Классификация и устройство экскаваторов

Как классифицируются агрегаты

Экскаваторы, разрабатывающие грунт последовательно повторяющимися рабочими операциями, называются машинами циклического (прерывистого) действия. К таким машинам относятся одноковшовые агрегаты.

При одновременном выполнении операций установка определяется как машина непрерывного действия. В исполнительных органах таких экскаваторов используются многоковшовые устройства, скребки, срезающие и перемещающие горную породу, экскаваторно-фрезерные устройства.

Силовая установка современного экскаватора бывает дизельной или электрической (с внешним питанием), однодвигательной или многодвигательной.

Крутящий момент на исполнительные органы, ходовое оборудование передается приводом:

• механический тип;
• объемное гидравлическое исполнение;
• через гидромеханические агрегаты — гидротрансформатор и агрегаты механической трансмиссии;
• электрические — обычно для многодвигательных агрегатов.

Ходовая система используется гусеничного, пневмоколесного, шагающего типа. Достаточно редко железнодорожная платформа используется на рельсах и плавучих водных системах.

Проблемы, возникающие вследствие неправильной эксплуатации

Потеря емкости аккумулятора из-за безответственного отношения к нему и желания сэкономить. Неопытные водители стараются использовать как можно меньше дизельного топлива, многократно запуская и останавливая двигатель за короткий промежуток времени. Это сопровождается большей и более быстрой разрядкой оборудования, а затем выходом из строя (а замена или ремонт окажутся на порядок более серьезными затратами).

Использование несезонного топлива также может навести на мысли о том, почему не работает экскаватор. Лето не подходит для зимы, так как в своем составе содержит частицы парафина, которые на морозе замерзают и забивают фильтры и трубопроводы. Это провоцирует остановку двигателя, а значит и спецтехники, а теперь представьте, что это произойдет во время движения. Зачем подвергать себя опасности?

Поэтому эксплуатация должна быть правильной, без погони за излишней экономией, к тому же она должна сочетаться с профилактикой. Регулярно отправляйте на осмотр специальное оборудование, чтобы специалисты могли вовремя выявить неочевидные повреждения.

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы:

Нижняя опора (цоколь) одноковшового экскаватора, устанавливаемого на трактор, — классическая тракторная, в большинстве случаев — колесная.

Сзади (в редких случаях — сбоку) устанавливается экскаваторное оборудование с неполным поворотом, которое крепится к базовой машине специальной рамой. Экскаваторное оборудование экскаватора, навесного на трактор, представляет собой обратную лопату с малым ковшом — от 0,2 до 0,5 м3. Конструкция данного экскаватора предполагает быстрое снятие рабочего оборудования — ковша и замену его грейфером (грузозахватным устройством), погрузочными вилами, крюком, гидромолотом.

Поэтому использование такого экскаватора целесообразно:

• мелкие землеройные работы (ремонт подземных коммуникаций в коммунальном хозяйстве, электрических и газовых сетей и т.п.),
• мелкомасштабные планировочные работы (создание ровных, чистых поверхностей).
• для складывания материалов;
• для доставки и перемещения товаров;
• при проведении строительно-монтажных работ.

Машина приводится в движение двигателем трактора с гидравлическим приводом.

Экскаваторы, устанавливаемые на тракторы, отличаются достаточно высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения.

Конструкция гусеничного экскаватора

Как устроен гусеничный экскаватор? Видео на эту тему можно найти на многих ресурсах в Интернете. Конструкция состоит из каретки, оснащенной ходовой рамой из высокопрочной стали. Рама служит основанием для размещения специальных гусениц, состоящих из последовательно соединенных звеньев. Можно использовать стандартный тип ленты или с увеличенными параметрами по ширине и длине. Более широкие ремни увеличивают поток и устойчивость машины.

