Реферат: Строительные машины класса мини

В странах Западной Европы, США и Японии проблема механизации земляных работ в строительстве успешно решается с помощью мини-экскаваторов. При их помощи отрывают водоотводные канавы (кюветы) вдоль загородных автомобильных дорог, скважины для стоек ограждений, опор линий электропередач, траншеи различного поперечного сечения для газораспределительной, водопроводной, телефонной и электрической сети, небольшие траншеи и котлованы для оснований фундаментов зданий и сооружений, осуществляют строительство очистных сооружений, бассейнов, реконструкцию или ремонт жилых, гражданских или промышленных зданий или сооружений, разрушение кирпичных стен, железобетонных перекрытий при ремонте или строительстве различных объектов, благоустройство скверов, парков, садов, выполняют строительство спортивных площадок различного назначения и площадок для тенниса и гольфа, реализуют разнообразные технологические операции в коммунальном, лесном и сельском хозяйстве.

Очень малые габаритные размеры, низкое давление на опорную поверхность при высокой проходимости и маневренности позволяют использовать такие мини-машины внутри станций метрополитена, в подвалах и на этажах высотных жилых и административных зданий, в трюмах судов, в морских и речных портах. Достоинством мини-экскаваторов является быстрое выполнение работ небольших объемов на объектах, удаленных друг от друга, благодаря возможности их транспортировки в кузове грузовых автомобилей, а также установки и работы на очень малых стройплощадках.

Мини-экскаваторы выпускают фирмы США, Японии, Великобритании, ФРГ и многих других стран.

В странах Европы мини-экскаваторы классифицируются по вместимости ковша и по массе машины. В Великобритании малогабаритные экскаваторы разделены на три категории: микро, собственно мини и супермини. Масса стандартных мини-экскаваторов составляет 1-5 т. К категории супермини относят экскаваторы массой 6-10 т. В то же время в Великобритании мини-экскаваторы разделены на три основные группы: массой до 2 т, от 2 до 3,5 т и свыше 3,5 т.

В Японии мини-экскаваторы классифицируют по вместимости ковша:
Типоразмер миниэкскаваторов - Вместимость ковша, м³
1 - 0,04-0,06 2 - 0,07-0,08 3 - 0,09-0,11 4 - 0,12-0,15 5 - 0,16-0,20

Мини-экскаваторы фирм ФРГ

Фирма "Zeppelin" выпускает мини-экскаваторы нескольких моделей. Экскаватор модели Z204R на гусеничном ходу с трехцилиндровым дизельным двигателем имеет мощность 32 кВт. Двигатель с прямым вспрыском топлива расположен сзади и играет одновременно роль противовеса. Масса экскаватора 3900 кг, усилие врезания в грунт - 31 кН.

Экскаватор модели Z206 выпускается в двух вариантах: на гусеничном и на пневмоколесном ходу. Мощность его дизельного двигателя 34 кВт, собственная масса 4700 кг. Максимальная глубина копания у мини-экскаваторов данных моделей соответственно 3250 и 3500 мм, максимальный вылет стрелы - 5800 мм, максимальная высота копания - 4100 и 4900 мм. Гидравлическая система машин включает в себя сдвоенный насосный агрегат с суммированием производительности. Управление машиной осуществляется с помощью двух рычагов. Для водителя имеется переставляемое вибробезопасное сиденье с подлокотниками. Рычаг безопасности допускает работу всех механизмов только при наличии водителя в кабине. Угол поворота рабочего оборудования составляет 360°. Стрела может поворачиваться в горизонтальной плоскости и бесступенчато перемещаться поперек оси симметрии машины с фиксацией в трех положениях.

К достоинствам мини-экскаватора модели Z204R специалисты фирмы "Schramm", эксплуатирующие ряд машин данной модели, относят большую устойчивость и малое удельное давление на грунт. Важно также, что такие узлы, как опорные и ходовые катки, двигатели ходовой части, тормоза и другие элементы машины, имеют смазку, рассчитанную на весь срок службы экскаватора, и не нуждаются в уходе. Ширина ходовой части машины равна всего 1600 мм, скорость передвижения составляет около 2,5 км/ч, тяговое усилие - 38,6 Н. Небольшое удельное давление на грунт позволяет использовать экскаватор при ремонте мостовых конструкций, в пешеходных зонах городов, не повреждая дорожного покрытия. Фирма "Schramm" использует мини-экскаватор и на обычных работах - отрывке траншей и котлованов, колодцев. При этом особенно эффективно его использовать в условиях городской застройки, во дворах, когда надо прокладывать траншею вблизи здания, параллельно ему и т.д.

