CC BY
46
УДК 630*383:621.879
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЭКСКАВАТОР С УНИВЕРСАЛЬНЫМ РАБОЧИМ
ОБОРУДОВАНИЕМ В. Н. Макеев, Д. Д. Плешков
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
vglta@vglta.vm.ru
В нашей стране строительство лесовозных дорог происходит в самых разнообразных климатических и гидрогеологических условиях, что зачастую предопределяет выбор технических средств. Универсальными машинами, выполняющими различные виды работ в условиях лесного комплекса, являются одноковшовые гидравлические экскаваторы, агрегатированные основным и дополнительным сменным рабочим оборудованием, что позволяет их задействовать практически на любой операции при строительстве лесовозных дорог, невзирая на климатические условия.
Одним из возможных путей ускорения темпов строительства лесовозных дорог будет являться повышение производительности гидравлических экскаваторов при производстве как земляных работ, так и других работ в дорожном строительстве, за счет усовершенствования конструкции рабочего оборудования.
На основе проведенных научных исследований [1, 2] было создано рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора, содержащее стрелу с рукоятью и ковшом, гидроцилиндры поворота стрелы и дополнительный гидроцилиндр, один конец которого шарнирно связан с платформой, а другой с одним из плеч дву-плечного 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 ее, т.е. увеличить подъемную составляющую этих гидроцилиндров [3].
Недостатком рабочего оборудования является то, что для увеличения подъемной составляющей гидроцилиндра стрелы в процессе производства земляных работ неизбежно применение ручного труда. Для изменения угла между стрелой и гидроцилиндром ее поворота необходимо его отсоединение из одного фиксированного положения в другое, что существенным образом тормозит процесс производства земляных работ и тем самым увеличивает сроки строительства лесовозных дорог.
В целях ликвидации данных недостатков нами предлагается следующее изобретение [4], выполненное на основании новых научных исследований [5], которое решает задачу повышения производительности и облегчения процесса применения различных видов рабочего оборудования при строительстве лесовозных дорог.
Указанная цель достигается тем,
что рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора, включающее стрелу с рукоятью и ковшом, двуплечный рычаг, шарнирно соединенный с платформой и гидроцилиндрами поворота стрелы, снабжено, согласно изобретению, дополнительным гидроцилиндром, один конец которого шарнирно связан с точкой качания двуплечного рычага, а другой конец его связан с точкой крепления гидроцилиндра стрелы вдоль второго плеча двуплечного рычага.
Такой механизм позволяет автоматически перемещать точки крепления цилинд-
^^ / у",
2
1
Рис.
а -
Как видно из рисунка, на платформе
1 экскаватора расположен гидроцилиндр 2, который шарнирно связан с платформой 1 экскаватора. Другой конец гидроцилиндра
2 шарнирно связан с одной из проушин двуплечного рычага 3. Точкой качания
ров поворота стрелы и тем самым изменять момент сил гидроцилиндров, вращающих стрелу при различных условиях строительства лесовозных дорог.
В отличие от прототипа, установленный вдоль одного из плеч рычага дополнительный гидроцилиндр позволяет автоматически изменять расстояние между осью вращения стрелы и осью крепления цилиндров стрелы к рычагу.
На рисунке изображен общий вид предлагаемой конструкции с механизмом поворота стрелы и двуплечный рычаг с дополнительным гидроцилиндром.
двуплечный рычаг 3 шарнирно связан с платформой 1, а к другому плечу шарнир-но присоединены гидроцилиндры 4 поворота стрелы 5, вдоль которого расположен гидроцилиндр 6, изменяющий положение гидроцилиндров стрелы 4. При перемеще-
а б
Общий вид предлагаемой конструкции с механизмом поворота стрелы и двуплечный
рычаг с дополнительным гидроцилиндром [4]: общий вид конструкции; б - двуплечный рычаг с дополнительным гидроцилиндром
нии штоков гидроцилиндра 2 и 6 перемещаются проушины гидроцилиндров 4 поворота стрелы 5 в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом изменяется угол а между продольной осью стрелы 5 и цилиндрами 4 ее поворота. Гидроцилиндры 4 в положении I используются преимущественно с оборудованием «прямая лопата», а в положении II - преимущественно с обратной лопатой.
При строительстве лесовозных дорог экскаватор работает следующим образом. При разработке грунта, находящегося выше уровня стоянки экскаватора, перемещением штока гидроцилиндра 2 двуплеч-ный рычаг 3 приводится в положение I, при этом зона охвата рабочего оборудования в верхнем положении будет больше, нежели чем при традиционной схеме. С помощью дополнительного гидроцилиндра 6 стреловые гидроцилиндры 4 перемещаются вдоль рычага 3, тем самым автоматически изменяется угол между стрелой 5 и гидроцилиндрами 4 ее поворота, при этом обеспечивается запас усилия, развиваемого гидроцилиндрами стрелы в процессе работы (при увеличении вылета рабочего оборудования и при изменении грунтовых условий).
При разработке грунта, находящегося ниже опорной поверхности экскаватора, перемещением штока гидроцилиндра 2, двуплечный рычаг переводится в положение II, при этом обеспечивается наибольшая глубина копания. В процессе разработки грунта за счет дополнительного гидроцилиндра 6 обеспечивается необходимый запас усилия, развиваемого гидроци-
линдрами стрелы 4, и расширение рабочей зоны.
При строительстве лесовозных дорог дополнительный гидроцилиндр 6 способствует полной универсальности рабочего оборудования, невзирая на особенности его использования. Так, например, при использовании рабочего оборудования «обратная лопата» обеспечивается наибольшая глубина копания и наибольшая высота выгрузки в отвал или транспорт. При использовании рабочего оборудования «прямая лопата», изменяя с помощью предложенного дополнительного механизма расположение стреловых гидроцилиндров, обеспечивается максимальная высота копания и выгрузки. При использовании других видов рабочего оборудования происходит увеличение запаса усилия, развиваемого гидроцилиндрами поворота стрелы за счет выбора рационального его положения, исходя из условий работы, и облегчение процесса производства работ в требуемых рабочих зонах строительства лесовозных дорог.
Библиографический список
1. Макеев ВН., Попиков П.И., Плеш-ков Д.Д., Сидоров А.А. Влияние параметров крепления гидроцилиндра подъема стрелы на динамическую нагруженность экскаватора // Изв. вузов северо-кавказ. регион техн. науки. 2007. № 5. С. 59-60.
2. Макеев В.Н., Плешков Д.Д. Рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора // Строительные и дорожные машины. 2008. № 10. С. 61-62.
3. Патент на изобретение № 2320823 РФ, МПК E02F 3/28. Рабочее оборудование одноковшового гидравлического экскаватора [Текст] / В. Н. Макеев, Д. Д. Плешков. - № 2006101432 ; заявл. 18.01.2006 ; опубл. 27.03.2008, Бюл. № 5 . 7 с.
4. Патент на изобретение № 2425927 РФ, МПК E02F 3/28. Рабочее оборудова-
ние одноковшового гидравлического экскаватора [Текст] / Д. Д. Плешков, В. Н. Макеев. - № 2010109126 ; заявл. 11.03.2010 ; опубл. 10.08.2011, Бюл. № 22 . 4 с.
5. Макеев В Н., Плешков Д.Д. Исследование и выбор параметров грузоподъемного механизма гидравлического экскаватора // Строительные и дорожные машины. 2010. № 9. С. 24-25.
