Расход масла гидравлическими экскаваторами

У гидравлических экскаваторов очень широкая сфера применения

• В сравнении с другими машинами, такими как бульдозер или погрузчик, экскаватор может выполнять большой диапазон работ, находясь в одной точке;
• Возможность поворачиваться на 3600 позволяет экскаватору легко работать на ограниченном пространстве;
• Большая мощность капания позволяет экскаватору аккуратно капать, рыть траншеи и сформировывать основания;
• Так как работа происходит практически без перемещения машины – износ ходовой части минимален;
• Легкая смена рабочего оборудования позволяет использовать экскаватор для выполнения различных задач.

• Перемещение грунта
• Планирование
• Рыхление
• Погрузка
• Планировка

Рабочее оборудование экскаватора похоже на руку человека и выполняет похожую функцию

При замене ковша на другое рабочее оборудование можно выполнять другую разичную работу, такую как захват грейфером или долбление

Сегодня в основном используются гусеничные экскаваторы, так как у них большая площадь опоры и высокая устойчивость

Достоинства гусеничных экскаваторов

• Высокая устойчивость
• Возможность работы на мягком и неровном грунте

Большая площадь опоры обеспечивает большую устойчивость. Это дает возможность легко работать на мягком или неровном грунте

Недостатки гусеничных экскаваторов

• Медленная скорость перемещения и мобильность
• Повреждение поверхности дороги

Низкая транспортная скорость. Если машина оборудована стальными гусеницами, то при движении происходит повреждение поверхности дороги

Экскаватор можно разделить на 3 части: рабочее оборудование, верхнюю и нижнюю части

Основу верхней части составляет рама поворотной платформы

Система поворота состоит из:

• Гидромотора поворота (поворачивает платформу)
• Редуктор поворота (увеличивает усилие гидромотора и снижает скорость поворота)
• Поворотный круг (соединяет платформу с гусеничной тележкой)
• Центральное поворотное звено (передает поток масла к нижней части)

Поворотный круг состоит из двух колец, внешнего и внутреннего. Внутреннее кольцо прочно прикреплено к раме гусеничной тележки а внешнее кольцо – к раме поворотной платформы. Поворотный круг является звеном, передающим нагрузку поворотной платформы с рабочим оборудованием на ходовую часть для обеспечения устойчивости.

Поворотное звено состоит из корпуса (статора) и ротора

Ротор крепится к гусеничной тележке. Корпус крепится к поворотной платформе и поворачивается вместе с ней

Масло от контрольного клапана попадает в корпус звена и по кольцевым каналам проходит в каналы ротора. Выходя из каналов ротора по шлангам масло попадает к гидромоторам.

Нижняя часть состоит из большого количества разных элементов, которые крепятся к стальной раме, называемой рамой гусеничной тележки

Гидравлическая силовая линия экскаватора

Во время работы оператор может одновременно выполнять несколько операций, таких как перемещение стрелы, рукояти, ковша, поворот одновременно. При этом одновременно работают несколько секций контрольного клапана.

Ходовая часть гидравлического экскаватора существенно отличается от бульдозера или погрузчика, в которых мощность передается механически при помощи гидротрансформатора и шестерен

Так же как сердце качает кровь, гидронасос экскаватора качает масло для работы гидроцилиндров

Для выдвежения рукояти масло должно подаваться в штоковую полость

Для складывания рукояти масло должно подаваться в бесштоковую полость

Главный переливной клапан

Главный переливной клапан держит давление не превышающее определенного значения за счет перелива излишков масла в бак. Когда при перемещении поршень доходит до края цилиндра, то он останавливается. Так как масло продолжает поступать, до давление в системе начинает возрастать, что приведет к разрыву шлангов. Главный переливной клапан в системе предупреждает повышение давления до критического уровня путем перелива лишнего объема масла в бак. Главный переливной клапан находится между контрольным клапаном и гидронасосом.

Предохранительный клапан служит для сброса масла в бак, если давление в система превысит кретическое значение. Если на стрелу упадет обломок породы, а контрольный клапан будет находится в нейтральном положении, то давление в цилиндре сразу возрастет и приведет к разрыву шлангов. Для предотвращения повышения давления выше определенного уровня в системе стоит предохранительный клапан. Этот клапан находится после распределительного клапана перед гидроцилиндрами.