Мини-экскаватор Z206 на пневмоколесном ходу эксплуатирует фирма "Frenzel", специализирующаяся на строительстве железнодорожных путей и перронов. Специалисты фирмы отмечают, что экскаватор благодаря малой массе переезжает через рельсы, не повреждая их, обладает прочной и надежной конструкцией. Привод на все колеса (передняя ось управляемая) обеспечивает высокую проходимость. Скорость передвижения бесступенчато регулируется в двух диапазонах: от 0 до 9 км/ч и от 0 до 18 км/ч. Примером удачного применения экскаватора является его эксплуатация на строительстве участка железной дороги Ганновер-Вюрцбург. Из-за плохой погоды грунт сильно размок, и использование обычных экскаваторов было невозможно. Мини-экскаватор Z206 благодаря своей малой массе (4700 кг) успешно выполнил всю необходимую работу. Комфортабельная кабина экскаватора Z206 имеет отопление для работы зимой. Отмечается простота технического обслуживания машины.

Фирма "Richter", специализирующая на строительстве газопроводов и имеющая свой парк экскаваторов-погрузчиков, в течение нескольких недель в качестве основной машины эксплуатировала мини-экскаватор Z206. В процессе работ экскаватор оборудовали ковшом обратной лопаты шириной 600 м (вместимость - 143 л) или 400 мм (вместимость - 86 л). Фирма отмечает возможность использования данного экскаватора для загрузки автосамосвалов, большое усилие резания ковша и его хорошую устойчивость, а также удачную конструкцию стрелы, которую можно крепить в трех положениях с помощью одного болта. Продумана и компоновка гидросистемы, что должно повысить ее долговечность.

Все фирмы обращали особое внимание на вопросы перебазировки мини-экскаваторов. Так, перебазировка на стандартных или специальных низкорамных прицепах трудностей не вызывает. Имеется также опыт перемещения мини-экскаваторов в машинах со съемными кузовами и на контейнеровозах, на которые мини-экскаватор самопогружается с помощью своей стрелы и так же разгружается.

Фирма "Zettelmeyer Maschi-nenfabrik" (ФРГ) сконструировала и выпускает микроэкскаватор модели ZL501. Общий вид показан на рис. 1.

Рис. 1. Пневмоколесный мини-экскаватор модели ZL501 фирмы "Zettelmeyer Maschinenfabrik GmbH".

Специалисты фирмы "Karl Schaeff & Co" (ФРГ) разработали три модели мини-экскаваторов: HR12, HR14 и HR16. HR12 имеет следующие особенности: небольшая с высокой степенью остекления кабина оператора установлена на достаточно мощной раме, подвижно соединенной с гусеничной ходовой частью машины; гусеничное шасси состоит из двух резинометаллических гусениц с развитыми грунтозацепами, причем гусеницы традиционно приводятся в движение ведущими звездочками, соосно соединенными с гидравлическими моторами; на раме с тыльной стороны кабины установлен дизельный двигатель, упрятанный за аккуратными панелями облицовки и укрытый капотом аллигаторного типа. Здесь же заливная горловина топливного бака и выхлопная труба; к раме, кроме кабины и силового агрегата, крепится опора поворотного устройства двухсекционной стрелы, на конце которой монтируется сменный рабочий орган; к гусеничной ходовой части крепится нож (отвал), способный перемещаться в вертикальном направлении, что и предопределяет бульдозерные возможности машины.

Обе двери кабины (левая и правая) распахиваются на угол 180° с фиксацией в крайних положениях, что обеспечивает удобную погрузку-выгрузку оператора. Для того чтобы боковой обзор (влево и вправо) был сопоставим в случае открытых и закрытых дверей, последние снабжены верхним и нижним стеклами, которые занимают не менее 80% всего дверного проема. В то же время двери достаточно прочны благодаря наличию среднерасположенного пояса в стальной части корпуса двери. В этом самом поясе размещается рукоятка с замком для запирания кабины. Передняя часть кабины сплошь покрыта стеклом (от пола до потолка), так что наблюдение за стрелой и рабочим органом не вызывает затруднений. Ветровое стекло очень оригинально подвешено на подвижных кронштейнах, что позволяет оперативно убирать его в кабину под крышу и фиксировать в таком положении. В этом случае нижняя часть (примерно 33% переднего ветрового проема) остается закрытой стеклом.

В кабине установлены четыре пары рычагов (попарно под левую и правую руку оператора), причем две пары рычагов жестко соединены с педалями, так что управление ими может осуществляться или руками, или ногами, или левой рукой и правой ногой, или наоборот.

