаватора Caterpillar 325D

На рисунке 3.1 представлен общий вид экскаватора Caterpillar 325D.

Рисунок 3.1 - Общий вид экскаватора Caterpillar 325D

Экскаватор оснащен двигателем Cat C7 с технологией ACERT. Гидравлическая система данного экскаватора отличается высокой надежностью и обеспечивает превосходную управляемость. При этом она обеспечивает повышенные значения усилия резания грунта, грузоподъемности и тягового усилия. Система управления рабочими орудиями позволяет использовать машину для решения широкого спектра задач. Режим увеличенной грузоподъемности позволяет повысить усилия в приводе навесного оборудования, поддерживая при этом превосходную устойчивость.

Просторная кабина с улучшенным обзором и удобным доступом к органам управления. Полноцветный графический дисплей в доступной форме отображает информацию о работе машины. В целом, новая кабина создает комфортные условия работы оператора.

Применяемые компанией Caterpillar конструктивные схемы и технологические процессы обеспечивают повышенную прочность и долгий срок службы силовых элементов конструкции машины. В стандартной комплектации узлы "палец-втулка" гусеничной ленты экскаваторов 325D герметизированы и смазаны консистентной смазкой. Благодаря устойчивости, длительному сроку службы и малой трудоемкости обслуживания ходовых частей, экскаваторы Caterpillar обладают высокой устойчивостью и мобильностью.

Стрелы и рукояти Caterpillar разработаны с расчетом на высокую производительность и длительный срок эксплуатации. Три типа стрел и четыре типа рукоятей, устанавливаемых в различных сочетаниях, позволяют использовать экскаватор для решения самых разнообразных задач. Пальцы шарниров рычажного механизма навески ковша были усилены для повышения надежности и увеличения срока службы. Все стрелы и рукояти подвергаются термической обработке для снятия остаточных напряжений.

3.2.2 Анализ конструкции экскаватора Komatsu PC400/LC-7

На рисунке 3.2 представлен общий вид экскаватора Komatsu PC400/LC-7.

Рисунок 3.2 - Общий вид экскаватора Komatsu PC400/LC-7

На этом экскаваторе установлен высокомощный двигатель с электронным управлением двигатель Komatsu SAA6D125E мощностью 246 кВт (330 л.с.) является одним из самых мощных в своем классе.

Повышение поперечной устойчивости достигается благодаря увеличению массы противовеса (330 кг) и улучшенной сбалансированности корпуса машины.

Благодаря улучшению поперечной устойчивости модели PC400 повысилась грузоподъемность машины.

Экскаватор оборудуется рабочим оборудованием: прямая и обратная лопата.

Вероятность повреждения нижней части поворотной рамы при передвижении по скальному грунту снижена благодаря увеличению зазора между поворотной рамой и гусеницей.

Объем новой кабины PC400-7 увеличен на 14 %, что обеспечивает дополнительные комфортные условия работы. Большая кабина делает возможным наклон сиденья с подголовником назад в полностью горизонтальное положение.

3.2.3 Анализ конструкции экскаватора Volvo EC360B

На рисунке 3.3 представлен общий вид экскаватора Volvo EC360B.

Рисунок 3.3 - Общий вид экскаватора Volvo EC360B

Данный экскаватор укомплектован дизельным двигателем Volvo, разработанным специально для работы на экскаваторах, низкоэмиссионный 4-тактный дизель жидкостного охлаждения с прямым впрыском, турбонаддувом и доохладителем воздуха и отличается топливной экономичностью, малошумностью и долговечностью.

Гидросистема ASWM (Automatic Sensing Work Mode) спроектирована так, чтобы обеспечить высокие производительность, мощность выемки и точность маневрирования при топливной экономичности. Суммирование потоков, их распределение с учетом приоритетов поворотной системы, стрелы и рукояти и регенерация потоков рукояти и стрелы обеспечивают оптимальные рабочие характеристики.

Рабочее оборудование представляет собой односекционную моноблочную стрелу, рукоять и ковш.

Ходовая тележка с прочной Х-образной рамой стандартно включает гусеничные цепи со смазкой и уплотнениями.

