Модернизация рабочего оборудования одноковшового экскаватора ЭО-4121 с целью повышения эффективности разработки тяжелых грунтов

Введение............................................................................................................
1. Технологическая часть.....................................................................................
1.1 Обоснование и описание выбранной схемы проведения работ...................
1.2 Классификация и область применения одноковшовых экскаваторов........
1.3 Рабочие оборудование экскаватора ЭО-4121 и схемы работ.......................
1.4 Классификация грунтов. Схемы проходок....................................................
2. Специальная часть............................................................................................
2.1 Описание и анализ конструкции экскаватора ЭО – 4121.............................
2.2 Патентное исследование..................................................................................
2.3 Сущность модернизации.................................................................................
2.4 Расчет основных конструктивно- технологических параметров.................
2.4.1 Расчет продолжительности цикла.....................................................................
2.4.2 Определение времени копания..........................................................................
2.4.3 Время подъема рабочего оборудования на выгрузку......................................
2.4.4 Время поворота на выгрузку..............................................................................
2.4.5 Время поворота ковша на выгрузку..................................................................
2.4.6 Время, необходимое для поворота в забой......................................................
2.4.7 Время изменения положения рабочего оборудования при повороте
в забой..................................................................................................................
2.4.8 Расчет производительности экскаватора..........................................................
3. Организация и разработка мероприятий по техническому обслуживанию ЭО-4121................................................................................................................
3.1 Виды и периодичность технического обслуживания......................................
3.2 Смазка экскаватора.............................................................................................
3.3 Виды ремонта экскаватора.................................................................................
3.4 Особенности разборки и сборки экскаватора и его узлов..............................
3.5 Испытания и приемка экскаватора после ремонта..........................................
3.6 Определение годовой производственной программы по ремонту и обслуживанию экскаватора................................................................................
3.6.1 Расчет коэффициента технического использования.......................................
3.6.2 Определение числа ТО и ремонтов...................................................................
4. Разработка гидравлической схемы....................................................................
4.1 Расчет гидроцилиндра стрелы...........................................................................
5. Организация техники безопасности и охраны труда......................................
5.1 Характеристика производственных условий труда на одноковшовом гидравлическом экскаваторе ЭО–4121.............................................................
5.2 Техника безопасности при эксплуатации экскаватора...................................
5.3 Охрана окружающей среды...............................................................................
5.4 Расчет прожекторного освещения строительной площадки..........................
5.5 Электро- и пожаробезопасность........................................................................
Заключение..........................................................................................................
Список используемой литературы....................................................................

Весь текст будет доступен после покупки

Согласно стратегии инновационного развития строительной отрасли РФ до 2030 года будут решаться масштабные экономические задачи. Строительная индустрия современного мира требует стремительного развития техники и технологий, организационных решений, обладающих мультипликативным эффектом для развития всей экономики страны.
Нахождение оптимальных технических и технологических решений является актуальным в наращивании объемов строительства жилья, реализация масштабных инфраструктурных проектов для развития промышленного потенциала Российской Федерации в целом.
Любая строительная кампания начинается с проведения геологических изысканий и проведения земляных работ. Экскаваторы являются базовой машиной в строительных и хозяйственных организациях [1].
Экскаваторы выпускаются различными фирмами Volvo, Hitachi Construction Machinery Co, JCB, Case и др.
К основным направлениям совершенствования землеройно-транспортных машин относят:
1) Повышение цикловой производительности;
2) Увеличение скорости рабочих операций;
3) Увеличение усилий копания;
4) Совершенствование геометрии и кинематики стрелы и рукояти;
5) Расширение рабочей зоны экскаватора;
6) Модернизация сменных рабочих органов;
7) Улучшение проходимости, увеличение безопасности при транспортном перемещении и рабочих режимах.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Технологическая часть
1.1. Обоснование и описание выбранной схемы проведения работ
Схемы земляных работ, выполняемых одноковшовыми экскаваторами, подразделяются на две основные группы: бестранспортные и транспортные. Схема работ, когда экскаватор разрабатывает грунт и укладывает его в земляное сооружение или отвал называют бестранспортными. Транспортными называют схемы, при которых разрабатываемый грунт загружается в автомобили-самосвалы и транспортируется в заданное место.
Выбор схемы производства работ зависит от особенностей строительства. При производстве земляных работ в дорожном строительстве, преобладает транспортная схема работ, так как при возведении дорожного основания лишний грунт часто транспортируется на участки работ, где его не хватает.
Разработка грунта может осуществляться боковыми или лобовыми проходками. При боковой проходке ось движения экскаватора совпадает с осью земляного сооружения, при лобовой проходке, экскаватор совершает движение по оси земляного сооружения.
В дипломном проекте для разработки грунта выбрана транспортная схема разработки траншеи лобовой проходкой (рис.1.1)
Грунт разрабатывается экскаватором при стоянке наверху разрабатываемой площадки и производится лобовой проходкой: когда экскаватор перемещается по оси забоя [2].
Разгрузка грунта осуществляется из ковша в автомобиль самосвал , за счет смещения оси рабочего органа в сторону подхода транспортного средства, при этом угол поворота стрелы экскаватора не превышает 70. А угол между осью стрелы и продольной осью автомобиля должен быть не более 40°. При такой схеме загрузки обеспечивается минимум потерь грунта и удобство разгрузки.
Отрывку котлованов шириной 12...14 м экскаватором с обратной лопатой осуществляют лобовой проходкой при зигзагообразном движении
экскаватора, а большей шириной - параллельным ходом.


