К атегория:

Экскаваторы

Основы высокопроизводительной работы экскаваторов

Успешное применение экскаваторов зависит не только от вида и сложности земляного сооружения, при строительстве которого они используются, ее мощности и типа рабочего оборудования, но в большой мере также от вида и свойств грунта, который экскаватор должен разрабатывать.

Экскаваторы предназначены для ведения земляных работ в грунтах 1-1У группы. Они могут также разрабатывать и другие группы грунта, например предварительно взрыхленные, скальные и мерзлые грунты (ХШ группы).

Группы грунта характеризуют трудность их разработки. I группа -это наиболее легкие для копания грунты, Ц группа – более трудные для копания грунты, Ш - еще более трудные и т.д. Трудность разработки, грунта зависит от его свойств, плотности, выражающейся в тоннах на кубический метр объема грунта. Чем труднее грунт для разработки, тем меньше производительность экскаватора.

Каждый машинист, приступая к работе, должен знать вид грунта; который ему придется разрабатывать, с тем, чтобы представлять, на какую производительность экскаватора можно рассчитывать в таких условиях.

При взгляде на таблицу видно, что один и тот же грунт может относиться к разным группам, если его состояние изменилось (например, был рыхлый, а стал отвердевшим).

Какое именно земляное сооружение необходимо возвести в данных грунтовых условиях известно машинисту из проекта и технологических карт производства работ. В них приведены размеры земляных сооружений, расстановка транспортных средств, пути передвижения экскаватора и автотранспорта. Каждому машинисту дается исходя из этих документов определенное задание с указанием срока его выполнения. И тут ему важно применить такие методы и приемы работ, при которых производительность экскаватора будет наивысшей.

Прежде чем перейти к рассмотрению передовой организации работы экскаваторов с различным рабочим оборудованием, необходимо коротко познакомиться с видами земляных сооружений, на строительстве которых используются экскаваторы.

Размеры и форма земляных сооружений (рис.37) диктуют применение экскаваторов определенных типов с определенным рабочим оборудованием.

Так, большие каналы (рис.37,а) сооружаются преимущественно с использованием оборудования драглайн. Небольшие по ширине и глубине ирригационные каналы строятся многоковшовыми экскаваторами. Планировка откосов у каналов (рис.37,я), насыпей (рис.37,6) и плотин (рис.37,в) ведется экскаваторами с телескопическим оборудованием или драглайном.

При строительстве котлованов (рис. 37,?) больших размеров применяются экскаваторы с оборудованием драглайн и прямая лопата, а при сооружении небольших котлованов – экскаваторы с обратной лопатой. Сооружение больших полувыемок (рис.37,й) (полувыемка - односторонняя выемка на косогоре) осуществляется экскаваторами с оборудованием прямая лопата, а полных выемок - еще и с применением драглайна. Небольшие выемки, например, в дорожном полотне, разрабатываются экскаваторами с оборудованием обратная лопата. Траншеи (рис. 37, е) успешно сооружаются многоковшовыми экскаваторами.

Помимо строительства указанных земляных сооружений большой объем работы выполняют экскаваторы по разработке грунтов в карьерах (рис.37,лг) с погрузкой в автосамосвалы и другие транспортные средства. Это объясняется тем, что в такие земляные сооружения, как насыпи, плотины и др., часто необходимо закладывать специально подобранные в карьерах грунты, а не те, что находятся в непосредственной близости от сооружения.

Рис. 37. Земляные сооружения, при строительстве которых используются торы:
а – канал; б – насыпь; в – плотина; г - котлован; д – полувыемка: е – траншея; ж – карьер

Все перечисленные выше земляные сооружения экскаватор копает постепенно, перемещаясь по мере готовности части сооружения на новое место в пределах проектных габаритов. При этом каждый раз он охватывает такую зону работ, какая достижима для его рабочего оборудования. Зону работы экскаватора называют забоем. Под забоем понимается место расположения экскаватора, место копания грунта и место нахождения автотранспорта или выгрузки грунта в отвал, когда автотранспорт не используется.

Размеры забоя выбираются такими, чтобы экскаватор мог работать с наивысшей производительностью, т.е. с минимальными затратами времени на наполнение ковша грунтом, поворот к месту выгрузки грунта, выгрузку грунта и возвращение ковша в исходное для копания положение.