Каждая гусеница приводится в действие автоматически переключаемым 2-скоростным гидромотором. Многодисковые тормоза гусениц включаются пружинами и отпускаются гидравлически. Ходовые гидромоторы, тормоза и планетарные передачи надежно защищены рамой.

Кабина оператора имеет удобный доступ, широкую дверь и отличный обзор во все стороны. Поглощающие удары и вибрацию гидроамортизированные опоры и звукопоглощающая облицовка обеспечивают низкий уровень шума в кабине. Верхнее стекло переднего окна легко сдвигается под потолок, а нижнее - снимается и хранится в двери.

3.2.4 Анализ конструкции экскаватора Hitachi ZX500 LC

На рисунке 3.4 представлен общий вид данного экскаватора.

Рисунок 3.4 - Общий вид экскаватора Hitachi ZX500 LC

Поворотная рама - прочная сварная коробчатая конструкция с применением тяжелых стальных пластин для обеспечения жесткости. Рама с Д-сечением для обеспечения сопротивления деформации.

Ходовая часть тракторного типа. Сварная рама гусениц с использованием специально подобранных материалов. Боковая рама приварена к раме тележки. Заполненные смазкой катки гусеницы, натяжные колеса и приводные звездочки с плавающими уплотнениями.

Гусеничные трехребровые башмаки изготовлены из литьевого сплава индукционной закалки. Кроме того, доступны гусеницы с треугольными и плоскими башмаками. Термически обработанные пальцы цепи с противогрязевыми уплотнениями. Гидравлические (смазкой) натяжители гусеничной цепи с амортизирующими витыми пружинами.

Стрела и рукоять имеют сварную, коробчатую конструкцию. Доступны различные варианты стрел и рукоятей. Ковш - сварная конструкция из высокопрочной стали. ZAXIS 520LCH предназначен для тяжелых работ и оснащен усиленной H-стрелой или BE-стрелой и H-рукоятью или BE-рукоятью.

3.3 Анализ конструкций одноковшовых экскаваторов отечественного производства

3.3.1 Анализ конструкции экскаватора ЭО-4121А

Общий вид этого экскаватора представлен на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Общий вид экскаватора ЭО-4121А

Это полноповоротный гидравлический экскаватор ЭО-4121А предназначен для земляных работ в грунтах I-IV категорий и предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтах. Он применяется для разработки карьеров, рытья котлованов, траншей, каналов, погрузки грунта и сыпучих материалов при температуре окружающего воздуха от +40 до -40° С.

Экскаватор состоит из гусеничной ходовой части, поворотной платформы с механизмами и кабиной и рабочего оборудования.

Опорной базой экскаватора является гусеничная тележка, привод которой осуществляется от двух гидромоторов и бортовых редукторов. В конструкции ходовой части предусмотрена возможность установки уширенных звеньев, что обеспечивает снижение удельного давления на грунт до 0,04 МПа (0,4 кгс/см2) и позволяет работать на слабых и переувлажненных грунтах. На тележку через опорно-поворотное устройство роликового типа опирается поворотная платформа, вращение которой осуществляется механизмом поворота.

Силовая установка состоит из дизельного двигателя А-01М и аксиально-поршневого сдвоенного насоса.

Все гидроцилиндры, за исключением гидроцилиндра открывания днища ковша прямой лопаты (или поворота грейфера), унифицированы и различаются только ходом штока.

Управление гидрораспределителями осуществляется рычагами и педалями, расположенными в кабине машиниста.

Экскаватор оборудован системой предпускового подогрева двигателя и осветительными приборами, обеспечивающими возможность работы в любое время суток.

В этой машине по сравнению с ранее выпущенным ЭО-4121 значительно повышена надежность работы гидроцилиндров.

Установлен четырехпозиционный золотник управления гидроцилиндрами подъема стрелы с промежуточной позицией (вместо трехпозиционного), обеспечивающий плавающее положение гидроцилиндров и опускание стрелы под действием собственного веса.

Кабина машиниста установлена на амортизаторах, упрощена конструкция системы управления, применено унифицированное мягкое регулируемое по вертикали и горизонтали сиденье на амортизаторах. Уровень шума в машине снижен до 79 дБА. Модернизация позволила повысить надежность и долговечность машины, улучшить ее эргономические показатели и повысить производительность.

