Сельхозтехника Экскаваторами (независимо от своей конструкции) производится выемка различной породы при производстве различных землеройных работ. Основным узлом, выполняющим подобные операции, является экскаваторный ковш. Конструкция его может быть самой разнообразной: например, стандартные ковши применяются при общей разработке грунта с различной степенью сложности, в то время как специализированные профильные ковши выполняют обустройство каналов или траншей с различными углами скоса боковых стенок.
Области применения экскаваторных ковшей
Универсальность и востребованность экскаваторов современных конструкций не в последнюю очередь связаны с возможностью установки на них различного навесного оборудования, в число которого в первую очередь входят ковши. Применяются следующие их разновидности:
- Универсальные стандартные ковши, различающиеся по своему объёму, который, в свою очередь, определяется мощностью и производительностью экскаватора. При помощи стандартного ковша можно разрабатывать как обычный грунт (песок, чернозём, супесь, суглинок), так и более тяжёлые фракции; щебень, гравий, известняк.
- Усиленные ковши – фактически имеют то же исполнение, что и стандартные, однако приспособлены для работы на более тяжёлых, в частности, скальных грунтах.
- Ковши-рыхлители, зубья которых имеют ступенчатую компоновку. Это позволяет с успехом применять их при работе на смёрзшихся грунтах, поскольку при этом происходит дробление породы на более мелкие фрагменты, что ускоряет процесс выемки. По той же причине ковши-рыхлители применяются и для дробления попадающихся в грунте камней.
- Скальные ковши отличаются особой прочностью своих зубьев, и потому эффективны при выемке абразивных материалов с повышенной твёрдостью.
- Решётчатые ковши одновременно с выемкой породы способны производить её предварительную сортировку по фракциям. Поэтому они часто применяются на демонтажных работах со зданиями, подлежащими сносу.
- Планировочные ковши предназначаются для выполнения очистных и профилирующих операций на дорожных канавах, откосах и железнодорожных насыпях. Их часто снабжают поворотными гидроцилиндрами.
- Траншейные ковши незаменимы при прокладке узких траншей под подземные кабеля, либо трубопроводы.
- Профильные ковши, которые, как уже было указано выше, формируют боковые стенки траншей или каналов.
- Погрузочные ковши предназначаются для загрузки кузовов самосвалов и другой автотракторной техники извлечённой породой. В связи с меньшими нагрузками стенки таких ковшей выполняются облегчённой конфигурации, что обуславливает увеличение полезного объёма ковша.
Современные конструкции экскаваторной техники снабжаются узлами быстрой смены ковшей. Переналадка техники с одного типа ковша на другой происходит в считанные минуты и не требует наличия особых монтажных устройств. Быстросменные ковши имеют более высокую износостойкость.
Конструктивные особенности профильных ковшей
В связи с тем, что объектом работ для профильных ковшей являются канавы, траншеи, откосы (которые по эксплуатационным соображениям должны иметь определённые углы наклона боковых стенок), то рабочий профиль таких ковшей представляет в плане трапецию, причём её размеры и соотношение сторон должны соответствовать профилю разрабатываемого сооружения.
Углы наклона боковых стенок профильного ковша выполняются преимущественно с диапазонами углов 50…800. Это связано со стабильностью формируемого профиля: при меньших углах наклона снижается пропускная способность, при больших – возможно самопроизвольное осыпание стенок.
Использование профильных ковшей повышает производительность землеройных работ, поскольку не происходит обратного осыпания породы. Стенки получаются аккуратными, а сам прочес формирования профиля может быть выполнен довольно точно. В связи с этим профильные ковши применяют также для зачистки заилившихся русел рек, каналов, кюветов. Углы наклона боковых стенок профильных ковшей могут изменяться оператором экскаватора.
Материалы, применяемые для изготовления профильных ковшей
Исходя из условий своей работы, эксплуатационная долговечность профильного ковша должна составлять не менее 1500…2000 моточасов. Между тем узел работает в условиях высоких абразивных нагрузок и сухого трения – факторов, способствующих ускоренному износу зубьев. Поэтому конструкцию ковша выполняют составной: корпус изготавливают из конструкционной легированной стали 10ХСНД по ГОСТ 4543-93 с твёрдостью не ниже 250 НВ, а для изготовления самих зубьев используют более износостойкие материалы:
- Высокомарганцовистую сталь 110Г13Л по ГОСТ 21637-87 ( в экскаваторах зарубежных фирм для этих целей используются стали А128, GX120Mn12, ZGMn13-1 и др.). Недостатком такой стали является её чрезвычайно плохая свариваемость, что существенно увеличивает трудоёмкость ремонтно-восстановительных операций;
- Твёрдые сплавы Т15К6, ВК8 и их зарубежные аналоги. При заметном повышении твёрдости и износостойкости твёрдосплавные зубья весьма чувствительны к ударным нагрузкам, а потому их нецелесообразно использовать при работе с мёрзлыми и неоднородными по твёрдости грунтами;
- Бандажированные зубья, в конструкции которых твердосплавный зуб находится в стальной вставке (в отечественных конструкциях применяется всё та же сталь 10ХСНД, а в зарубежных – стали Hardox 400, с особо высокой твёрдостью – до 400 НВ).
Приварку зубьев ковша выполняют на сварочных полуавтоматах в среде инертных газов (аргон+углекислота), используя омеднённую проволоку.
Преимущества профильных ковшей
Они связаны с высокими показателями производительности, достигаемыми при использовании. Здесь в полной мере раскрываются следующие конструкционные возможности профильных ковшей:
- Возможность поворота на любой угол, допускаемый конструкцией стелы экскаватора;
- Раздельная регулировка крыльев, что позволяет формировать стенки с различными углами наклона;
- Возможность установки отрицательного угла позволяет формировать траншеи специального профиля с минимальными потерями времени;
- Профильные ковши дополнительно могут комплектоваться бокорезами, что улучшает качество профилирования, и позволяет работать с породами, плотность которых превышает 2000 кг/м3.