Экскаваторы — стальные землекопы: история, типы экскаваторов, специальная техника

Стальные землекопы
Гусеничные экскаваторы

Как известно, основное назначение гусеничного экскаватора – это разработка грунтов и горных пород, а также погрузка сыпучих материалов. Широкий набор сменного оборудования: гидромолот, грейфер, гидроножницы, бетонолом, рыхлитель, бур, вибротрамбовка, просеивающий ковш и т. д. – превращает экскаватор в универсальную машину, широко используемую в строительстве, а также при добыче полезных ископаемых. Тяжелые условия работы этих машин требуют от изготовителей очень тщательного подхода к подбору комплектующих, а эксплуатирующие организации ожидают от данной продукции прежде всего надежности и хорошей производительности.

Первый в мире гидравлический полноповоротный экскаватор на гусеничном ходу появился в Англии под брендом Hymac в начале 1960-х гг. Сейчас эту компанию вообще едва ли кто вспомнит, а в те времена она занимала доминирующее положение на мировом рынке – объемы производства измерялись тысячами единиц в год. Hymac сгубили «головокружение от успехов» и нежелание идти в ногу со временем. Последняя 18-тонная машина Hymac 181B была произведена в 1993 г., на ней и закончилась история этой знаменитой английской марки. Hymac просто не смог выдержать конкуренции с японскими производителями, продукция которых демонстрировала более современный дизайн, высокие рабочие характеристики и полное отсутствие протечек. Очевидно, что среди них была и японская компания Kobelco, которая в то время уже прочно закрепилась на европейском рынке.

Kobelco – торговая марка, под которой Kobe Steel Group, базирующаяся в г. Кобе, производит и продает широкий ассортимент продукции из стали, алюминия, меди и титана. Этот крупный производитель всегда следовал в русле последних достижений прогресса. Компанию отличает значительное присутствие на иностранных рынках: отделения в США и Германии были открыты еще в 1960-х гг. Производство экскаваторов – это одно из основных направлений Kobelco, начиная еще с 1930-х гг. Инженеры компании за это время внедрили в производство множество инновационных продуктов. Для многих специалистов продукция Kobelco сегодня является эталоном экскаватора.

В России карьерные экскаваторы Kobelco известны с 1980-х гг. Эти машины до сих пор успешно эксплуатируются на горнодобывающих предприятиях Сахалина, Хабаровского края и Якутии. Модельный ряд стандартных гусеничных экскаваторов 2014 г. для России включает шесть наиболее востребованных на рынке машин: SK200-8 и SK210LC-8 с эксплуатационной массой от 20 400 до 21 400 кг, с мощностью двигателя 160 л.с., SK250-8 и SK260LC-8 с эксплуатационной массой от 24 600 до 25 600 кг, с мощностью двигателя 186 л.с., SK330-8 и SK350LC-8 с эксплуатационной массой от 33 700 до 35 500 кг, с мощностью двигателя 284 л.с. Высокая надежность, производительность, экономичность и многие другие преимущества экскаваторов Kobelco признаны во всем мире. При этом компания использует только японские комплектующие, уровень качества которых ни у кого не вызывает вопросов.

Возможности базовых моделей расширяются с помощью рабочего оборудования и ходовой системы различных типоразмеров. Технология NEXT-3E призвана снизить расход топлива. Она включает несколько решений. Все компоненты гидравлической системы, включая соединения, тщательно проверяются на предмет падения давления. Эта схема в сочетании с использованием нового насоса с высоким КПД сводит потери энергии к минимуму. Управление двигателем нового поколения регулируется с помощью новой версии ITCS (интеллектуальной системы полного контроля рабочих функций экскаватора), которая быстро реагирует на внезапные изменения нагрузки на гидравлическую систему. ITCS гарантирует эффективную работу двигателя с минимальными потерями.

В результате внедрения технологии NEXT-3E расход топлива снижается на 20–30%, а время непрерывной работы машины увеличивается. К примеру, объема топливного бака SK210LC-8 (370 л) достаточно для эксплуатации машины в обычном рабочем режиме в течение более чем двадцати часов. Оператор имеет возможность выбрать наиболее подходящий режим работы экскаватора. Работа в тяжелых условиях с высокой производительностью в режиме «Н» позволяет выполнить больший объем работ с сохранением расхода топлива на обычном уровне. Режим «S» обеспечивает работу в стандартных условиях с меньшим расходом топлива. Для управления навесным оборудованием с помощью переключателя можно задействовать один из трех гидравлических контуров.

На всех моделях устанавливаются высокоэкономичные двигатели Hino с системой подачи топлива Common Rail. Комфортабельная кабина с автоматическим кондиционером имеет увеличенное внутреннее пространство и спроектирована «с точки зрения оператора». Органы управления требуют минимального усилия, рабочее место отличается низким уровнем вибрации и пониженным уровнем шума. Заходить в кабину удобно: очень широкий дверной проем, и левая консоль управления поднимается на 10°, увеличивая пространство для входа. Сиденье можно сдвинуть или разложить. Пространство для ног увеличено, а педали сделаны большими для удобства работы. На дисплее отображается информация, необходимая для осуществления точного контроля технического состояния, в том числе данные о предстоящем техобслуживании, а также ведется регистрация параметров в работе машины. Лишней информации на дисплее нет, она появляется только когда в этом есть необходимость. Функция самодиагностики обеспечивает возможность раннего обнаружения и отображения неисправностей в электрической системе.

Фиксируются все неполадки, включая нестандартные и временные.

Конструкция машины позволяет легко выполнить проверку технического состояния и провести ее сервисное обслуживание в полевых условиях. Для оперативности работ установлены клапаны быстрого слива масла и топлива. Применение высококачественных, прочных материалов при изготовлении экскаваторов позволяет сохранять высокую остаточную стоимость в течение многих лет эксплуатации экскаватора.

Для североамериканского рынка выпускаются также модели SK500LC и SK850LC массой 50 и 82 т (345 и 510 л.с.) соответственно. В Японии, Европе и США дополнительно представлена серия SR с двигателями Tier 4 и «революционной» системой охлаждения, обеспечивающей низкий шум работы двигателя и очистку воздуха, поступающего на радиатор.

Официальным дилером по поставкам экскаваторов Kobelco в Россию является ООО «ФКР Машинери» (Москва). Обслуживание экскаваторной техники с брендом Kobelco осуществляется специалистами дилерской сети компании при поддержке производителя.

История ивановской компании «Кранэкс» начинается с 1930 г. В 1970 г. предприятие освоило выпуск новых гидравлических экскаваторов, которые в дальнейшем прочно заняли место тросовых. В 1990-х гг. были созданы современные гидравлические экскаваторы EU-423 и EU-520, испытан образец экскаватора EU-423 с гидрооборудованием фирмы Mannesmann Rexroth (Германия). Наряду с экскаваторами разрабатывались и внедрялись новые виды сменного рабочего оборудования. В то же время была освоена новая модель экскаватора для работ на слабонесущих и болотистых грунтах – EU-423LC, который стал единственным в России экскаватором с удельным давлением на грунт 0,21 кгс/cм 2 .

С 2006 г. компания «Кранэкс» перешла на выпуск экскаваторов шестого поколения – ЕК 230 и ЕК 330. Для достижения новых, улучшенных показателей надежности и производительности была проведена оптимизация настроек двигателя и гидросистемы, усовершенствовано электрооборудование и установлен новый бортовой компьютер, усилены комплектующие гусеничного хода и рабочее оборудование. Тогда же была разработана новая модель с прямой лопатой ЕК 450FS, предназначенная для работы в песчаных и гравийных карьерах для проведения «вскрышных» работ. ЕК 450FS по основным своим параметрам соответствует иностранным аналогам, но при этом имеет конкурентную цену и низкую стоимость последующей эксплуатации.

«Кранэкс» сегодня – это крупнейший российский производитель гидравлических гусеничных экскаваторов. Предприятие активно продвигает свою продукцию не только в России, но и на зарубежных рынках. Так, в 2013 г. 52 экскаватора под этим брендом отправились на Кубу. Главная задача, которая стоит сегодня перед этой динамично развивающейся компанией, следующей всем современным тенденциям, – создать российский экскаватор, не уступающий по качеству иностранным аналогам. Для этого компания должна быть конкурентоспособной во всех сферах деятельности: от производства до продаж и сервисного обслуживания.