Экскаватор может работать с различным сменным рабочим оборудованием: обратной лопатой со стандартной и удлиненной рукоятями и ковшами различной емкости и назначения (обычным, для скальных грунтов, узким, увеличенной емкости, а также специальным профильным); прямыми лопатами с неповоротными и поворотными ковшами; погрузочным оборудованием; грейфером со сменными челюстями различной ширины и удлинителем; рыхлителем; гидромолотом СП-62; оборудованием захватно-клещевого типа с однозубым или трехзубым рыхлителем. Все виды рабочего оборудования, кроме оборудования прямого копания, могут использоваться как с моноблочной, так и с составной стрелой.

3.3.2 Анализ конструкции экскаватора ЭО-4124

Общий вид этого экскаватора представлен на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 - Общий вид экскаватора ЭО-4124

Данный одноковшовый универсальный экскаватор ЭО-4124 с гидравлическим приводом на ходовом устройстве тракторного типа предназначен для земляных работ в грунтах I-IV категорий и предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтах.

Силовая установка состоит из дизельного двигателя со стартерным запуском и сдвоенного насоса. Двигатель снабжен предпусковым подогревателем, а гидросистема - системой разогрева рабочей жидкости, что облегчает пуск экскаватора в холодное время года.

Гидросистема позволяет совмещать три любые рабочие операции и осуществлять опускание стрелы под действием собственного веса, что обеспечивает высокую производительность машины.

Кабина машиниста экскаватора имеет систему обогрева, теплозвукоизоляцию и вентиляцию. Для работы в жарких районах предусмотрена установка кондиционера. Управление основными операциями осуществляется от двух рукояток и двух педалей.

Гусеничные ленты экскаватора имеют сменные башмаки шириной 600, 750 и 900 мм, которые устанавливают в зависимости от плотности грунта.

Экскаватор может быть поставлен со сменным рабочим оборудованием обратной и прямой лопат с ковшами от 0,3 до 1,25 м3, специальными профильным и зачистным ковшами, напорным грейфером с поворотной головкой, тремя видами сменных челюстей различной ширины и удлинителем, что позволяет работать в стесненных условиях и рыть узкие траншеи глубиной до 10,6 м, а также рыхлителем, гидромолотом, оборудованием захватно-клещевого типа с одно- или трехзубым рыхлителем со стрелами и рукоятями различного исполнения.

Экскаватор ЭО-4124 установлен на гусеничном ходу тракторного типа, который имеет увеличенное до 155 кН тяговое усилие за счет повышения передаточного отношения бортовых передач и повышенного до 25 МПа рабочего давления в гидросистеме. Долговечность ходового устройства экскаватора ЭО-4124 увеличена не менее чем в 3 раза, что достигнуто применением ходовых цепей с закрытыми шарнирами трактора Т-130, цевочным зацеплением ведущей звездочки, применением опорных элементов с резинометаллическими уплотнениями.

Повышена прочность металлоконструкций ходовой рамы.

Наибольшей конструктивной переработке подвергнуты гусеничная тележка, гидросистема и механизм поворота.

3.3.3 Анализ конструкции экскаватора ЭО-4125

На рисунке 3.7 представлен общий вид этого экскаватора.



Рисунок 3.7 - Общий вид экскаватора ЭО-4125

Экскаватор ЭО-4125 предназначен для разработки грунтов I-IV категорий и предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов V-VI категорий с величиной кусков не более 400 мм.

Экскаватор используется для разработки карьеров, рытья котлованов, траншей, каналов, а также для погрузки грунта и сыпучих материалов.

Специальные рабочие органы - гидромолот, клещевой захват, рыхлитель - позволяют вести вскрышные работы на мерзлых и скальных грунтах.

Экскаватор состоит из гусеничной ходовой части, поворотной платформы с механизмами и агрегатами гидросистемы, кабины и рабочего оборудования.

Опорной базой машины является гусеничная тележка, привод которой осуществляется от двух аксиально-поршневых гидромоторов через редукторы.

