Перейти к содержанию

Одноковшовые экскаваторы

Содержание

Одноковшовые экскаваторы

⭐⭐⭐⭐⭐ Экскаватор представляет собой землеройную машину, главными функциями которой являются разработка грунта и его последующая загрузка в отвал либо в кузов транспортного средства. ⭐+7 (930) 1000-999

Одноковшовые экскаваторы с гидравлическим приводом.

Экскаваторы с гидравлическим приводом (рис. 1.1) на современном уровне составляют большую часть одноковшовых строительных экскаваторов. Практика показала, что по сравнению с механическими экскаваторами при одинаковой мощности двигателя, гидравлические имеют на 20 — 30% меньшую металлоемкость и значительно более высокую производительность. Объясняется это меньшей металлоемкостью гидровлического привода относительно механического. Во время работы гидровлический привод экскаватора обеспечивает принудительное перемещение рабочего оборудования в любом направлении с заданными скоростями, большое количество основных и вспомогательных движений рабочего оборудования, различные углы поворота рабочего оборудования, что позволяет не только повысить производительность, но и расширить технологические возможности .

Основные виды рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов приведены на рис. 1.2. Схема гидравлического экскаватора с оборудованием «прямая лопата» приведена на рис. 1.2, а. Рабочее оборудование имеет шарнирно закрепленную на поворотной платформе стрелу 2, к которой шарнирно присоединена рукоятка 4. К рукоятке 4 прикреплен ковш 6. Гидроцилиндры 1, 3 и 5 возвращают все элементы.

Общий вид гидравлического экскаватора

Рис. 1.1 — Общий вид гидравлического экскаватора с оборудованием «прямая лопата»

Почти 90% всех гидравлических экскаваторов изготавливают с рабочим оборудованием «обратная лопата» (рис. 1.2, б). К стреле 2 шарнирно прикрепляют рукоятку 4, к которой прикрепляют ковш 6. Все элементы управляются гидроцилиндрами 1, 3 и 5.

На гидравлический экскаватор можно установить и грейферный ковш (рис.1.2, в). При разработке он погружается в грунт принудительно с помощью гидроцилиндров рабочего оборудования. Это позволяет разрабатывать как сыпучие так и твердые грунты. Створками ковша 6 управляют с помощью гидроцилиндра 7. Когда необходимо обеспечить большое вертикальное перемещение грейферного ковша, между рукояткой и ковшом дополнительно монтируют телескопическую штангу (например, при строительстве подземных сооружений методом «стена в грунте»).

Основные виды рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов

Рис.1.2 — Основные виды рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов:

a, б — соответственно «прямая» и «обратная» лопаты; в — грейфер; 1 — гидроцилиндры подъема и опускания стрелы; 2 — стрела; 3, 5 — гидроцилиндры поворота соответственно рукоятки и ковша; 4 — рукоятка; 6 — ковш; 7 — гидроцилиндр управления створками ковша

До 6% гидравлических экскаваторов изготавливают с телескопическим рабочим оборудованием. Такие экскаваторы универсальнее, их можно применять для планирования склонов, зачистки дна, стенок котлованов и др.

Конструктивные схемы гидравлических экскаваторов с оборудованием «обратная лопата» 3 размерной группы приведены на рис. 1.3. На поворотной платформе шарнирно прикреплена главная стрела 6, подъем стрелы осуществляется гидроцилиндрами 11. На рукоятке 8 шарнирно прикреплен ковш 10, он может возвращаться гидроцилиндром 9.

Гидравлические экскаваторы оснащают переменным оборудованием гидро- или пневмомолот и применяют такие экскаваторы для уплотнения дна котлованов и разработки мерзлых грунтов.

Конструктивные схемы гидравлических гусеничных экскаваторов

Рис. 1.3 — Конструктивные схемы гидравлических гусеничных экскаваторов 3-й размерной группы ЭО-3122 (а) и ЭО-3121 (б) с оборудованием обратная лопата:

1 — ходовая тележки; 2 — поворотная платформа; 3 — капот; 4 — силовая установка; 5 — кабина; 6 — главная стрела; 7, 9, 11 — гидроцилиндры рукоятки, ковша и стрелы; 8 — рукоятка; 10 — ковш

Техническая производительность, м³ / ч, одноковшовых экскаваторов при копании грунтов составляет:

где q — вместимость ковша, м3;

Kн — коэффициент наполнения ковша,

Kн = 0,9 … 1,2; Kp — коэффициент рыхление почвы, Kp = 1,15 … 1,4;

tц — продолжительность рабочего цикла, с.