«Кранэкс» уже более 15 лет сотрудничает с Komatsu в рамках совместного предприятия, которое выпускает металлоконструкции в соответствии с технологическим стандартом качества Komatsu. В компании внедрена корпоративная информационная система класса ERP, которая в едином информационном пространстве объединяет все рабочие места и обеспечивает четкое исполнение технологических и управленческих бизнес-процессов. В линейке «Кранэкс» шесть основных базовых моделей массой от 23 до 45 т: EK 240, EK 240LC, ЕК 270LC, ЕК 330, ЕК 400 и ЕК 450FS. С 2012 г. в линейке появились две самостоятельные модели с индексом SL (SuperLong) – EK 270SL и EK 400SL, конструкция которых переработана для использования сверхдлинного рабочего оборудования.

Оборудование с помощью сервисной службы может быть заменено на стандартное в полевых условиях. Элементы металлоконструкций экскаваторов выполняются из низколегированной стали с использованием установки лазерной резки. Для деталей с повышенной нагрузкой применяется сталь 10 ХСНД. Производственный персонал завода специально обучался в Японии и в Европе на предприятиях аналогичного профиля. Высокие прочностные характеристики сварных швов обеспечиваются применением сварочных полуавтоматов с работой в аргоновой среде. Сварные швы контролируются ультразвуковым методом. В конструкции поворотной платформы применяются гнутые профили, изготовленные методом штамповки. X-образная ходовая рама обладает высоким сопротивлением изгибу и скручиванию.

Гидравлическая система адаптирована к российским условиям эксплуатации и рассчитана на работу при температуре до –40°. Используются гидроцилиндры Hydrauto (Швеция) с демпфированием хода, сдвоенный аксиально-поршневой насосный агрегат Bosch Rexroth регулирует поток рабочей жидкости в зависимости от нагрузки. Ходовая система включает основные элементы Italtractor, гидромоторы Kayaba и редукторы Bonfiglioli. Механизм натяжения гусениц рассчитан на весь срок службы. На экскаваторы «Кранэкс» устанавливается автоматическая система контроля As-pro на базе бортового микропроцессорного контроллера с функциями предпусковой диагностики, оповещения о проведении очередного техобслуживания, а также фиксации данных о наработке, превышении предельных параметров (загорается индикатор «Стоп», и срабатывает звуковая сигнализация), возникновении аварийных ситуаций (выдается в виде кода) и т. п.

Кабина экскаватора на гидроопорах спроектирована без излишеств, но при этом обеспечивает удобную и надежную работу, управление производится с помощью блоков Bosch Rexroth. Оператор может выбрать один из шести рабочих режимов: тяжелый, легкий, стандартный, а также специальный для работы с гидромолотом, режим холостого хода и режим пониженной производительности. Кроме того, функция Power Boost позволяет при необходимости кратковременно увеличить усилие копания на 10%. Силовая установка изготавливается на базе двигателей Deutz, ЯМЗ, Cummins или Isuzu с блоком охлаждения Haugg (Германия).

Китайские экскаваторы в России пока еще не занимают заметного места, но нельзя не обратить внимания на активизацию их деятельности на рынках развитых стран. За последнее десятилетие множество дилеров пытались продвинуть китайскую продукцию в Европу, но без особого успеха. Совсем недавно в некоторых крупных компаниях из КНР поняли, что низкая цена это еще не все, что нужно потребителю. Качество продукции и рабочие характеристики также должны отвечать ожиданиям владельцев компаний и операторов машин. Возглавила очередное «вторжение» в Европу компания «Люйгун». Например, удачно выбранный в 2013 г. дилер из Портсмута помог реализовать уже более 100 машин этого бренда в Великобритании. При беглом взгляде на модель 925Е (класс 25 т) создается впечатление, что она похожа на старый Сat серии С. Тем не менее в пользу китайцев говорит их способность слушать и моментально воспринимать пожелания потенциальных покупателей, и они постоянно совершенствуют свои машины.

Новый ряд экскаваторов от «Люйгун» демонстрирует сочетание высокой скорости работы с точной и хорошо управляемой гидравликой (комплектуется насосом Kawasaki), мягкая работа рычагов напоминает японские машины. Оператор сразу отмечает просторную кабину с увеличенным пространством для ног, дисплей с возможностью выбора одного из шести рабочих режимов. Функция Power Boost также реализована с возможностью кратковременного увеличения вырывного усилия на 7%. Светодиодное рабочее освещение позволяет комфортно работать ночью. Тот, кто равнодушен к брендам, не будет разочарован китайским экскаватором и при его выборе получит хорошую рабочую машину.

От современного гусеничного экскаватора уже не ожидают простого выполнения заложенных в него функций. Так сложилось, что этот вид техники стал одним из наиболее прогрессивных в ряду строительных машин. В современных экскаваторах воплощаются самые передовые технологические решения и применяются только лучшие комплектующие. Восприятие качества «стального землекопа» происходит по множеству параметров, но главные из них – производительность и экономичность – остаются неизменными. Во время работы экскаватор практически сразу показывает свой характер, а в течение одного-двух месяцев интенсивной эксплуатации обычно узнают все слабые места. При выборе машины иногда непросто сориентироваться во всем разнообразии предлагаемой продукции. Не стоит поддаваться на известную уловку, когда предлагается ковш большего объема для экскаватора с несоответствующей массой и мощностью, особенно если предполагается работа в карьере. Лучше подбирать машину с небольшим запасом.

В заключение хочется отметить, что вектор производства данной техники медленно, но верно смещается на Восток. За японскими первопроходцами последовали корейцы, сейчас им дышат в спину производители из КНР. Выход на глобальный рынок – мечта многих компаний, так как этот факт сам по себе уже свидетельствует о высоком уровне продукции. Российские предприятия в этой гонке за мировое господство выступают пока скорее в роли наблюдателей. При этом сам российский рынок остается очень перспективным – не зря некоторые мировые гиганты, опережая события, уже запустили свои собственные заводы в России.

История экскаваторов – ч.1

Историю землеройной техники, в частности экскаваторов, можно начать писать с начала 15 века, когда в венецианском издании «Кодекса Джованни Фонтана» 1420 года был опубликован рассказ о ковшедолбежной землечерпалке, использовавшейся для углубления дна каналов, расширения морских гаваней. Но официально идея создания землеройных машин принадлежит Леонардо да Винчи, который в начале 16 в. предложил схемы экскаваторов-драглайнов. К 1500 году относится набросок чертежа грейфера для землечерпалки. Несколько лет спустя Леонардо руководил прокладкой каналов в засушливой Миланской долине. На земляных работах он применил землечерпалку собственной конструкции.

В записных книжках ученого наряду с чертежами летательного аппарата есть зарисовки землечерпалки с ковшом-драглайном, а также сооружения, напоминающего конструкцию экскаватора. Драглайн, предложенный Леонардо да Винчи, в основных чертах напоминает ковш современного экскаватора. Вот его описание: “Ковш, заостренный, как лемех, спереди и сзади, имеет сито. Это позволит зачерпнуть много грунта и даст стечь воде. Ковш будет подвешен на канатах, которые наматываются на ворот, расположенный на понтоне. Дно ковша может также откидываться, что облегчит его разгрузку”. Сейчас, правда, не выпускаются ковши-драглайны с откидным днищем, но этот принцип успешно применяется в ковшах для прямой лопаты.

