что такое обратная лопата
Обратная и прямая лопата гидравлического экскаватора
Обратная и прямая лопата гидравлического экскаватора. Из всех видов навесного оборудования, применяемого на экскаваторах с гидравлическим управлением, самыми распространёнными являются обратная и прямая лопата.
Обратная лопата (ОЛ).
Обратная лопата применяется на экскаваторах с моноблочной и составной стрелой, на которых она наиболее эффективно используется.
Полная загрузка ковша при копании и высокая точность позиции разгрузки, возможность применения ковшей специального профиля, возможность копания глубоких канав в грунте, являются одними из главных преимуществ ОЛ.
Устройство ОЛ с составной стрелой.
ОЛ (рис.1) представляет собой комплекс оборудования включающий:
раму экскаватора 1, кабину управления 2, нижнюю и верхнюю часть стрелы 3 и 4, гидроцилиндры (г/ц) 5, 6, 11, рукоять 7, систему рычагов 8, ковш 9, связку 10, различные положения стрелы 12.
Составная стрела состоит из: основной нижней части 3 и удлиняющей верхней части 4, рукояти 7, шарнирно связанной с частью стрелы 4, ковша 9, с помощью системы рычагов, подвешенного на рукояти 7 и г/ц 5, 6, 11 управления стрелой 3, рукоятью 7 и поворотом ковша 9.
Элементы стрелы представляют собой металлоконструкции коробчатого сечения, выполненные из листового проката. Стрела в сборе устанавливается с помощью осевого соединения на поворотной раме 1, там же, шарнирно устанавливается г/ц 11, шток которого, с помощью вилки, соединяется с нижней частью стрелы 3.
При подаче масла под давлением в полости г/ц 11, его шток выдвигается или убирается, тем самым поворачивая стрелу в сборе в вертикальной плоскости. Рукоять 7 шарнирно установлена на концевой части верхней части стрелы 4 и может поворачиваться с помощью г/ц 5 в вертикальной плоскости.
Привод поворота стрелы осуществляется г/ц 11 с применением различных компоновок его установки: под стрелой ( 1 1), над стрелой (1.2), через двуплечий рычаг ( 1.3).
Варианты установки привода рукояти и ковша изображены на рис.1.4, 1.5 и 1.6. Иногда, привод поворота стрелы и привод поворота рукояти осуществляют спаренными г/ц 11.
Работа ОЛ с составной стрелой.
В исходном положении шток г/ц 5 втянут—рукоять 7 поднята, шток г/ц 11 выдвинут—стрела в сборе поднята, шток г/ц 6 втянут—ковш 9 поднят. Для осуществления рабочего цикла копания необходимо втягивание штока г/ц 11, выдвижение штоков г/ц 5 и г/ц 6, для чего подаётся масло в соответствующие полости г/ц, ковш зубьями касается грунта, усилием г/ц внедряется в него и заполняется.
Для разгрузки ковша операции выполняются в обратном порядке и, после выгрузки грунта, цикл повторяется. Для уменьшения времени всего цикла, некоторые операции совмещаются, что зависит от опыта работы и умения оператора экскаватора и способствует повышению производительности.
Устройство ОЛ с моноблочной стрелой.
ОЛ (рис.2)представляет собой комплекс оборудования включающий : г/ц стрелы, рукояти и ковша 1, 5, 9; разводку трубопроводов 2, моноблочную стрелу 3, рукоять 4, систему рычагов 6, тягу 7, ковш 8, платформу экскаватора 10, оси шарниров 11, 12, 16 и 17, пальцы 13, 15, кронштейны 14.
Моноблочная стрела представляет собой коробчатую балку изогнутой формы, сваренную из листового проката. Рукоять представляет собой также металлоконструкцию коробчатого сечения, сваренную из листового проката. Стрела шарнирно крепится к поворотной платформе экскаватора, а рукоять крепится к ней с помощью оси. Ковш с помощью оси установлен на рукояти.
В зависимости от качества грунта, ОЛ оснащают ковшами различного объёма и конструкции. Ковш представляет собой сварно-литую ёмкость с открытой верхней стенкой, оснащённую сменными зубьями, закреплёнными на нижней рабочей поверхности.
Режущая кромка ковша снабжена поверхностью с трудно изнашиваемым слоем, а зубья изготовлены из стали с высоким содержанием марганца, для предотвращения износа. Зубья и гнёзда, для их установки выполнены т.о., чтобы облегчить их монтаж и замену.
Работа ОЛ с моноблочной стрелой.
После заполнения ковша, работа всех г/ц осуществляется в обратном порядке и, после поворота стрелы, закреплённой на поворотной платформе экскаватора и установки её над местом разгрузки, ковш, поворачиваясь, разгружается.