Гусеничный ход тракторного типа. Башмаки для лучшего сцепления с грунтом имеют три грунтозацепа в виде гребней. Предусмотрена установка башмаков шириной 600, 750 или 900 мм. Возможность использования уширенных башмаков обеспечивает снижение удельного давления на грунт до 0,043 МПа и улучшает условия передвижения и работы экскаватора на слабых и переувлажненных грунтах.

На гусеничную тележку через опорно-поворотное устройство роликового типа опирается поворотная платформа. Ее вращение осуществляется механизмом поворота, состоящего из гидромотора, трехступенчатого редуктора, тормоза и зубчатого колеса, входящего в зацепление с зубчатым венцом поворотной роликовой опоры.

Силовая установка состоит из дизельного двигателя и сдвоенного регулируемого аксиально-поршневого насоса с регулятором мощности.

Кабина машиниста цельносварная, установлена на резиновых амортизаторах. Кабина оборудована вентилятором и отопителем. При эксплуатации в районах с жарким климатом на экскаваторе устанавливается автономный транспортный кондиционер.

3.3.4 Анализ конструкции экскаватора ЭО-5122

На рисунке 3.8 представлен общий вид данного экскаватора.

Рисунок 3.8 - Общий вид экскаватора ЭО-5122

Полноповоротный гидравлический экскаватор ЭО-5122 предназначен для земляных работ в грунтах I-IV категорий, а также в предварительно разрыхленных мерзлых и скальных породах с размером кусков не более 600 мм при температуре окружающего воздуха от +40 до -40°С.

Экскаватор состоит из поворотной платформы с механизмами и капотами, ходовой части и рабочего оборудования. На поворотной платформе размещены дизельный двигатель ЯМЗ-288Г, насосы, гидромотор поворота, трубопроводы и другие элементы гидрооборудования.

Гусеничный ход многоопорный, жесткого типа. В состав ходовой части входят сварная рама, механизмы привода гусениц, гусеницы с опорными и поддерживающими катками.

Направляющие колеса гусениц снабжены натяжным механизмом. К раме болтами крепится роликовая поворотная опора. В левой передней части поворотной платформы находится кабина машиниста, в которой сосредоточено управление машиной.

На экскаваторе устанавливаются следующие виды сменного рабочего оборудования: прямая лопата, унифицированная обратная лопата, обратная лопата, погрузчик, грейфер, рыхлитель.

3.3.5 Анализ конструкции экскаватора ЭО-5123

Общий вид данного экскаватора представлен на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 - Общий вид экскаватора ЭО-5123

Универсальный гидравлический экскаватор ЭО-5123 на гусеничном ходу тракторного типа рассчитан на применение в строительстве и других отраслях народного хозяйства при разработке карьеров, котлованов, траншей в грунтах I-IV категорий и предварительно разрыхленных скальных грунтов с величиной кусков не более 600 мм, а также при разработке глубоких выемок под возведение сооружений способом «стена в грунте» при температуре окружающего воздуха от -40 до +40° С.

Гусеничный ход тракторного типа имеет повышенную надежность и долговечность; полноповоротная платформа снабжена роликовым однорядным опорно-поворотным устройством с внутренним зацеплением.

В задней части поворотной платформы находится силовая установка, состоящая из дизельного двигателя с раздаточным редуктором и установленными на нем двумя насосами.

Гидропривод машины двухпоточный с автоматическим суммированием потоков при осуществлении любого одного движения рабочего оборудования и автоматической автономизацией потоков при одновременном включении любых двух движений рабочего оборудования и поворота платформы. Для питания и реверсирования гидродвигателей основных механизмов используются два моноблочных гидрораспределителя.

Экскаватор агрегатируется следующим рабочим оборудованием: обратная лопата, прямая лопата.

3.3.6 Анализ конструкции экскаватора ЭО-5124

Общий вид данного экскаватора представлен на рисунке 3.10.

Рисунок 3.10 - Общий вид экскаватора ЭО-5124

Полноповоротный одноковшовый гусеничный экскаватор ЭО-5124 предназначен для разработки грунтов I-IV категорий и предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов с величиной кусков не более 600 мм в интервале температур окружающей среды от -40 до +40° С. Экскаваторы ЭО-5124 используются для разработки карьеров, рытья котлованов, траншей, каналов и других подобных сооружений, а также для погрузочно-разгрузочных работ.