В 1597 году для очистки каналов в Венеции была сконструирована и построена плавучая землечерпалка. Автором ее был венецианский механик Буанаюто Лорини, который описал устройство машины в труде “Делле Фортификационе”. Далее в 1718 г. проект землеройного устройства с двумя ковшами представили Французской Академии наук механики де ла Бальм и Белидор. Механизм работал в портах Тулона и Бреста. Затем в 1795 году известный американский изобретатель, создавший первый практически пригодный пароход, Роберт Фултон сконструировал и первый четырехколесный грейдер-элеватор. Однако испытана машина была только через 70 лет на строительстве дорог в Америке. Но в 1796 году на дноуглубительных работах в английском порту Сандерленд была применена ковшовая драга с приводом от паровой машины. Построена она при участии изобретателя паровой машины Джеймса Уатта. За один рабочий ход ковши доставали со дна гавани до полутора тонн грунта, что примерно в 4 раза превышало производительность ручной драги. Большой вклад в развитие технологии экскаваторостроения внести французы: в 1860 году инженер М. Кувре создал сухопутный цепной многоковшовый экскаватор с двигателем 15 лошадиных сил. Он был испытан на строительстве дороги Седан — Тионвиль, а позднее работал на сооружении Суэцкого канала. А уже 1862 году на улицах Парижа появился первый паровой каток с обеими ведущими осями. Изобретателем машины был механик Балейсон. Однако паровые катки большого распространения не получили. Ведь для поддержания необходимого давления в его котле требовалось сжигать 60— 80 килограммов топлива в час.

Читайте также:  Спальни для девочки и мальчика варианты дизайна и фото

В начале 20 века, с развитием электроэнергетической отрасли семимильными шагами развивались и конструкции экскаваторов. В 1905 году были выпущены первые паровые полноповоротные (с поворачивающейся кабиной) экскаваторы немецкой фирмой “Оренштейн & Коппель”. Ковши этих машин вмещали до 4 кубометров земли. В 1910 году появились первые электрические экскаваторы, а американская фирма “Бюсайрус” выпустила в свет полноповоротный экскаватор на гусеничном ходу. Начиная с 1912 года начал работать первый экскаватор с двигателем внутреннего сгорания на гусеничном ходу.

Русские изобретатели предложили немало интересных устройств, способствовавших облегчению тяжелого труда на строительстве каналов, дорог, мостов и других сооружений. Так, в конце 20-х годов 19 века в Петербурге появился ржевский мещанин Немилов. Он уже построил немало мельниц, плотин и мостов, применяя при этом хитроумные машины собственной конструкции и изготовления. Вот и теперь он сдал на заключение генералу Бетанкуру чертежи: “Машины для уравнения земли у подошвы реки”, “Машины для выстилки плитою из гранитного камня подошвы между столбов” и “Копра особого устроения, каковые еще нигде не виданы”. Трижды пришлось Немилову продлить в столице свой паспорт, ответа он так и не дождался и вернулся на родину ни с чем. А ведь эти проекты, если б были одобрены и приняты, могли сыграть заметную роль в развитии строительных машин.

В те же годы в Петербурге на чердаке одного из домов Гороховой улицы у Каменного моста жил “страстный механик” Казаманов. Не имея ни средств, ни материалов, ни инструментов, он умудрялся все же сооружать модели своих изобретений, среди которых были и своеобразный копер для вбивания свай, и машина “для подъема тяжестей с большею легкостью и удобностию на возвышенность”. Технические новинки, созданные этими и другими безвестными изобретателями-самоучками, не нашли ни должного понимания, ни должного распространения. Может быть, чуть больше повезло русским землечерпалкам. Первая плавучая землечерпалка была создана в Петербургском институте путей сообщения в 1809 году. Ее мощность составляла 15 лошадиных сил. Такое устройство могло заменить труд многих людей. Предназначалась эта машина для очистки водоемов. В 1811—1812 годах землечерпалку построили на Ижорском заводе. Начиная с 1813 и по 1819 год машина работала на очистке Кронштадтского порта.

Позднее в России и за границей были предложены усовершенствованные конструкции землечерпалок. Но это был, пожалуй, один из первых многоковшовых экскаваторов.

В 1847 году русский изобретатель Кушелевский сделал еще один шаг в этой области. Он предложил идею землечерпательной машины, которая могла работать как на воде, так и на суше. Эта машина соединяла в себе достоинства речной землечерпалки и сухопутного экскаватора.

В 1854 году в Петербурге были изданы материалы, подготовленные комиссией, изучавшей природные богатства и хозяйство Пермской губернии. В них опубликованы интересные сведения о первом русском паровом экскаваторе, который авторы документа и назвали “земляным механизмом”. Кем он был построен, членам комиссии не удалось установить. Было известно только, что был этот неизвестный механик родом из Нижнего Тагила, но описанная машина выполняла, по существу, то, что делает экскаватор: она могла перемещаться и “посредством особых устройств”, говорилось в описании машины, копала руду и производила ее уборку от забоя, подготавливая фронт работ для дальнейшей выемки руды. Так, почти 130 лет назад в России в руднике горы Высокой на Урале был применен способ открытой разработки полезных ископаемых с помощью экскаватора.

Производство одноковшовых экскаваторов в России было начато в 1901 на Путиловском (ныне Тверской экскаваторный) заводе. В СССР производство экскаваторов было организовано в 1931. Выпущены первые 15 машин. С 1947 Уральский завод тяжёлого машиностроения (УЗТМ) впервые в мире организовал серийный выпуск карьерных экскаваторов с ковшами ёмкостью 3-5 м3. В 1958 на УЗТМ был изготовлен шагаюий экскаватор драглайн с ковшом 25 м3 и стрелой 100 м, а на Новокраматорском машиностроительном заводе (НКМЗ) в 1965 – экскаватор-лопата с ковшом 35 м3 для крепких грунтов. В 1975 УЗТМ закончил изготовление шагающего драглайна с ковшом ёмкостью 100 м3 и стрелой 100 м. УЗТМ осваивает наиболее мощную карьерную лопату, с ковшом 20 м3, для крепких грунтов (1976).

Экскаваторы — стальные землекопы: история, типы экскаваторов, специальная техника

П о значимости – экскаваторы по праву можно назвать одним из китов, на которых стоит современное строительство. На городских строительных площадках, дорожных и коммунальных ремонтах можно увидеть универсальные машины на колесном или гусеничном ходу.

Для стройки более привычны обратные ковши, черпающие грунт движением «к себе», но буквально за несколько минут переставив ковш, мы получим экскаватор с прямой лопатой, более удобный для погрузки сыпучих материалов. Не менее быстро можно превратить машину в рыхлитель или наоборот – приспособление для трамбовки грунта, планировщик или буровую.

Экскаватор с прямой лопатой

Экскаватор с прямой лопатой

Немного истории

Первые экскаваторы не были столь универсальны, а служили лишь для очистки русел рек и каналов. В действие их приводили лошади или мускульная сила людей.

Такие агрегаты разрабатывал еще великий Леонардо да`Винчи, которому приписывают изобретение драглайна. Этот принцип работы для землеройных машин длительное время был основным и в 1796 г. на драглайне же, впервые лошадей заменила паровая машина.

Паровой экскаватор

Машины с рабочей установкой в виде бесконечной цепи с закрепленными ковшами появились во второй половине девятнадцатого века и, наконец, в начале двадцатого века, привычные для нас одноковшовые. А спустя всего несколько лет громоздкий и неудобный паровой привод начал сменяться электромоторами и двигателями внутреннего сгорания.

Основные типы строительных экскаваторов

Экскаваторы, оборудованные стрелой с ковшом, называются одноковшовыми. Такие, относительно небольшие, универсальные машины, на гусеничном или колесном ходу, наиболее популярны на стройке.

Как уже говорилось, помимо ковша они могут быть оборудованы широким перечнем сменного оборудования, позволяющего выполнять различные виды строительных работ к примеру:

  • грейфер – погрузка материалов и строительного мусора, разработка грунта в узких глубоких котлованах, работы на ограниченном пространстве;
  • вибротрамбовка ­– уплотнение грунта;
  • гидромолот – разбивка старых конструкций, рыхление грунта;
  • планировочный ковш – планировка и выравнивание земляных поверхностей (днищ котлованов, откосов и пр.)

и многое другое.

Специальная техника

В строительной индустрии помимо одноковшовых применяют и другие виды экскаваторов. Из них, чаще всего для строительных работ применяют «классический» тип экскаватора – драглайны.

Драглайн использует довольно интересный принцип работы: «забрасывает» свой ковш на довольно значительное расстояние, а затем подтягивают его, зачерпывая грунт. Такой метод позволяет выполнять разработку далеко от места стоянки, а кроме того, черпать полужидкую, болотистую почву, что часто не по плечу обычным машинам.

