Технические характеристики экскаваторов драглайн

Технические характеристики экскаваторов драглайн

Экскаватор – это машина для копания грунта. Рабочим органом является ковш. Он может быть различной конструкции. Для расширения функциональности применяется сменное оборудование: кран (крюк), гидромолот, сваебойный копер и т.п. Кроме «классической» техники, существуют экскаваторы-погрузчики и мини-экскаваторы. По принципу работы, экскаваторы делятся на следующие виды:

• Цикличные (циклического действия). Сюда относятся одноковшовые машины.
• Непрерывного действия. В эту группу входят: многоковшовые роторные, с фронтальной фрезой, траншейные с зубчатой цепью.
• Вакуумные.

Ниже рассматривается только первая категория – экскаватор с ковшом. По назначению принята следующая классификация:

• Строительные. Объем ковша до 3 м3. Используются, в основном, на земляных или погрузочно-разгрузочных работах. Большинство моделей являются универсальными (т.е. имеют 4 и более видов сменного оборудования).
• Карьерные. Комплектуются рабочим оборудованием от 2 м3 до 8 м3. Применяются в карьерах на разработке скальных пород, угольных или рудных месторождений.
• Вскрышные. Вместимость ковша от 6 м3. Используются при необходимости снять (вскрыть) верхний слой породы, под которым залегают полезные минералы. Отличительная особенность – удлиненная стрела и большая мощность.

В отдельную группу выделяют специальную технику. Сюда входят торфяные, разрушительные, тоннельные, спасательные, подземные, железнодорожные, подводные, болотные и другие модели. Для них нужны специальная оснастка и навесное оборудование.

Назначение обратной лопаты

Если изучить фото обратной лопаты более подробно, можно сделать вывод, что данное приспособление представляет собой ковш стандартной конструкции, развернутый в обратном направлении. Это позволяет успешно разрабатывать с его помощью различные типы грунта, рыть траншеи и другие объекты, расположенные ниже уровня экскаватора.

Читайте также: Технические характеристики экскаваторов погрузчиков на базе мтз: мтз 82, мтз 80 и мтз 92 п

Сфера применения подобных устройств невероятно широка, однако чаще всего они используются в строительной деятельности, при необходимости рытья канав, траншей, котлованов. Они повсеместно применяются для:

• перемещения/погрузки различных материалов;
• удаления горной породы;
• добычи ископаемых;
• сооружения различных инфраструктурных объектов;
• работ по очищению водоемов.

Обратная лопата применяется во многих случаях
При этом экскаватор с прямой лопатой значительно эффективнее работает с участками выше уровня стоянки, а обратный аналог в таких случаях гораздо менее эффективен. Агрегаты с обратным механизмом отличаются значительным весом, что несколько ограничивает возможность их использования при работах в городских условиях.

Преимущества и недостатки

Прямая и обратная лопата экскаватора обладают схожей конструкцией, но по своим функциональным возможностям и рабочим параметрам они значительно различаются. К числу характерных преимуществ экскаваторов с обратным расположением ковша следует отнести следующие особенности:

• более длинная стрела, позволяющая осуществлять манипуляции с грунтом на внушительном удалении от устройства;
• свобода перемещения, позволяющая рыть глубокие котлованы;
• внушительный радиус захвата и объем ковша, позволяющий значительно увеличить эффективность работ.

Обязательно почитайте: Курганмашзавод: официальный сайт и контакты

Подобные устройства обладают простой и надежной конструкцией, а принцип их эксплуатации крайне прост. У экскаваторов с этим рабочим органом есть сразу несколько существенных недостатков. Такие устройства отличаются гибкой подвеской, что ограничивает сферу их применения. Они зачастую не способны сформировать первоначальное углубление, необходимое для работы, в связи с чем возникает потребность в предварительном рыхлении грунта. Поскольку точность выгрузки таких агрегатов невелика, для дальнейшей погрузки, как правило, используется специальный отвал, а также дополнительные виды техники.

