Специальное рабочее оборудование экскаваторов
Повысить производительность экскаватора можно различными путями: применением специального рабочего оборудования и совершенствованием технологии и организации производства работ.
Исследования, проведенные Н. Г. Домбровским, Ю. А. Ветровым, Д. И. Федоровым и другими, показывают, что значения Ке, Кн, Кр (Кс — удельное сопротивление грунта копанию) во многом зависят от грунтовых условий, конструкции рабочего оборудования и технологии производства работ. Величины Кс и Кр увеличиваются с ростом трудности разработки грунта, в то время как значение Кн при этом уменьшается, что приводит к увеличению времени копания и снижению производительности экскаватора.
Снизить сопротивление грунта копанию можно, применив специальные ножи экскаватора. На рис. 8.30, а показан ковш, у которого режущая кромка имеет выпуклую форму в плане и поперечном сечении. Поэтому при взаимодействии с грунтом обеспечивается концентрация усилий в средней части ножа и косое копание грунта. Это способствует уменьшению сопротивления резанию и перемещению грунта в ковше, что в свою очередь снижает сопротивление грунта копанию Кс. Образование в средней части ковша монолитной стружки приводит к увеличению Кн и уменьшению Кр. Такими ковшами могут оснащаться экскаваторы, оборудованные прямой и обратной лопатами, драглайны.
Снижение сопротивления копанию позволяет на 20-25% увеличить объем ковша. При этом производительность может быть повышена на 20— 25% в зависимости от условий эксплуатации. На прочных грунтах, а также грунтах, с каменистыми включениями эффективность применения этих ковшей снижается за счет быстрого износа режущей кромки.

Рис. 8.30. Формы ковшей:
а — ковш экскаватора-драглайна с полукруглой режущей кромкой (йид спереди); б — ковш экскаватора, оборудованного прямой лопатой с выступающим зубом (вид спереди); в — ковш экскаватора-драглайна с двухщелевой загрузкой (вид сбоку)
В этом случае целесообразно использовать ковши, имеющие режущую кромку треугольной формы, в вершине которой расположен сменный зуб (рис. 8.30, б). Снижение коэффициента Кс обусловливается наличием эффекта бокового разрыхления прорези, что обеспечивает перевод блокированного копания грунта в полублокированное. Боковые режущие кромки при этом взаимодействуют с разрыхленным грунтом, что снижает удельное сопротивление копанию. Ковш такой конструкции рекомендуется для экскаваторов, оснащенных прямой и обратной лопатами. Применение боковых режущих кромок ковша драглайна снижает его устойчивость в процессе копания, а боковые опорные лыжи увеличивают затраты мощности на перемещение ковша.
Для увеличения коэффициента наполнения могут быть использованы ковши с двухщелевой загрузкой (рис. 8.30, в), переоборудованные из обычных путем вырезания в средней части днища ковша щели и оснащения ее режущим ножом, выступающим вниз на 30—50 мм больше, чем основной нож ковша. Копание грунта двумя стружками снижает затраты энергии на перемещение грунта в ковше, что в свою очередь уменьшает удельное сопротивление грунта копанию. При этом путь набора грунта ковшом сокращается на 30—40%, что позволяет повысить производительность экскаватора на 25—30%.
Применять ковши этой конструкции целесообразно на экскаваторах, оборудованных драглайном, и гидравлических экскаваторах с прямой и обратной лопатами, где ковш имеет возможность вращаться вокруг рукояти. Ковши с двухщелевой загрузкой требуют дополнительного усиления ребрами жесткости, поскольку щель ослабляет конструкцию ковша в средней его части.
Для повышения производительности экскаватора рекомендуется в грунтах I—IV категорий применять ковши с полукруглой режущей кромкой. Стандартные ковши увеличенной вместимости позволяют повысить производительность до 25%. Ковши, оборудованные вибрирующими зубьями (при работе экскаватора в тяжелых грунтах), позволяют разрабатывать грунт толстыми стружками, что увеличивает степень заполнения ковша на 30-50%.
Статьи по теме::
Технологические карты по строительству земляного полотнаПроизводство земляных работ в зимних условияхКонтроль качества земляных работ и правила их приемкиУкладка грунтаРазработка грунта гидромониторамиОборудование гидромеханизацииУсловия и область применения гидромеханизацииПроизводство работ по уплотнению грунтовВыбор уплотняющих средствФакторы, влияющие на эффективность уплотнения грунтов