Драглайн

Современные драглайны не менее универсальны чем одноковшовые стреловые машины. Грейферные ковши, устройства для рыхления (клин-баба), шаровой молот – далеко не полный перечень их сменных приспособлений.

Реже на стройке можно встретить многоковшовые экскаваторы, разработка грунта которыми представляет собой непрерывный процесс. Их используют для устройства различного типа траншей в ирригации, энергетическом строительстве и т. д.

Многоковшовый цепной экскаватор

Многоковшовый цепной экскаватор

В строительстве тоннелей и метрополитенов используют подземные проходческие комбайны, имеющие особое устройство рабочего ротора и транспортер для перемещения грунта.

Существуют экскаваторы, перемещающиеся по рельсам и даже плавающие экскаваторы которые широко применяют при строительстве мостов и каналов.

Заключение

Как мы увидели, экскаваторы можно встретить не только на земле, но и на воде, и даже под землей. Несомненно, в создании их еще не сказано последнее слово и кто знает, что эти удивительные машины научатся делать спустя десять — двадцать лет.

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

Экскаватор

Экскава́тор (от лат. excavo — «долблю») — основной тип землеройных машин оснащённых ковшом. Основным назначением является разработка и извлечения мягких (земля, песок и др.) и жёстких (железная руда, гранит и пр.) горных пород в карьере при вскрыше, или добыче ископаемых руд. Экскаватор также применяется при рытье котлованов на стройках, или отвалах. Конструктивно экскаваторы состоят из рабочего, ходового и силового оборудования. Рабочее место экскаватора называют — забоем.

Содержание

Классификация экскаваторов

По типу ходовой
  • Гусеничные экскаваторы
  • Шагающие
  • Пневмоколесные
  • Рельсовые
  • Плавающие
По принципу работы
  • Экскаваторы циклического действия (одноковшовый экскаватор (в направлении зуба ковша экскаватора), рабочее оборудование: драглайн, прямая лопата, обратная лопата, грейфер)
  • Экскаваторы непрерывного действия (многоковшовый, роторный, фрезерный)
По эксплуатационному предназначению
  • Карьерные
  • Вскрышные
  • Строительные
  • Добывающие
По силовому оборудованию
  • Электрические
  • Дизельные
  • Гидравлические
  • Комбинированные

История

Официально идея создания землеройной машины принадлежит Леонардо да Винчи, он ещё в начале XVI века разработал схему прототипа современного экскаватора-драглайна. Известен набросок чертежа грейфера для землечерпалки, созданный да Винчи в 1500 году, позднее Леонардо принимал участие в прокладке каналов в Миланской долине при помощи своего изобретения. Но есть свидетельства того, что ранее, в 1420 году, в венецианском издании «Кодекс Джованни Фонтана» был опубликован текст с упоминанием землеройной машины, использовавшейся для углубления дна каналов и расширения морских гаваней.

Ещё некоторое время Италия, а именно Венеция, активно развивала экскаваторное дело — машины были необходимы для очистки венецианских каналов. Далее изобретение развивали во Франции и Америке.

Активное строительство железнодорожных полотен в 30-х годах XIX века и нехватка рабочих сподвигла американца Отиса в 1832—1836 годах изобрести первый одноковшовый экскаватор. Позднее появились многоковшовые экскаваторы, или абзетцеры, которые имели огромные размеры и передвигались по рельсам, выкапывая желобы породы. С ними работало множество специальных машин, среди которых заметен путепередвигатель, передвигавший многочисленные рельсы экскаватора.

В Советском Союзе было построено три абзетцера, два из которых немецкого производства, работавших с начала 1960 годов до распада СССР, на добыче фосфоритов в Лопатинском руднике. На данный момент все три машины не функционируют и проданы на утилизацию, в руднике работает лишь один маленький абзетцер, добывающий фосфориты в ограниченных количествах.

Изображения

Экскаватор ЭОВ-4421 (Кирасир) на шасси КрАЗ-255

См. также

Примечания

Управление экскаватором осуществляется профессией — «Машинист экскаватора» . Однако учитывая сложность самостоятельного передвижения самого механизма копания (экскаватор с объёмом ковша 2,5 куба и выше) а также лебёдочного механизма, длины тросов и иного оборудования, дополнительно существует специальность — «помощник машиниста экскаватора». Основное назначение такой должности — устранение мелких неполадок и прочие регламентные работы на экскаваторе.

Литература

Ссылки

Экскаватор на Викискладе ?
  • Экскаваторы
  • Подъёмные механизмы

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое “Экскаватор” в других словарях:

Экскаватор Ру — Коммерческий: Да Тип сайта: интернет портал Язык(и): Русский Владелец: РИА Экскаватор Ру … Википедия

Экскаватор — (от лат. excavo долблю, выдавливаю * a. excavator, excavating machine; н. Bagger; ф. excavateur, pelle mecanique; и. excavadora, cavadora, cavador) самоходная выемочно погрузочная машина, предназначенная для выемки (копания, черпания,… … Геологическая энциклопедия

ЭКСКАВАТОР — (лат.). Прибор для земляных углублений. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЭКСКАВАТОР машина для землечерпательных работ. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов … Словарь иностранных слов русского языка

экскаватор — землечерпалка, драга, ковш, черпак; обвалователь, нория, грабарь, драглайн, абзетцер, копалка, клемшел, горный богатырь, дреглайн, стальной углекоп, багер, стальной землекоп Словарь русских синонимов. экскаватор сущ., кол во синонимов: 17 •… … Словарь синонимов

экскаватор — Одноковшовая или многоковшовая самоходная землеройная машина для выемки грунта, погрузки его на транспортное средство или перемещения [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] экскаватор Самоходная машина на … Справочник технического переводчика

ЭКСКАВАТОР — (английское excavator, от латинского excavo долблю, выдалбливаю), самоходная выемочно погрузочная машина для добычи полезных ископаемых при открытой разработке месторождений, погрузки и разгрузки сыпучих и кусковых материалов, для земляных работ… … Современная энциклопедия

ЭКСКАВАТОР — (англ. excavator от лат. excavo долблю), основной тип землеройных машин, главным образом для разработки мягких горных пород в массиве или скальных в раздробленном состоянии. Различают одноковшовые (механическая лопата, драглайн и др.) и… … Большой Энциклопедический словарь

ЭКСКАВАТОР — ЭКСКАВАТОР, экскаватора, муж. (от лат. excavo выдалбливаю). 1. Машина для выемки, подъема и перемещения грунта, употр. при различных земляных работах (тех.). 2. Хирургический инструмент для выскабливания полостей. Толковый словарь Ушакова. Д.Н.… … Толковый словарь Ушакова

ЭКСКАВАТОР — ЭКСКАВАТОР, а, м. Землеройная машина для выемки, погрузки и отвала грунта, употр. при дорожных, горных и других работах. Одноковшовый, многоковшовый э. Шагающий э. (на шагающем ходу). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ЭКСКАВАТОР — машина для отрыва, подъема, перемещения и отвала разрабатываемого грунта. Различают Э. одноковшевые с поворотной стрелой, одноковшевые без стрелы и многоковшевые. Все они состоят из: а) рабочего оборудования, в состав к рого входит один или… … Технический железнодорожный словарь

Читайте также:  Строительство выгребной ямы из бетонных колец

Экскаватор — основной тип выемочно погрузочных машин, применяемых в строительстве для производства земляных работ и для добычи полезных ископаемых при открытой разработке месторождений. Различают одноковшовые и многоковшовые Э., цепные и роторные.… … Словарь черезвычайных ситуаций

История создания экскаватора

Любая техника, которую когда-либо проектировал и создавал человек, была призвана минимизировать людской труд и повысить человеческие возможности. Важной группой строительных машин, которые освободили человечество от тяжелого физического труда и позволили ему проводить колоссальные по своим масштабам строительные и изыскательные работы, стали экскаваторы.

Современные экскаваторные машины:

Takraf Ers 710, производительность до 1500 кубов породы в час

это и огромные драглайны, используемые в открытой добыче полезных ископаемых

Миниатюрная гидравлическая машина

и миниатюрные гидравлические машины, помогающие в ландшафтном дизайне

Кабельный экскаватор

Сначала человечеством был изобретен кабельный экскаватор.