Механические или гидравлические цилиндры используются для натяжения ремней и приводных цепей. К характеристикам гусеничного экскаватора относится тип двигателя: он может быть как дизельным, так и электрическим. Гидравлическая система позволяет поворачивать платформу во время копания. Гидравлические модели начали выпускать в середине 1950-х годов. В 1954 году в Германии была разработана первая копия полноповоротного гидравлического экскаватора. А в 1980-х годах этот тип получил наибольшее распространение.

Гусеницы экскаватора приводятся в движение с помощью ведущих и опорных колес, опорных катков, прижимных и направляющих колес.

Поворотная платформа

Сверху на каретке установлен поворотный стол. На ней расположены поддон, двигатель, кабина, элементы системы привода и противовес. По отношению друг к другу эти компоненты могут располагаться по-разному у разных производителей. Платформа может вращаться с помощью планетарных передач.

Современная тенденция производства гусеничных машин — двухэтапный режим. Предусмотрено автоматическое переключение на более низкую — в случае увеличения тяги привода.

Машина также может быть оснащена дополнительными типами: грейферными захватами, гидромолотами, сменными зубьями, большими ковшами и прочим. От этого зависит, какие работы может выполнять гусеничный экскаватор, характеристики, цена и размеры техники. Вес гусеничного экскаватора зависит от модели.

Устройство и принцип работы одноковшовых экскаваторов

Одноковшовый экскаватор также является транспортным средством, хотя и предназначен для копания, подъема и разгребания грунта и материалов. Ходовая часть этих машин очень похожа на ходовую часть танка: тот же двигатель и та же гусеница. У экскаватора несколько стрел, и последняя заканчивается ковшом для зачерпывания грунта. Многие экскаваторы, такие как тот, что показан на фотографии ниже, имеют переднюю часть усиленного стального щита для выравнивания площади.

Как и кран, экскаватор использует гидравлические цилиндры для управления стрелой и ковшом. Другие гидромоторы и гидрораспределители, расположенные в кабине, позволяют управлять движением гусениц и бульдозерного щита. Гидравлические цилиндры приводятся в действие тем же двигателем внутреннего сгорания, который приводит в движение ремни экскаватора.

Главный двигатель приводит в действие насосы, которые наполняют гидравлические цилиндры маслом, которое выдвигает стрелу. Водитель в кабине с помощью рычагов управляет движениями ковша и щита.

Стрела поднимается и выдвигается по мере того, как поршень в цилиндре движется вверх. А когда поршень опускается, стрела укорачивается и тоже опускается.

Поршень плечевого цилиндра управляет движением плеча.

Лоток зачерпывается или опускается, когда поршень в цилиндре выдвигается или втягивается. Экскаватор работает в карьерах и легко вытаскивает камни и валуны.

Технические характеристики экскаваторов

Современные машины различаются по многим параметрам, в зависимости от модификации и целевого назначения.

Основная классификация проводится по следующим параметрам:

• Тип ходовой части (колеса, гусеницы, железнодорожные пути и т.д.).
• Эксплуатационные функции (для строительства, добычи полезных ископаемых, разработки шахт и т д).
• Блок питания.
• По принципу действия.

Все эти показатели могут комбинироваться в разных вариациях, в связи с чем разработано большое количество модификаций соответствующей методики.

Деление по типу ходового устройства

Тип шасси обозначается цифрами от 1 до 9:

• 1 — личинка (Г);
• 2 — личинка расширенная (ГУ);
• 3 — пневматическое колесо (Р);
• 4 — специальное шасси автомобильного типа (СШ);
• 5 — шасси грузового автомобиля (А);
• 6 – шасси серийного трактора (Тр);
• 7 — прицепное шасси (ПР);
• 8, 9 — резерв.

Обозначение конструкции рабочего подвеса Исполнение рабочего оборудования обозначено цифрами: 1 — с гибким подвесом (канатными блоками); 2 — с жесткой подвеской (гидроцилиндры); 3 — телескопический.

Гибкая подвеска рабочего оборудования подразделяется на:

• иметь снаряжение с прямой лопатой;
• с экскаваторным оборудованием.

Выбор той или иной модификации экскаватора диктуется характером выполняемых работ, их функциями, и правильное определение необходимой машины в каждом конкретном случае значит очень многое.