Экскаватор-драглайн или обратная лопата представляется специализированным устройством, которое можно эффективно использовать в условиях строительства или добычи ископаемых.

Принцип работы обратной лопаты

Классификация одноковшовых экскаваторов

В настоящее время существует много различных классификаций экскаваторов. Среди самых популярных следующие. По виду шасси:

• Колесные (пневмоколесные). Очень маневренные, с большой транспортной скоростью. Относятся к самоходным, т.к. способны доехать до рабочего участка самостоятельно. Сюда же можно причислить экскаваторы на шасси автомобильного типа. Они специально разработаны под конкретное подъемное оборудование. Преимущества: низко расположенный центр тяжести, еще более высокая скорость.
• Гусеничные. Хорошо подходят для передвижения по бездорожью и работы на слабых грунтах, т.к. отличаются высокой устойчивостью и проходимостью. Относятся к полусамоходным, т.к. могут самостоятельно переезжать с места на место в пределах рабочей площадки, но до нее их надо везти на тягачах с тралами.
• На серийном грузовике либо колесном тракторе.
• Рельсовые. Это ограниченно-самоходные машины, т.к. для перемещения внутри рабочей зоны им нужен специально подготовленный путь.
• Шагающие.

Первые две группы наиболее распространенные. Третья (автокраны) была основной лет пятьдесят назад. Сейчас от подобных решений отказываются. Главная причина в том, что шасси, не разработанное под силовую установку, ухудшает ее технические характеристики. По работе относительно уровня опорной поверхности, различают два типа оборудования. Ковш «прямая лопата» выбирает землю выше площадки, «обратная лопата» — ниже.

По возможности поворота стрелы: полноповоротные вращаются на 360 градусов, неполноповоротные – меньше. Все современные марки экскаваторов относятся к первой группе. Ко второй – только модели, которые навешивают на тракторы.

Технические особенности экскаваторов драглайн

К числу основных особенностей подобной категории агрегатов представляется внушительный перечень оборудования, используемого для его работы. Длина стрелы драглайнов может достигать 100 метров, что позволяет осуществлять работы на внушительном удалении.

Вместимость устройств может варьироваться от 20 до 168 м3, что позволяет осуществлять манипуляции с огромными объемами грунта. Высота выгрузки таких агрегатов значительно выше, нежели у их стандартных аналогов, однако вес мощных моделей может достигать 8000 тонн.

Обязательно почитайте: Самодельные грабли-ворошилки для мотоблока

Таблица технических характеристик

Технические характеристики экскаваторов разбросаны в очень широком диапазоне. Это связано с тем, что машины имеют разное назначение и рассчитаны на различные объемы работ. Основные технические характеристики сведены в таблицу:

Читайте также: Гусеничные и колесные экскаваторы Doosan

Объем ковша приведен геометрический. Реальное количество забираемого грунта во время работы, за счет «шапки», на 15-30% выше. На машины, которые планируется использовать на тяжелых грунтах, ставят ковши меньшего объема, чем надо для данной группы.

Кроме указанных в таблице параметров, производительность экскаватора зависит от его конструкции и технического состояния. А также от факторов, не относящихся непосредственно к агрегату: правильной организации работы, квалификации машиниста, плотности грунта и т.п.

Силовое оборудование

Важно

По типу основного двигателя землеройные машины могут быть дизельные либо электрические.

Карбюраторные встречаются редко. Раньше делались паровые, но сейчас этот вид уже давно в прошлом. Дизелями оборудуются машины с ковшами до 3 м3. Они предпочтительнее, когда приходится время от времени переезжать на другую рабочую площадку. Электромоторы ставят на более мощные модели экскаваторов для работы в карьерах. Различные механизмы экскаватора представляет собой отдельные узлы. Поэтому здесь распространен агрегатный вид ремонта. По той же причине широко используют унифицированные блоки – сокращается номенклатура запчастей, упрощается крупносерийное производство. Агрегатная компоновка экскаваторов стала причиной того, что среди них выделяют две группы:

• Одномоторные – все узлы и системы приводятся в действие одним двигателем.
• Многомоторные – для каждого механизма или группы механизмов есть «свой» двигатель.

