Модернизация рабочего оборудования экскаватора ЕК-20 (конструкторская часть дипломного проекта)

1.2 Назначение и рациональная область применения современных конструкций экскаваторов.
За базовую модель взят экскаватор ЕК-20, общий вид которого представлен на рисунке 1.6, который предназначен для следующих видов работ: разборки и разрушения кирпичных, бетонных и железобетонных сооружений средней прочности, в том числе перерезание арматуры; разрушение металлоконструкций; разделка металлического лома, шихты; погрузка-разгрузка сыпучих и несыпучих грузов из полувагонов.
Описание. Экскаватор ЕК-20 (Рисунок 1.6) – новая модель пневмоколесного гидравлического экскаватора.

Рисунок 1.6 – Общий вид экскаватора
В конструкции экскаватора используется: новая компоновка узлов, повышающая надежность эксплуатации; силовая установка с двигателем ЯМЗ-236Г5 или Deutz BF04M1013FC; гидрооборудование производства "Bosch-Rexroth", ОАО "ПСМ" и ОАО "ТВЭКС", новый пневмоколесный ход, включающий в себя трансмиссию (мосты и коробка перемены передач) производства фирмы "Zahnard Fabric Friedrichshafen (ZF)" (Германия). Трансмиссия обеспечивает переключение передач на ходу, что важно при движении техники в транспортном потоке и при движении на подъем; гидравлические тормоза, работающие в масляной ванне, обеспечивают большую плавность торможения; новая унифицированная кабина с улучшенным интерьером, новой информативной электронной панелью приборов, соответствующая современным требованиям эргономики.


Технические характеристики экскаватора ЕК-20
Емкость ковша, м3 1,0
Вес экскаватора, оборудованного обратной лопатой, т 20,15
Двигатель ЯМЗ-236Г5
Мощность двигателя, кВт (л.с.) 110 (150)
Частота вращения вала двигателя, об/мин 1700
Мощность насосной установки, кВт (л.с.) 51,5 (70)
Давление в гидросистеме, МПа (кгс/см2) 28 (280)
Давление в пневмосистеме, МПа (кгс/см2) 0,6...0,7 (6,0...7)
Суммарная подача насоса, л/мин 248 (112+112+24)
Вместимость гидросистемы экскаватора, л 330
Скорость передвижения, км/ч 26
Напряжение в электросистеме, В 12
Радиус копания, м 9,3
Кинематическая глубина копания, м 5,86
Высота выгрузки, м 6,2
Угол поворота ковша (град.)   177
Геометрические характеристики, мм:
-длина 9272
-ширина 2550
-высота 3190

В качестве сменного оборудования на экскаваторе могут использовать: грейфер копающий, грейфер погрузочный (пятичелюстной), гидромолот, гидроножницы, рыхлитель, бревнозахват. Все это дополнительное оборудование значительно расширяет область применения экскаватора и, соответственно, повышает эффективность на отдельных видах работ.

1.3 Описание проектируемой конструкции и внесённых в неё изменений, обоснование технической целесообразности предлагаемых проектных решений
Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к рабочему оборудованию одноковшовых гидравлических экскаваторов, предназначенных для взламывания асфальтобетонных покрытий.
Известно рабочее оборудование гидравлического экскаватора, включающее рукоять, поворотный рычаг, гидроцилиндр управления, рыхлительный зуб, двуплечий рычаг, на одном конце которого с возможностью свободного вращения установлены дисковые ножи, а другой посредством шарнирной тяги связан с поворотным рычагом. Однако такое оборудование не позволяет производить одновременное разрушение и экскавацию асфальтобетона при производстве вскрышных работ.







Рисунок 1.7 – Модернизированное рабочее оборудование
экскаватора ЕК-20
Оборудование работает следующим образом. Первоначально производится насечка асфальтобетонного покрытия дисковыми ножами 8 при движении экскаватора своим ходом или при работе рукоятью 1, как это показано на рисунке 4. Затем производится взламывание асфальтобетона между насечками при помощи рыхлительного зуба 7 как при движении рукоятью 1, так и при движении поворотных рычагов 2 под действием гидроцилиндра управления 3, что позволяет полностью реализовать мощность гидросистемы экскаватора и обеспечить создание значительных усилий на режущей кромке рыхлительного зуба 7. Это дает возможность более эффективно разрабатывать асфальтобетонные покрытия. В дальнейшем производится экскавация разрушенного покрытия и отрывка траншеи или котлована традиционным способом, т.е. ковшом 4 экскаватора.
Дополнительным преимуществом предлагаемой конструкции является ее простота, а также возможность ее монтажа на базе стандартного оборудования обратной лопаты гидравлического экскаватора с минимальными затратами на его модернизацию.

1.4 Обоснование технической целесообразности предлагаемых проектных решений.

Выбранная тема дипломного проекта технически целесообразна, т.к интенсивное развитие дорожного строительства требует проведения большого объема ремонтных работ, на выполнение которых используют разнообразные машины.
В настоящее время, несмотря на разнообразие экскаваторов по назначению и виду выполняемых работ, проблемы, связанные с энергосбережением в процессе копания, остаются актуальными. Наряду с непрерывным ростом парка экскаваторов постоянно осуществляются качественные изменения их рабочего оборудования, направленные на увеличение производительности и снижение энергоёмкости процесса копания грунта, посредством создания и внедрения новых рациональных и технических решений. Темой дипломного проекта является «Проект модернизации рабочего оборудования для взламываний асфальтобетонных покрытий на базе одноковшового экскаватора с гидравлическим приводом», в данной работе предложено следующее техническое решение: установка дополнительного рабочего оборудования, которое позволит экскаватору выполнять вскрышные работу с асфальтобетонным покрытием 1-3 категорий прочности, что позволяет расширить область применения данной машины. С учетом выше изложенного, целесообразно рекомендовать дорожно-строительным предприятиям использовать предлагаемое оборудование в дорожном строительстве.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности одноковшового гидравлического экскаватора на пневмоколесном ходу. Задача решается тем, что ковш соединен с поворотным рычагом и гидроцилиндром управления посредством рыхлительного зуба, а дисковые ножи закреплены на одной оси с шарниром соединения поворотных рычагов и рыхлительного зуба с двух его сторон симметрично. Технический результат - повышение эффективности экскаватора.