Жесткая подвеска рабочего оборудования позволяет оснастить экскаватор гидромолотом, который навешивается вместо ковша. Сам молот приводится в действие гидравлическими насосами экскаватора, что обеспечивает оптимальное использование мощности и снижение затрат.

Канатные цепные тали могут комплектоваться подвеской драглайна, крановым оборудованием и грейферами.

Предпосылки к применению различного рабочего оборудования. Экскаваторы с прямой лопатой и разгрузкой в ​​транспортное средство или отвал целесообразно применять для рытья котлованов, преимущественно в крепких, каменистых и каменистых породах и грунтах, а также в устойчивых грунтах средней прочности.

Землеройная техника применяется для рытья узких траншей (шириной 0,7-1,5 м и глубиной до 8 м), особенно с вертикальными стенками, для прокладки канализационных сетей, устройства фундаментов в твердом и каменистом грунте, а также устройства небольших котлованов.

Рабочее оборудование экскаватора-драглайна состоит из стрелы и ковша, подвешенных к стреле с помощью подъемного и хвостового канатов. Драглайн обычно копает ниже уровня экскаватора; ковши используются разной емкости — в предварительно разрыхленной породе допускается работа драглайна с объемом ковша более 10 м3. Время цикла обычно на 10-20% больше, чем у фронтального экскаватора. До 40% одноковшовых экскаваторов работают с драглайновым оборудованием.

Общее устройство одноковшовых экскаваторов

Основой конструкции является рама машины с неподвижным поворотным устройством, на которой установлены: платформа с силовой установкой, кабина, агрегаты трансмиссии и стреловое оборудование с ковшовым устройством.

К раме крепится ходовой механизм, обеспечивающий движение и маневры машины.

Эффективное использование экскаватора определяется типом шасси, мощностью привода, рабочим оборудованием и возможностью поворота стрелового оборудования относительно рамы.

Узел поворота платформы экскаватора

В зависимости от типа исполнения механизм может быть полноповоротным, обеспечивающим полный поворот платформы вдоль оси, или частичным поворотом с углом отклонения до 90°.

Платформа опирается на раму через роликовое колебательное кольцо (ОПК). Конструкция, воспринимающая нагрузки в нескольких направлениях и позволяющая контролировать направление движения.

Частично поворотные устройства служат для установки навесок экскаваторов на шасси тракторов и автомобилей и выполнены в виде поворотной стойки с осью, жестко прикрепленной к опорной раме.

Рабочее оборудование и его привод

Наиболее часто используется тип экскаватора с рабочим органом в виде подвижного ковша, прикрепленного к стреле, рукоятке и тросам. Нагружают ковшовое устройство, перемещая его при резке почвы.

На большинстве экскаваторов общего назначения ориентация пальцев ковша на машине определяет ее как обратную лопату.

Устройства с направлением зубьев ковша от машины и с механизмом открывания дна ковша называются прямой лопатой.

Стрела и ручка используются в качестве движущей силы рабочего ящика:

1. Устройство механического каната — деревянная барабанная лебедка с канатной системой. Мощность передается на лебедку через механическую трансмиссию от двигателя экскаватора. Эффективная работа такого оборудования зависит от опыта и мастерства оператора; расположение трудно автоматизировать.
2. Электромеханическая канатная схема — привод каждого механизма лебедки и блоков управления осуществляется от индивидуального электродвигателя. Применяется в карьерных экскаваторах, шагающих драглайнах с внешним питанием.
3. Гидравлическая система. Воздействие на исполнительные органы осуществляется штоками гидроцилиндров и гидромоторов. Схема полностью совместима с цифровыми системами автоматического контроля и управления. На такое оборудование перешли все ведущие производители экскаваторов.

Для разработки грунта под опорной поверхностью ходовой части используется комплект драглайнового оборудования, подвешенного на канатах к стреле.