Двигатель мини-экскаватора модели HR12 запускается очень быстро, причем все необходимые для запуска операции сосредоточены на небольшом и аккуратном командном пульте под подлокотником для правой руки оператора. Двигатель дизельный (3 цилиндра, 4 такта) немецкой фирмы "Deutz". Мощность двигателя 18 л.с. (13,3 кВт) при 2600 мин-1 оборотов коленвала. Охлаждение жидкостное. Двигатель соответствует строгим международным нормам Евро-I.

Чтобы привести машину в движение, необходимо любой из двух крайних боковых рычагов, жестко связанных друг с другом, поднять в крайне верхнее положение. При нахождении их в нижнем положении покинуть водительское место крайне затруднительно, зато и любое перемещение экскаватора или его стрелы в этом случае исключается. Две средние педали и соединенные с ними рычаги управляют работой гусениц. Средние рычаги расположены очень близко друг относительно друга, так что их перемещение двумя руками вперед для соответствующего движения экскаватора затруднительно. Головки рычагов свободно размещаются в одной руке, и их избирательное совместное перемещение обеспечивает плавное движение вперед-назад и для совершения обоих поворотов.

Два небольших рычажка (левый и правый), установленные перед подлокотниками, перемещаются каждый в двух взаимоперпендикулярных направлениях вперед-назад и наоборот, влево-вправо и наоборот, что обеспечивает вращение рамы с кабиной и стрелой вокруг неподвижного или движущегося гусеничного хода; взаимное перемещение обеих секций стрелы; поворот стрелы относительно рамы; перемещение ковша относительно второго звена (секции) стрелы.

Все перемещения осуществляются гидравлическими цилиндрами и гидравлическими моторами. Цилиндры обеспечивают возвратно-поступательные (качательные) перемещения элементов машины, а гидромоторы вращают ведущие звездочки гусениц и ведущий элемент зубчатого узла поворотного круга рамы.

Для того чтобы обеспечить передачу мощности от дизельного двигателя ходовой части к технологическому оборудованию, на машине имеется гидравлический насос, состоящий из трех автономных секций, каждая из которых соответственно обладает производительностью 19,5; 19,5 и 13 л/мин при рабочем давлении 168,25 кгс/см² . Это солидное давление (более 168 атмосфер), так что сама гидравлическая система должна обладать не только высокими конструктивными показателями, но и значительным уровнем качества изготовления, обслуживания, эксплуатации и применяемых технологических материалов (масла). Гидравлическая система снабжена соответствующими предохранительными клапанами, отключающими при превышении нормативного уровня нагрузок тот или иной мотор (цилиндр).

На микроэкскаваторе модели HR12 установлен ковш "обратная лопата". Судя по схеме, кинематические параметры машины таковы, что она может выбирать строительный материал (песок, глину) из котлована глубиной свыше 2,2 м и поднимать его на высоту более 3,4 м от уровня опорной поверхности гусениц.

Уровень шума снаружи 95 децибел и в кабине 79 децибел по шкале А вполне приемлемы для такого вида техники.

HR12 имеет следующие достоинства: расположенный на верхней грани монострелы гидравлический цилиндр защищен от повреждений при погрузочных и земляных работах; трехцикличная гидравлическая система гарантирует превосходную управляемость экскаватором; система амортизаторов имеет высокую надежность; объемная кабина с подъемным передним стеклом обеспечивает панорамный обзор; дизельный двигатель с водяным охлаждением имеет мощность 13,3 кВт (18 л.с.); серийный набор навесного оборудования гарантирует его замену в короткий срок; экскаватор удобен в обслуживании, возможен доступ ко всем агрегатам; машина экологически безопасна.

Экскаватор оборудован гидростатическим приводным механизмом с осевым поршневым двигателем и низкорасположенной коробкой передач; приводной механизм полностью изолирован. Для горного режима работ в приводном механизме предусмотрен тормозной клапан.

Экскаватор имеет удобный в обслуживании гусеничный механизм, подрессоренное ведущее колесо с системой гидронатягивания гусеницы. Предусмотрено независимое управление гусеничным движителем, 2-цикличная гидравлика, комбинированное управление через ручные рычаги и ножные педали.

Поворотный механизм имеет внутризубчатый поворотный круг с облегченной системой смазки зубчатого колеса.

Модель HR12 имеет рабочую гидравлическую систему и снабжена трехфазным зубчатым насосом (гидравлическим насосом) для обеспечения всех рабочих функций и движения.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--