Абдулхаев У.Т., магистрант,

Жуманов М.А., к.т.н., доцент

Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет им. К. И. Сатпаева

г. Алматы, Республика Казахстан

umid_abdulkhayev@mail.ru mergenamir@mail.ru

Состояние и тенденции развития ковшей активного действия многофункционального экскаватора и обоснование его параметров

Аннотация. В данной статье приведено описание ковша активного действия, его разновидности, конструктивные особенности и область применения.

Ключевые слова: ковш, экскаватор, рабочее оборудование экскаватора, гидравлические ударные устройства, пневмомолот.

Актуальность темы. Задача строительства развитой сети современных автомобильных дорог различного класса и назначения в мире связано с созданием высокоэффективных и высокопроизводительных строительных и дорожных машин, позволяющих существенно повысить производительность труда за счет интенсификации рабочих процессов машин, разработки новых прогрессивных конструкций, обеспечивающих наименьшие затраты на их изготовление и эксплуатацию. При строительстве сооружений выполняются большие объемы земляных работ, для ведения которых используют экскаваторы. Среди путей повышения его эффективности и расширения технологических возможностей является использование в качестве рабочего оборудования ковша активного действия.

Ковш активного действия, установленный на экскаватор, позволяет производить разработку грунтов и пород повышенной прочности без использования дополнительного технологического цикла по подготовке грунта к экскавации. Пропадает необходимость иметь две машины: одну для рыхления, другую – для экскавации породы. Это приводит к возрастанию производительности работ и снижения их стоимости.

При этом стоит отметить, несмотря на относительно многолетний опыт изготовления ковшей, до настоящего времени не создано конструкции ковша активного действия, которую можно было рекомендовать к внедрению.

Поэтому работы по разработке и созданию более прогрессивных моделей ковшей активного действия, совершенствование конструкций и исследование процесса взаимодействия ковша с прочным и мерзлым грунтом и другими материалами высокой прочности являются актуальными.

Целью настоящих исследований является, оптимизация процесса взаимодействия рабочего органа экскаватора с разрабатываемой средой на основе анализа её математической модели и усовершенствования конструкции.

Постановка задачи

В статье поставлена задача - проанализировать существующие модели ковшей активного действия, выбор их рационального параметра и конструирование рабочего органа с учетом особенностей взаимодействия с разрабатываемой при высокой производительности.

В настоящее время благодаря простой и надежной конструкции большую известность получили гидромолоты, пневмомолоты, электромолоты различных типов, используемые для работы с грунтами (уплотнение, разрушение), с асфальтобетонными, железобетонными покрытиями и выполнения других видов работ.

Основными параметрами гидромолотов, выполняющих указанные работы, являются: величина необходимой для разработки грунта энергии удара, частота ударов, ударная мощность. Гидромолот в общем виде состоит из корпуса, ударника (бойка), движущегося по направляющим корпуса, пневматического или гидравлического аккумулятора и сменного рабочего инструмента. Распределение жидкости у существующих гидромолотов совершается системой каналов в бойке и проточек в корпусе или золотниковым распределительным устройством.

Гидравлические ударные устройства условно можно разделить на три группы:

1. Гидромеханические – привод ударной части (бойка) осуществляется от гидродвигателя (гидроцилиндра или гидромотора) через промежуточную механическую передачу. Один из основных их недостатков - наличие сложной механической трансмиссии. Попытки повысить энергию удара влекут за собой резкое увеличение массы и габаритных размеров ударных устройств, что усложняет эксплуатацию оснащенных ими машин и ограничивает возможности их использования.

2. Гидравлические (гидромолоты двойного действия) – движение ударной части происходит за счет рабочей жидкости, подаваемой насосом базовой машины. Недостатком является сложность конструкции, вызванная наличием большого количества гидроаппаратов (золотников, обратных клапанов и др.) в конструкции самого ударного устройства, что уменьшает их надежность в эксплуатации. Достоинством является наличие одного энергоносителя. К этим гидромолотам относятся СП-70, СП-62, СО1-136;

3. Гидропневматические – взвод ударной части совершается рабочей жидкостью, а рабочий ход происходит за счет энергии сжатого газа пневмоаккумулятора. К преимуществам следует отнести компактность, низкую металлоемкость на единицу энергии удара, простоту регулирования энергии удара изменением давления зарядки газа в пневмоаккумуляторе. Гидропневматические ударные устройства получили наибольшее распространение. К классу гидропневматических относятся гидромолоты ГПМ-120, ГПМ-120А, ГПМ-200, ГПМ-300, СП-71

Литература

1. Галдин Н.С., Бедрина Е.А. Ковши активного действия для экскаваторов: Учеб. пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. – 53 с.

2. Кудрявцев В.Г. Сравнительная оценка пневмомолотов для ковша активного действия. Москва, 2006 год – 12 с.

3. Муравский А.К. Статический расчет ковша активного действия. Пенза, 2012 – 6 с.

4. Алексеева Т.В. Гидpавлические машины и гидpопpивод мобильных машин. Т.В.Алексеева, Н.С.Галдин, Э.Б.Шеpман: Учеб. пособие. – Новосибиpск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1994. – 212 с.

5. Галдин Н.С. Основы расчета и проектирования гидроударных рабочих органов дорожно-строительных машин: Монография. – Омск: Изд-во СибАДИ, 1997. – 98 с.

6. Галдин Н.С. Гидроударные рабочие органы дорожно-строительных машин: Учеб. пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. – 65 с.

7.Ветров Ю.А. Машины для специальных земляных работ. Ю.А.Ветров, В.Л.Баладинский. – Киев: Вища школа, 1981. – 192 с.