Прямая лопата (ПЛ).
ПЛ, так же, как и ОЛ применяется на экскаваторах с составной и моноблочной стрелой (рис.3), в основном на агрегатах большой мощности.
Устройство и работа ПЛ.
Существуют две конструкции ПЛ: с неповоротным и с поворотным ковшом, которые применяются в зависимости от качеств грунта и места применения, которые во многом повторяют конструкции элементов ОЛ.
ПЛ с неповоротным ковшом (рис.3а) содержит: стрелу 1, рукоять 2, связку 3, зубья ковша 4, ковш 5, рычаги днища ковша 6, г/ц 7, 8, 9.
В исходном положении штоки всех г/ц выдвинуты и, для начала процесса копания, оператор втягивает шток г/ц 8 –рукоять поворачивается вниз, втягивая шток г/ц 9—поворачивает стрелу вниз, устанавливая зубья ковша перед местом копания.
Затем, оператор, выдвигая шток г/ц 8, поворачивает рукоять и при усилии всех г/ц, происходит процесс заполнения ковша.
Манипулируя управлением всех г/ц, оператор регулирует заглубление ковша в грунт и, после его заполнения, поднимает стрелу, поворачивает платформу, перемещая ковш в позицию разгрузки.
Для разгрузки ковша втягивается шток г/ц 7, управления его днищем, которое откидывается и грунт, под действием собственного веса, высыпается. Затем рабочий цикл повторяется. Для повышения производительности оператор совмещает работу всех органов в соответствии последовательностью их применения.
Если вы хотите прочитать по валковые дробилки, переходите по ссылке.
Прямая и обратная лопата
Шагающие экскаваторы имеют сварную опорную базу, выполненную в виде диска, на который через роликовый опорный круг передаются нагрузки от поворотной платформы. Последняя соединена с опорной базой центральной цапфой (втулкой) и боковыми захватами, поднимающими опорную базу во время шагания. На поворотной платформе шагающего экскаватора установлены гидроцилиндры (или поперечный вал с эксцентрично смещенными круговыми дисками), соединенные с опорными лыжами. При работе шагающий экскаватор опирается на опорную базу (лыжи подняты). Передвигается экскаватор в сторону, противоположную стреле. В начале шагания опорные лыжи опускаются на грунт и, приподнимая экскаватор вместе с опорной базой, передвигают его на величину шага (1,5—2,3 м); после этого опорные лыжи вновь приподнимаются и переставляются по ходу машины. Скорость движения шагающего экскаватора достигает 220—330 м/ч. Большие опорные поверхности, малое удельное давление и незначительное количество деталей, работающих в соприкосновении с грунтом, позволяют применять шагающие экскаваторы при разработке рыхлых грунтов.
Поворотная платформа одноковшовых экскаваторов передает нагрузки на ходовую раму через опорные катки и центральную цапфу. В последних конструкциях универсальных экскаваторов применяется шариковое опорно-поворотное устройство. Поворотная платформа состоит из средней части с бронзовой втулкой для соединения с центральной цапфой ходовой рамы, боковых площадок (крыльев) и противовесной части. На платформе размещаются силовое оборудование, механизмы и кабина машиниста. В передней части ее крепится стрела рабочего оборудования и двуногая стойка с блоками стрелового полиспаста.
Рабочее оборудование универсальных экскаваторов включает стрелу, ковш, соединяющие их элементы (рукоять, канаты) и вспомогательные устройства (наводка, блоки, напорный механизм).
Стрелы прямой лопаты и обратной лопат обычно имеют коробчатую форму. Стрела драглайна и кранового оборудования выполняется решетчатой, а в больших моделях шагающих экскаваторов — трубчатой со стойками и тросовыми растяжками. Нижняя часть стрелы имеет проушины для присоединения к поворотной платформе, а верхняя — блоки стрелового и подъемного канатов. В средней части стрелы прямой лопаты имеются проушины для крепления рукояти или для установки напорного вала напорного механизма.
Прямая лопата предназначается для разработки грунтов, расположенных выше уровня стоянки экскаватора. Она состоит из стрелы, рукояти, ковша, головных блоков стрелы, напорного механизма и канатов: подъемного и стрелового. Цикл работы одноковшового экскаватора, оборудованного прямой лопатой, включает следующие операции: копание грунта (выдвижение и подъем рукояти с ковшом), поворот на разгрузку (поворачивается платформа, со стрелой, рукоятью и ковшом относительно ходовой части), разгрузка (открывание днища ковша), поворот в забои, возврат рукояти и опускание ковша на подошву забоя. Для выполнения перечисленных операций экскаватор, оборудованный прямой лопатой, имеет механизмы: напорный для выдвижения и возврата рукояти с ковшом, подъемный (главная лебедка) для подъема и опускания ковша и поворотный для вращения платформы со стрелой и рукоятью. Для изменения угла наклона стрелы служит стреловая лебедка, а для передвижения экскаватора — ходовой механизм.