Более подробное описание представлено в разделе 4.7.1.

3.4 Техническая характеристика экскаваторов

В таблице 3.1 представлена техническая характеристика проанализированных экскаваторов.

Таблица 3.1 - Техническая характеристика экскаваторов

Наименование параметров	Ед. изм.	Марка экскаватора зарубежного производства	Марка экскаватора отечественного производства
		Caterpillar 325D	Komatsu PC400/LC-7	Volvo EC360B	Hitachi ZX500 LC	ЭО-4121А	ЭО-4124	ЭО-4125	ЭО-5122	ЭО-5123	ЭО-5124
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1 Двигатель: - модель	-	Cat C7 с технологией ACERT	Комацу SAA6D125E 3	D10B EAE2	Isuzu AH-6WG1XYSA-01	А-01М	А-01М	А-01М	ЯМЗ-238Г	ЯМЗ-238Г	ЯМЗ-238Г
- мощность	кВт	140	246	198	260	95	95	95,7	125	125	125
2 Наибольшая скорость передвижения экскаватора	км/ч	5,3	5,5	4,5	4,0	2,9	2,5	2,5	2,4	2,2	2,2
3 Преодолеваемый при работе угол наклона	град	-	35	35	35	22	22	26	20	20	31
4 Наибольшее усилие копания - прямой лопаты	кН	-	240	182	231	120	120	121	177	176,6	200
- обратной лопаты		-	277	208	250	126	142	149	188	181,5	210
5 Колея экскаватора	м	-	2,74	2,74	2,92	2,35	2,33	2,35	2,45	2,51	2,51
6 Ширина поворотной платформы	м	-	3,34	2,99	3,53	3	3	3	3	3	3
7 Ширина гусеничного хода	м	-	3,34	3,34	3,67	2,93	2,93	2,95	3,10	3,14	3,14
8 Просвет под поворотной платформой	м	-	1,32	1,21	1,43	0,93	0,99	1,08	1,06	1,08	1,116
9 База экскаватора	м	-	4,02	4,24	4,25	2,75	3	3	3,12	3,12	3,18
10 Масса	т	31,4	41,4	36,5	49,5	19,2	24,5	21,4	35,8	38,3	39

Основными параметрами является мощность двигателя и наибольшее усилие копания. Среди представленных зарубежных экскаваторов самым мощным является Hitachi ZX500 LC, а среди отечественных - ЭО-5124. Среди зарубежных экскаваторов наибольшим усилием копания обладает Komatsu PC400/LC-7, а среди отечественных - ЭО-5124. Проанализировав таблицу, можно сделать вывод, что экскаватор ЭО-5124 является наиболее оптимальным и доступным экскаватором отечественного производства, подходящим к нашим производственным условиям.

Общий вид и техническая характеристика экскаватора ЭО-5124 представлены в графической части (лист 5).

3.5 Направления совершенствования конструкций одноковшовых экскаваторов

Основное направление совершенствования конструкций гидравлических экскаваторов - улучшение основных показателей (предусматривается снижение удельной металлоемкости, увеличение емкости ковшей, радиусов и глубины копания грунта, уменьшение продолжительности цикла, улучшение проходимости и транспортабельности); повышение универсальности машин благодаря расширению номенклатуры сменного рабочего оборудования и рабочих органов.

Так, на экскаваторах ЭО-3322Б и ЭО-4121А число видов сменного рабочего оборудования и рабочих органов превысило 20 наименований.