Тип ходовой системы

Пневмоколесное исполнение

Полноповоротные экскаваторы не предназначены для работы на обводненных и мягких грунтах. Аутригеры используются для повышения устойчивости на всех этапах рабочего цикла. Они передвигаются самостоятельно со скоростью до 30 км/ч, могут буксироваться к месту проведения работ. Экскаватор объемом от 0,04 до 1,5 м3. В качестве дополнительного оборудования используются грейфер, захваты и гидромолот. Привод на ходовую часть осуществляется от общей силовой установки экскаватора или от отдельного двигателя.

На шасси автомобиля

В качестве базы используется вездеход. Стрела, рукоять и ковш управляются гидравлически. Узел телескопической стрелы и узел ковша с гидравлической регулировкой позволяют использовать машину в качестве грейдерного экскаватора в режиме передней и задней лопаты.

Гусеничное исполнение

Устройство одноковшового экскаватора на гусеничной платформе упрощает работу по балансировке машины и обеспечению ее устойчивости. По сравнению с колесным вариантом почти на порядок снижается давление на почву, улучшается проходимость агрегата. Тип исполнительного оборудования прямая и обратная лопата, драглайн. Вместимость ящиков от 0,04 до 26 м3.

Ковши

Говоря о технических характеристиках экскаваторов, особое внимание следует уделить ковшам – их разновидностям и применению. На машинах этого типа используются:

• Основной и сменный ковши.
• Специальные ковши.
• Перетащите линию.
• Схватить.

По объему ящики экскаватора делятся на:

1. Сверхлегкий: до 0,1 м3
2. Свет: 0,15 — 0,6 м3
3. Средний: 0,65 — 1,6 м3
4. Тяжелый: 1,6 — 4,0 м3
5. Сверхтяжелый: 4,0 – 10,0 м3

Важно!

Основной или стандартный ковш является универсальным. Предназначен для выполнения различных работ на легких и средних почвах. Объем зависит от класса автомобиля.

При использовании стрелы с прямой лопатой такой ковш продвигает породу по опорной поверхности экскаватора. «Экскаватор» — ниже. Сменные ковши аналогичной конструкции предназначены для больших или меньших объемов материала. Специальные ковши предназначены для выполнения определенных работ:

• Усиленный — для твердых пород.
• Скалистый – с хорошо защищенной поверхностью.
• Рыхлитель – со ступенчатым расположением зубьев.
• Однозубый рыхлитель — для укоренения.
• Планирование — способен склоняться в любом направлении.
• Решетчатые (каркасные) — для погрузки сыпучих материалов. Может разделить расу на фракции.
• Нагрузка. Тоже слишком рыхлая, но легкая конструкция и с увеличенным объемом.
• Тренч — прочный, с прочными боковыми пластинами.
• Профиль (трапециевидный) – для рытья каналов.
• Очистить. Легкий, с отверстиями для стока воды.

Первые два типа часто также считаются наиболее важными. Драглайн — модель экскаватора со специфическим ковшом, который подвешен на тали в виде системы подвижных и неподвижных блоков и канатов (полиспаста). Такой механизм обеспечивает выигрыш в силе или скорости. Кроме него есть подъемная и тянущая лебедки, ковш и стрела. Чаще всего применяется в мелиорации и гидротехническом строительстве, в карьерных работах, при больших объемах грунта. Грейферный ковш представляет собой челюстной захват для сыпучих и мелких материалов.

Опускается на тросе (при необходимости свободнопадающем) сверху и глубже в землю. Челюсти закрываются и захватывают породу, после чего ковш поднимается. Используется для разработки почвы, как над, так и под субстратом. А также для погрузочно-разгрузочных работ, для рытья котлованов, очистки каналов и т.д.