Экскаваторы с ковшами емкостью до 0,3 м3 не имеют напорного механизма. Напорное движение рукоять получает при одновременном подъеме ковша и опускании стрелы.
Обратная лопата применяется для разработки грунтов, расположенных ниже стоянки экскаватора. В состав ее оборудования входят: стойка, стрела, рукоять, ковш и канаты — тяговый, подъемный и стреловой. Цикл работы одноковшового экскаватора, оборудованного обратной лопатой, включает операции: копание грунта (подтягивание рукояти с ковшом), подъем рукояти с ковшом из забоя, поворот стрелы с рукоятью и ковшом на разгрузку, разгрузка (выбрасывание рукояти с ковшом вперед), поворот стрелы с рукоятью и ковшом в забой, опускание ковша на подошву забоя. Врезание ковша в грунт осуществляется за счет веса рабочего оборудования. Регулирование толщины срезаемого слоя производится притормаживанием подъемного барабана главной лебедки.
Применение экскаваторов с рабочим оборудованием обратная лопата
Обратная лопата – способ установки ковша экскаватора когда заборное отверстие направлено к машинисту. Это наиболее популярный вид установки который встречается чаще остальных не только в городских условиях но и в карьерах.
Назначение и преимущества «обратной лопаты»
Такой способ навески землеройного орудия (ковша) удобен при разработке грунта на участке ниже уровня стоянки машины.
Из недостатков «обратной лопаты» стоит отметить только общий для всех механизмов момент разработки грунта ниже уровня стоянки машины. В некоторых случаях возможен сход породы с откоса и крушение машины. Однако это очень редкий случай и на 98% зависит от опыта машиниста.
Также относительным недостатком является зона невидимости разрабатываемого участка когда он находится на глубине близкой к максимальной и близко к машине.
Область применения экскаватора с обратной лопатой
Область применения экскаваторов с обратной лопатой более всего зависит от производительности, точнее от объема работ на объекте. Основной объем (до 90%) грунта перемещают гусеничные или шагающие машины. Легкие и мобильные пневмоколесные экскаваторы выравнивают за ними края забоя и часто выполняют разные вспомогательные функции, например тягача или крана для погрузки ручной трамбовочной машины. Комбинированные модели задействованы практически во всех процессах.
Обратная компоновка особенно удобна для рытья траншей – машина перемещается назад по ходу отработки участка, а транспорт находится за ней. Если разрабатывается котлован, а экскаватор находится сверху то он перемещается «челноком» вдоль забоя. Взять в аренду экскаватор-погрузчик можно в компании «Группа Алгоритм».
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора
Рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов — совокупность рабочего оборудования одноковшового экскаватора.
Базовая машина одноковшового экскаватора обеспечивает функционирование различного рабочего оборудования. Последнее может выполняться сменным. Рабочее оборудование для копания грунта называют основным, а рабочее оборудование для выполнения других операций — дополнительным.
Содержание
Основное рабочее оборудование
Прямая лопата
Рабочий цикл экскаватора с прямой лопатой состоит из следующих операций:
Обратная лопата
Обратная лопата — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.
В зависимости от типа применяемых приводов рабочий цикл обратной лопаты различается.
Для гидравлических экскаваторов с независимым приводом стрелы, ковша и рукояти:
Для механических экскаваторов с двухканатным приводом рукояти, зависимым положением стрелы и фиксированным положением ковша:
Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.
Экскаваторы с ротатором ковша
Ряд моделей экскаваторов, например UDS-114 (производства Чехословакии), оснащается устройством переворота ковша (ротатором), позволяющим оперативно переходить из режима прямой лопаты в режим обратной лопаты.
Планировщик откосов
Разновидность обратной лопаты, предназначенной для планирования откосов в дорожном, мелиоративном и ландшафтном строительстве. Планировщик откосов обеспечивает перемещение режущей кромки ковша относительно грунта по прямой, направленной под заданным углом к горизонту. Для этого на гидравлический экскаватор устанавливается система автоматизированная управления (гидравлическая или электронная), обеспечивающая согласованное движение стрелы, рукояти и ковша. В качестве планировщика откосов нашли применение экскаваторы с телескопической стрелой.