Конструкция

Как мини-, так и карьерные гидравлические экскаваторы представляют собой одноковшовые машины циклического действия. В соответствии с общепринятой классификацией специальная техника данного типа характеризуется наличием:

  • гусеничного движителя или колесной базы;
  • дизельного двигателя, который обеспечивает привод всех рабочих механизмов;
  • гидросистемы с главным насосом переменой производительности и электронным блоком, контролирующим ее работу;
  • прямой или обратной лопаты, которая имеет жесткую шарнирную связь со стрелой.

Карьерные экскаваторы могут комплектоваться ковшами для разных типов грунта, в том числе специальными, предназначенными для работы с материалами высокой плотности. Такое оборудование характеризуется стойкостью к износу и обычно поставляется дополнительно к заказу спецтехники.

Конструкция одноковшового экскаватора

К числу базовых элементов классического одноковшового экскаватора относят ходовое устройство 1, рабочее оборудование 2 и поворотную часть 3 (рисунок 1).

Рисунок 1. Элементарная схема одноковшового экскаватора

Функциями ходового устройства 1 являются передвижение машины и передача на грунт веса самого экскаватора, а также нагрузок, которые неизбежно появляются во время работы. Рабочее оборудование – целый комплекс узлов, обязательно включающий рабочий орган (им может быть не только обычный ковш, но и грейфер, крюк либо нечто иное) и отвечающий за функционирование последнего в зоне работы экскаватора.

Поворотная часть 3 включает:

  • поворотную платформу (ей бывает отведена роль основания, где располагаются перечисленные ниже узлы);
  • силовой агрегат (двигатель);
  • рабочее оборудование;
  • основные механизмы.

Описание гидравлического экскаватора

Подобная конструкция специально создана для гидравлических экскаваторов, которые широко применяют в следующих сферах:

  1. В горной промышленности, когда надо провести добычу полезных ископаемых, поднять грунт из ям и канав, погрузить его. Обычно в паре с гидравлическим экскаватором применяют автомобильный, конвейерный и железнодорожный транспорт, в него грузят горные или земляные породы.
  2. При проведении земляных работ, направленных на добычу горных пород.
  3. При разрыхлении грунтов, которые замерзли. Даже если земля промерзла до -40ºС, гидравлическая система экскаватора отлично справится с грунтом, при работах по добыче пород или рытью карьеров.

Гидравлические экскаваторы начали активно применяться с 1950-х гг. Машины умели поворачиваться вполоборота, были оборудованы обратной лопатой в качестве навесного оборудования. Позже стали выпускать полноповоротные экскаваторы, которые работали на гидравлике. Техника неоднократно доказывала свою функциональность, поэтому ее стали выпускать различные фирмы, например, Hyundai, Mitsubishi, Suzuki, Hitachi, Komatsu, Terex (Orenstein & Koppel), Liebherr, Caterpillar, Volvo CE, New Holland, Doosan (Daewoo), Ковровский, Тверской (Калининский) и Воронежский экскаваторные заводы.

Рассмотрим навесное оборудование для гидравлического экскаватора.

Для того чтобы техника успешно выполняла поставленные перед ней задачи, необходимо, чтобы функциональной была платформа экскаватора.

Гидравлическая схема экскаватора основывается на работе гидро- или электродвигателей (значительно реже), которые помогают передавать сигнал на системы вращения, вызывающие движение внутренней гидравлики и платформы. Исходным источником энергии для гидропривода выступают электрические двигатели или современные дизельные установки.
Устройство гидравлических экскаваторов позволяет применять самое различное навесное оборудование.

Устройство экскаватора

Производятся машины, которые имеют прямые и обратные ковши. Они могут быть оборудованы фронтально опрокидывающимися или челюстными ковшами. Последние позволяют значительно сократить время работы экскаватора на участке.

Читайте также:  Чем отличается трактор от экскаватора

Какие преимущества дает гидравлический привод

  • Упрощение кинематики трансмиссии и рабочего оборудования.
  • Уменьшение габаритов и массы машины при сохранении мощности.
  • Расширение номенклатуры совместимого сменного оборудования.
  • Максимальное использование мощности силовой установки.
  • Рациональное совмещение рабочих операций.
  • Плавность движений, точная ориентация рабочего органа.
  • Повышение универсальности и мобильности экскаваторов, улучшение качества работ, возможность выполнения операций в труднодоступных местах.
  • Повышение производительности машин на 30–35 %.
  • Увеличение усилия копания в среднем в 1,5–2 раза.
  • Бесступенчатая регулировка скоростей.
  • Доступность запчастей, возможность модернизации техники.
  • Улучшение условий труда машиниста.

