Ковш активного действия экскаватора (4-го размерного грунта)

Введение

В настоящее время в парке строительных одноковшовых экскаваторов в нашей стране и за рубежом преобладают гидравлические машины с жесткой подвеской рабочего оборудования. Исключение составляют экскаваторы с рабочим оборудованием драглайна, в которых сохранена гибкая (канатная) подвеска. Широкое распространение гидравлических экскаваторов обусловлено неоспоримыми преимуществами гидрообъёмного привода перед приводом с механической трансмиссией и гибкой подвеской рабочего оборудования, в первую очередь, простотой кинематических связей между источниками и потребителями энергии, способностью простыми средствами преобразовать вращательное движение первичного двигателя в поступательное движение конечного звена исполнительного механизма, способностью реализовать большие усилия на рабочих органах при минимальных размерах передаточных устройств, возможностью силового воздействия на рабочие органы как в прямом, так и в возвратном направлении и др. эти преимущества обеспечили гидравлическим экскаваторам высокую эффективность в частности, более низкую чем у канатных экскаваторов материалоемкость.

Гидравлические экскаваторы появились в начале ХХ в. Один из первых гидравлических экскаваторов французской фирмы Поклейн представлял собой прототип широко распространенных полуповоротных тракторных экскаваторов.

Установка на экскаваторе с гидравлическим приводом оборудования обратной лопаты позволила получить на зубьях ковша усилия в 3..4 раза превышающие усилия, развиваемые подобным оборудованием канатных машин такой же мощности и массы. Это резко расширило область их применения. В нашей стране освоен серийный выпуск строительных экскаваторов с ковшами вместимостью 0,25…3,2 м3.

Конструктивно-кинематическая схема рабочего оборудования гидравлической обратной лопаты обеспечивает жесткую передачу усилий при любом движении ковша, что создало особые условия для работы ковша – точность и возможность изменения скорости и направления движения, недостижимых при канатных системах. Главной особенностью явилась возможность непосредственного воздействия привода на исполнительные органы экскаватора без применения сложных механических трансмиссий, снабженных муфтами, тормозами, редукторами, коробками передач, требующих сложного управления с применением для этого значительных усилий и сервомоторов, трансформирующих крутящие моменты в конечные, обычно поступательные и возвратные перемещения исполнительных органов. Все эти элементы заменяются в гидравлических экскаваторах трубопроводом, подающим от насосов жидкость в исполнительные рабочие цилиндры, штоки которых воздействуют через простые рычажные системы на рабочие органы. Ввиду того, что рабочие цилиндры должны перемещаться вместе с рабочими органами, подводка трубопроводом к цилиндрам в основном осуществляется гибкими шлангами. Сложное силовое управление механическими передачами при этом заменилось легким управлением золотниками, изменяющими направление движения жидкости, подаваемой насосом высокого давления в рабочие цилиндры. Однако в тех механизмах, которые должны выполнять работу, приводя в движение исполнительные и рабочие органы, - ведущие колеса ходового оборудования, гусеницы, поворотные платформы, сверла, буры, - частично сохранились зубчатые передачи, но максимально сократилось их количество за счет применения мотор-колес, высокомоментных гидродвигателей и др. Механические передачи, насчитывающие в экскаваторах тысячи деталей, заменяются несколькими десятками элементов. Таким образом, главной особенностью гидравлического экскаватора является малое количество элементов трансмиссии.