Фото кабельного экскаватора

Его принцип работы был схож с работой подъемного крана и заключался в перемещении тележки и ковша по несущим канатам. Само создание кабельных экскаваторов было результатом совокупных усилий многих предприятий в течение нескольких десятилетий.

Некоторые из этих предприятий, например такие как Gradall или Caterpillar cтали известнейшими брендами, само имя которых ассоциируется с понятием экскаватора. Другие – давно исчезли, разрушенные экономическими неурядицами или поглощенные более удачливыми конкурентами. На сегодняшний же день, за исключением некоторых образцов горных драглайнов, кабельные экскаваторы практически почили в бозе, уступив свое место экскаваторам на гидравлике.

Однако, разумеется, история создания экскаватора началась в далеком 18 веке с изобретения парового двигателя.

Паровой экскаватор

Первый паровой экскаватор был построен 23-летним американским инженером Уильямом Отисом в 1836 году. Именно этого изобретателя можно по праву назвать его «отцом».

Первый прототип будущего экскаватора оказался довольно неудачным, и в 1837 году совместно с опытным инженером Джозефом Харрисоном-младшим Отис строит улучшенную версию своей машины, которая уже соответствует его требованиям.

Хотя Уильям Отис подал свою первоначальную заявку на патент парового экскаватора 15 июня 1836 года, пожар в патентном бюро уничтожил эти документы. Его второе заявление от 27 октября 1836 года было одобрено патентным бюро лишь 24 февраля 1839 года. Таким образом, официальной датой изобретения парового экскаватора стал не 1836, а 1839 год.

Созданную машину сам Отис называл «крановой лопатой для выемки грунта и удаления земли», в народе же его машины прозвали «Лопатами Отиса». Они являлись довольно маломощной — до 20 лошадиных сил, неуклюжей и громоздкой техникой и были лишь частично поворотными, так как стрела его парового экскаватора не могла двигаться более чем на 180 градусов.

В одной из американских газет того времени писали, что «Лопата Отиса» стала одним из тех редких изобретений, где гений, работая для себя, создал выгоды, способные изменить весь цивилизованный мир». Машины Отиса вызывали такой неподдельный интерес, и одновременно ужас у обычных граждан, что они толпами приходили поглазеть на это чудо инженерной мысли.

Уильям Отис умер в возрасте 26 лет, успев создать всего лишь 7 паровых экскаваторов, два из которых остались в Северной Америке, остальные разъехались по миру. Существует мнение, что впервые паровой экскаватор Отиса был задействован в 1837 году в постройке железной дороги между Огайо и Балтимором, однако документы, подтверждающие сие событие, до наших дней не дошли. Документально подтвержденное использование первого парового экскаватора состоялось в 1838 году в Спрингфилде, штат Массачусетс, на постройке Западной железной дороги, где паровая «Лопата Отиса» верой и правдой прослужила 3 года.

Вполне вероятно, что одну или две машины Отиса в 1840 году использовали при постройке доков в Aтлантик-сити (город на северо-востоке США, штат Нью-Джерси), а затем в Бруклине и Бостоне.

В 1842 году один паровой экскаватор Отиса был задействован на работах в Англии около Брентвуда (графство Эссекс) при постройке железной дороги в восточных графствах Великобритании.

Фото последней «Лопаты Отиса» в процессе работы на Чикагской железной дороге. Снимок сделан в промежутке между 1900 и 1905 годами

Джон Дункан – английский предприниматель, которому предположительно был продан патент на использование «Лопаты Отиса» в Великобритании и странах Европы, очевидно так и не сумел самостоятельно воспроизвести ни единого образца этой машины. Новый Свет с неохотой воспринимал технические новшества, считая «наглых янки» выскочками. Такое отношение к идеям американцев замедляло развитие научно-технического прогресса в Европе. В последующем им придется наверстывать упущенное семимильными шагами.

Последующие свидетельства об использовании «Лопат Отиса» на территории Европы и США довольно туманны. Известно, что последняя созданная им машина сломалась к концу 1905 года на постройке Чикагской железной дороги в штате Иллинойс.

По современным подсчетам, «Лопата Отиса» могла совершать работу, равную усилиям 120 человек, а ее производительность составляла около 100 м 3 грунта в час. Передвигаться машины Отиса могли исключительно по железнодорожным путям, которые специально прокладывались к месту проведения работ. И этот фактор значительно усложнял использование таких машин, ибо постройка железнодорожного полотна являлась задачей дорогостоящей и трудозатратной.

Представители российских властей впервые увидели «Лопату Oтиса» при постройке Западной железной дороги в 1839 году. Инженеру-консультанту железнодорожной компании, майору Георгию Георгиевичу Уистлеру было поручено приобрести одну из машин Отиса для использования ее в строительстве железной дороги между Санкт-Петербургом и Москвой. Таким образом, первый паровой экскаватор появился в России в 1842 году, и он был произведен в Америке.

В те времена паровые экскаваторы, по сути, являлись штучным товаром. Они были «редким гостем» в бытовых постройках, по большей части используемые только в строительстве железных дорог.

Старый паровой экскаватор, сохраненный в музее на Аляске. Как видите, он состоял из котла, бака для воды, лебедки, парового двигателя, самой стрелы и балки, на которую крепился ковш.

А вот свою истинную популярность они стали приобретать лишь во второй половине 19 века, в то время, когда сеть железнодорожного сообщения покрыла значительную территорию США и Англии.

Первым создателем паровых экскаваторов в Европе стала английская компания «Ruston & Proctor & Co.» во главе с ее владельцем, инженером и талантливым предпринимателем Джозефом Растом.

Рисунок парового экскаватора Джозефа Растона

К 1877 году Растоном было произведено около 100 паровых экскаваторов, часть из которых он экспортировал в США на строительство Манчестерского судоходного канала. А в 1890 году он отправляется в Россию, где успешно выигрывает тендер на поставку нескольких десятков своих машин для проведения строительных работ в районе Полесья (в те времена – это территория России, сейчас – это области, принадлежащие Украине). Таким образом, фактически в Украине первые паровые экскаваторы появились в 1891 году.

Одними из первых и, пожалуй, самых успешных компаний, поставивших производство паровых экскаваторов на промышленные рельсы, стали две конкурирующие американские корпорации – «Marion Steam Shovel Company» и «Bucyrus Foundry», обе организованные в 1883 году в городе Мэрион, штат Огайо.

К 1877 году Растоном было произведено около 100 паровых экскаваторов, часть из которых он экспортировал в США на строительство Манчестерского судоходного канала. А в 1890 году он отправляется в Россию, где успешно выигрывает тендер на поставку нескольких десятков своих машин для проведения строительных работ в районе Полесья (в те времена – это территория России, сейчас – это области, принадлежащие Украине). Таким образом, фактически в Украине первые паровые экскаваторы появились в 1891 году.

Одними из первых и, пожалуй, самых успешных компаний, поставивших производство паровых экскаваторов на промышленные рельсы, стали две конкурирующие американские корпорации — «Marion Steam Shovel Company» и «Bucyrus Foundry», обе организованные в 1883 году в городе Мэрион, штат Огайо.

Однако, вплоть до 1920 года выпускаемые экскаваторы остаются частично поворотными, с возможностью передвижения только по железнодорожным путям, что ограничивает сферу их применения.

Гидравлическая система экскаватора

Фото сохранившегося образца экскаватора Marion, модель 91 «Culebra Cut». Данный образец уже был «поставлен» на гусеничный ход

С изобретением Бенджамином Холтом гусеничного хода, экскаваторы становятся машинами, эксплуатировать которые уже возможно и в труднопроходимых местах. Появляются образцы с дизельным и электрическим двигателем, которые постепенно вытесняют паровые машины.

Впрочем, одним из главенствующих изобретений в истории экскаватора стало внедрение в его систему управления гидравлики.

Первенство изобретения гидравлической системы экскаватора на сегодняшний день оспаривают Англия, Франция и Италия.

Самые ранние сведения о попытках создания экскаватора на гидравлической системе управления можно найти в далеком 1882 году в истории английской компании «Armstrong Whitworth», которая специализировалась на производстве вооружения, военных кораблей и самолетов.