Гидравлические машины более подвижные и технологически гибкие, чем механические. Экскаваторы имеют уменьшенную массу, поэтому могут работать как прямой, так и обратной лопатой. Гидравлические модели предпочтительны для выполнения операций в сложных горно-геологических условиях.

Условия работы и применение экскаваторов.

Универсальный одноковшовый экскаватор является агрегатом циклического действия, у которого основной параметр, это объём ковша, главного рабочего органа.

Основное рабочее оборудование экскаваторов

Одноковшовый экскаватор может быть укомплектован основным (которое пускается в ход непосредственно для копания грунта) либо дополнительным рабочим оборудованием, водружаемым на базовую машину для реализации иных операций.

Прямая лопата

Основным рабочим оборудованием, которое пускают в ход при разработке грунта выше площадки, где находится экскаватор, является прямая лопата. При подобной конструкции экскаватора ковш закреплен на рукояти, которая устанавливается на стреле шарнирно. Ну а последняя шарнирно закрепляется на поворотной платформе, о которой уже шла речь ранее.

Гусеничный экскаватор с прямой лопатой

Рисунок 3. Гусеничный экскаватор с прямой лопатой во время выполнения своих непосредственных функций

В течение эксплуатации экскаватора с прямой лопатой грунт копается в направлении от машины. Данное рабочее оборудование гарантирует максимальное усилие копания грунта и наибольшую производительность (благодаря снижению до минимума числа операций, реализуемых за один цикл копания). Наиболее логичным привлечение к работе рассматриваемых здесь землеройных машин выглядит при погрузке грунта и сыпучих материалов, а также при разработке месторождений полезных ископаемых.

Классический цикл функционирования экскаватора с прямой лопатой, продемонстрированный на рисунке ниже, включает в себя ряд операций.

  1. 1. Загрузка ковша, совершаемая посредством поворота рукояти относительно стрелы. При этом положение ковша относительно рукояти и положение стрелы относительно шасси остается таким, же, каким было.
  2. 2. Поворот платформы совместно с рабочим оборудованием после завершения загрузки. Далее ковш направляется к пункту разгрузки. В данный временной промежуток положение ковша относительно поворотной платформы остается прежним.
  3. 3. Подъем стрелы. Данная операция, предшествующая разгрузке ковша, производится с целью увеличения погрузочной высоты.
  4. 4. Разгрузка ковша. На гидравлических моделях экскаваторов совершается путем поворота ковша относительно рукояти (то есть обычным опрокидыванием), а на механических – путем открывания дна ковша.

4 этапа рабочего цикла экскаватора типа

Рисунок 4. Четрые этапа рабочего цикла экскаватора типа «прямая лопата»

Обратная лопата

Обратной лопатой оборудуются экскаваторы, проектируемые для разработки грунта ниже уровня площадки, где находится машина. В ситуации с рабочим оборудованием этого типа копание грунта осуществляется в направлении к экскаватору, то есть иначе, нежели при функционировании машины с прямой лопатой. Гидравлические модели экскаваторов, «вооруженные» обратной лопатой, обладают способностью вести разработку грунта не только ниже, но и выше уровня, на котором находится базовая машина, однако делают это с меньшей производительностью, если сравнивать с прямой лопатой.

4.jpg

Рисунок 5. В деле мини-экскаватор с обратной лопатой

Цикл работы данных экскаваторов отличается у моделей с разным приводом. Для примера рассмотрим основные его этапы (показаны на рисунке ниже) для гидравлических машин, имеющих независимый привод рукояти, стрелы и ковша.

Основные этапы рабочего цикла экскаватора типа

Рисунок 6. Основные этапы рабочего цикла экскаватора типа «обратная лопата»

  1. 1. Заглубление стрелы в выемку. В то же самое время выполняется позиционирование рукояти экскаватора.
  2. 2. Загрузка ковша его поворотом относительно рукояти;
  3. 3. Выглубление стрелы.
  4. 4. Поворот рукояти и ковша во избежание высыпания набранного грунта (совершается синхронно с выглублением стрелы).
  5. 5. Поворот платформы с базирующимся на ней рабочим оборудованием.
  6. 6. Разгрузка грунта.

