- Назначение и особенности грейферного ковша
- Ковши классифицируются по следующим категориям
- Устройство и разновидности грейферных ковшей
- Приводные (моторные)
- Канатный привод
- Принцип работы двух канатного грейфера
- 3-х и 4-х канатные устройства
- Разновидности грейферных ковшей
- Технические характеристики грейферного ковша (стандартный 0,45 м³)
- Грейферный ковш в работе
Назначение и особенности грейферного ковша
Семейство грейферных — навесных крановых грузозахватных устройств — довольно обширно. Приспособления варьируются от универсальных до узкопрофильных — клещеобразных, вильчатых, вилочных, крюков и прочих.
Ковш является одним из типов грейферов и представляет собой съемный металлический черпак большого размера, который крепится к грузоподъемной технике разной мощности, например, к экскаватору или подъемному крану.
Ковши с горизонтально расположенным гидроцилиндром предназначены для погрузки сыпучих материалов. Модели с гидроцилиндром, расположенным вертикально, помимо функции погрузки способны осуществлять копательные работы: рыть траншеи, канавы, ямы.
Грейферные механизмы по грузоподъемности делятся на три типа.
- Для сыпучих материалов легкого уровня тяжести — подъема зерна, сахарного песка или угольной пыли.
- Для сыпучих материалов среднего уровня тяжести — работы с песком, гравием разной фракции или цементом.
- Тяжёлые грейферные установки используют при работе с рудой, ферросплавами или бокситом.
На фотографии ниже представлено специальное оборудование в виде грейферного ковша для экскаватора.
Ковши классифицируются по следующим категориям
- По свойствам сыпучих материалов. В зависимости от свойств сыпучего материала грейферные ковши могут иметь характерные различия. Приспособления бывают открытого, закрытого и полузакрытого типа. Механизм закрытого типа при смыкании створок не позволяет материалу высыпаться из ковша.
- По траектории захвата материала. Копательные механизмы имеют траекторию, предназначенную для углубления в почву. Их применяют при разработке породы и выполнении земельных работ, таких как рытье котлована под фундамент. Если требуется осуществить погрузку материала, лежащего на поверхности, применяют ковши с траекторией движения челюстей, позволяющей сгребать необходимый материал.
- По ширине размаха клещей. В продаже имеются модели с фиксированной и изменяющейся шириной размаха челюстей. При проведении работ вглубь, таких, как рытье колодца, скважины и других подобных работ используют копательные устройства с фиксированной шириной размаха, челюсти которых врезаются в грунт. Ширина размаха челюстей должна совпадать с шириной копаемого углубления.
- Механизм независимой работы челюстей. При работе с неоднородными материалами применяются грейферы с механизмом независимого смыкания. Такая конструкция востребована в случаях, когда челюсть встречает на своем пути препятствия, мешающие совершать захват синхронно с другой челюстью. Интегрированный пружинный механизм решает возникшую проблему. Второй способ решения проблемы — наличие индивидуального привода на каждой клешне.
- Вращающийся грейфер. Установка может быть оснащена ротором. При наличии роторного устройства грейфер способен вращаться вокруг своей оси и захватывать грузы в любом положении.
Устройство и разновидности грейферных ковшей
Ковш грейферный различается по устройству на приводный и канатный.
Приводные (моторные)
Движение и управление движущимися челюстями ковша осуществляется при помощи отдельного привода. Моторные грейферы подразделяются по типу привода.
- Электромеханические. Считаются простыми и в то же время надежными захватами. Рабочее усилие от электродвигателя на захваты передается с помощью передаточного механизма.
- Гидравлические. Оборудованы гидроцилиндрами с системой шлангов. На фото ниже представлен типичный образец навесного оборудования с гидроприводом.
- Пневматические. По принципу работы подобны гидравлическому варианту, за исключением того, что в системе используется не жидкость, а воздух. Особое применение устройства нашли в цехах, оборудованных пневмосетью. К плюсам относят компактность и простоту конструкции.
- Электромагнитные. Под влиянием электротока создается магнитное поле. На корпусе ковша и подвижном магнитопроводе расположены катушки так называемого возбуждения. При подаче электричества образуется единое магнитное поле. Это приводит к захватыванию материала подвижными челюстями. Разгрузка производится после отключения электричества. Челюсти открываются под собственным весом. Применяются на предприятиях, связанных с переработкой металлолома.
Моторные ковши отличаются возможностью быстрого монтажа, компактностью и большой универсальностью. При этом они имеют меньшую вместительность в сравнении с канатными. Для стабильной работы и минимизирования перегрузок оснащаются предохранителями.