Сравнение поршневых и шестеренчатых гидронасосов

PC — Код продукта. [P : Гидравлические экскаваторы (Power shovel), C : Гусеничного типа, W : Колесного типа]
200 — Код размера [Число, примерно в 10 раз больше чем эксплуатационная масса (в тоннах), но иногда отражается номер машины, родственной данной модели]
XX — Дополнительный код модели [Обозначается одной или двумя буквами LC: Удлиненная база]
7 — Модификация [Отображает историю модели (номера 4, 9 и 13 пропущены)]

Классификация гидравлических экскаваторов по типоразмеру

Маленькие: менее 20 тон
Средние: 20-59 тон
Тяжелые: 60 и более

Емкость «с шапкой» = Геометрическая емкость + Объем шапки

Угол естественного откоса 1 : 1

Угол естественного откоса 1 : 2

ISO: Международная организация по стандартам ISO7451 и ISO7546
JIS: Японский индустриальный стандарт JIS A8401-1976
PCSA: Ассоциация по кранам и экскаватором (США) PCSA No.37-26
SAE: Ассоциация Авто Инженеров (США) SAE J296/J742b
CECE: Европейское общество строительной техники CECE SECTION V1

Давление на грунт

Давление на грунт (кг/м 2 ) = Экскаваторная масса / Площадь опорной поверхности

Давление на грунт экскаватора среднего класса не многим больше давления на грунт стоящего человека

Если человек может идти по грунту, то экскаватор среднего класса сможет там работать

Пример использования рабочего оборудования

1. Мягкий грунт (широкие башмаки)
Для работы на мягком, например, болотном грунте, для снижения давления на грунт используются широкие башмаки

2. Смещаемая ось капания (offset boom)
Если машина не стоять по центру копаемого объекта из-за различных препятствий с боков, работы проводятся экскаватором со смещаемой рукоятью. Такой способ используется для рытья траншей (смещаемая рукоять не меняет направление оси копания, а смещает ее в сторону относительно центра машины)

3. Большой радиус действия (сверхдлинное оборудование)
При использовании сверхдлинного рабочего оборудование позволяет проводить работы в местах, где машина не может работать с обычным оборудованием. Углубление рек, болот и прочее. Также можно выполнять планировку длинных склонов

4. Планировка откосов (планировочный ковш)
Планировка откосов рек, дорог и прочих объектов может легко выполняться специальным ковшом с плоским дном.

5. Дробление (гидромолот)
При использовании гидромолота,большие осколки породы после взрыва могут быть измельчены. Можно также разрушать бетонные дроги и здания

6. Утилизация автомобилей (гидроножницы)
При использовании специальных гидроножниц можно разбирать автомобили на части. Эти ноэницы могут захватывать маленькие части и сортировывать части для переработки

7. Снос зданий (ножницы и гидромолоты)
Машина оснащена сверхдлинным рабочим оборудованием и может выполнять работы по сносу зданий. При применении гидроножниц можно также резать стальной каркас и силовые элементы конструкций.

8. Лесозаготовки (пилы и захваты)
Экскаваторы используются при заготовительных работах. Захваты с пилами могут брать все подарят, включая поваленные деревья, удалять ветви и распиливать бревна. Захваты используются для погрузочных работ.

Расход масла гидравлическими экскаваторами

Рабочие жидкости для гидросистем экскаваторов

Рабочие жидкости в гидравлических приводах предназначены для передачи механической энергии, надежного смазывания и охлаждения трущихся поверхностей гидравлических устройств. В качестве рабочей жидкости чаще всего применяют минеральные смеси масел, которые представляют собой продукт переработки высококачественной нефти с использованием присадок, понижающих температуру застывания смеси. Большое давление (до 350 кгс/см2) в гидросистемах, широкий диапазон изменения температуры (от—60 до + 90 °С) и скорости требуют высокой стабильности масел, хороших смазывающих, антикоррозионных, противоизносных, противопенных и других свойств. Наиболее важным физическим свойством масла является его вязкость. Выбор вязкости определяется величиной давления масла в гидравлической системе, состоянием уплотнений и необходимостью создания достаточной подвижности рабочей жидкости в холодное время года.