Сэр Уильям Джордж Армстронг, основатель компании «Armstrong Whitworth» (1810 – 1900) был английским инженером-гением, чьи изобретения опережали свой век. Армстронг был крупнейшим промышленником Великобритании и одним из самых богатых людей в Европе своего времени. В истории Англии он стал первым ученым, кто за вклад в науку был удостоен звания пэра.

Именно Армстронг первым придумал гидравлическую систему управления механизмами, внедрив ее в работу шлюзовых ворот в гаванях, подъемных кранов и мостов. Его гидравлический механизм, разводящий Тауэрский мост в Лондоне, стал шедевром инженерной мысли своей эпохи. А его первой строительной машиной, управляемой гидравликой, стал подъемный кран, образец которого был построен в 1845 году в Ньюкасле.

В дальнейшем его изобретение гидравлической системы активно эксплуатировали в военной промышленности, оснащая гидравликой подъемные механизмы шлюзов в шахтах Королевского флота, в подъеме и перегрузках полевых орудий, на заводах по изготовлению боеприпасов.

Однако, именно попытка постройки гидравлического экскаватора у Армстронга не увенчалась успехом. Его гидравлический экскаватор оказался машиной слишком громоздкой, малоподвижной и плохо справлялся со своими функциями. Но, невзирая на неудачу соплеменника, именно своего ученого англичане считают прародителем гидравлического экскаватора.

Шли годы. И как это часто бывает с величайшими открытиями, над созданием экскаватора с гидравлическим приводом одновременно, независимо друг от друга, трудились совершенно разные инженеры.

Гидравлический привод

В Америке его создавали братья Ферверды, уроженцы Нидерландов, переехавшие жить в Огайо и организовавшие всем известную сейчас компанию «Gradall Tractor». Именно их таланту экскаватор обязан телескопической стрелой. А в 1941 году увидел свет их первый гидравлический экскаватор, моделей которого было создано всего 3 штуки.

Существенная нехватка рабочей силы на проектах по строительству автомагистралей во время Второй мировой войны побуждала инженеров к более серьезной работе над созданием гидравлического экскаватора. Война изменила взгляды общества на конструкцию строительных машин. Глобальные разрушения, оставленные после себя фашизмом, требовали от техники мобильности, а существующие малоподвижные гусеничные экскаваторы перестали отвечать создавшимся требованиям. Все чаще производители строительной техники стали монтировать свои машины на базу автомобиля, дабы обеспечить ее высокую мобильность и возможность быстрой передислокации с одной строительной площадки на другую.

В 1948 году на свет появился первый колесный прототип экскаватора, оснащенный улучшенной гидравлической системой управления. Его создателями стали братья-итальянцы Карло и Марио Брунери, в 1954 году продавшие патент на изготовление мобильной версии экскаватора французской компании «SICAM». Модель, созданная братьями Брунери и названная «Yumbo S25», стала первым гидравлическим экскаватором, установленным на колесную базу грузовика.

А вот промышленный выпуск экскаваторов, оснащенных гидравлическим приводом, первой сумела наладить немецкая компания «Atlas» только в 1950 году.

Однако, выпускаемые гидравлические экскаваторы все еще являлись частично поворотными, их угол поворота стрелы не превышал 270 градусов, что затрудняло выполнение многих работ.

В 1951 году со своим изобретением на английский рынок вышла компания «Hymac», представив первый полноповоротный образец экскаватора на гидравлике.

Фото коллектива компании «Hymac» на фоне тысячного экземпляра полноповоротного экскаватора «Hymac 580», сделанное в 1960 году на выставке.

Именно эту компанию по праву считают пионером в области разработки и производства полноповоротных экскаваторов. Впоследствии она выпустит целую линейку моделей экскаваторов «Hymac 580», которые тысячами разойдутся по всему миру.

Многие модели этой машины используются в строительстве и поныне, некоторые из них сегодня можно увидеть на выставках винтажной техники в Великобритании и Европе.

Практически одновременно с «Atlas» и «Hymac» в 1951 году к промышленному производству экскаваторов на гидравлике подключится французская корпорация «Poclain». Долгих десять лет ее конструкторы будут работать над полноповоротной системой экскаватора, в конце концов, добившись желаемого результата только к 1960 году.

Так создавалась история возникновения экскаватора, в которой множество гениальных людей смогли подарить нам столь совершенную строительную технику, без которой сегодня нам невозможно представить свою жизнь.

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

Экскаваторы

Экскаваторы предназначены для механизации тяжелого труда землекопа. С началом применения землеройной техники, землеройные работы стали возможны даже в условиях низких температур, когда требуется работать с промерзшим грунтом или в ночное время. Работа одной единицы экскаваторной техники и машиниста заменяет несколько сотен разнорабочих. Каждая отрасль хозяйственной деятельности хотя бы раз, но использует экскаватор в своем производственном цикле.

Назначение экскаватора

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

Основное назначение экскаватора заключается в рыхлении грунтов и пород. После непосредственного копания, грунт или порода перемещается для транспортировки или формируется в насыпь. В зависимости от устройства и принципов работы, определяется и основные функции для определенной конфигурации экскаватора. Экскаваторная техника применяется в основном для выполнения следующих работ:

  • рыхление грунта, твердых и скалистых пород;
  • выкапывание траншей, рвов и формирование котлованов;
  • возведение дамб, насыпей и отвалов;
  • выравнивание рельефа;
  • расчистка участка;
  • разработка грунта под водой;
  • демонтаж старых строений;
  • перемещение и погрузка грунтов и пород.

Все эти работы выполняются с высокой скоростью и более эффективно, если бы это происходило с использованием ручного труда. Среди машин можно встретить модификации, которые выполняют полный цикл работ по копанию, перемещению и выгрузке одновременно.

Какой нужен экскаватор для работы в определенной отрасли

Практически в любой отрасли на объекте, где есть возможность доступа, эксплуатируется экскаваторная техника. Экскаваторы получили наибольшее применение в строительных и горнодобывающих отраслях, где они выполняют полный цикл задач практически при постоянной занятости. В остальных отраслях экскаваторная техника используется для выполнения разовых, сезонных или периодических заданий.

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

В сельскохозяйственной отрасли широкое применение получили многофункциональные экскаваторы-погрузчики, которые могут быть задействованы для работы на складах с сыпучими грузами, для уборки территорий, для погрузки сена или соломы с полей, для разовых строительных работ.

Коммунальные предприятия применяют колесные экскаваторы для работы в условиях города, где существует необходимость постоянного перемещения техники с одного объекта на другой. Для работы в стесненных условиях наиболее востребованы мини-экскаваторы, которые могут работать в труднодоступных местах.

Отдельным направлением является мелиоративная и озеленительная сфера, где экскаваторам предназначено выполнение сложных технологических задач по очистке водоемов, для разработки каналов, во время пересадки взрослых высокорослых растений. Для этих целей разработаны специальные одноковшевые гусеничные экскаваторы, которые функционируют как на уровне, так и ниже уровня рабочей поверхности.

Экскаваторная техника применяется для работы не только для выполнения работ на суше, но и во время работ на поверхности воды. Например, при постройках мостов и дамб.

Классификация экскаваторной техники

Экскаваторная техника выполняет приблизительно одинаковые задачи, которые отличаются по объему, сложности и окружающих условий. Для удовлетворения потребностей каждой из отраслей хозяйственной деятельности применяется определенная модификация экскаваторов. Для того, чтобы определить, какой экскаватор нужен для работы в той или иной отрасли, их принято классифицировать:

  • по способу перемещения;
  • по типу ходовой части;
  • по габаритам, грузоподъемности и объему ковша;
  • по типу силовой установки;
  • по принципу действия;
  • по виду привода.
Читайте также:  Фигуры из гипсокартона на потолке: как сделать своими руками, фото и видео

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

По способу перемещения различают сухопутные и плавучие экскаваторы. По типу ходовой части различают гусеничные экскаваторы, колесные, шагающие, рельсовые. Гусеничная техника отличается высокой проходимость, ее принято эксплуатировать на участках со сложными сыпучими или вязкими породами, а также для работы на сложном рельефе с большим градусом уклона. Колесная техника наиболее универсальна и мобильна, для транспортировки не требуется привлечение дополнительного транспортного средства.