Чтобы обеспечить высокую производительность экскаватора, машинист должен выполнять следующие общие для всех типов экскаваторов условия:
1. Выбирать форму и ширину забоев такими, при которых угол поворота экскаватора к месту выгрузки грунта не превышал бы 70°- При этом учитывать, что чем меньше угол поворота ковша, тем меньше времени будет’затрачено на поворот.
Так как этот угол зависит от положения автотранспорта, то следует предусматривать наиболее выгодные для работы экскаватора пути подъезда автотранспорта и очередность его загрузки.
2. Высоту или глубину забоев необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы ковш был заполнен “с шапкой” за одно движение ковша. Величина “шапки” над ковшом, как известно, зависит от угла естественного откоса грунта (у сухого песка 25-35°, у сухой глины – 40-45°); за счет “шапки” объем грунта в ковше увеличивается на 20-25%.
3. Выбирать длину забоя такой, чтобы число перемещений экскаватора было минимальным, так как маневрирование и перебазирование машины вызывает потери ее производительности.
4. Тщательно подготавливать дно забоя, по которому перемещается экскаватор, сглаживания излишние неровности, убирая камни и валуны, обеспечивая дну уклон для предотвращения скапливания грунтовых и поверхностных вод.

Машинист не должен пытаться загрузить в ковш крупные камни, валуны, обломки скальных пород, затрачивая на это полезное время работы. Их либо обходят, либо отодвигают ковшом в сторону.

Плохие грунтовые условия в забое могут усложнить движение автотранспорта, создать паузы в его загрузке и тем самым снизить производительность экскаватора при работе в забое.

5. Стремиться к уменьшению времени рабочих операций. Если, например, у одноковшовых полноповоротных экскаваторов время полного рабочего цикла (копание – перенос грунта – выгрузка – возвращение ковша в исходное для копания положение) занимает от 10 (небольшие экскаваторы и легкий грунт) до 30 с (большие машины и тяжелый грунт), то сократить время цикла можно благодаря сокращению времени наполнения ковша, совмещению поворота ковша на выгрузку с его подъемом на высоту выгрузки, совмещению окончания поворота с началом выгрузки грунта (особенно при выгрузке в отвал), совмещению возвратного поворота порожнего ковша с его опусканием к месту копания в забое.

Эти рабочие приемы, экономящие по нескольку секунд на каждом цикле, дают большой эффект в течение всей смены. Передовые машинисты берегут, совмещая операции, до 5-6 с на одном цикле.

6. Стремиться к сокращению непроизводительных простоев экскаватора, связанных с техническим обслуживанием машины, очисткой ковша, заправкой горючесмазочными материалами и др.

Техническое состояние зависит от того, насколько своевременно и тщательно машинист проводит техническое обслуживание, смазку, регулировку узлов и мелкий ремонт экскаватора. Работать можно только на полностью подготовленной и исправной машине.

Затраты времени на передвижение экскаватора в забое могут быть сокращены благодаря выбору минимального пути движения и маневрирования машины, а также увеличению скорости ее движения.

Ковш экскаватора необходимо регулярно очищать, так как налипший на внутренние стенки и днище ковша грунт уменьшает его вместимость. Однако проводить очистку лучше в период планируемых простоев экскаватора (при заправке топливом, плановой профилактике и пр.) или при технологических простоях машины (подготовке забоя), а также при возможных организационных простоях (отсутствие автотранспорта).

Заправлять экскаватор топливом и маслом нужно до начала рабочей смены. Дозаправку лучше всего производить во время планируемых остановок.

7. Использовать мощность экскаватора и его конструктивных возможностей как можно более полно исходя из конкретных условий работы в забое. Так, если позволяет грунт и достаточна мощность двигателя, надо копать с максимально возможной толщиной стружки. Это даст возможность сократить путь движения ковша, а следовательно, и время копания.

8. Поддерживать в хорошем состоянии режущие части ковша (зубьев или сплошных режущих кромок у ковшей без зубьев). Они должны быть острыми и не иметь повреждений. Необходимо своевременно производить профилактический ремонт режущих частей ковша и восстанавливать их первоначальные размеры.

Нужно также следить за правильной установкой угла резания ковша по отношению к грунту, так как от этого зависит усилие, затрачиваемое на копание грунта. Неправильно установленный угол резания ковша ведет к непроизводительной перегрузке двигателя экскаватора. Для нормальной разработки грунтов рекомендуется устанавливать между верхней поверхностью зубьев и поверхностью грунта угол, равный 25-45°. У экскаватора с канатным приводом это достигается переменой места крепления ковша на рукояти. На гидравлической машине угол резания устанавливается наклоном ковша с помощью гидроцилиндра.

9. Организовать рациональное движение автотранспорта и мест загрузки с помощью указывающих вешек ограничительных брусьев и др.

