VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В различных отраслях народного хозяйства ежегодно выполняются громадные объемы земляных и погрузочно-разгрузочных работ, преобладающая часть которых производится экскаваторами.

В 1965-1975 годах произошел коренной перелом в экскаваторостроении: резко увеличился выпуск машин с гидравлическим приводом. Вызвано это тем, что гидравлические экскаваторы позволяют не только в 1,5...2 раза повысить производительность по сравнению с экскаваторами других типов, но и значительно поднять уровень механизации многих видов земляных работ за счет использования большого числа сменных видов рабочего оборудования и рабочих органов. В 1989 году производство гидравлических экскаваторов составило свыше 80% общего выпуска гидроножниц строительных экскаваторов.

Существует большое количество дополнительных приспособлений, с помощью которых можно повысить производительность экскаваторной техники. Навесное оборудование для экскаваторов создается по новым высокотехнологическим технологиям, и состоит из рыхлителей, быстросъемов, а также остальных устройств, каждое из которых наделено собственными рабочими функциями. Каждый вид дополнительного навесного оснащения экскаватора  используется для выполнения конкретных рабочих операций [1]

Гидроножницы - это навесное рабочее оборудование, которое вместо ковша может устанавливаться на любые модели гидравлических экскаваторов. Принцип их работы довольно прост, и заключается он в сжатии демонтируемого объекта. Чем шире раскрываются гидроножницы, тем более крупный кусок ими захватывается, и тем быстрее осуществляется демонтаж конструкции. [4]

Этот вид сменных рабочих органов применяют в строительной отрасли для выполнения работ по реконструкции и сносу жилых и промышленных зданий и сооружений. По прогнозам специалистов, объем таких работ в ближайшие годы будет только увеличиваться, поскольку многие постройки уже физически изношены или морально устарели. Гидроножницы в отличие от гидромолотов, также применяемых для разрушения прочных строительных материалов, являются рабочим органом статического действия. Разрушение с помощью гидроножниц каменной или кирпичной кладки, бетонных и железобетонных стен и перекрытий происходит за счет создания в разрушаемом материале больших локальных напряжений сжатия. Прототипом такого вида рабочего органа, наверное, можно считать обыкновенные ручные щипцы для раскалывания орехов.

К преимуществам гидроножниц в сравнении с гидромолотами можно отнести следующее:

- отсутствие сейсмического воздействия позволяет выполнять локальные разрушения отдельных частей строительных конструкций с минимальным риском повреждения соседних участков и обрушения всей конструкции;

- при работе гидроножниц есть возможность помимо разрушения бетона одновременно резать арматуру, если, конечно, они оснащены специальными ножами;

- во время работы гидроножниц уровень внешнего шума значительно ниже, чем при работе гидромолота.

Для создания высоких напряжений в разрушаемом материале челюсти ножниц снабжают специальными съемными зубчатыми коронками и ножами для резки металла из высокопрочных стальных сплавов, хорошо противостоящих абразивному износу. Большое усилие смыкания челюстей обеспечивается применением гидроцилиндров большого диаметра, рассчитанных на максимально возможное давление масла в гидросистеме современных экскаваторов.

Конструктивно гидроножницы могут быть выполнены либо с одной подвижной относительно корпуса челюстью, либо с двумя подвижными челюстями. Причем привод челюстей может быть с одним общим гидроцилиндром или с двумя независимыми цилиндрами. Подвижные челюсти в свою очередь также могут быть смонтированы на одной оси либо каждая на своей оси.

Для удобства наведения гидроножниц на нужную точку, особенно при первичном разрушении конструкций, когда все элементы зданий не отделены друг от друга и не могут быть смещены со своего места, гидроножницы могут быть снабжены ротатором - механизмом, обеспечивающим поворот корпуса вместе с челюстями вокруг оси, лежащей в плоскости смыкания челюстей. При этом разрушающее усилие прикладывается оптимально, а на рабочее оборудование экскаватора действуют минимальные реактивные силы. При использовании ножниц с одной подвижной челюстью для первичного разрушения строительных конструкций необходимо обеспечить такую их позицию, в которой неподвижная челюсть плотно прилегает к разрушаемой поверхности. Лишь после этого нужно включать привод подвижной челюсти. В таком положении снижаются нагрузки на элементы рабочего оборудования экскаватора, в том числе при внезапном разрушении обрабатываемого материала.