Распространённые модели экскаваторов:

• TVEX TVEX 140W (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 90 кВт, тип трансмиссии — гидростатическая, объем экскаваторного оборудования — 0,5-0,8 м3, показатель ширины — 2550 мм, показатель эксплуатационной массы — 14 400 кг);
• ТВЭКС ЭТ-16 (тип экскаватора — гусеничный, мощность силовой установки — 90 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,4-0,65 м3, максимальная скорость — 2-4 км/ч, показатель эксплуатационной массы — 15,3 т);
• Уралвагонзавод ЭО-5126 (тип экскаватора — гусеничный, мощность силовой установки — 180 л.с., объем экскаваторного оборудования — 1,42 м3, глубина и радиус копания — 6,2 и 9,6 м, общие характеристики — 10 600 х 3170 3500 мм -, эксплуатационная масса 3500 мм);
• Уралвагонзавод ЭО-33211А (тип экскаватора — колесный, силовая установка — 150 л.с., объем экскаваторного оборудования — 0,85 м3, глубина и радиус копания — 5,8 и 9,2 м, общие характеристики — 9550 х 2500 при 1 показателе — эксплуатационная масса 3800 мм т);
• Exmash E140W (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 91 л.с., объем экскаваторного оборудования — 0,8 м3, глубина и радиус копания — 5,1-5,9 и 8,6-9,4 м, общие характеристики — 8050 х 2520 х 3062 мм, эксплуатационная масса — 13,2-13,5 т);
• Корпус CX130B (тип экскаватора — гусеничный, мощность силовой установки — 70,9 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,8 м3, максимальный параметр глубины копания — 5,54 м, максимальный вылет при копании — 8,31 м, максимальная высота выгрузки — 6,39 м);
• Корпус CX290B (тип экскаватора — гусеничный, мощность силовой установки — 154 кВт, объем экскаваторного оборудования — 1,7 м3, максимальный параметр глубины копания — 7,58 м, максимальный вылет при копании — 10,67 м, максимальная высота выгрузки — 7,09 м);
• Корпус W125 (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 84 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,57 м3, максимальный параметр глубины копания — 4,84 м, максимальный вылет при копании — 9,08 м, максимальная высота выгрузки — 6,51 м);
• Корпус W185 (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 118 кВт, объем экскаваторного оборудования — 1,05 м3, максимальный параметр глубины копания — 5,6 м, максимальный вылет копания — 9,2 м, максимальная высота выгрузки — 6,6 м);
• Volvo EW 140 (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 76,5 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,75 м3, максимальный параметр глубины копания — 5,6 м, максимальный вылет при копании — 9 м, характеристика разрывного усилия — 88 кН, показатель эксплуатационной массы — 12,8-15,2 ч);
• Volvo EW 170 (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 118 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,94 м3, максимальный параметр глубины копания — 6,4 м, максимальный вылет при копании — 9,6 м, характеристика усилия ковша на разрыв — 125,4 кН, эксплуатационная масса показатель — 16 -18,1 т);
• Volvo EW 210C (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 120 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,9-1,1 м3, максимальный параметр глубины копания — 6,5 м, максимальная высота подъема — 10,1 м, отрыв силовой характеристики на ковше — 124,2 кН , показатель эксплуатационной массы — 19,9-22,2 т);
• Volvo EW 140C (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 91 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,94 м3, максимальный параметр глубины копания — 5,7 м, максимальный вылет при копании — 9,3 м, характеристика разрывного усилия — 89,5 кН, показатель эксплуатационной массы — 14,4-15,8 т);
• Volvo EW 140B (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 92 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,75 м3, максимальный параметр глубины копания — 5 м, максимальный радиус копания — 8,4 м, общие характеристики — 7,8 х 2,54 х 3,37 м , показатель эксплуатационной массы — 15,4 т);
• Hitachi EX 125WD (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 107 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,19-0,5 м3, максимальный радиус копания — 7,6-7,8 м, общие характеристики — 6970 х 3490 х 3600 мм, 1 индикатор эксплуатационной массы — 22 — з);
• Hitachi EX 100WD (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 81 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,19-0,59 м3, максимальный радиус копания — 7,4-7,7 м, общие характеристики — 7110 х 3490 х 3020 мм, 1 индикатор эксплуатационной массы — 06 часов);
• Hitachi ZAXIS 180W (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 90,2 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,7 м3, максимальный радиус копания — 9,5 м, характеристика колесной базы — 2650 мм, показатель эксплуатационной массы — 18,6 т);
• Hitachi ZAXIS 160W (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 90,2 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,6 м3, максимальный радиус копания — 9 м, показатель высоты выгрузки — 6350 мм, характеристика колесной базы — 2550 мм, эксплуатационная масса — 15,7 т);
• Hitachi ZX 140W (тип экскаватора — колесный, мощность установки — 90,2 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,6 м3, максимальная глубина копания — 4610-5770 мм, параметр усилия ковша — 99 кН, индекс эксплуатационной массы — 16,5 т);
• Hyundai R 140W-9S (тип экскаватора — колесный, мощность установки — 84 кВт, объем экскаваторного оборудования — 0,53 м3, максимальная глубина копания — 4650 мм, максимальная высота копания — 8400 мм, общие характеристики — 7760 х 2500 х 3140 мм, рабочая весовой показатель – 13,7 т);
• Hyundai R 200W-7 (тип экскаватора — колесный, мощность силовой установки — 124 кВт, объем экскаваторного оборудования — 1,16 м3, максимальная глубина копания — 6380 мм, максимальная высота копания — 9870 мм, общие характеристики — 9520 х 2490 х 3410 мм, показатель эксплуатационной массы — 20, 5 т).