Можно наметить ещё два направления развития экскаваторостроения:

1) специализация экскаваторов, т. е. создание машин, наиболее приспособленных к той работе, для которой они предназначены с учетом условий, в которых машины будут работать. Это в первую очередь относится к экскаваторам большой мощности и высокой производительности. Такое направление обеспечивает высокую производительность каждой единицы строительной техники и всего парка однотипных машин и снижает себестоимость единицы труда. При увеличении емкости ковша экскаватора его производительность растет быстрее, чем денежные издержки, связанные с работой экскаватора, а, следовательно, себестоимость единицы труда при укрупнении машин уменьшается. Вместе с этим обычно уменьшается и трудоемкость работы. В последнее время все чаще используют одноковшовые экскаваторы с ковшом емкостью 6, 8, 10, 15 и 20 м3. и более, дающие высокую производительность и относительно низкую стоимость переработки грунта;

2) универсализация экскаваторов, т. е. наделение их сменным рабочим оборудованием, дающим возможность использовать экскаватор по различному назначению: прямая лопата и обратная лопата, струг, засыпатель и выравниватель, кран, драглайн, грейфер, копер, трамбовщик и др. При этом на смену рабочего оборудования должно затрачиваться минимальное время. Это в первую очередь относится к экскаваторам малой и средней мощности.

Стремление снизить затраты времени и труда при замене рабочих органов привело к созданию специальных подвесок. Однако машинист все равно должен выходить из кабины и работать вручную.

Поэтому в настоящее время создаются специальные конструкций крепления рукояти к рабочему органу, используя которые, машинист может заменить рабочий орган, не выходя из кабины.

Постоянно совершенствуется ходовое оборудование.

Созданы машины на гусеничном ходу тракторного типа, ресурс которых до первого капитального ремонта в 2 - 3 раза больше. Это особенно важно для машин, передвигающихся своим ходом на большие расстояния, например при строительстве трубопроводов.

Фирмы «Акерман» (Швеция), «Катерпиллер» (США) и др. выпускают экскаваторы с раздвижным гусеничным ходом, позволяющим изменять ширину колеи. Так, например, на модели экскаватора Cat 245/56 гусеницы раздвигаются на 406 мм.

При совершенствовании систем гидропривода основное внимание уделяется переходу от систем низкого давления с нерегулируемыми насосами к системам с регулируемыми насосами высокого давления (24 - 40 МПа).

Создаются системы автоматического и дистанционного управления механизмами экскаваторов. Фирмы «Комацу» и «Хитачи» изготовляют экскаваторы с системой радиоуправления. Эту систему применяют в том случае, когда управление из кабины нежелательно или невозможно (например, подводные работы или работы в условиях высоких температур).

Гидравлические экскаваторы снабжены новым эффективным видом рабочего оборудования - гидромолотом, с помощью которого разрушают бетонные основания, старую кирпичную кладку, рыхлят мерзлые грунты и каменистые включения.

Проведенные исследования показали, что лучшими являются многомоторные гидравлические и электрические приводы, которые обеспечивают независимость основных рабочих движений для совмещения различных операций. Предусматривается широкая унификация узлов и элементов систем гидравлических и электрических приводов.

Степень унификации деталей при многомоторном приводе доходит до 74% вместо 16% при одномоторном приводе.

3.6 Патентные исследования (поиск) конструкций рабочего оборудования и систем контроля за положением его элементов

3.6.1 Патентные исследования рабочего оборудования

Рабочее оборудование экскаватора

Патент №2373335(RU).

Авторы: Курилов Е.В., Фурманов Д.В.

Изобретение позволяет повысить эффективность выполняемых работ и надёжность конструкции специализированного оборудования экскаватора.

Рабочее оборудование гидравлического экскаватора состоит из рукояти 1, механизма поворота, включающего в себя поворотный рычаг 2, тягу 3 и гидроцилиндр управления 4, а также клинового рыхлителя ударного действия 5 (гидромолота) и ковша 6. Рыхлитель 5 посредством проушин 7, 8 шарнирно соединён с рукоятью 1 и тягой 3, а задняя стенка ковша 6 выполнена в виде монтажной площадки 9, к которой с помощью болтовых соединений 10 жёстко крепится фланец 11, приваренный к боковой стороне рыхлителя 5 (рисунок 3.11 а). При этом ковш 6 симметрично установлен относительно рукояти 1 в поперечной вертикальной плоскости. Наконечник рыхлителя может быть выполнен в виде вилки 12, в которую с возможностью свободного вращения на оси 13 установлен ролик 14 с зубчатой режущей кромкой (рисунок 3.11 б).