Рис. 1.1. Схема разработки грунта в выемках экскаватором ЭО-4121 оборудованный обратной лопатой: 1 - экскаватор ЭО-4121; 2 - вешки; 3 - самосвал

1.2 . Классификация и область применения одноковшовых экскаваторов
В настоящее время ни одно строительство не обходится без использования экскаваторов. Они применяются для рытья котлованов, каналов, выемок, траншей, возведения насыпей, погрузки в транспорт сыпучих материалов [3]. Одноковшовые экскаваторы способны разрабатывать грунты до VI категории прочности, слабой и взорванной скальной породы.
Потребности в разнообразии сфер применения экскаваторов, предопределили большое число вариантов исполнения рабочего и ходового оборудования, типов привода и компоновки. В настоящее время существует следующая система индексации одноковшовых экскаваторов по ГОСТ 30067-93.

Рис. 1.2. Система индексации одноковшовых экскаваторов

Классифицируют экскаваторы по следующим признакам:
1) По номеру размерной группы (массе экскаватора): 1 группа – до 6,3 т; 2 группа – 6,3 – 10 т; 3 группа – 10 – 18 т; 4 группа – 18 – 32; 5 группа – 32 – 50 т; 6 группа – от 50 т и выше.
2) По назначению: а) карьерные – погрузочная машина на гусеничном ходу, копающая малосвязные или черпающая разрушенные породы; б) вскрышные – предназначены для удаления больших объемов пород, при возведении крупных гидротехнических сооружений и добычи полезных ископаемых. Имеют одинаковую с карьерными машинами базу и отличаются от последних главным образом размерами рабочего оборудования - ковшом большей вместимости, и увеличенным его вылетом; в) шахтные - имеют низкую базу для проведения работ под землей; г) строительные универсальные - наиболее распространенные экскаваторы, применяемые в промышленном и гражданском строительстве.
3) По типу ходовой части: а) гусеничные – наиболее распространенные экскаваторы, обладают высокой проходимостью, но низкой скоростью передвижения; б) шагающие - используются для добычи полезных ископаемых открытым способом; в) пневмоколесные – обладают невысокой проходимостью, но высокой скоростью перемещения (применяются в условиях, где необходимы частые перемещения между объектами работ); г) рельсовые – применяются на железнодорожном транспорте; д) плавающие – используемые на плавающей платформе; е) на специальном шасси - например крутосклонном, или комбинированном.
4) По типу исполнения рабочего оборудования: а) с гибкой подвеской; б) с жесткой подвеской; в) с телескопической стрелой.
5) По типу привода рабочего оборудования: а) механические; б) электромеханические; в) гидравлические; г) комбинированные.
6) По типу силовых установок: а) одномоторные; б) многомоторные.
Очевидно, что каждый вид экскаваторов применяется для конкретных условий работ. На выбор экскаваторов для проведения определенных работ влияют вид работы, планируемый объем работ, тип грунта, климатические условия и другие требования. Правильный выбор экскаватора позволяет обеспечить наилучшую производительность, трудоемкость и снизить материальные затраты [15].