Форма челюстей гидроножниц и их кинематика определяют оптимальную область применения. Ножницы с одной неподвижной челюстью, например, лучше подходят для разрушения отдельных плоских и объемных элементов, которые могут быть несколько сдвинуты в удобную для захвата позицию, т. е. для вторичного разрушения.

По своему функциональному назначению гидроножницы можно условно разделить так:

-   ножницы для вторичного дробления негабаритных, уже отделенных от основного сооружения плит и обломков, в том числе со стальной арматурой;

-   ножницы для первичной разборки бетонных и железобетонных элементов сооружений;

-   мультипроцессоры - гидроножницы, которые комплектуют набором сменных челюстей, зубчатых коронок и ножей;

-   специальные ножницы для резки металлолома, различных металлических балок, выполненных из труб, профильного проката и листового материала. [2]

Ножницы, предназначенные для разрушения армированного бетона, помимо зубчатых коронок снабжаются и съемными ножами для одновременного перерезания арматуры. Так как режущая кромка ножей постепенно притупляется, то обычно предусматривается возможность перемонтажа ножей в другое положение, в котором работает другая режущая кромка, - это позволяет поддерживать высокий уровень производительности работ более длительное время без применения запасных частей. При установке новых ножей обязательно необходимо отрегулировать зазор между лезвиями. Оптимальный зазор составляет 0,1...1 мм. При большой величине зазора увеличивается вероятность смятия перерезаемой арматуры и заклинивания между лезвиями ножей.[5]

Фирмы, изготавливающие гидроножницы, производят их не только в разных конструктивных исполнениях, но и в виде типоразмерных рядов. Каждый представитель ряда предназначен для навески на экскаваторы определенной размерной группы, т. е. на экскаваторы соответствующей массы и мощности. Как правило, гидроножницы навешивают вместо ковша на рукоять, но иногда вместо рукояти на стрелу экскаватора. Для навески гидроножниц обязательно используется адаптер (переходный кронштейн или подвеска), проушины которого должны соответствовать проушинам снимаемого с экскаватора ковша. Это важный ответственный сварной узел достаточно высокой прочности. Поэтому адаптер целесообразно заказывать там же, где приобретают гидроножницы. В эксплуатационных документах и рекламных проспектах приводятся технические характеристики гидроножниц, в которых есть данные о массе изделия, требуемой массе базового экскаватора, габаритные размеры, максимальная величина раскрытия челюстей, требуемый расход рабочей жидкости и допустимая величина рабочего давления для привода гидроцилиндров и ротатора. Даются также данные о максимальных усилиях сжатия на отдельных зубьях и ножах для резки металла. Эти усилия измеряются десятками и сотнями тонн. При этом давление масла в гидроцилиндрах привода челюстей достигает 30...35 МПа. В приводе ротатора давление масла, как правило, ограничивается величиной 16...20 МПа. Скорость вращения ротатора обычно лежит в пределах 10...15 об/мин. В таблицах приведены отдельные параметры некоторых моделей гидроножниц разных фирм-изготовителей, продукцию которых можно встретить на российском рынке строительной техники. Этот перечень не исчерпывает всего многообразия конструкций и вариантов исполнения, которые можно увидеть на стройплощадках и различных выставках.[3]

Строительные компании, занимающиеся сносом и реконструкцией бетонных, кирпичных, железобетонных сооружений, а также строений, выполненных из металлического проката, в настоящее время могут выбрать необходимое оборудование для своего парка экскаваторов и успешно выполнять эту трудоемкую и опасную работу.

Библиографический список

1.      Все о гидроножницах для экскаватора// Copyright URL: http://leafsrebuildtracker.com/stati/vse-o-gidronozhnitsah-dlya-ekskavatora (дата обращения: 20.10.2015).

2.      Сменное рабочее оборудование гидравлических экскаваторов//URL:http://www.bankreferatov.ru/referats/C325729F00717F7B43257B0B000B3C52/Сменное%20оборудование%20гидравлического%20экскаватора.doc.html (дата обращения: 20.10.2015).

3.      Дмитревич Ю., канд. техн. Наук. Гидроножницы - сменный рабочий орган одноковшовых экскаваторов// «Основные Средства» №9/2011

4.      Беркман И.Л. и др. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы. Учебник для проф.-тех. училищ. - М.: Высшая школа, 2010. 384 с.

5.      Р. А. Янсон, Р. В. Саськов. Экскаваторы одноковшовые полноповоротные. Учебное пособие. Издательство Ассоциации строительных вузов.: Изд. 2014. 352 с.