Работа оборудования осуществляется следующим образом. Сначала выполняется предварительное рыхление прочного грунта рыхлителем 5, а затем его экскавация из забоя ковшом 6. При этом установка рыхлителя 5 симметрично относительно рукояти 1 в поперечной вертикальной плоскости устраняет скручивающие динамические нагрузки, действующие на шарниры рабочего оборудования, что повышает его эксплуатационную надёжность.

Кроме того, использование рыхлителя ударного действия 5 с наконечником в вице свободно вращающегося ролика 14 с зубчатой режущей кромкой обеспечивает непрерывное рыхление прочного грунта при движении экскаватора своим ходом или рукоятью, что позволяет повысить производительность оборудования по сравнению с клиновым рыхлителем ударного действия, который работают циклично.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность и эксплуатационную надёжность рабочего оборудования экскаватора при разработке прочных грунтов и покрытий (асфальто- и цементобетонных) рыхлителями ударного действия.

Энергосберегающее рабочее оборудование стреловой машины

Патент №2405893 (RU).

Авторы: Тарасов В.Н., Бояркина И.В.

Изобретение позволяет обеспечить энергосбережение рабочего процесса, повысить производительность и увеличить КПД рабочего оборудования.

Приведены схемы энергосберегающего рабочего оборудования фронтального погрузчика (рисунок 3.12 а) и экскаватора с обратной лопатой (рисунок 3.12 б), а также гидросистемы управления стрелой, обеспечивающей две скорости подъёма стрелы (рисунок 3.12 в). Энергосберегающее рабочее оборудование содержит стрелу 1, ковш 2, основные гидроцилиндры 3, уравновешивающий пневмогидроцилиндр 4, газовый баллон 5 (см. рисунок 3.12 а и б), основной 6 и дополнительный 7гидрораспределите¬ли, гидронасос 8 (см. рисунок 3.12 в).

Рисунок 3.11 - Рабочее оборудование экскаватора



Рисунок 3.12 - Схемы энергосберегающего рабочего оборудования

Энергосберегающее рабочее оборудование работает следующим образом. Для подъёма стрелы из положения черпания (для погрузчика) или копания (для экскаватора) гидрораспределитель 6 включается вниз, рабочие полости основных гидроцилиндров соединяются с гидронасосом, и происходит подъём стрелы на 1-й скорости. При установке гидрораспределителя 6 в нейтральное положение подъём стрелы прекращается. При подъёме стрелы на высоту транспортного средства (для погрузчика) или на высоту разгрузки (для экскаватора) целесообразно использовать вторую повышенную скорость подъёма в целях экономии времени рабочего цикла и повышения производительности. Для этого гидрораспределитель 7 включается вниз. Рабочая жидкость от гидронасоса 8 подаётся одновременно в поршневые и штоковые полости основных гидроцилиндров 3 стрелы, при этом обеспечивается повышенная скорость поршня гидроцилиндра стрелы. При подъёме стрелы во всех случаях работает уравновешивающий пневмогидроцилиндр, поршневая полость которого соединена с газовым баллоном с давлением более 10 МПа, благодаря чему пневмогидроцилиндр уравновешивает силы тяжести всех элементов рабочего оборудования, обеспечивая энергосбережение рабочего процесса. Основные гидроцилиндры 3 выполняют только полезную работу - подъём груза в ковше.

Рабочее оборудование гидравлического экскаватора

Патент №2380487 (RU).

Авторы: Шемякин С.А., Чебан А.Ю., Ковалёв И.Б.

Изобретение позволяет повысить эффективность разупрочнения уступов высотой до 15 м, промёрзших на глубину 2 - 2,2 м, и нарезания щелей на откосах и рабочих площадках, уменьшить массу рабочего оборудования, повысить устойчивость и манёвренность экскаватора при передвижении.