10. Аккуратно выгружать из ковша, не допускать касания ковша о кузов автосамосвала.

11. Следить за тем, чтобы полный рабочий цикл экскаватора (копание – поворот ковша на выгрузку – выгрузка – возвращение ковша в исходное положение) был в пределах 11-19 с при копании легких грунтов Ц- 1] группы) с поворотом на угол до 90° и 14-30 с при копании средних и тяжелых грунтов (Ш~!У группы) с теми же углами поворота (меньшие секунды относятся к экскаваторам с меньшей вместимостью ковша).

12. Полностью (но не излишне) загружать автотранспорт, так как недогрузка снижает эффективность его использования, а перегрузка приводит к поломкам автомобилей. Для этого машинист экскаватора должен знать, какой объем грунта помещается в кузов самосвалов различных марок.

13. Сообщать водителям автотранспортных средств с помощью звукового сигнала о конце загрузки, чтобы обеспечить своевременный отъезд загруженного транспорта и подъезд порожнего, и, следовательно, о бесперебойной работе экскаватора.

Размеры и форма забоя зависят в первую очередь от размеров экскаватора вида и размеров его рабочего оборудования и вида автотранспорта. Так, у экскаватора с оборудованием драглайн, снабженного длинной стрелой, забой имеет большие размеры по площади, чем у экскаватора с оборудованием прямая лопата, предельная удаленность ковша которого небольшая. Самые маленькие забои, как правило, у небольших многоковшовых и навесных одноковшовых экскаваторов.

Но размеры забоя зависят также от величины тех земляных сооружений, которые необходимо построить. Есть прямая связь между размерами сооружений, габаритами экскаватора и его рабочими параметрами (вместимостью ковша, мощностью и пр.). Чем значительнее земляные работы, тем мощнее и крупнее требуются для них экскаваторы.

Приступая к работе в забое, машинист должен заранее продумать, как достичь на экскаваторе наивысшей производительности в данных конкретных условиях, и соответствующим образом подготовить машину к работе.

Помимо общих требований и приемов, которые относятся ко всем экскаваторам в целом, экскаваторы каждого типа с конкретным рабочим оборудованием (прямая лопата, обратная лопата и т.д.) для высокопроизводительной работы требуют определенных, специфичных именно для них приемов и организации работы в забое. Эти вопросы рассматриваются в следующих главах.

Как устроен и работает шагающий экскаватор aslan wrote in September 8th, 2017

Когда я ехал снимать добычу угля, в первую очередь мне было интересно увидеть шагающие экскаваторы, как работает и устроен этот исполин угольных разрезов.

Сегодня в мы посмотрим в каких условиях обитает этот техномонстр, чем он питается, и даже побываем внутри этого промышленного мастодонта.

Как я рассказывал в репортаже про добычу угля в Амурской области, в названии каждого экскаватора стоят аббревиатуры. Например, ЭШ 15/90 значит - Экскаватор Шагающий, 15 кубометров - объем ковша, а 90 метров - длина стрелы.

Всего на разрезах "Амурского угля" задействовано 24 таких монстра, отличающихся длиной стрелы и объемом ковша. В одни ковши спокойно поместится уазик "буханка", а в другие - внедорожник Лэнд Крузер. Сам экскаватор, который также называют драглайном, выше пятиэтажного дома.

В кабине машины все устроено просто и надежно. Управление ведется с помощью рычагов и педалей установленных на командоконтроллерах системы управления. Тяговая и подъёмная лебёдка приводят в движение канаты и соответственно ковш. Вращение экскаватора производится проводом поворота. Пульт управления шаганием находится в задней части кабины.

Работа на драглайне круглосуточная и без выходных: бригады трудятся посменно. Небольшие послабления в работе могут сделать лишь в случае аномально низкой температуры - когда повышается хрупкость металла, и есть риск поломки техники.

За месяц экипаж экскаватора должен вскрыть около 300 тыс. кубометров породы. На один цикл - зачерпнуть -перенести-высыпать - машинист тратит около 60 секунд.

Большая часть подобной техники работающей, на разрезах "Русского Угля" создавалась еще в Советском Союзе, на территории Украины в г. Краматорск.

Сейчас шагающим экскаваторам в среднем по 25-30 лет, и как мне объяснили специалисты, для «шагарей» это считается не предельным возрастом, так как срок работы драглайнов при проведении соответствующих ремонтов может продолжаться ещё не один десяток лет. Эта техника изначально делается очень прочной и выносливой к тяжёлым условиям эксплуатации.

