Для здійснення НРР з навалочними і сипучими вантажами використовують фронтальні ковшові навантажувачі, екскаватори, а також різні конвеєри, елеватори і установки.
Фронтальні ковшові навантажувачі – це самохідні навантажувальні і землерийні машини періодичної дії з робочим органом, виконаним в вигляді ковша (рис. 15.1). Тому їх називають одноківшевими.
Рис. 15.1. Одноківшеві фронтальні колісні навантажувачі.
По типу ходового пристрою розрізняють навантажувачі:
– гусеничні;
– пневмоколісні.
По направленню розвантаження:
– фронтальні – з переднім розвантаженням;
– перекидні – з заднім розвантаженням;
– фронтально-перекидні – з переднім і заднім розвантаженням.
По вантажопідйомності:
– легкі – 0,2…2,0 т;
– середні – 3,0…6,0 т;
– важкі – 10,0…15,0 т;
– надважкі – більше 15 т.
Дані навантажувачі призначені для навантаження сипучих вантажів на відкритих майданчиках і складах. Основним робочим органом таких навантажувачів є ківш нормальної місткості, який може бути замінений, для надання універсальності, іншими видами ВЗП. Фронтальні пневмоколісні і гусеничні навантажувачі найбільш прості по конструкції і надійні в експлуатації.
Навантажувачі з заднім розвантаженням (перекидної дії), хоч і витрачають при навантаженні менше часу на маневрування в порівнянні з фронтальними, але вони більш складні по конструкції (рис. 15.2).
Рис. 15.2. Одноківшевий гусеничний навантажувач перекидної дії ТО-1.
Пневмоколісні навантажувачі виготовляють з цілісною або шарнірно-зчленованою рамою (рис. 15.2 і 15.3).
Рис. 15.3. Одноківшовий фронтальний пневмоколісний навантажувач з жорсткою рамою ТО-6А.
Рис. 15.4. Одноківшовий фронтальний пневмоколісний навантажувач
з шарнірно-зчленованою рамою ТО-18.
Найбільш сучасними і прогресивними конструкціями є шарнірно-зчленовані рами, що складаються із двох напіврам – передньої і задньої. Ці рами значно підвищують маневреність машин і скорочують час робочого циклу.
Гусеничні навантажувачі в якості базової мають гусеничні трактори загального призначення і промислові трактори (рис. 15.5).
Рис. 15.5. Одноківшовий фронтальний гусеничний навантажувач ТО-10А
на промисловому тракторі Т-130.
1 – ківш основний; 2 – стріла; 3 – коромисло шарнірно-важільної системи; 4 – гідроциліндр повороту ковша; 5 – портал; 6 – розпушувач.
До землерийно-навантажувального обладнання відносять ковші наступних типів:
– нормальної місткості – призначені для копання і перевантаження сипучих і кускових матеріалів, а також ґрунтів щільністю 1,4…1,95 т/м3;
– зменшеної місткості – розраховані на більш тяжкі умови робіт по копанню і перевантажуванню глинистих, кам’янистих, ґрунтів що злежалися і інших вантажів щільністю понад 1,95 т/м3;
– збільшеної місткості – призначені для черпання і навантаження навалочних вантажів щільністю до 1,55 т/м3;
– із збільшеною висотою розвантаження – призначені для навантаження матеріалів в великовантажний автотранспорт, залізничні вагони, бункерні пристрої і ін.;
– з примусовим розвантаженням – призначені для розробки і навантаження матеріалів і ґрунту підвищеної липкості і вологості.
Пневмоколісні навантажувачі в порівнянні з гусеничними мають наступні переваги:
– високу мобільність, маневреність і універсальність;
– можливість переміщення матеріалів в робочому органі на відстань понад 30 м;
– можливість оперативного перебазування з об’єкту на об’єкт;
– можливість виконання робіт в обмежених умовах, що потребують підвищеної маневреності;
– забезпеченням збереження матеріалів і робочого майданчика від руйнування.
Колісні фронтальні навантажувачі в силу технічних можливостей в багатьох випадках можуть замінити одноківшеві гідравлічні екскаватори і бульдозери.
Крім того, широкому використанню колісних навантажувачів сприяють наступні чинники:
– відношення реальної вантажопідйомності навантажувача до його ваги, знаходиться в межах 20…30%, що в 2…2,5 рази більше, ніж у гідравлічних екскаваторів;
– більш високі показники мобільності і маневреності, дякуючи чому, однією машиною можна виконувати навантажувальні і транспортні операції;
– питома вартість колісного навантажувача, віднесена до 1 м3 місткості ковша, в 1,5…2 рази нижча ніж у гідравлічних екскаваторів;
– приблизно рівна з екскаваторами собівартість розробки і навантаження 1 т гірської породи;
– порівнянність коефіцієнтів наповнення ковша навантажувача і екскаватора, знаходиться в межах 0,8…1,1;
– можливість виконання навантажувальних робіт при зменшеній висоті забою (штабеля) при розробці невисоких уступів.
Гусеничні навантажувачі, в порівнянні з пневмоколісними мають такі переваги:
– кращі тягово-зчіпні якості;
– менший питомий тиск на ґрунт, що підвищує їх прохідність і збільшує питоме зусилля різання на кромці ковша.