Читайте также: Вождение экскаватора для начинающих: права экскаваторщика, сколько стоит учеба, где выучиться, удостоверение, какая категория нужна

Основное рабочее оборудование экскаваторов

Одноковшовый экскаватор может быть оснащен основной машиной (которая запускается непосредственно для копания почвы) или дополнительным рабочим оборудованием, установленным на базовой машине для выполнения других операций.

Прямая лопата

Основным рабочим орудием, используемым при копании грунта над участком, где находится экскаватор, является прямая лопата. При аналогичной конструкции экскаватора ковш крепится на рукояти, которая с возможностью вращения закреплена на стреле. Ну а последний привязан к проигрывателю, о котором уже говорилось ранее.

При работе фронтального экскаватора грунт откапывается от машины. Этот аксессуар гарантирует максимальную мощность копания и максимальную производительность (за счет минимизации количества операций, выполняемых за один цикл копания). Наиболее логичным представляется привлечение к работе с рассматриваемыми здесь землеройными машинами при погрузке грунта и сыпучих материалов, а также при разработке месторождений полезных ископаемых.

Классический рабочий цикл фронтальной лопаты, показанный на рисунке ниже, включает в себя ряд операций.

1. Загрузка ковша осуществляется поворотом рукоятки по отношению к стреле. При этом положение ковша по отношению к рукояти и положение стрелы по отношению к шасси остаются прежними.
2. Поверните платформу вместе с рабочим оборудованием после завершения загрузки. Затем ковш отправляется на место разгрузки. В течение этого времени положение ковша относительно поворотной платформы остается прежним.
3. Поднимите стрелу. Эта операция перед разгрузкой ковша выполняется для увеличения погрузочной высоты.
4. Разгрузите ковш. На гидравлических моделях экскаваторов это делается поворотом ковша по отношению к рукояти (то есть обычным опрокидыванием), а на механических — открыванием дна ковша.

Обратная лопата

Экскаваторами комплектуются экскаваторы, предназначенные для разработки грунта ниже уровня площадки, где находится машина. В ситуации с рабочими орудиями этого типа копание грунта производится по направлению движения экскаватора, то есть иначе, чем при работе машины фронтальной лопатой. Гидравлические модели экскаваторов, «вооруженные» обратной лопатой, имеют возможность копать грунт не только ниже, но и выше уровня, на котором находится базовая машина, но делают это с меньшей производительностью по сравнению с фронтальной лопатой.

Рабочий цикл этих экскаваторов различен для моделей с разными трансмиссиями. Для примера рассмотрим основные этапы (показаны на рисунке ниже) для гидравлических машин с независимым приводом рукояти, стрелы и ковша.