Но даже, несмотря на то, что это "отечественный" продукт, драглайн стоит космических денег. Б/у ЭШ возраста около 30-40 лет можно купить за 60-80 млн. рублей. А цена на новый и вовсе может доходить до 2 миллиардов рублей (!).

Кстати, в их монтаже на разрезе чаще всего участвуют те же машинисты, что и будут на них работать. Монтаж одного ЭШ занимает около года. В случае необходимости драглайны демонтируют и перевозят на другой разрез.

В случае поломок экипаж драглайна должен уметь починить машину и оказать «захворавшему» гиганту первую техническую помощь. Так что неудивительно, что машинисты экскаваторов - белая кость разреза, а их зарплата выше средней по всему региону.

Каждая операция при работе драглайна выполняется отдельными двигателями, которые отвечают за подъем тросов, поворот корпуса машины и шагание. На каждом приводе установлена своя тормозная система.

Для меня было открытием, что шагающие экскаваторы (и многие другие экскаваторы тоже) работают на электричестве. Каждый горный участок разреза получает электроэнергию от подстанции напряжением 35/6 кВ.

Ну и наконец, средства передвижения такого экскаватора - опорных башмаков, «лыжи», выбирай любое название на вкус - все подходят. Перемещается драглайн с помощью гидравлического механизма, который состоит из двух главных и двух вспомогательных цилиндров, насосной установки и гидроаппаратуры. Нижние части цилиндров крепятся к гигантским опорным башмакам, по одному с каждой стороны экскаватора. У ЭШ 15/90 они имеют длину 14 метров.

Приподнявшись на опорных башмаках, гигантский механизм двигается на два метра, это занимает примерно одну минуту. Нетрудно посчитать, что экскаватор движется со скоростью около 60 метров в час. Черепаха и то движется быстрее, скажете вы, но драглайну спешить некуда, дальше разреза ему шагать не надо.

Однако во время работы ЭШ стоит на опорной базе - металлическом диске диаметром 14 метров, в то время как опорные башмаки подняты. Большой диаметр диска оказывает давление, сравнимое с давлением шин обычного легкового автомобиля.

Так как на разрезах необходимо обеспечивать непрерывную работу техники, то она время от времени нуждается в ремонте. Для этого случая у "Амурского угля" есть собственный Ремонтно-механический завод.

Чем же могут болеть стальные гиганты? Больше всего изнашиваются ковши, ломаются зубья, стираются шестерни, отказывают электродвигатели, которые испытывают на себе круглосуточную эксплуатацию в тяжелых климатических условиях и еще много различных деталей нуждается в периодическом ремонте.

В этом цеху делают замену обмотки статора.

Если ранее это делали вручную, то сейчас для этой операции есть специальный станок, делающий эту монотонную работу быстро и качественно.

Также здесь восстанавливают ковши, которые нуждаются в ремонте каждые полгода. Экскаваторы укомплектованы несколькими ковшами, поэтому ремонты не влияют на производственный процесс. Пока ремонтируется один ковш, в работе на разрезе задействован запасной.

Как мне сказали специалисты, при проектировании узлов и агрегатов драглайнов использовались лучшие сорта стали и сплавов, для того, чтобы увеличить надежность машин. Конечно, это создает дополнительные сложности при ремонте, но и ремонт происходит гораздо реже.

Предварительно делают такие формы из утрамбованного влажного песка.

Есть формы покрупнее.

Затем в предварительно нагретую емкость наливают сплав, в котором кроме стали еще множество добавок.

Вокруг жара, но работа литейщиков столь увлекательна, что за ней хочется наблюдать, не отрывая взгляд ни на минуту.

Затем с помощью крана разливочный ковш со сталью транспортируют к формам. После чего в дело вступает литейщик с деревянной счищалкой, которой убирает шлак с поверхности жидкой стали.

И сталь заливается в формы.

Брызги металла создают красивую, но опасную картинку. Наблюдающим лучше держаться подальше.

Формы какое-то время пылают и клокочут, их время от времени поливают водой.

В итоге получаются вот такие заготовки, которые обрабатываются на станках.

После обработки.

Несмотря на хайтек, нанотехнологии и прочие удобства нынешнего века, этим техномонстрам не найдено альтернативы и им пока не грозит участь динозавров. Пока в таких машинах есть нужда, они будут работать как и прежде - круглосуточно и в любых условиях, ежедневно давая стране угля и обеспечивая тепло и свет в миллионах домов россиян.