Грейфер

При подготовке узких котлованов большой глубины, а также для погрузки и выгрузки грунта и других материалов в дело вступают экскаваторы, в которых роль рабочего органа отводится грейферу. Рабочим органом данного типа могут комплектоваться и механические, и гидравлические экскаваторы. У вторых грейфер обычно занимает место на рукояти, заменяя ковш (его челюсти при этом имеют гидропривод). В случае с механическими экскаваторами конструкция включает канаты, на которых подвешивается грейфер.

Экскаватор с грейфером в работе

Рисунок 7. Экскаватор с грейфером в работе

Конструкция экскаваторов

Рабочая схема экскаватора состоит из таких элементов:

  • Двигатель экскаватора.
  • Масляные насосы.
  • Подъемный цилиндр.
  • Управляющий клапан.
  • Приводной электродвигатель.
  • Электродвигатель для поворота кабины.
  • Плечевой цилиндр.
  • Стрела.
  • Плечо манипулятора.
  • Ковш.
  • Ковшовой цилиндр.
  • Гидравлические магистрали.

Гидромолот

Гидромолот Импульс-120/Impulse 120 – навесное оборудование экскаватора для решения широкого спектра дорожных и общестроительных задач.

Виды гидравлических экскаваторов по типу рабочего оборудования

  • Шарнирно-рычажные. Данные экскаваторы обеспечивают возможность менять угол наклона стрелы, поворачивать ковш относительно рукояти, регулировать положение рукояти с ковшом.
  • Телескопические. Рабочие движения таких машин ограничиваются выдвижением и втягиванием телескопической стрелы.

Сменные рабочие органы

При необходимости реализации всевозможных специфических задач на экскаватор в качестве замены традиционному ковшу может быть установлено такое сменное рабочее оборудование, как:

  • гидравлический молот (гидрорыхлитель),
  • корчеватель пней,
  • манипуляторный захват,
  • крановое оборудование,
  • ковши для производства дренажных работ,
  • отвалы и мн.др.

Навесное оборудование современных экскаваторов

Рисунок 8. Навесное оборудование современных экскаваторов

Огромное распространение в наши дни получили экскаваторы с гидромолотом, которые хорошо проявляют себя при рыхлении замерзшего грунта, дроблении на части негабаритных кусков горных и других твердых пород, взламывании старых асфальтных покрытий, оснований зданий, уплотнения грунта. Привод от насосов гидравлической системы базовой машины гарантирует оптимальное потребление установленной мощности и уменьшение эксплуатационных затрат.

Экскаватор с гидравлическим молотом

Рисунок 9. Экскаватор с гидравлическим молотом

Перед тем как начать корчевать пни с помощью экскаватора, вместо ковша на нем ставится челюстной захват. Установка манипуляторного захвата на место основного рабочего оборудование позволяет с максимально возможной эффективностью использовать экскаватор для совершения монтажных и демонтажных работ.

Экскаватор с манипулятором демнотирует постройку

Рисунок 10. Экскаватор с манипулятором в процессе реализации работ по демонтажу старой постройки

Виды сменных рабочих органов для гидравлических экскаваторов

  • Обратные лопаты различной вместимости для копания выемок ниже уровня стоянки машины, выгрузки грунта, зачистки основания забоя. Поворот ковша относительно рукояти позволяет работать в стесненных условиях, в непосредственной близости от инженерных коммуникаций.
  • Прямые лопаты с поворотным ковшом для разработки грунтов как выше, так и ниже уровня стоянки, для погрузочных мероприятий. Оборудование позволяет выполнять планирование и зачистку основания в забое.
  • Специальные ковши для рытья узких траншей и дренажных работ.
  • Двухчелюстные грейферы для рытья котлованов, колодцев и траншей, для погрузки камней и крупнокусковых материалов, копания глубоких выемок, в том числе в стесненных условиях. Оборудование крепят вместо ковша, к рукояти обратной лопаты. Возможно продольное и поперечное раскачивание грейфера. Для копания колодцев глубиной до 30 м в оборудовании используют промежуточные удлиняющие вставки.
  • Ковши со сплошной режущей кромкой и зубьями. Применяются для зачистных и планировочных работ.
  • Погрузочные ковши увеличенной вместимости для доставки мелкокусковых и сыпучих материалов на уровень, расположенный выше стоянки машины, для разработки и погрузки грунтов в транспортные средства или отсыпки в отвал.
  • Бульдозерные отвалы. Используются для засыпки траншей, ям, небольших котлованов.
  • Специальные захваты для бревен и труб.
  • Крановая подвеска для монтажных и грузоподъемных работ.
  • Однозубые и многозубые рыхлители для работы с плотными, мерзлыми грунтами, для взламывания асфальтовых покрытий.
  • Гидравлические, пневматические, гидропневматические молоты со сменными рабочими органами для разрушения скальных грунтов, кирпичной кладки, железобетона, дорожных покрытий, фундаментов, трамбовки почвы, дробления негабаритных кусков горных пород, погружения шпунта и свай.
Читайте также:  Электрокардиограф 3-6-12 канальный портативный ЭК12Т-01; Р-Д; с регистрацией ЭКГ и экраном 141 мм

