Багери - предназначение икласификация
Багерите (наименованието идва от латинските думи "ex" и caveo, което означава "копач") се отличават с високи способности за разхлабване. Техните транспортни възможности са малки и се определят от радиуса на действие на тези машини. Багерите се делят на няколко групи по предназначение и мощност. Ако машината изпълнява всички операции в определен ред, като ги повтаря на определени интервали, тя се класифицира като прекъсната (циклична) машина, ако изпълнява всички операции едновременно, тя е непрекъсната машина. Багерите с прекъсване включват багери с една кофа, а екскаваторите с непрекъснато действие включват багери с много кофи, скрепери и фрезови багери.
Еднокофовите и многокофовите багери биват наземни и плаващи. Наземните багери имат гъсенична, пневматична колесна, релсова и крачеща ходова част.
Всички механизми на багера се задвижват от дизелови двигатели, карбураторни, парни или електрически двигатели. Най-икономичните са дизеловите и електрическите двигатели. Изборът на двигател се определя от условията, в които ще работи багерът. Така че при багерите, работещи в кариера, е изгодно да се използват електрически двигатели, тъй като електричеството е най-евтината форма на енергия, а при работа по пътно строителство, където машината често се транспортира от място на място, е препоръчително да се използват дизелови двигатели.
Ако всички механизми на багера се задвижват от един двигател, такова задвижване се нарича еднодвигателно. Ако в багера всеки механизъм (или група от механизми) се задвижва от отделен двигател, такова задвижване се нарича многодвигателно.
За да се прехвърли движението от двигателя към работните механизми, се използват следните видове задвижвания: - механични, когато движението се предава отизползване на валове, зъбни колела, червячни предавки, верижни задвижвания; - хидравлични обемни, където ролята на задвижването се изпълнява от хидравлична помпа, тръбопроводи за масло и хидравлични двигатели (или хидравлични цилиндри); течността циркулира в нефтопроводите, прехвърляйки енергия от помпи към хидравлични двигатели (или хидравлични цилиндри), които задвижват работните механизми; - хидромеханични, при които преобразувателят на въртящия момент се използва за предаване на енергия в комбинация с механична трансмисия; - електрически, използвани на багери с многодвигателно задвижване в комбинация с механично; - смесени, състоящи се от два вида задвижвания, например механични и електрически.
По този начин багерите се класифицират: - според метода на движение (плаващи и земни); - по вид на силовото оборудване (с дизел, карбуратор, електрически, дизел-електрически и др.); - по броя на двигателите (еднодвигателни, многодвигателни); - по вид задвижване (механично, хидравлично, хидромеханично, електрическо); - според вида на ходовата част на земните багери (гъсенична, пневматична колесна, релсова и крачеща ходова част).
Всяка от групите багери се отличава с по-малки характеристики - размер, мощност, предназначение.
Еднокофовите багери се класифицират според предназначението им.
Има три основни групи: - строително-универсални - с кофи с вместимост до 3 м3, предназначени за земни работи; - кариерни - с кофи с вместимост от 2 до 8 m3, предназначени за работа в кариери при разработване на рудни и въглищни находища; - откривка - с кофи с вместимост над 6 m3, предназначени за разработване на горните слоеве на скалите (откривка).
Еднокофовите багери се отличават с използването им с различни видове работно оборудване.
Универсални багерипредназначени за работа с различни видове сменяемо оборудване; лопата, багер, драглайн, кука или грайферна стрела, пилотна машина и др.
Полууниверсалните багери, в допълнение към основното работно оборудване, имат един или два вида допълнително сменяемо оборудване (предна лопата, багер, драглайн).
Специалните мощни багери имат само един вид оборудване, например права лопата.
Еднокофови багери. Универсалният багер с една кофа е циклична машина, предназначена за изкопаване и преместване на почви и други материали с помощта на един от видовете работно оборудване с една кофа и за извършване на забиване на пилоти и други работи с други видове сменяемо работно оборудване.
Еднокофовите багери (фиг. 72) се състоят от следните основни компоненти: ходова част, въртяща се платформа със силово оборудване и главни кинематични връзки и работно оборудване.
Ходовата част на Caterpillar осигурява висока проходимост и добра стабилност по време на работа на багера.
През последните години значително се увеличи производството на багери с малък капацитет на кофата на пневматични колела, които имат висока мобилност и маневреност при преместване на машината от един обект на друг. При работа върху меки почви се използва разширено (или удължено) гъсенично оборудване, чието наличие намалява специфичния натиск върху земята и подобрява маневреността на багера.