1.3. Рабочее оборудование экскаватора ЭО-4121 и схемы работ
Земляные работы по своим общим объемам в строительстве являются наиболее трудоемкими и затратными, поэтому необходимо подобрать правильное рабочее оборудование для механизированного способа производства работ. Правильное применение специальных машин с подобранными рабочими органами залог экономически выгодного строительства.

Рис. 1.3. Схема одноковшовых экскаваторов ЭО-4121
На рис 1.3. представлена схема экскаватора ЭО-4121, который предназначен для разработки грунтов с первой по четвертую группу, выработки колодцев, также для погрузки грунта и сыпучих материалов. К сменному оборудованию относятся прямая лопата, обратная лопата, грейфер и др. (рис 1.4 – 1.10) [4].
Таблица 1.
Технические характеристики
А - расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения, м 0,52
Е - база гусеничного ходового устройства, м 2,75
Е1 - длина гусеничного ходового устройства, м 3,48
Ж - колея гусеничного ходового устройства, м 2,35
Д - ширина гусеничной ленты с нормальным звеном, м 0,58
Б - ширина поворотной платформы, м 3,0
F - просвет под поворотной платформой, м 0,93
Г - высота до оси пяты стрелы, м 2,01
В - высота до крыши кабины, м 3,00
Н - просвет под ходовой рамой, м 0,52
L - длина базовой части стрелы, м 3,22
R - радиус вращения хвостовой части, м 3,13
Наибольшая скорость передвижения, км/ч 2,9
Наибольший преодолеваемый подъем, град. 22
Номинальная мощность, л.с. 130
Номинальный расход гидрожидкости, л/мин 330
Номинальное давление в гидросистеме, МПа 1,6

К сменному оборудованию относятся: обратная лопата, которая имеет вид ковша емкостью 0,65 м3; рыхлитель статического действия; захватно-клещевое устройство (однозубое и трехзубое); гидромолот СП-62; удлиненная рукоять.
К оборудованию прямого копания: ковш поворотный емкостью 1,0 м3; ковш открывающимся днищем емкостью 1,0 м3; ковш для производства погрузочных работ емкостью 1,5 м3.
К грейферному оборудованию: грейферный ковш емкостью 1,0 м3; удлинительные вставки.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х томах. – М.: Машиностроение,1980.
2. Баловнев В.М. Дорожно-строительные машины. – М.: Высшая шко-ла,1981.
3. Белецкий Б. Ф. Строительные машины и оборудование. Справочное по-собие. - Ростов н/Д Феникс, 2002. 592с.
4. Волков Д. П. Строительные машины и средства малой механизации. Учебник для сред. проф. Образования. – М.: Мастерство, 2002. – 480с.
5. Гальперин М.И., Домбровский Н.Г. Строительные машины: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1980.
6. Габерман Л.А., Карлен В.С. Строительные и дорожные машины: Атлас конструкций. Учебное пособие. – М.: Машиностроение,1980.
7. Горовой Г.М., Либерман М.А. Машины и оборудование для строитель-ства дорожных одежд. – М.: Транспорт, 1975.
8. ГОСТ 12.1.003-76. Шум.
9. ГОСТ 12.1.012-78. Вибрация. Общие требования безопасности.
10. ГОСТ 12.2.130-91. Одноковшовые экскаваторы. Общие требования безопасности и эргономики к рабочему месту машиниста и методы их кон-троля.
11. ГОСТ 12.2.064. Органы управления производственным оборудовани-ем. Общие требования безопасности.
12. ГОСТ 12.1.005. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Весь текст будет доступен после покупки