Отличия полноповоротных экскаваторов от неполноповоротных

Все модели экскаваторов принято делить на два типа: полноповоротные и неполноповоротные. В первом случае поворотная платформа, укрепленная на шасси с использованием опорно-поворотного устройства (далее – аббр. ОПУ) и служащая базой для установки рабочего оборудования, приводов, силового агрегата и кабины машиниста экскаватора, может поворачиваться относительно ОПУ по часовой стрелке и против на нее на любой желаемый угол.

конструкция экскаватора полноповоротного типа

Рисунок 11. Пример конструкции экскаватора полноповоротного типа

Говоря о второй группе экскаваторов (машины неполноповоротного типа), надо отметить, что здесь рабочее оборудование, держащееся на шасси с помощью поворотной колонки, способно поворачиваться лишь на ограниченный угол (находится в пределах не более 90 градусов) от начального положения. При этом двигатель, кабина и механизмы находятся на неповоротном шасси.

неполноповоротный экскаватор на базе колесного трактора

Рисунок 12. Пример неполноповоротного экскаватора на базе колесного трактора

Источники

1. Беркман И.Л. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы / И.Л. Беркман, А.В. Раннев, А.К. Рейш. – М., Машиностроение, 1977 г.2. Большая советская энциклопедия3. Краткий справочник машиниста экскаватора / под. ред. А.Ф. Яковлева, М. Машиностроение – 1972 г.

Технические характеристики

Устройство гидравлического экскаватора отличается высокой сложностью. Техника оборудуется полноповоротной платформой, на которой смонтирована силовая установка. Дизельный двигатель, вспомогательные механизмы и агрегаты обеспечивают землеройным машинам данного вида высокую эксплуатационную надежность и превосходные технические характеристики:

  • мощность до 4500 л. с.;
  • массу в снаряженном состоянии до 980 т;
  • максимальное усилие отрыва свыше 730 кН;
  • объем стандартного ковша с обратной лопатой при заполнении с шапкой до 12 м³;
  • максимальную скорость вращения до 3,9 об/мин при повороте платформы.

В рабочем контуре гидравлического экскаватора устанавливаются аксиально-поршневые насосы, которые создают давление до 350 бар. Гидросистема обеспечивает машине высокую производительность и простоту технического обслуживания.

Гидравлический экскаватор

Основные поставщики экскаваторов на современный рынок:

Комацу, Вольво, Джей Си Би, Катерпиллер, Дэу, Хитачи, Лейбхер. Хундаи, Робекс.

Если вы хотите прочитать про обзор мини экскаваторов, переходите по ссылке.

Классификация экскаваторов в зависимости от привода рабочего оборудования

Экскаваторы с гидроприводом

В большинстве своем современные экскаваторы оборудуются гидравлическим приводом. В этом случае для создания необходимого усилия на рукояти, стреле, ковше предусмотрены гидравлические двигатели и гидроцилиндры. Гидронасос, на котором лежит ответственность за поддержание нужного давления рабочей жидкости в соответствующей магистрали, получает крутящий момент, необходимый для его вращения, от двигателя экскаватора.

Механические экскаваторы

В наши дни групповой механический привод, предусматривающий передачу усилия от силовой установки к рабочим органам с помощью канатов, приводимых в движение от лебедки, используется лишь на драглайнах и грейферных экскаваторах. При этом сама лебедка работает от двигателя экскаватора, получая крутящий момент через зубчатую, червячную, цепную либо фрикционную передачу. На обычных экскаваторах механический привод сегодня практически не используется, что обусловлено рядом факторов:

  • сложность конструкции, сопряженная с применением значительного количества быстроизнашивающихся деталей;
  • ограниченное количество независимых перемещений узлов рабочего оборудования;
  • сложность исполнения автоматизированного механического канатного привода;
  • невозможность обеспечения абсолютной фиксации деталей рабочего оборудования в желаемом положении.