Струг
Струг также используется для планировочных работ. Устанавливается на механические экскаваторы. Представляет собой стрелу, по которой канатом перемещается тележка с закреплённым на ней ковшом. Угол планирования определяется углом наклона стрелы. Направление копания стругом можно изменять перестановкой ковша относительно тележки.
Драглайн
Драглайн — рабочее оборудование с ковшом, гибко подвешенным на канатах. Применяется для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Грунт копают в направлении к экскаватору. Применяется при разработке котлованов, отсыпки насыпей, добычи полезных ископаемых, дноуглубительных работ на водоёмах.
Драглайн имеет наибольшие радиус и глубину копания, а также наибольшую погрузочную высоту по сравнению с другими типами рабочего оборудования.
Для работы с драглайном гидравлического экскаватора на него устанавливают двухбарабанную главную лебедку с приводом от гидросистемы.
Переоборудования базовой машины механического экскаватора при работе драглайном не требуется.
Экскаваторные ковши: конструкция, типы, изготовление
Назначение обратной лопаты
Если изучить фото обратной лопаты более подробно, можно сделать вывод, что данное приспособление представляет собой ковш стандартной конструкции, развернутый в обратном направлении. Это позволяет успешно разрабатывать с его помощью различные типы грунта, рыть траншеи и другие объекты, расположенные ниже уровня экскаватора.
Сфера применения подобных устройств невероятно широка, однако чаще всего они используются в строительной деятельности, при необходимости рытья канав, траншей, котлованов. Они повсеместно применяются для:
Обратная лопата применяется во многих случаях
При этом экскаватор с прямой лопатой значительно эффективнее работает с участками выше уровня стоянки, а обратный аналог в таких случаях гораздо менее эффективен. Агрегаты с обратным механизмом отличаются значительным весом, что несколько ограничивает возможность их использования при работах в городских условиях.
Преимущества и недостатки
Прямая и обратная лопата экскаватора обладают схожей конструкцией, но по своим функциональным возможностям и рабочим параметрам они значительно различаются. К числу характерных преимуществ экскаваторов с обратным расположением ковша следует отнести следующие особенности:
Обязательно почитайте: Зуб бороны: устройство, ремонт
Подобные устройства обладают простой и надежной конструкцией, а принцип их эксплуатации крайне прост. У экскаваторов с этим рабочим органом есть сразу несколько существенных недостатков. Такие устройства отличаются гибкой подвеской, что ограничивает сферу их применения. Они зачастую не способны сформировать первоначальное углубление, необходимое для работы, в связи с чем возникает потребность в предварительном рыхлении грунта. Поскольку точность выгрузки таких агрегатов невелика, для дальнейшей погрузки, как правило, используется специальный отвал, а также дополнительные виды техники.
Экскаватор-драглайн или обратная лопата представляется специализированным устройством, которое можно эффективно использовать в условиях строительства или добычи ископаемых.
Принцип работы обратной лопаты
— основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.
Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.
— основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта выше уровня стоянки экскаватора. Ковш прямой лопаты закреплен на рукояти. Рукоять в свою очередь шарнироно закреплена на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе машины. У гидравлических экскаваторов ковш на рукояти закреплён подвижно — разгрузка ковша обеспечивается его опрокидыванием с помощью гидроцилиндра. У механических экскаваторов положение ковша относительно рукояти в процессе работы не меняется — разгрузка ковша выполняется при открывании его днища. Копают грунт в направлении от экскаватора. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счёт минимального количества операций в одном цикле копания). Применяется для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ.
(англ. dragline) — одноковшовый экскаватор с гибкой канатной связью стрелы и ковша. Длина стрелы достигает 100 м, вместимость ковша — 168 м³. Оборудуется, как правило, шагающим ходом. Применяется на карьерах, в гидротехническом и мелиоративном строительстве.
Гибкая подвеска ковша и легкая решётчатая стрела драглайна обеспечивает наибольший радиус, наибольшую глубину копания, а также наибольшую высоту выгрузки по сравнению с другими видами рабочего оборудования экскаваторов. Кроме того, драглайны обладают высокой производительностью. Однако гибкая подвеска ковша не обеспечивает достаточной точности копания и выгрузки. Перемещение грунта в транспортные средства драглайнами затруднительно. Поэтому выгрузка грунта или полезных ископаемых производится в отвал — откуда перегружается в транспортные средства экскаваторами типа мехлопата или погрузчиками.
Ковш драглайна подвешивается на цепях к подъемному и тяговому канатам.
Подъёмным канатом осуществляется вертикальное перемещение (подъём ковша). Тяговым канатом осуществляется подтягивания ковша к машине. При этом происходит подрезка грунта и наполнение ковша.