По габаритам и тоннажности рабочего оборудования принято условно делить экскаваторную технику на мини-экскаваторы, универсального и специального назначения. Каждая группа применяется согласно своих возможностей. Чем мощнее техника, тем область ее применения и задачи, которые она выполняет, сужаются. Например, для выполнения горно-добывающих задач применяются тяжелые одноковшевые экскаваторы на гусеничном ходу.

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

По типу силовой установки можно различать дизельные, электрические, гибридные, бензиновые, одно- и многомоторные экскаваторы. Принцип действия рабочих установок экскаваторов также является одним из показателей их назначения. Рабочие часть экскаватора бывает гидравлической, механической, электрической, гидромеханической и др.

Все группы имеют еще ряд более узких различий характеристик мощности и производительности. Несмотря на такой широкий ряд отличительных характеристик, устройство и принцип действия экскаваторов приблизительно одинаков.

Устройство и принцип работы экскаватора

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

Устройство экскаваторов имеет принципиальные отличия, разделяясь на одноковшевую и многоковшевую технику. Многоковшевые экскаваторы предназначены для выполнения узкого ряда задач и имеют ограниченные возможности при работе с грунтом или другими породами. Одноковшевые экскаваторы устроены приблизительно одинаково, и в основе своей конструкции имеют такие элементы:

  • ходовая часть обеспечивает перемещение по рабочему участку;
  • основная рама служит в качестве связующего элемента между ходовой и платформой;
  • поворотная платформа является несущим элементом, на котором расположены кабина, силовые и рабочие агрегаты;
  • кабина машиниста включает в себя все элементы управления экскаватором;
  • двигатель обеспечивает основную энергию экскаватора;
  • силовая трансмиссия приводит в движение рабочие узлы и агрегаты;
  • рабочее оборудование (стрела, ковш) – выполняют непосредственную функцию.

Эти элементы характерны для всех типов экскаваторов и являются основой любой модификации. Более детальное ознакомление с устройством и работой экскаватора возможно на примере каждой отдельно взятой модели.

Основные элементы конструкции механических экскаваторов

Экскаваторы применяются для прокладки магистралей, планировки территорий, расчистке железнодорожных путей от снега. Некоторые приспособления позволяют превратить землеройную машину в погрузочно-разгрузочную технику и даже использовать в подземных шахтах.

Обозначение экскаваторов

Многообразие спецтехники благодаря различным факторам разделяют на виды. Классификация экскаваторов проводится по нескольким направлениям. Но в первую очередь выделяют машины по типу ходовой части, определяющей место применения техники:

Виды экскаваторов по типу ходового устройства

  • на автомобильных и тракторных шасси базируют колесный экскаватор. Технику от других типов отличает скорость перемещения и мобильность;
  • высокую производительность обеспечит гусеничный экскаватор на металлическом, резиновом или комбинированном ходу. Продуктивно работают на рыхлых грунтах, но к месту действий приходится доставлять на вспомогательной технике;
  • среди землеройной техники выделяются и шагающие модели, перемещающиеся посредством опорных лап или башмаков. Некоторые из них оснащены стрелой (драглайном);
  • шагающие экскаваторы задействованы в горных разработках и добывающей промышленности;
  • модели, устанавливаемые на платформах, называют железнодорожными, и применяют их исключительно для работ на ж/д путях и прилегающей к ним территории;
  • имеются также экземпляры, работающие на воде – это плавучие модели, закрепленные на понтонах. С помощью данной техники производят чистку водоемов или добывают со дна песок, а также используют для расширения речных русел.

Все экскаваторы созданы для работ в определенных условиях. Это позволяет обеспечить высокую производительность каждого технологического процесса.

Читайте также: Регулировка карбюратора бензопилы Партнер 371. Самая лучшая инфа о регулировке карбюраторов на бензопиле

Экскаваторы могут применятся во многих земельных работах

Экскаваторы могут применятся во многих земельных работах

Какие бывают экскаваторы по эксплуатационному назначению

Проводится классификация экскаваторов и по их функциональному назначению. Эти машины снабжаются специальными приспособлениями под каждый вид работ:

  • классической является модель, выполняющая земляные и погрузочные процессы; такая техника оснащена механической лопатой;
  • траншейная техника незаменима при прокладке магистральных трубопроводов, при рекультивации земель и на мелиоративных работах;
  • струги необходимы для расчистки железнодорожных путей от снега;
  • на работах с грунтом, расположенным ниже уровня поверхности, на которой размещена техника, применяют драглайны;
  • с помощью планировщиков делают выемки в земляном полотне и формируют насыпи.

Наряду с машинами классических размеров, отлично функционируют и мини-экскаваторы. Они незаменимы на небольших участках, где землеройные действия выполняются малыми объемами.

Назначение экскаваторов

По назначению экскаваторы делятся на группы:

  • Дорожно-строительные.
  • Универсальные.
  • Вскрышные.
  • Подземные.
  • Карьерные.

Восстановленная техника наряду с новой успешно решает как дорожно-строительные, так и другие задачи по выемке и перемещению грунта.

Когда экономически н оправданно приобретение новой техники, предприятия рассматривают машины с наработкой. Ресурс экскаваторов измеряется в моточасах до капитального ремонта, а технический сервис состоит из плановых ремонтов и обслуживаний. Так, универсальный одноковшовой экскаватор с наработкой после технических процедур по восстановлению и замене изношенных узлов и деталей в специализированном сервисе полностью готов к эксплуатации на объектах заказчика.

Экскаватор

Виды экскаваторов по режиму эксплуатации

Еще один фактор, определяющий вид экскаватора – режим его работы. Разделяют технику на 2 позиции: непрерывного действия (многоковшовые) и циклические (одноковшовые). Отличаются они не только навесным оборудованием, но и принципом работы.

Циклические

Техника данного типа функционирует по принципу циклического действия. Машина снабжена одним навесным оборудованием – ковшом, выполняющим последовательно разработку грунта и его выемку. Подходит для работ практически на всех типах грунтов.

Одноковшовый экскаватор – универсальная техника, приспособленная под различные типы навесного оборудования. Это позволяет чаще всего использовать именно циклические машины. В зависимости от предстоящих операций можно подобрать экскаваторы различной мощности с соответствующим объемом ковша.

Схема одноковшового экскаватора

Схема одноковшового экскаватора

По области применения определяют такую классификацию:

  • универсальные строительные машины – для земляных и погрузочно-разгрузочных действий;
  • карьерные – для разработки угольных и рудных месторождений, а также скальных пород;
  • вскрышные необходимы при строительстве гидротехнических сооружений, а также эффективны при добыче полезных ископаемых.

К циклическим моделям относятся также подземные, туннельные и торфяные, имеющие узкую специализацию.

Экскаваторы циклического действия

Непрерывные

Экскаваторы непрерывного действия
Техника непрерывного действия снабжена несколькими ковшами, что позволяет выполнять работы без остановок. Одновременно проводится выемка грунта и его перемещение. Благодаря обилию рабочего оборудования данный вид экскаватора способен проводить разработку в разных плоскостях – вертикально, горизонтально и даже по кругу.

Это обеспечивает высокую производительность, но только на почвах с однородной структурой. Имеется ограничение и по глубине землеройных работ. В ряде случаев потребуется дополнительное устройство для перебазировки отвальной земли к поверхности траншеи, канала или канавы (многоковшовые машины используются именно на этих работах).

Как классифицируются агрегаты

Экскаваторы, ведущие разработку грунта путём последовательного повторения рабочих операций, называют машинами циклического (прерывного) действия. К подобным машинам отнесены одноковшовые устройства.

При одновременном выполнении операций, агрегат определяют как машину непрерывного действия. В исполнительных органах таких экскаваторов используются несколько ковшовых устройств, режущие и перемещающие породу скребки, фрезерные устройства выемки.

Многоковшовый экскаватор непрерывного действия

Энергоустановка современного экскаватора относится к дизельному или электрическому (с внешним питанием) типу, одномоторного или многомоторного исполнения.