Ориз. 72. Схема на багер с една кофа
Ориз. 74. Схема на работа на права лопата
Грамофонът лежи чрез ролки или специална (топка или ролка) въртяща се маса върху рамката на шасито.устройства. Платформата се върти в хоризонтална равнина спрямо ходовата част.
Ъгълът на завъртане на ходовата част в хоризонталната равнина определя способността на багера да бъде пълен или частичен завой. Въртящата се част на напълно въртящ се багер може да се върти около оста си на 360°.
За тези машини всички силови агрегати, контролен панел, работни механизми са монтирани на въртяща се маса и е прикрепено работно оборудване.
Работното оборудване включва комплекс от багерни агрегати с работен орган (кофа, кука, грайфер и др.). Почвата се разработва с кофа, след което се премества до мястото на разтоварване в сметище или в превозно средство. В зависимост от вида на сменяемото оборудване се използва твърдо или гъвкаво окачване на работния орган. Естеството на работата се определя от работното оборудване: предна лопата, багер, драглайн, кран или грайфер.
Работният цикъл на багера се извършва в следната последователност: изкопаване на почвата; преместване на кофа, пълна с пръст, до мястото на разтоварване; разтоварване на почвата от кофата в сметището или транспортното устройство; движение на кофата (въртене на платформата) към дъното; спускане на кофата в подготовка за следващото изкопаване.
Индексираща система за еднокофови универсални багери. Системата за индексиране на машините е принципът, който е заложен в структурата на индекса (марка), обозначаващ конкретен багер и отразяващ основните му характеристики. През 1968 г. у нас е въведена нова система за индексиране на еднокофовите универсални багери. Индексът на багера има четири основни номера, съответно указващи: групата на размерите на машината, вида на ходовата част, конструкцията на работното оборудване и серийния номер на модела от този тип. По този начин,индексът на багера съдържа информация за основните му характеристики. И така, EO-3313 BTV е универсален багер с една кофа, 3-та група размери, на пневматична колесна ходова част, с кабелно окачване на работно оборудване, 3-ти модел, който е претърпял втора модернизация, предназначен за работа във влажните тропици.
Правата лопата е оборудване, предназначено за изкопаване на почвата над нивото на паркинга на багера. Права лопата с механично задвижване (фиг. 74) се състои от следните основни компоненти: въже за повдигане на стрелата, кофа, дръжка, стрела, седлов лагер. Дръжката е прикрепена към стрелата със седлов лагер, с помощта на който дръжката се върти във вертикална равнина спрямо стрелата и се върти възвратно-постъпателно по оста на дръжката. При изкопаване на почвата кофата трябва да премине през позиции -IV, показани на фиг. 74. Кофата се повдига с повдигащо въже, което минава около блоковете на главата. Натискът на дръжката се осъществява от притискащ механизъм, който извършва и обратното движение (връщане) на дръжката. При универсални строителни багери се използват въжета и зъбни колела (механизми под налягане).
Механизмите за натиск се разделят на независими, зависими, комбинирани , Механизмът за натиск се нарича независим, ако силата на натиск може да се увеличи или намали независимо от количеството усилие в повдигащия кабел на кофата, т.е. когато движението на натиск на дръжката с кофата се извършва независимо от повдигането на кофата. Ако величината на силата на натиск зависи от величината на силата в повдигащия/многократния кабел на кофата и е възможно само да се намали налягането, такъв механизъм за натиск се нарича зависим.
Механизмът за натиск се нарича комбиниран, когато големината на силата на натиск зависи от силата в повдигащия кабел, но когато независимата част от натискамеханизъм може да бъде увеличен по желание.
Правата кофа за лопата се състои от корпус, шарнирно дъно с болт и сменяеми зъби. Зъбците са със стесняващо се към края стебло, което влиза в гнездото на козирката. От падане зъбите се задържат в гнездата с шпленти.
През последните години правите лопати са оборудвани с кофи с полукръгла предна стена и с козирка под формата на лъжичка без зъби. Кофата на този дизайн е много по-лека и има минимално съпротивление при копаене на почвата, което естествено увеличава производителността на багера.