Грейфер

При подготовке узких котлованов большой глубины, а также для погрузки и разгрузки грунта и других материалов на помощь приходят экскаваторы, где роль рабочего органа отводится грейферу. Рабочим органом этого типа могут оснащаться как механические, так и гидравлические экскаваторы. Во втором захват обычно занимает место на рукоятке, заменяя ковш (при этом челюсти имеют гидравлический привод). В случае механических экскаваторов в конструкцию входят канаты, на которых подвешен грейфер.

История создания

Идею копающих колес выдвинул в начале шестнадцатого века известный ученый Леонардо да Винчи. Однако прототип современного экскаватора, оснащенного парой роторных колес, симметрично расположенных по отношению к конвейеру, был запатентован американским инженером Ч. Смитом только в конце XIX века.

На сегодняшний день индустрия производства такого оборудования развивается за счет выпуска машин с высокой производительностью, а также повышенной удельной мощностью, с помощью которых осуществляется процесс рытья траншей и добычи полезных ископаемых.

Какой нужен экскаватор для работы в определенной отрасли

Почти во всех отраслях промышленности экскаваторы используются на заводе, куда возможен доступ. Наибольшее применение экскаваторы нашли в строительной и горнодобывающей промышленности, где они выполняют полный цикл работ при практически постоянной занятости. В других отраслях экскаваторная техника используется для выполнения разовых, сезонных или периодических задач.

В сельском хозяйстве широко используются многофункциональные экскаваторы-погрузчики, которые можно использовать для работы на складах с сыпучими грузами, для уборки территорий, для погрузки сена или соломы с полей, для разовых строительных работ.

Коммунальные предприятия используют колесные экскаваторы для работы в городских условиях, где есть необходимость постоянно перемещать технику с одного места на другое. Для работы в стесненных условиях наиболее востребованы мини-экскаваторы, которые могут работать в труднодоступных местах.

Отдельное направление — мелиоративная и благоустроительная сфера, где экскаваторы предназначены для выполнения сложных технологических задач по очистке водоемов, по освоению каналов, при пересадке взрослых высокорослых растений. Для этих целей разработаны специальные одноковшовые ленточные машины, работающие как на уровне рабочей поверхности, так и ниже.

Экскаваторная техника используется в работе не только для выполнения работ на суше, но и при работах на поверхности воды. Например, при строительстве мостов и дамб.

Классификация экскаваторной техники

Экскаваторная техника выполняет примерно одни и те же задачи, различающиеся по объему, сложности и условиям окружающей среды. Для удовлетворения потребностей каждой из отраслей хозяйственной деятельности используется определенная модификация экскаваторов. Чтобы определить, какой экскаватор необходим для работы в той или иной отрасли, их обычно классифицируют:

• по способу передвижения;
• по типу шасси;
• по габаритам, грузоподъемности и объему ящика;
• по типу силовой установки;
• по принципу действия;
• по типу станции.

По способу передвижения различают сухопутные и плавучие экскаваторы. В зависимости от типа ходовой части различают гусеничные, колесные, шагающие, железнодорожные экскаваторы. Гусеничные машины отличаются высокой проходимостью, их распространена эксплуатация на участках со сложным рыхлым или вязким камнем, а также для работы в труднопроходимой местности с большим уклоном. Колесные транспортные средства наиболее универсальны и мобильны; транспорт не требует привлечения дополнительного транспортного средства.

По габаритам и тоннажу рабочего оборудования экскаваторную технику принято делить на мини-экскаваторы, универсального и специального назначения. Каждая группа используется в соответствии со своими возможностями. Чем мощнее техника, тем уже спектр применения и решаемые ею задачи. Например, для выполнения задач по добыче полезных ископаемых используются тяжелые однозарядные гусеничные машины.

По типу силовой установки можно выделить дизельные, электрические, гибридные, бензиновые, одно- и многодвигательные экскаваторы. Принцип действия рабочих установок экскаваторов также является одним из показателей их назначения. Рабочая часть экскаватора бывает гидравлическая, механическая, электрическая, гидромеханическая и др.