Особенно большое значение имеет вязкость зимних сортов масла, так как при потере подвижности масла не могут подниматься по трубопроводам и во всасывающей линии

насосов наблюдается явление кавитации. Чтобы этого не произошло, температура застывания зимних масел должна быть на 20—3€°С ниже температуры окружающего воздуха. Следует иметь в виду, что температура рабочей жидкости в гидросистеме стабилизируется лишь через 1,5—2,5 ч непрерывной работы.

Масло не должно содержать примесей асфальтов и механических частиц, воды, кислот и щелочей. Пыль, грязь, частицы металла засоряют гидроаппаратуру и интенсивно окисляют масло. В результате окисления из масла выпадают смолы и шлаки. Часть продуктов окисления растворяется в масле и ухудшает его смазывающие способности, а другая часть, находясь в смеси с маслом, служит катализатором процесса окисления масла. Степень окисления масла зависит от температуры. При повышении температуры масла на 10°С интенсивность окисления почти удваивается, происходит процесс разложения масла. Поэтому температуру нагрева масла ограничивают, применяя в случае необходимости специальные охладительные устройства.

Рабочая жидкость должна быть совместима с материалами, из которых изготовлены конструкции узлов гидросистем. При непосредственном соприкосновении рабочих жидкостей и материалов (черных и цветных изделий, поверхностных покрытий) не должны возникать химические реакции.

Отрицательно влияет на работу гидросистем воздух, содержащийся в рабочей жидкости. При большом содержании воздуха в жидкости может произойти пенообразование. Стойкость пены зависит от ее структуры. Чем мельче ее структура, тем она прочнее. С повышением температуры масла стойкость пены уменьшается, при температуре выше 70′ С пена разрушается.

Содержание в масле даже небольшого количества воды (около 1%) ускоряет образование пены. Так как под действием пены интенсивно окисляются масло и детали гидроаппаратов, а также ухудшаются механические характеристики гидравлической передачи, стремятся к тому, чтобы максимально сократить содержание воздуха в рабочей жидкости и исключить попадание в нее влаги. Частая смена рабочей жидкости повышает ее расход и возможность попадания загрязнителей в гидросистему. Поэтому целесообразно менять рабочую жидкость не более двух раз в течение года (соответственно для летних и зимних условий).

Масло МГ-30 с температурой застывания минус 35°С изготовлено на базе индустриальных масел с добавлением присадок: антиокислительной, антипенной и понижающей температуру застывания. Оно обладает хорошими смазочными свойствами, удовлетворительной защитой металлических поверхностей от коррозии, стойкостью против образования и отложения смолистых осадков. Масло применяют в качестве летнего сорта рабочей жидкости в средней климатической зоне и всесезонного — в южных районах страны.

246 Сетчатые фильтры гибких рукавов экскаваторов Э-652Б (а) и Э-1252Б (6):
1 — рукав,
2 — обвязочная проволока,
3 — наконечник,
4 — сетка фильтра

Масло ВМГЗ (температура застывания минус 60°С) изготовляют из маловязкой фракции дизельного топлива, подвергнутой адсорбционной очистке и депарафинизации с добавлением присадок. Оно предназначено в качестве всесезонного сорта рабочей жидкости в северных районах страны и в качестве зимнего сорта — в средней климатической зоне и в южных районах Сибири. Масло ВМГЗ может быть заменено маслом АМГ-10. Рабочие жидкости, применяемые в гидравлических системах экскаваторов, приведены в табл. 14. В таблице указаны максимальные температурные пределы рабочих жидкостей, которые уточнены в инструкциях по эксплуатации машин и зависят от конструктивных особенностей применяемых насосов.

Масло АМГ-10 (минеральное масло, загущенное полимерной присадкой) сравнительно мало изменяет свою вязкость при изменении температуры. Оно отвечает основным требованиям при использовании в гидравлических системах экскаваторов.

В случае отсутствия указанных в табл. 14 рабочих жидкостей их заменители указываются в инструкциях по эксплуатации экскаваторов.

В гидросистеме навесных экскаваторов ЭО-2621А применяют летом масло М-11В2 (ГОСТ 17479—72), а зимой — М-8В2 (ГОСТ 17479—72).

Таблица 14 Рабочие жидкости (масла), наиболее применяемые в гидравличесних системах экскаваторов