Электромеханические экскаваторы

Существует и еще одна категория экскаваторов, в которых, как и в описанном выше случае, для передачи тягового усилия к рабочим органам применяются канаты (цепи), движущиеся за счет лебедки. Отличие тут кроется в том, что для вращения барабана каждой лебедки применяется отдельный электромотор. Этот привод получил применение на массивных карьерных и промышленных экскаваторах.

Как работает гидравлическая система экскаватора

Устройство, преимущества и принцип работы гидравлического экскаватора. Проведение диагностики, регулировка и ремонт гидравлики. Схема гидравлической системы самоходной техники. Замена навесного оборудования в зависимости от типа предстоящих работ и условий эксплуатации, их виды и особенности

Принцип гидросистемы и особенности её конструкции

Принцип гидравлической системы такой же, как и у жидкостного рычага, где используя гидростатическое давление можно преобразовать малое усилие на относительно небольшой площади в достаточно большое.

Для того, чтобы понять принцип работы гидравлической системы, необходимо изначально разобраться с её конструкцией и основными комплектующими. Рассмотрим конструкцию гидросистемы специализированной техники, которая включает в себя:

  • устройство гидравлического бака с рабочей жидкостью внутри, где она не только находится в безопасности, но и поддерживается её необходимая для гидросистемы рабочая температура;
  • гидронасос — основа системы. Используя механический или электрический двигатель через ремни или муфту устройство гидравлического насоса (шестеренного, поршневого или пластинчатого) приводится в движение, которое под давлением подает рабочую жидкость к остальным комплектующим системы;
  • гидравлический распределитель (золотниковый, клапанный или крановый) – устройство ответственного за управление потоков рабочей жидкости;
  • механизмы управления (кнопки, пневматические джойстики и прочие приводы);
  • различные трубопроводы, рукава высокого давления, шланги, соединительные фитинги и крепежные элементы;
  • гидравлические цилиндры и механизмы отбора мощности (коробку и вал).

Несмотря на то, что конструкция установленной гидравлики может быть разной в зависимости от сферы использования, принцип работы гидросистемы остается неизменным.

Например, рассмотрим принцип гидросистемы сложного промышленного оборудования, где под воздействием силы тяжести рабочая жидкость попадает в устройство гидронасоса, а после к гидравлическому распределителю, который перенаправляет рабочую жидкость к поршню гидроцилиндра, тем самым создавая давление.

Сфера использования

Широкое применение системы этого типа нашли:

  1. В промышленности. Очень часто гидравлика является элементом конструкции металлорежущих станков, оборудования, предназначенного для транспортировки продукции, ее погрузки/разгрузки и т. д.
  2. В авиакосмической отрасли. Подобные системы используются в разного рода средствах управления и шасси.
  3. В сельском хозяйстве. Именно через гидравлику обычно происходит управление навесным оборудованием тракторов и бульдозеров.
  4. В сфере грузоперевозок. В автомобилях часто устанавливается гидравлическая тормозная система.
  5. В судовом оборудовании. Гидравлика в данном случае используется в рулевом управлении, входит в конструктивную схему турбин.

Определение

Гидравлическая система (гидропривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии. 1)

Что такое гидравлический привод

Привод — это преобразователь мощности за счет движения разогретой жидкости под давлением. Устройство гидравлических систем состоит из движущихся (например, насос) и неподвижных частей (цилиндр), в которых преобразовывается энергия. Элементы объединены в так называемые линии для циклического преобразования энергии. Принцип работы заключается в превращении вращательного движения в поступательное.

Назначение

Назначение гидравлической системы заключается в приведении в движение механизмов посредством рабочей жидкости (гидравлического масла), подаваемой под давлением. Потоком жидкости можно управлять напрямую или автоматически — посредством управляющих клапанов. Распределение потока происходит по специальным гидравлическим шлангам и трубкам.

Гидравлические механизмы имеют большую популярность в машиностроении благодаря тому, что возможно передавать огромную энергию через тонкие трубки и гибкие шланги 2).

Что происходит внутри гидравлики?

Понять, в каком состоянии находится рабочая жидкость внутри гидравлической системы поможет программа S·O·S, позволяющая делать пробы жидкости и ее дальнейший анализ.