Силовой момент на исполнительные органы, ходовую часть передаётся приводом:

  • механического типа;
  • объёмного гидравлического исполнения;
  • через гидромеханические узлы – гидротрансформатор и механические трансмиссионные устройства;
  • электрическим — как правило, для многомоторных агрегатов.

Ходовая система используется гусеничного, пневмоколесного, шагающего типа. Достаточно редко применяются железнодорожная платформа на рельсах и плавающие водные средства.

Различия между экскаваторами по типу оборудования

Основной орган данной специализированной техники, наиболее распространенный – ковш. Также часто используются грейферы и крюки. По типу конструкций оборудование классифицируют таким образом:

  • ковш с гибкой подвеской – приводится в движение посредством канатов;
  • землекоп на жесткой подвеске – рабочие элементы двигаются гидроцилиндрами;
  • планировщики с телескопической стрелой, суть которой – втягивание и выдвижение.

Среди техники непрерывного и циклического действия имеется своя классификация экскаваторов – по типу навесного оборудования, которым и выполняются все работы.

Навесное оборудование для экскаватора

Одноковшовые

Конструкция техники данного типа позволяет устанавливать на экскаваторе различные виды дополнительного оборудования:

  • прямая лопата необходима в условиях, когда разрабатываемый грунт находится выше уровня площадки, на которой установлен экскаватор. При этом не имеет значения тип почвы – приспособление универсально;
  • кроме рытья земли лопата используется для погрузки и выгрузки различных материалов;
  • лопата обратная делает выемки земли на уровне ниже плоскости размещения экскаватора. Данное устройство применяют при рытье траншей, котлованов и отсыпке насыпей. Все движения лопаты идут по направлению к экскаватору;
  • в двух направлениях выполняет действия струг, положение, которого необходимо переустанавливать соответственно тележке;
  • грейферы используют, как универсальное оборудование на различных грунтах, для всевозможных работ, в любых климатических условиях;
  • высокоэффективно оборудование на мерзлых грунтах и разработке твердых пород; применяется для разрушения строительных конструкций и асфальтобетона;
  • приспособление поможет корчевать пни и заменит собой подъемный кран;
  • с помощью грейферов легко выполняются и действия под водой;
  • для работ на больших глубинах используют драглайн, где ковш подвешен с помощью каната на стреле. Отличительной чертой этого типа техники является высокая маневренность;
  • на наклонных поверхностях используют телескопическое оборудование; независимо от угла наклона насыпи ковш экскаватора перемещается строго прямолинейно;
  • телескопическое оборудование позволяет с максимальной точностью и в кратчайшие сроки выравнивать наклонные плоскости.

Экскаваторы одноковшовые

Полноприводная и неполноприводная техника

Важно и место, где установлено оборудование:

Экскаватор полноповоротный

  • у полноповоротной техники основной механизм закреплен на подвижной платформе. В данном случае оборудование будет отклоняться на неограниченное расстояние вокруг вертикальной оси;
  • если оборудование закреплено на ходовой части экскаватора, у него ограниченный угол действия. Такая техника называется неполноповоротной.

Многообразие оборудования, прикрепляемого к одноковшовой землеройной технике, не только влияет на производительность, но и позволяет экономить бюджетные средства. Достаточно иметь один экскаватор и несколько разновидностей навесных приспособлений для выполнения различных технологических процессов.

Многоковшовые

Эта техника, по сравнению с одноковшовой, по своей специфике – узконаправленного типа. Поэтому и перечень прикрепляемого механизма невелик:

  • роторные модификации представляют собой несколько ковшей, навешанных на вращающемся колесе. Этот тип техники используют в открытых траншеях для проведения вскрышных работ;
  • цепные модели – это набор скребков выгребных, элементов подрезных и рыхлителей, установленных на подвижной конструкции.

Цепной вид техники применяют исключительно для рытья траншей на участках с мягким грунтом, без крупных вкраплений.

Многоковшовые экскаваторы бывают гусеничные, шагающе-рельсовые, рельсово-гусеничные, пневмоколесные

Многоковшовые экскаваторы бывают гусеничные, шагающе-рельсовые, рельсово-гусеничные, пневмоколесные

Разнообразие различного навесного оборудования, одновременно закрепленного на машинах непрерывного действия, позволяет рыть траншеи всевозможных конфигураций:

  • прямоугольные;
  • ступенчатые;
  • трапециевидные.

Достаточно быстро многоковшовый экскаватор выроет траншею шириной 2 м и глубиной до 4 м. При этом весь выкопанный грунт отваливается в сторону, не мешая дальнейшему процессу.

Вакуумно-всасывающее оборудование

Есть еще один вид техники специфического назначения – эти машины оснащены всасывающими устройствами. Применяются они в подземных коммуникациях и на загрязненных территориях для очистки объекта от газа, воды, песка, камней.

Как устроен экскаватор

На примере одноковшового экскаватора на пневмоколесном ходу рассмотрим устройство этой спецтехники, которая состоит из таких основных частей:

  • Опорно-поворотное устройство.
  • Пневмоколесное ходовое устройство.
  • Выносная опора.
  • Поворотная платформа.
  • Силовая установка.
  • Гидроцилиндры стрелы, рукояти, ковша.
  • Стрела.
  • Рукоять.
  • Ковш.
  • Кабина машиниста.
  • Бульдозерный отвал.

Экскаватор

Опорно-поворотное устройство

Опорно-поворотное устройство экскаватора позволяет платформе машины совершать полный оборот в обе стороны вокруг вертикальной оси. К прочности и надежности этого механизма предъявляются повышенные требования, поскольку он воспринимает не только собственный вес платформы с оборудованием, но также и ветровые нагрузки, и толчки во время копания.

В современных моделях экскаваторов широкое распространение получили опорно-поворотные устройства на базе опорно-поворотных кругов с шариками или роликами в виде тел качения. Такая конструкция стала использоваться вместо каткового устройства и благодаря отсутствию в ней центральной центрирующей цапфы, уменьшена масса, снижено сопротивление повороту, упрощено обслуживание и т.д.

Гидросистема

В гидросистему экскаватора входит комплект узлов, деталей и агрегатов, в том числе и таких:

  • Сдвоенная регулируемая помпа с суммирующей регулировкой мощности.
  • Клапанный блок.
  • Распределительная аппаратура.
  • Гидравлический мотор.
  • Гидроцилиндры.
  • Фильтры.
  • Бак.
  • Гидролинии.
  • Соединители, фитинги, крепеж.

Крутящий момент от силовой установки экскаватора передается на вал гидронасоса и преобразуется в гидравлическую энергию, которая через клапана управления приводит в движения цилиндры стрелы, рукояти и ковша машины.

Ходовая часть

Экскаваторы с пневмоколесной ходовой имеют лучшую маневренность, чем техника на гусеничном шасси. По проходимости и преодолению уклонов, и неровностей почвы гусеничная ходовая имеет преимущества перед пневмоколесным шасси.

Ходовая часть пневмоколесного экскаватора является базой для поворотной платформы с двигателем и рабочим механизмом и состоит в том числе из таких частей:

  • Несущей рамы.
  • Карданного вала.
  • Коробки передач.
  • Откидные опоры.
  • Передний и задний мост.
  • Отвал.
  • Колеса.

В движение экскаватор приводится с помощью гидравлической системы и гидромотора на раме. Передняя ось оснащена поворотным механизмом, а шасси комплектуется рабочей и стояночной тормозной системой.

Шасси гусеничного экскаватора выполнено в виде рамы, в средней части которой находится опора с зубчатым венцом. В нее входят в том числе такие элементы:

  • Привод.
  • Гидравлическое оборудование.
  • Гусеницы.
  • Направляющие и опорные катки.
  • Механизм натяжения гусениц.
  • Левый и правый закрывающие кожухи.

Направление движения гусеничного экскаватора изменяется благодаря стопору одной из гусениц, привод на которые идет от гидромотора через многоступенчатый редуктор.

Электросхема

Электросхема дизельного экскаватора состоит преимущественно из системы пуска мотора, освещения и оповещения. Основные элементы, которые входят в электрооборудование дизельной землеройной техники на примере экскаватора Э-652А:

Ссылка на основную публикацию