По типу привода рабочего и вспомогательного оборудования встречаются следующие виды:

• Механический. Для передачи усилия применяются цепи, шестерни, валы, червячные пары. Это самый распространенный вид, поэтому в названии его наличие не указывается. Вместо этого называется тип мотора (дизельный).
• Гидравлический объемный. Использует свойство жидкости не сжиматься под давлением. Усилие передается с помощью масла, которое нагнетается насосом и по трубам подается к цилиндрам или гидромоторам.
• Гидродинамический. Энергия передается при помощи турботрансформатора или турбомуфты. Обычно сочетается с механическим. Обеспечивает автоматическое плавное регулирование движения механизмов, в зависимости от рабочей нагрузки.
• Электрический. Сочетается с механическим (дизель-электрический). Машинист может выполнять совмещенные движения рабочих органов, управлять скоростью перемещения стрелы или ковша согласно нагрузке.
• Смешанный – из двух видов.

Типы привода пп. 2-4 указываются в названии экскаватора.

Классификация экскаваторов в зависимости от типа шасси

Одной из наиболее популярных классификаций экскаваторов одноковшового типа является подразделение на несколько групп исходя из типа базового шасси.

Экскаваторы на базе трактора

В данном случае роль шасси исполняет трактор, обычно пневмоколесный. Неполноповоротное рабочее оборудование бывает размещено сзади (либо, в редких случаях, сбоку) базового трактора, на предусмотренной для этих целей раме. Как правило, такие экскаваторы «экипируются» ковшами объемом порядка 0,2-0,5 куб. метров. В нашей стране большое распространение получили тракторы с навесным экскаваторным оборудованием МТЗ. Эти машины отличаются высокой скоростью движения и компактными размерами, благодаря чему они могут легко перемещаться в общем транспортном потоке, следуя к пункту выполнения землеройных работ.

Рисунок 13. Экскаватор на базе трактора

Экскаваторы на автомобильном шасси

Нередко в роли шасси применяются грузовые машины, зачастую обладающие повышенной проходимостью. Безусловно, такой экскаватор отличается высокой скоростью передвижения, а потому эффективно проявляет себя в тех ситуациях, когда имеет место необходимость в высоком уровне мобильности, будь-то военное дело, проведение спасательных операций или, к примеру, расчистка каналов. В подавляющем большинстве случаев рабочим оборудованием машин этого типа выступает обратная лопата.

Пневмоколесные экскаваторы

Характерной особенностью этой разновидности землеройных машин является наличие собственного колесного шасси с обычными пневматическими шинами. На рынке представлены как крошечные модели, оснащенные ковшом объемом 0,04 куб. метра, так и солидные 20-тонные машины с ковшом, рассчитанным на 1,5 куб. метра. Как правило, экскаваторы на таком шасси могут набирать скорость до 30 км/ч и в большинстве своем относятся к числу «габаритных» (то есть на них можно перемещаться по обычным автодорогам без получения какого-то особого разрешения). За счет использования пневмоколесного движителя такая спецтехника не наносит повреждения асфальтному покрытию, однако по той же причине обладает невысокой проходимостью по слабым грунтам. Именно этим и обусловлено широкое распространение данных экскаваторов главным образом в населенных пунктах при проведении работ общестроительного характера.

Экскаваторы на гусеничном шасси

Такие машины по ряду эксплуатационных характеристик и сферам применения по сути являются полной противоположностью рассмотренным выше пневмоколесным экскаваторам. Минимальная скорость передвижения (в большинстве случаев не превышающая 12-15 км/ч) и недопустимость перемещения по асфальтному покрытию (в противном случае последнее неизбежно получит повреждения), обуславливают возможность транспортировки такой спецтехники при помощи машин-тягачей и прицепов особой конструкции.