Регулярное взятие проб позволит вовремя определить степень загрязненности жидкости и уровень износа тех или иных элементов гидравлического оборудования. Рекомендуется осуществлять подобные заборы и анализ каждые 500 часов, проведенных машиной в эксплуатационном режиме. На основе полученной информации опытный специалист способен подобрать оптимальную методику ремонтных работ с реальной экономией времени и денежных средств владельца техники.

Читайте также:  Основные сведения и история компании JCB

Для полного понимания принципов работы данной программы рекомендуется обратиться в компанию Caterpillar, которая готова предоставить всем желающим необходимые материалы на кассетных и цифровых носителях.

Существует стандарт чистоты гидравлических систем — ISO 18/15. Всегда рекомендуется придерживаться его или делать гидравлику еще чище!

Принцип работы гидравлической системы экскаватора

Присутствует гидросистема на экскаваторе любого вида. В Украине можно приобрести спецмашины:

  • одноковшевые и многоковшеве;
  • баштовые;
  • драглайны;
  • цепные;
  • роторные – компактные и обычные;
  • фрезерные;
  • траншеекопательные.

Набор сменных навесок позволяет превратить технику одного вида в другую и расширить ее функциональные возможности за кратчайшее время. Этим самим можно существенно увеличить спрос на услуги экскаватора и прибыль владельца машины.

Работа гидравлической системы выглядит так:

  • приводной дизельный мотор крутит вал насосного гидроустройства, которое в свою очередь трансформирует энергию механическую в гидравлическую;
  • жидкая среда, перемещаясь по трубопроводу, направляется к гидромотору или цилиндрам, поступает внутрь них через клапана управления и превращается в энергию механическую или возвратно-поступательный ход;
  • рабочая жидкость, выполнив работу, сливается в гидролинии, возвращается в бак, затем подается в насос;
  • этапы повторяются на следующем цикле.

Для нормального функционирования экскаваторной гидросистемы важно соблюсти несколько условий. Во-первых, поручить проектирование и монтаж агрегатов профессионалам. Отклонения при установке могут стать причиной некорректной работы одного или нескольких узлов, всей гидравлики и машины в целом. Также возможны преждевременный износ и повышенное потребление ресурсов, снижение производительности.
Второй момент – перевозить на место работы экскаватор тралом, а не своим ходом. Третье условие – регулярно проводить техосмотр строго по графику, разработанному производителем, проводить техническое обслуживание и своевременный ремонт, использовать оригинальные запчасти и качественные ГСМ. Четвертый момент – привлекать к работе только опытных специалистов – мастеров и операторов, соблюдать рекомендации и инструкции касательно условий и режимов работы.

Устройство элементов гидравлической системы

Несмотря на сложность, схема гидросистем является стандартизированной, что удобно при заменах-ремонтах элементов. Устройство гидравлического оборудования включает в себя следующие элементы:

Оборудование гидравлических систем — преимущества применения и недостатки

Устройство гидросистемы достаточно широко применяется практически во всех отраслях, так как обладает рядом преимуществ, среди которых выделяют:

  • высокую эффективность — возможность перемещения крупногабаритного и тяжелого груза с максимальной точностью;
  • гибкость работы — наличие возможности регулировать как большие, так и малые усилия;
  • наличие практически неограниченного диапазона скоростей;
  • долговечность и надежность оборудований гидравлических систем, так как устройства можно предварительно оснастить клапанами сброса давления для защиты от перегруза;
  • компактность и экономичность — дают возможность агрегатировать навесные устройства, тем самым уменьшая расходы на покупку новой специализированной техники.

К недостаткам использования оборудований гидросистем относят:

  • вероятность возникновения течи рабочей жидкости, которую необходимо устранять;
  • большую чувствительность комплектующих гидравлической системы к разнообразным загрязнениям и наличию абразивных частиц в рабочей жидкости (масле);
  • наличие вероятности возгорания в процессе работы, так как чаще всего в качестве рабочей жидкости используют горючую жидкость.

Если следовать рекомендациям по обслуживанию и уходу за устройствами гидравлической системы, следить за чистотой рабочего масла, то тогда недостатки гидросистемы теряют свою значимость.

05.07.2021Как устроен и как работает гидроцилиндр
02.07.2021Зачем нужен гидроаккумулятор?