Необхідно відмітити, що на будівельних майданчиках все частіше з’являється міні-техніка (рис. 15.6), це сучасні універсальні малогабаритні навантажувачі вантажопідйомністю 0,3…1,5 т, що призначені для виконання НРР і переміщення вантажів при невеликих об’ємах і малих майданчиках.
Рис. 15.6. Колісний мінінавантажувач.
Самохідні навантажувачі безперервної дії – призначені для механізації НРР з навалочними вантажами в кар’єрах, на складах і різних перевантажувальних пунктах, в будівництві, сільському і комунальному господарстві.
Відмінною здатністю цих машин є те, що вони самі захвачують вантаж із штабеля спеціальними навантажувальними органами і транспортують його до місця розвантаження безперервним потоком. Для досягнення маневреності навантажувальні машини виконують на пневмоколісному, гусеничному і колісно-рейковому ходу.
В своїй більшості навантажувачі безперервної дії відносяться до спеціального типу машин, так як багато із них можуть працювати тільки на легких сипучих малозлежуючих матеріалах (зерно, сніг) і погано працюють на кускових вантажах. Загальна конструкція навантажувача показана на рис. 15.7.
Рис. 15.7. Схема самохідного навантажувача неперервної дії.
1 – живильник; 2 – приймальний конвеєр; 3 – кабіна; 4 – навантажувальний конвеєр; 5 – силова частина.
Орган що зачерпує, або живильник – найбільш відповідальний вузол, що визначає конструкцію і область використання навантажувача.
По способу захвату вантажу із штабеля навантажувачі можна розділити на три основні групи: з захватом знизу, зверху і з боків. Основні схеми живильників показані в таблиці 15.1.
Навантажувачі безперервної дії відрізняються високою продуктивністю і простотою обслуговування. Наведемо декілька прикладів навантажувальних машин різних типів.
Навантажувач з багатоковшевим навантажувальним органом в вигляді ланцюгового ковшового елеватора (рис. 15.8), продуктивністю 50 м3/год, призначений для роботи з насипними вантажами, що не злежуються (пісок, гравій, щебінь і т.п.).
На складах насипних вантажів, і особливо вугілля, знаходять використання навантажувальні машини з ковшово-роторним екскаваційним і зачерпувальним органом (рис. 15.9).
Таблиця 15.1
Способи захвату вантажу і основні типи живильників самонавантажувачів
| Спосіб захвату вантажу | Типи живильників і схеми | ||
| Знизу | Багатоковшовий ланцюговий або стрічковий
| Вібраційний, або такий що коливається
| Багатоковшовий роторний
|
Зубчастий вал 
| |||
| Зверху | Гребковий роторний 
| ||
| З боків | Нагрібаючі лапи
| Консольні скребки на парних безкінечних ланцюгах
| Одно- або двохдискові
|
Рис. 15.8. Навантажувач багатоковшовий.
Продуктивність таких машин може змінюватись в широкому діапазоні – від декількох десятків до декількох тисяч м3/год. При використанні такого навантажувача досягається більш повна механізація операцій по доставці вантажу зі складу або на склад.
Для навантажування зерна і інших сільськогосподарських вантажів в автомобілі і інші транспортні засоби призначений рухомий самохідний навантажувач (рис. 15.10).
Рис. 15.9. Навантажувач з роторним живильником.
Рис. 15.10. Навантажувач Д-565.
1 – самохідне шасі; 2 – механізм повороту конвеєра; 3 – редуктор; 4 – елеватор; 5 – механізм підйому елеватора; 6 – вирівнювач; 7 – механізм підйому конвеєра; 8 – гідросистема: 9 – капот.
Лекція 16.
Характеристика конвеєрів.
Класифікація конвеєрів.
Конвеєри – навантажувально-розвантажувальні механізми (пристрої) безперервної дії. Розрізняють два види конвеєрів (рис. 16.1):
Рис. 16.1. Основні типи конвеєрів.
а– стрічковий; б – пластинчастий; в – скребковий; г – ковшовий; д – підвісний; е – люлечний; ж – гвинтовий; з – вібраційний; и – роликовий.
– з тяговим елементом – стрічкові, пластинчасті, скребкові, ковшові, підвісні;
– без тягового елемента – гвинтові, роликові, вібраційні, хитаючі.
Стрічкові конвеєри класифікуються по наступних ознаках:
По області використання:
– загального призначення;
– спеціальні – для навантажувальних машин, транспортування людей, рухомі і т.п.;
– підземні.
По формі траси:
– прості – одна прямолінійна ділянка;
– складні – з ломаною трасою, що складається із горизонтальних і похилих ділянок, з’єднаних перегинами;
– криволінійні, що згинаються в площині стрічки (просторові).
По направленню руху вантажу:
– підйомні – з похилом вгору;
– спускні – з похилом вниз.
По формі стрічки і розміщенню вантажу на ній:
– з плоскою або жолобчастою стрічкою;
– з верхньою і нижньою або з обома несучими гілками.
По типу тягового елементу: з гумотканевою, гумотросовою, стальною і дротяною стрічкою.
По куту нахилу траси: на горизонтальні, крутонахилені і вертикальні.
Основа конвеєра – гнучка безкінечна стрічка – найбільш дорогий і найменш довговічний елемент конвеєра. Для транспортування вантажів випускаються стрічки загального призначення, морозостійкі, теплостійкі, підвищеної теплостійкості, негорючі, і продуктові.