Все группы имеют ряд более узких отличий по мощности и тактико-техническим характеристикам. Несмотря на столь широкий спектр характерных признаков, устройство и принцип работы экскаваторов примерно одинаковы.

Классификация экскаваторов в зависимости от типа шасси

Одной из самых популярных классификаций одноковшовых экскаваторов является разделение на несколько групп по типу базового шасси.

Экскаваторы на базе трактора

При этом роль ходовой части играет трактор, обычно пневмоколесный. Невращающиеся орудия располагаются сзади (или, в редких случаях, сбоку) от базового трактора, на предназначенной для этого раме. Как правило, такие экскаваторы «комплектуются» ковшами порядка 0,2-0,5 куб. В нашей стране широко используются тракторы с навесным экскаваторным оборудованием МТЗ. Эти машины отличаются высокой скоростью передвижения и компактными размерами, благодаря чему могут легко перемещаться в общем транспортном потоке к месту копания.

Экскаваторы на автомобильном шасси

В качестве шасси часто используются грузовики, зачастую с повышенной проходимостью. Безусловно, такой экскаватор имеет высокую скорость передвижения, а потому эффективно проявляет себя в ситуациях, когда есть потребность в высокой мобильности, будь то военное дело, спасательные работы или, например, расчистка каналов. В подавляющем большинстве случаев рабочим оборудованием для машин этого типа является обратная лопата.

Пневмоколесные экскаваторы

Характерной особенностью землеройных машин данного типа является наличие отдельного шасси с колесами с обычными пневматическими шинами. На рынке они представлены как миниатюрными моделями, оснащенными ковшом объемом 0,04 куб.м, так и солидными 20-тонными машинами с ковшом, рассчитанным на 1,5 куб.м. Как правило, экскаваторы на таком шасси развивают скорость до 30 км/ч и относятся в основном к числу «высших» (то есть на них можно ездить по обычным дорогам без получения какого-либо специального разрешения).

За счет использования пневматического колесного движителя такая спецтехника не наносит ущерба асфальтовому покрытию, но по этой же причине имеет низкую проходимость по мягкому грунту. Именно этим и обусловлено широкое применение этих экскаваторов, в основном, в сельской местности при общестроительных работах.

Экскаваторы на гусеничном шасси

Такие машины по ряду эксплуатационных характеристик и областей применения фактически противоположны рассмотренным выше пневмоколесным экскаваторам. Минимальная скорость движения (в большинстве случаев не более 12-15 км/ч) и недопустимость движения по асфальту (в противном случае последний неизбежно будет поврежден) позволяют перевозить такую ​​спецтехнику с использованием тягачей и прицепов специальной конструкции.

Тем не менее, необходимо упомянуть о существовании небольших моделей гусеничных экскаваторов, которые часто оснащаются гусеницами с резиновыми накладками, позволяющими этой технике перемещаться на небольшие расстояния без угрозы разрушения асфальтобетонного покрытия дорог. В свою очередь преимущество гусеничного движителя состоит в том, что такие экскаваторы, хотя и очень тяжелые и большие (масса отдельных образцов от 80 т и более), имеют относительно низкое удельное давление на грунт, а потому обычно могут работать даже на торфяниках.

Прочие модели экскаваторов

В дополнение к широко используемым вариантам экскаваторов, перечисленным выше, существуют и другие специфические типы шасси экскаваторов, которые встречаются относительно редко. Например, особо крупные экскаваторы с огромными ковшами (от 15 кубометров и выше) перемещаются с помощью шагающего механизма. Громоздкая машина движется в правильном направлении, опираясь в свою очередь на опорную плиту и ноги.

Экскаваторы, которые предназначены специально для ремонтно-строительных работ на железной дороге, также имеют специальное шасси, которое используется в качестве железнодорожной платформы. При необходимости добычи песка или гравия со дна рек, озер, очистки дна водоемов и увеличения глубины последних к работам привлекаются плавучие экскаваторы, где рабочее оборудование размещается на базе понтона.