Возможные последствия наличия загрязнений

Существует два основных следствия от наличия загрязняющих веществ в составе гидравлической жидкости:

  • Падение эффективности гидравлики. Это приводит к резкому снижению КПД всего оборудования/техники. Обычно эффективность падает постепенно и ее трудно обнаружить, если проверяющий специалист не обладает нужными познаниями и опытом. Как минимум подобный эффект приведет к резкому возрастанию расхода топлива.
  • Наличие загрязнений ускоряет износ деталей, входящих в состав гидравлической системы. Как показывает статистика, 75-85 процентов неисправности важнейших элементов гидравлики связано именно с наличием загрязнений в используемой жидкости. Существует три основных типа износа: абразивный, адгезионный, усталостный.

Износ абразивного типа
Наличие абразивных частиц в гидравлической жидкости приводит к соскабливанию металла с элементов этой системы. Это не только ускоряет износ важнейших компонентов гидравлики, но и повышает общий уровень загрязненности, что ускоряет проявление различных неприятностей.

Износ усталостного типа Высокое давление, а также ударные нагрузки, постоянно оказывающие воздействие на изделия, входящие в состав гидравлической системы, являются причиной появления стружки из металла, которая еще больше загрязняет гидравлическую жидкость.

Износ адгезионнного типа или облитерация Разнообразные частицы, находящиеся в составе гидравлической жидкости, начинают прилипать к металлическим поверхностям системы. Итог — клапаны перестают правильно функционировать, а сама жидкость не может эффективно циркулировать в системе.

Преимущества и недостатки гидравлических систем

К достоинствам узлов, работающих по этому принципу, можно отнести:

  • Возможность перемещения грузов больших габаритов и веса с максимальной точностью.
  • Практически неограниченный диапазон скоростей.
  • Плавность работы.
  • Надежность и долгий срок службы. Все узлы такого оборудования можно легко защитить от перегрузок путем установки простых клапанов сброса давления.
  • Экономичность в работе и небольшие размеры.

Помимо достоинств, имеются у гидравлических промышленных систем, конечно же, и определенные недостатки. К таковым относят:

  • Повышенный риск возгорания при работе. Большинство жидкостей, используемых в гидравлических системах, являются горючими.
  • Чувствительность оборудования к загрязнениям.
  • Возможность протечек масла, а следовательно, и необходимость их устранения.

гидравлические системы отопления

Расчет гидравлической системы

При проектировании подобных устройств принимается во внимание множество самых разных факторов. К таковым можно отнести, к примеру, кинематический коэффициент вязкости жидкости, ее плотность, длину трубопроводов, диаметры штоков и т. д.

Основными целями выполнения расчетов такого устройства, как гидравлическая система, чаще всего является определение:

  • Характеристик насоса.
  • Величины хода штоков.
  • Рабочего давления.
  • Гидравлических характеристик магистралей, других элементов и всей системы в целом.

Производится расчет гидравлической системы с использованием разного рода арифметических формул. К примеру, потери давления в трубопроводах определяются так:

  1. Расчетную длину магистралей делят на их диаметр.
  2. Произведение плотности используемой жидкости и квадрата средней скорости потока делят на два.
  3. Перемножают полученные величины.
  4. Умножают результат на коэффициент путевых потерь.

Сама формула при этом выглядит так:

  • ∆pi = λ х li(p) : d х pV2 :2.

В общем, в данном случае расчет потерь в магистралях выполняется примерно по тому же принципу, что и в таких простых конструкциях, как гидравлические системы отопления. Для определения характеристик насоса, величины хода поршня и т. д. используются другие формулы.

работа гидравлической системы

Дополнительные элементы

Могут присутствовать такие запчасти, как фильтры, накидные гайки, зарядные устройства, крепеж, манометры, маслоохладитель и др.

Как выполняется ремонт

Поскольку гидравлическая система в машинах и механизмах играет значимую роль, ее обслуживание часто доверяют высококвалифицированным специалистам занимающихся именно этим видом деятельности компаний. Такие фирмы обычно оказывают весь комплекс услуг, связанных с ремонтом спецтехники и гидравлики.

схема гидравлической системы

Разумеется, в арсенале этих компаний имеется все необходимое для производства подобных работ оборудование. Ремонт гидравлических систем обычно выполняется на месте. Перед его проведением при этом в большинстве случаев должны быть произведены разного рода диагностические мероприятия. Для этого компании, занимающиеся обслуживанием гидравлики, используют специальные установки. Необходимые для устранения проблем комплектующие сотрудники таких фирм также обычно привозят с собой.

Источник https://skolkogramm.ru/info/odnokovshovye-ekskavatory

Источник https://traktor-dojc-far.ru/kak-rabotaet-gidravlicheskaya-sistema-ekskavatora

Источник

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.