Землеройное навесное оборудование

Хмара Л. Землеройное навесное оборудование // Строительство и реконструкция . . 8 апреля 2002 (№ 4) . С. 10

Мы продолжаем публикацию (?Строительство и реконструкция №1-2,3 2002 г.) статьи доктора технических наук, профессора, заслуженного изобретателя Украины Л.А. Хмары, посвященную совершенствованию землеройного навесного оборудования.

Совершенствование конструкций ковшей драглайнов

Ковш драглайна с траекторно-последовательным смещением режущих ношей по длине.

Основным недостатком существующих ковшей экскаваторов-драглайнов с полукруглой режущей кромкой является то, что их конструкция не обеспечивает зачистку дна траншей и котлованов. Кроме того, при разработке прочных грунтов в начальный период зачистки ковш опрокидывается вперед, что обуславливает его высокую энергоемкость. Предложена новая конструкция ковша, обеспечивающая не только хорошо протекающий процесс копания, но и зачистку поверхности оснований котлованов и траншей при низких энергозатратах этих видов работ. Особенность конструкции ковша заключается в наличии двух режущих кромок, повышающих эффективность процесса копания (снижение энергоемкости, улучшение планировочной и зачистной способности, а также условий заполнения ковша грунтом, повышение производительности). Передняя режущая кромка выполнена полукруглой и снабжена зубьями, а задняя ? прямолинейной и сплошной по всей ширине ковша.

При горизонтальной установке ковша нижние линии обеих режущих кромок установлены на одном уровне. Но так как при копании фунта ковш наклоняется назад, то задняя режущая кромка выполнена по высоте так, что опускается ниже передней. В данной конструкции использован эффект копания полукруглой кромкой с зубьями, основанный на снижении сил трения фунта о боковые стенки внутри ковша. Грунт в ковш поступает одновременно с передней и задней режущих кромок. Вместимость ковша новой конструкции с двухножевой системой копания составляет 0,9 м3, увеличение которой по сравнению с традиционной достигнуто за счет установки в задней части ковша прямолинейного ножа.

Ковш драглайна с траекторным смещением режущих ножей с различными углами резания. В данной конструкции ковша, разработанной в ПГАСА, используется эффект, основанный на снижении силы сопротивления копанию грунта и увеличения толщины срезаемой стружки фунта, что приводит к уменьшению пути заполнения ковша.

Особенность конструкции ковша ? наличие двух траекторно-смещенных режущих кромок, установленных под различными углами резания, что обеспечивает повышение эффективности рабочего процесса ? снижение энергоемкости, улучшение условий заполнения ковша фунтом и повышение производительности, особенно при разработке прочных и мерзлых фунтов. Существенным отличием испытываемого ковша от известных аналогов является средняя часть режущей кромки ковша (ВВ?1/3 В, где В ? ширина ковша), имеющая большой угол рыхления и выдвинутая вперед по отношению к боковым режущим кромкам. Кроме того, средняя и боковые режущие кромки ковша снабжены зубьями.

Ковши драглайнов увеличенной вместимости. В результате теоретических и экспериментальных исследований сформированы различные конструкции ковшей драглайнов.

Установлено, что одним из резервов возможного повышения производительности драглайнов является увеличение геометрической вместимости (увеличение длины ковша, ширины, высоты боковых стенок). Изменение указанных параметров приводит к увеличению производительности. Изменение вместимости может рассматриваться, главным образом, за счет изменения длины ковша и его высоты; т.к. ширина ковша является величиной фиксированной.

Поиск и оптимизация вместимости ковшей драглайнов позволили сформировать различные варианты решения. Особенностью разработанных ковшей драглайнов стала реализация резерва увеличения геометрической вместимости, находящейся за режущей кромкой под днищем и ранее не используемая.

Указанный резерв изменения вместимости может быть различной конфигурации и размеров и иметь существенное дополнение к вместимости базового ковша.

Применение ковшей данной конструкции позволяет снизить нагрузки на рабочее оборудование на 10...12%, повысить производительность драглайнов в среднем на 15...18% при улучшении удельных технико-экономических показателей. При этом конструктивные изменения базового ковша незначительны и сводятся к модернизации днища.

С помощью методов многокритериальной оптимизации получена конструкция ковша драглайна с рациональными параметрами. Применение ковшей с рациональными параметрами позволяет уменьшить нагрузки на рабочее оборудование на 8...10% и увеличить производительность на 10...15%.

Достоинством таких ковшей (с увеличенной вместимостью и традиционной конструкцией ковша драглайна с рациональными параметрами) также следует считать, что ширина режущей кромки у них остается неизменной (что важно с точки зрения технологичности процесса разработки грунта драглайнами) при обеспечении лучшей устойчивости.