На рисунке 3.13 представлена схема изобретения. На гидравлическом экскаваторе 1 с помощью стойки 2, гидроцилиндра подъёма 3 стойки, телескопического гидроцилиндра 4, шарниров 5 - 7 смонтировано рабочее оборудование, основным элементом которого является телескопическая стрела 8, состоящая из основной 9, промежуточной 10 и головной 11 секций. Внутри секций располагаются выдвижные гидроцилиндры 12. На головной секции 11 стрелы установлены две дисковые фрезы: верхняя 13 и нижняя 14. Центр вращения верхней фрезы 13 смещён вперёд по ходу выдвижения секций. Ширина верхней дисковой фрезы 13 больше ширины нижней 14. Головная секция 11 стрелы смонтирована из трёх частей: оголовка 15, среднего 16 и вдвижного 77 внутрь промежуточной секции 10 участков. На вдвижном 17 и среднем 16 участках головной секции установлен гидромеханизм поворота 18 среднего участка, а на среднем участке 16 и оголовке 15 - гидромеханизм поворота 19 оголовка 15. Вдвижной участок 17 головной секции соединён со средним участком 16 с помощью шарнира 20, а средний участок 16 - с оголовком 15 с помощью шарнира 21. На оголовке 15 головной секции установлены шарнирно по обе стороны от верхней дисковой фрезы опорные лыжи 22. Приводы верхней 13 и нижней 14 дисковых фрез - раздельные.

Рисунок 3.13 - Рабочее оборудование гидравлического экскаватора

В привод верхней дисковой фрезы входят два высокомоментных гидромотора 23 которые через зубчатые зацепления передачи 24 соединены с приводным валом-шестерней 25. Зубья последней соединены с зубчатым венцом 26 опорно-поворотного устройства 27, к которому жёстко присоединена верхняя 13 дисковая фреза. Привод нижней дисковой фрезы состоит из двух высокомоментных гидромоторов 28, на выходные валы которых насажены приводные звёздочки 29, соединённые цепями 30 с ведомыми звёздочками 31, насаженными на вал-шестерню 32. Зубья вала-шестерни 32 соединены с зубчатым венцом 33 опорно-поворотного устройства 34, с которым жёстко соединена нижняя дисковая фреза 14.

Насосная станция 35 питания высокомоментных гидромоторов 23 и 28, а также гидромеханизмов преломления 18 и 19 головной секции стрелы размещена на поворотной платформе экскаватора. Трубопроводы 36 питания высокомоментных гидромоторов и гидромеханизмов поворота головной секции стрелы закреплены с одной стороны к корневой секции стрелы, а с другой - к выдвижным секциям. Гидросхема выдвижения секций стрелы не приведена, поскольку заимствована из крановой техники. В транспортном положении (II), а также в положении нарезания щелей на рабочих площадках уступов (I) корневая секция стрелы опирается на кронштейны 37, установленные на поворотной платформе экскаватора.

Рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора

Патент №2320823 (RU).

Авторы: Макеев В.Н., Плешков Д.Д.

Изобретение относится к землеройным машинам, а конкретнее к одноковшовым гидравлическим экскаваторам. Технический результат - повышение производительности за счет изменения угла между стрелой и гидроцилиндром ее поворота. Рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора включает стрелу с рукоятью и ковшом, гидроцилиндры поворота стрелы, при этом оно снабжено дополнительным гидроцилиндром, один конец которого шарнирно связан с платформой, а другой с одним из плеч двуплечного рычага, который точкой качания присоединен к платформе, а другое плечо шарнирно соединено с гидроцилиндрами поворота стрелы.

На фигуре 1 рисунка 3.14 изображен механизм поворота стрелы. На фигуре 2 рисунка 3.14 приведена схема изменения углов между стрелой и гидроцилиндром ее поворота. На фигуре 3 рисунка 3.14 показан двуплечный рычаг.

Рисунок 3.14 - Рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора

Изобретение решает задачу повышения производительности за счет изменения угла между стрелой и гидроцилиндром ее поворота.

Указанная цель достигается тем, что рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора, включающее стрелу с рукоятью и ковшом, гидроцилиндры поворота стрелы, снабжено согласно изобретению дополнительным гидроцилиндром, один конец которого шарнирно связан с платформой, а другой с одним из плеч двуплечного рычага, который точкой качания присоединен к платформе, а другое плечо шарнирно соединено с гидроцилиндрами поворота стрелы. Механизм позволяет перемещать точки крепления цилиндров поворота стрелы и тем самым изменять момент сил гидроцилиндров вращающих стрелу, т.е. увеличить подъемную составляющую гидроцилиндров.