Особое применение моторные грейферы нашли на экскаваторной технике. Ковш грейферный для экскаватора дает возможность создавать необходимое давление при работе с грунтом. При этом он может независимо от своей массы работать с плотными породами.
К основным недостаткам моторных грейферов относят необходимость прогрева гидравлической системы при низких температурах.
Канатный привод
Данный вариант выполняется в одно-, двух-, трех- и четырех канатном вариантах.
Одноканатный. Манипуляции производятся одним канатом, который отвечает и за подъем механизма, и за работу челюстей. Используется на кранах с одной лебедкой.
Среди достоинств — быстрый монтаж и простота в эксплуатации.
Принцип работы устройства происходит в следующей последовательности.
- Процесс опускания. Полностью открытый грейфер опускается до упора на основание рабочей поверхности. При необходимости ковш можно «бросить», чтобы более глубоко внедриться в твердую породу.
- Захват. Срабатывает механизм защелкивания, и начинается процесс подъёма. При подъёме, челюсти постепенно смыкаются.
- Подъем. Трос продолжает поднимать ковш на нужный уровень.
- Разгрузка. Ковш опускается на поверхность, касание приводит к открытию затворного замка. Последующий подъем механизма приводит к открыванию ковша и выгрузке материала, после чего устройство готово к повторному циклу.
Двухкомнатный ковш оснащен двумя независимыми тросами. Один осуществляет подъем и опускание ковша, второй отвечает за работу челюстей.
Принцип работы двух канатного грейфера
- Опускание. При опускании ковша трос, отвечающий за работу челюстей, ослаблен.
- Захват материала. При полном опускании на породу трос, отвечающий за работу челюстей, начинает двигаться верх. Это приводит к захвату породы.
- Подъем. После закрытия челюстей начинается подъем ковша. При подъёме нагрузка распределяется равномерно на оба троса, что минимизирует их износ. Для синхронной работы двух независимых тросов применяются синхронизирующие устройства.
- Разгрузка. Нагруженный ковш может быть выгружен на любой высоте. Для этого трос, отвечающий за работу челюстей, ослабляется. После выгрузки ковш готов к повторному циклу.
3-х и 4-х канатные устройства
Принцип работы 3-х и 4-х канатных устройств не сильно отличается от работы двух канатного. У трех канатной модели один канат по-прежнему отвечает за подъем ковша, а два остальных синхронно управляют челюстями.
У четырех канатного два каната считаются поддерживающими, а два других — управляющими механизмом погрузки и выгрузки.
Канатные грейферы, в отличие от приводных, отличаются более высокой производительностью за счет большего веса и размера ковша.
В то же время имеют ряд недостатков — быстро изнашиваются и не подходят для разработки плотных пород грунта. Для работы с канатными грейферами требуется наличие тросов, которые имеют свойство раскачиваться и закручиваться.
Чтобы решить проблему раскачивания и возможного закручивания канатов на кран устанавливают успокоители тросов. Канатные грейферы устанавливают не только на подъёмные краны, но и на экскаваторы.
Ковш грейферный для экскаватора выпускается трех типов: легкий, средний и тяжелый. Ковши подбираются зависимо от плотности породы, с которой им предстоит работать.
Если неправильно подобрать тип ковша, то при разработке особо плотных грунтов он может оказаться малоэффективным, так как ему не хватит нагрузки, чтобы глубоко врезаться в грунт.
Разновидности грейферных ковшей
Грейферные ковши отличаются наличием металлических челюстей, при помощи которых производится захват материала. В зависимости от количества челюстей устройство бывает:
- одночелюстное;
- двухчелюстное;
- многочелюстное (максимум восемь челюстей).
Многочелюстные механизмы нашли свое применение в условиях работы с трудно зачерпываемыми материалами (руда крупных фракций). Челюсти в таких грейферах выполнены в форме серпа.
Ковш грейферный на сегодняшний день может быть выполнен с достаточно широким спектром необходимых свойств. В зависимости от целей и требуемой производительности можно подобрать оптимальный вариант.
Технические характеристики грейферного ковша (стандартный 0,45 м³)
Высота | м. | 1,75 |
Наименование | Единицы измерения | характеристики |
Ширина захвата | мм. | 1650 |
Ширина режущей кромки | 850/650 | |
Высота подъема | 3510 | |
Объём ковша | м³ | 0,45 |
Грузоподъемность | тонн | 0,4 |
Масса ковша | кг. | 280/260 |
Длина | м. | 0,84 |
Ширина | 1,15 |