При багери с предна лопата се използват дръжки от два вида: еднолъчеви (вътрешен тип) и двулъчеви (външен тип). Дръжката с един прът се движи вътре в стрелата, докато ръкохватката с двоен прът е отвън. Дръжката може да извършва възвратно-постъпателно движение в водачите на седлото на притискащия вал и също така да се върти заедно с лагера на седлото във вертикална равнина спрямо притискащия вал. Дизайнът на дръжката определя дизайна на механизма за натиск. В багери, произведени в СССР, с еднолъчева ръкохватка се използва механизъм за натиск на кабела, а с двулъчева дръжка се използва механизъм за натиск на кремалер.
Стрелата с права лопата е направена под формата на заварена конструкция от листова стомана. Типът носач определя дизайна на стрелата. Стрелата е двугредова с едногредова дръжка и едногредова с двугредова ръкохватка.
В горната част на стрелата са монтирани блокове върху лагери, през които преминават въжето за повдигане на кофата и въжето за повдигане на стрелата. Долният край (петата) на стрелката е прикрепен към въртящата се маса с пръсти и може да се върти, когато ъгълът й на наклон се промени. Притискащият вал е разположен в средната част на стрелата.
Багерът е оборудване, предназначено за изкопаване на почви под нивото на паркинга.багер при копаене на ями, траншеи, изкопи.
Багерът (фиг. 75) се състои от кофа, стрела, ръкохватка и двукрака стойка. Кофата е фиксирана неподвижно към дръжката, шарнирно закрепена към горния край на стрелата. При издърпване на въжето дръжката се завърта обратно на часовниковата стрелка, кофата се блъска в земята (позиция /; позиции // и /// съответстват на транспортна позиция и разтоварване на почвата от кофата).
Ориз. 75. Схемата на багера:
Процесът на изкопаване на почвата с кофа. Общото съпротивление при изкоп R0 се преодолява от активната сила W0, насочена тангенциално към траекторията на кофата, която може да се разложи на силата на рязане и срязване на почвата WVi, насочена тангенциално към режещия ръб на кофата, и в силата на изтласкване WB, насочена нормално към режещия ръб на кофата.
Основните параметри на багерите с хидравлична лопата са: капацитет на кофата q, маса на багера C, мощност на двигателя N, работни размери на багера, както и налягане и производителност на помпата.
В хидравличните задвижвания на багерите се използват помпи с постоянен работен обем от зъбни и лопаткови (с налягане 12-16 MPa) и бутални помпи с налягане до 30 MPa, както и помпи с променлив работен обем, главно аксиално-бутални.
Помпите с постоянен работен обем са прости по отношение на ефективността, но не осигуряват пълно използване на мощността на двигателя във всички режими. Помпите с променлив работен обем осигуряват по-рационална и стабилна работа на багерите.
Работни и технологични схеми на работа на еднокофови багери. Производителността на багерите с една кофа се определя от много фактори: конструкцията на машината, нивото на организация на земните работи, състоянието икачеството на почвата и клането, квалификацията на водача и техническото състояние на машината.
На фиг. 77, b показва диаграма на работата на драглайн по време на изграждането на насип на подложка от резерват. Изкопаването на почвата се извършва на два захвата; върху едната се насипва и заравнява с булдозер поредния слой почва, а върху другата прясно насипаната почва се уплътнява с почвоуплътнителни машини.
Багери с кофа. Багерите с кофа са земекопни машини, които имат верига за кофа или въртящо се колело с кофи, здраво закрепени по периметъра като работен орган. Използват се: в пътно строителство; при изкопаване на ями, канали и окопи за полагане на тръби или за фундаменти, инсталацията, контролният панел, скоростната кутия, работният орган се монтират върху ходовата рамка.
Забележка. Багерите EO-1621 (E-153A), EO-1627 (E-1514) са допълнително оборудвани с булдозерно оборудване: ширина на острието 2000 mm, височина 680 mm, дълбочина на рязане 500 mm. Багерите EO-ZZPB (E-302) са оборудвани с драглайн оборудване със следните параметри: дължина на стрелата 7500 mm, ъгъл на стрелата 40°, дълбочина на рязане 4450 mm, радиус на рязане 6500 и 10 100 mm, височина на разтоварване съответно 3900 и 6300 mm, радиус на разтоварване съответно 6390 и 8300 mm.
Скоростите на веригата на кофата и машината трябва да бъдат съгласувани с капацитета на кофата и дълбочината на забоя, така че кофата, преминавайки по пътя на забоя, да може да се напълни до момента, в който излезе.
Ротационни траншейни багери се използват при полагане на главни тръбопроводи и траншеи. Работното тяло на тези багери е роторът. В сравнение с верижните каналокопатели, роторните багери имат по-висока ефективност и по-голяма производителност.