Построение рабочих зон гидравлических экскаваторов. Практическое занятие 4

1. Практические занятия по дисциплине: «Горные машины и оборудование» Модуль 1. Выемочные машины и оборудование Практическое

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Горно-нефтяной факультет
Кафедра «Горная электромеханика»
Практические занятия по дисциплине:
«Горные машины и оборудование»
Модуль 1. Выемочные машины и оборудование
Практическое занятие 4. Построение рабочих зон гидравлических
экскаваторов
Разработал:
доцент каф. ГЭМ, канд. техн. наук
Зверев Валерий Юрьевич
2019

2. Гидравлический экскаватор с обратной лопатой

1 - поворотная платформа; 2 - двигатель; 3 кабина; 4 - основная стрела; 5 - гидроцилиндр
управления рабочим органом экскаватора; 6 рукоять; 7 - ковш; 8 - гусеничное ходовое
устройство
2

3. Рабочая зона гидравлического экскаватора

αсн ≤ 52 ÷ 45° - угол опускания стрелы от
горизонтального положения;
αсв + αсн = 85 ÷ 180° - угол перемещения стрелы;
αрн = 30 ÷ 35° - угол отклонения рукояти от оси
стрелы в крайнем верхнем положении;
αр = 110 ÷ 90° - угол сгибания рукояти от оси стрелы;
αкн = 25 ÷ 15° - угол отклонения ковша от оси
рукояти в крайнем верхнем положении;
αк = 160 ÷ 140° - угол сгибания ковша от оси рукояти;
lс / lр = 1,8 ÷ 2,8° - соотношение длины стрелы и
рукояти;
lк = Rк = 1,1 · q1/3 + 0,26 , м – длина ковша (радиус
копания ковшом).
3

4. Построение рабочей зоны гидравлического экскаватора

1. Отмечается место расположения шарнира
крепления стрелы к экскаватору в т. O.
2. Строится контур рабочего органа экскаватора в
крайних и в ключевых промежуточных
положениях:
- крайнее верхнее положение лопаты, когда
стрела длиной lс поднята вверх на угол αсв от
горизонтальной оси шарнира, рукоять длиной lр
подогнут на угол αрн от оси стрелы, ковш длиной
lк отогнут на угол αкн от оси рукояти – OABC1;
- крайнее нижнее положение лопаты, когда
стрела подогнута на угол αсн от горизонтальной
оси шарнира, рукоять подогнут на угол αр от
своего крайнего положения в разогнутой
позиции, ковш подогнут на угол αк от оси рукояти
– OA2B3C4;
4

5. Построение рабочей зоны гидравлического экскаватора

- крайние положения движения выпрямленной
лопаты (максимальный размах), когда стрела
находится в крайних положениях своего
движения в т. A и т. A2, рукоять подогнута на угол
αрн от оси стрелы в обоих положениях в т. B и т.
B2, ковш находится на оси рукояти в т. C1 и C2 –
OABC1 и OA2B2C2;
- промежуточное положение лопаты, когда
стрела с рукоятью находятся в крайнем верхнем
положении, а ковш подогнут – OABC5;
- промежуточное положение лопаты, когда
стрела находится в крайнем верхнем положении
с подогнутой рукоятью и подогнутым ковшом –
OAB1C6;
- промежуточное положение лопаты, когда
стрела с рукоятью находятся в крайнем нижнем и
подогнутом положении, а ковш находится на оси
рукояти – OA2B3C3.
5

6. Построение рабочей зоны гидравлического экскаватора

3. Строится траектория движения кромки ковша
при движении лопаты из крайнего верхнего и в
крайнее нижнее положение при копании:
- дуга CC1 с центром в т. B и радиусом, равным
длине отрезка BC;
- дуга C1C2 с центром в т. O и радиусом, равным
длине отрезка OC1;
- дуга C2C3 с центром в т. A2 и радиусом, равным
длине отрезка A2C2;
- дуга C3C4 с центром в т. B3 и радиусом, равным
длине отрезка B3C3.
6

7. Построение рабочей зоны гидравлического экскаватора

4. Строится траектория движения кромки ковша
при движении лопаты из крайнего нижнего и в
крайнее верхнее положение при нагребании:
- дуга C4C6 с центром в т. O и радиусом, равным
длине отрезка OC4;
- дуга C6C5 с центром в т. A и радиусом, равным
длине отрезка AC6;
- дуга C5C1 с центром в т. B и радиусом, равным
длине отрезка BC5.
7

8. Задание для самостоятельной работы

Найти:
- площадь рабочей зоны экскаватора;
- глубину копания при высоте расположения шарнира стрелы на высоте в 1,5 м.
№ варианта
αсн, °
αсв, °
αрн, °
αр, °
αкн, °
αк, °
lс, м
lр, м
q, м3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
52
52
50
50
48
48
46
46
52
52
50
50
48
48
46
46
52
50
48
46
50
50
50
55
55
55
60
60
60
65
65
65
70
70
70
75
75
75
80
80
30
30
30
35
35
35
30
30
30
35
35
35
30
30
30
35
35
30
30
30
90
90
92
92
94
94
96
96
98
98
100
100
102
102
104
104
106
106
108
108
15
15
20
20
25
25
15
15
20
20
25
25
15
15
20
20
25
25
15
20
120
125
110
115
105
100
120
125
110
115
105
100
120
125
110
115
105
100
120
125
4
4,5
5
5,5
6
3,5
3
4
4,5
5
5,5
6
3,5
3
4
4,5
5
5,5
6
3,5
2
2
2
3
3
1.5
1.5
2
2
2
2.5
3
1.5
1.5
2
2
2.5
2.5
3
1.5
1,75
1,5
2
1,75
1,5
2
1,75
1,5
2
1,75
1,5
2
1,75
1,5
2
1,75
1,5
2
1,5
2
8