При одновременном натяжении тягового и подъёмного канатов увеличивается расстояние между соединительным звеном и опрокидным блоком, что вызывает натяжение разгрузочного каната, и соответственно — подъёмом передней части ковша. В таком положении ковш, наполненный грунтом поднимают из забоя и переносят (за счёт поворота платформы экскаватора) к месту разгрузки.
Для разгрузки ковша тяговый канат ослабляют. При этом ослабляется и разгрузочный канат. В результате ковш опрокидывается и грунт высыпается из него.
Драглайн способен обеспечить высокое усилие копания, при условии, что в начале хода ковш заглубится в грунт (ковш заглубляется в грут только за счет собственной массы). Поэтому при работе на твёрдых грунтах в зоне заглубления ковша грунт разрыхляют (например, клиновым рыхлителем, входящим в комплект некоторых драглайнов, или взрывными работами) и применяют сменные ковши меньшего объема (из-за большей насыпной плотности пород более крепких пород).
перед экскаваторами типа «механическая лопата»
Более длинная и легкая стрела.
Больший радиус черпания.
Зачастую больший объем ковша (в некоторых моделях достигает 100 м³).
Хотя драглайны и способны создавать большое усилие копания, но для этого необходимо первоначальное заглубление ковша, что при гибкой подвеске проблематично. Поэтому для разработки твердых грунтов драглайнами возникает необходимость в предварительном рыхлении.
Порядок работы обратной лопаты
Планируя выяснить, как работает одноковшовый экскаватор с обратной лопатой, необходимо отметить, что алгоритм его применения напрямую зависит от типа привода, реализованного в изделии. Самыми популярными представляются гидравлические экскаваторы, оснащенные независимым приводом. В этом случае порядок работы будет крайне прост:
Если устройство оснащено двухканатным приводом рукоятки и фиксированным ковшом, то алгоритм работы будет несколько отличаться, поскольку для управления агрегатом будут использоваться подъемный и тяговый канаты. Сам процесс аналогичен предыдущему варианту, за исключением наличия фиксированного ковша, который не способен разгибаться.
Основные характеристики для одноковшовых моделей
К основным техническим параметрам любых типов одноковшовых экскаваторов относят:
При проведении различных строительных работ чаще всего используют (покупают или арендуют) экскаваторы, оснащенных ковшом с объемом от 0,15 до 4 м³. На территории стран СНГ намного чаще применяются машины 4 или 5 группы, емкость ковшей которых варьируется в пределах от 0,65 до 1 кубометра. Ряд производителей поставляет на рынок спецтехнику с полной автоматизацией ряда рабочих опций (процессов).
При этом на любой агрегат можно установить вспомогательное навесное оборудование. К нему относят:
Такие приспособления позволяют не только рыть землю, но и разрабатывать, перемешивать, грузить и складировать грунт.
Помимо перечисленных приспособлений, на экскаваторы с одним ковшом нередко устанавливается сменное оборудование для автоматизации процессов. Например, для очистки дна выемок или дробления больших валунов. Существуют варианты навесного инструмента для уплотнения грунта на откосах или разрушения промерзлой почвы.
Технические особенности экскаваторов драглайн
К числу основных особенностей подобной категории агрегатов представляется внушительный перечень оборудования, используемого для его работы. Длина стрелы драглайнов может достигать 100 метров, что позволяет осуществлять работы на внушительном удалении.
Вместимость устройств может варьироваться от 20 до 168 м3, что позволяет осуществлять манипуляции с огромными объемами грунта. Высота выгрузки таких агрегатов значительно выше, нежели у их стандартных аналогов, однако вес мощных моделей может достигать 8000 тонн.
Обязательно почитайте: Понижающий редуктор для мотоблока своими руками
Экскаватор ЭО-4112-А-1 с драглайном
Оборудование драглайна применяется для разработки выемок и возведения насыпей в гидротехническом, мелиоративном и дорожном строительстве, для добычи строительных материалов, на очистке и углублении рек и каналов (с выемкой грунта ниже уровня стоянки экскаватора).
| Длина стрелы, м | 10,0 | 13,7 | 15,0 |
| Емкость ковша, м3 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| 1,0 | 1,0 | ||
| Наибольшая глубина копания, м | 7,3 | 10,0 | 11,0 |
| Наибольшая высота выгрузки, м | 3,5 | 5,3 | 6,3 |
| Эксплуатационная масса, т | 21,6 | 23,6 | 24,5 |
| Наибольший радиус копания, м | 11,1 | 14,3 | 15,3 |
| Продолжительность рабочего цикла, с | 19,5 | 19,5 | 19,5 |