Спасибо, что дочитали! А за хороший комментарий двойная благодарность)

Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

Строительные машины представляют собой сложные механизмы, управлять которыми не так легко. Поэтому перед тем, как работать с подобной техникой, нужно получить соответствующие разрешения.

Сегодня все чаще для упрощения эксплуатации этих конструкций используют промышленные джойстики российского производства . Данные механизмы упрощают работу со всеми элементами устройства в несколько раз.

Начальный этап

Экскаватор относят к специальной технике, которая оснащена ковшом. Применяют его на карьерах или стройке для погрузки или выравнивания почв. Начинать работу с подобным механизмом следует с выполнения нескольких последовательных шагов:

• Изначально водителю нужно ознакомиться с основным принципом работы всей системы. Важно определить, какой рычаг за что отвечает. Старайтесь не пропустить любых деталей.
• Перед тем, как садиться в машину, нужно проверить ее состояние. Обязательно осмотрите экскаватор снаружи, чтобы выявить любые повреждения или дефекты.
• Завершается подготовительный этап изучением инструкции. Это позволит вам понять алгоритм работы всей системы. Старайтесь сразу запоминать, какой рычаг за что отвечает.

Начинаем движение

Управление экскаватором это сложная процедура, поэтому научиться ездить не получиться сразу. Чтобы добиться качественных показателей, следует руководствоваться такими правилами:

1. Если вы впервые работаете на экскаваторе, сначала нужно сесть за руль и научиться запускать двигатель. Эти операции производятся только при опущенных на землю рабочих органах.
2. После получения предыдущих навыков, можно приступать к езде. Процесс управления зависит от типа экскаватора. Так, к примеру, гусеничные механизмы управляются системой рычагов, отвечающих за движение и повороты.
3. На следующем этапе можно приступать к работе с внешними органами. Начинается процедура с поднятия ковша, а также перемещения его в пространстве. Управление этим механизмом в современных системах производиться с помощью джойстика. Старые же модели оснащаются несколькими рычагами, которые и нужно тщательно изучить, чтобы работать с этой системой.
4. Завершающим этапом обучения является работа с почвой. Для выполнения подобных операций экскаватор устанавливается на специальные опоры. Хотя в некоторых моделях это не обязательно.

Чтобы научиться неплохо управлять экскаватором, следует потратить много времени. Оптимальным вариантом будет посещение специальных курсов, что позволит вам получить и права на эту технику.

Строительство — это довольно сложный процесс, который предполагает довольно много различных видов работа. Среди них особое место занимает обработка почвы, которая выполняется в большинстве случаев экскаваторами.

Данные механизмы достаточно дороги, поэтому не каждый потребитель может позволить его купить. Альтернативой является обычная аренда экскаватора на определенное время, что дает возможность выполнить все поставленные задачи.

Подготовительные работы

Экскаватор является очень сложным механизмом, поэтому его управление не будет простым и требует определенных навыков. Перед тем, как приступать к данному процессу следует выполнить несколько простых рекомендаций:

1. В первую очередь необходимо ознакомиться с системой самой машины. Следует выделить рабочие органы и конструкции для управления ими.
2. Перед началом работ обязательно убедитесь в работоспособности экскаватора. Для этого его следует осмотреть на наличие повреждений и других подобных дефектов.
3. После этого следует обязательно изучить инструкцию по управлению. Это поможет вам разобраться со всеми кнопками, рычагами и другими элементами.

Приступаем к работе

Процесс управления экскаватора следует начинать с выполнения простых рекомендаций:

• Сначала следует сесть за руль и завести двигатель, чтобы он прогрелся определенное время. Также при этом убедитесь, что все рабочие органы располагаются на земле.
• После этого следует отпустить стояночный тормоз и попробовать двигаться вперед на экскаваторе. При этом желательно сразу использовать только маленькие скорости, чтобы привыкнуть к работе устройства.
• Следующим шагом является изучение работы основных органов. Управляться они могут, как с помощью рычагов, так и джойстиков. Подымать ковш следует медленно, понимая в какую сторону он должен двигаться.

Чтобы пробовать копать, следует выставить экскаватор в заднее положение и расположить на специальные опоры. После этого можно пробовать управлять стрелой и работать с почвой.

Обратите внимание, что экскаваторы могут кардинально отличаться друг от друга, как мощностью, так и системой управления. Если вы хотите научиться качественно работать с такими машинами, тогда желательно пройти специальные курсы, где вы сможете набраться опыта. Только постоянная работа с экскаватором позволит правильно чувствовать его и выполнять самые сложные задачи.