Тем не менее, необходимо упомянуть о существовании малогабаритных моделей гусеничных экскаваторов, которые нередко комплектуются гусеницами, имеющими резиновые накладки, позволяющими данной технике перемещаться на малые дистанции без угрозы разрушения асфальтобетонного покрытия автомобильных дорог. В свою очередь, достоинством гусеничного движителя является то, что такие экскаваторы, даже будучи очень тяжеловесными и крупногабаритными (масса отдельных экземпляров составляет от 80 и более тонн), оказывают сравнительно невысокое удельное давление на грунт, а потому могут использоваться для проведения работ даже на торфяниках.

Читайте также: Карьерный экскаватор ЭКГ-10 с объемным ковшом

Прочие модели экскаваторов

Помимо широко распространенных вариантов исполнения экскаваторов, перечисленных выше, существуют и другие специфичные типы экскаваторных шасси, которые встречаются сравнительно редко. Например, особо крупногабаритные карьерные модели экскаваторов с огромными ковшами (объемом от 15 куб. метров и выше) перемещаются при помощи шагающего механизма. Громоздкая машина передвигается в нужном направлении, опираясь по очереди на опорную плиту и лапы.

Рисунок 14. Шагающие модели экскаваторов обладают более чем солидными габаритами

Экскаваторы, которые проектируются специально для выполнения ремонтно-строительных работ на железной дороге, также имеют особое шасси, в роли которого используется железнодорожная платформа. При необходимости добычи песка либо гравия со дна рек, озер, очистки дна водоемов и увеличения глубины последних к работе привлекаются плавучие экскаваторы, в которых рабочее оборудование размещается на базе понтона.

Ковши

В разговоре о технических характеристиках экскаваторов особое внимание должно уделяться ковшам – их разновидностям и применению. На машинах данного типа используются:

• Основной и сменные ковши.
• Специальные ковши.
• Драглайн.
• Грейфер.

По объему экскаваторные ковши делятся на:

1. Особо легкие: до 0,1 м3
2. Легкие: 0,15 – 0,6 м3
3. Средние: 0,65 – 1,6 м3
4. Тяжелые: 1,6 – 4,0 м3
5. Особо тяжелые: 4,0 – 10,0 м3

Важно

Основной или стандартный ковш – универсальный. Он рассчитан на выполнение различных работ на легких и средних грунтах. Объем зависит от класса машины.

Со стрелой «прямая лопата» такой ковш разрабатывает породу выше опорной поверхности экскаватора. «Обратная лопата» — ниже. Сменные ковши аналогичной конструкции рассчитаны на больший или меньший объем материала. Специальные ковши предназначены для выполнения определенных работ:

• Усиленный – для твердых пород.
• Скальный – с хорошо защищенной поверхностью.
• Рыхлитель – со ступенчатым расположением зубьев.
• Однозубый рыхлитель – для корчевания.
• Планировочный – способен наклоняться в любую сторону.
• Решетчатый (скелетный) – для погрузки сыпучих материалов. Может разделять породу на фракции.
• Погрузочный. Тоже для сыпучих, но облегченной конструкции и с увеличенным объемом.
• Траншейный – износостойкий, с прочными боковыми пластинами.
• Профильный (трапециевидный) – для копания каналов.
• Зачистной. Облегченный, с отверстиями для стока воды.

Первые два вида часто тоже считают основными. Драглайном называется модель экскаватора со специфичным ковшом, который подвешен на тали в виде системы подвижных и неподвижных блоков и канатов (полиспаст). Подобный механизм дает выигрыш в силе или в скорости. Кроме него, имеются подъемная и тяговая лебедки, ковш и стрела. Применяется чаще всего в мелиоративном и гидравлическом строительстве, на карьерных вскрышных работах, при больших объемах грунта. Грейферный ковш – это челюстной захват для сыпучих и мелкокусковых материалов. Он опускается на тросе (при необходимости – свободно сбрасывается) сверху и углубляется в грунт. Челюсти смыкаются, захватывая породу, после чего ковш поднимается. Применяется для разработки грунтов, как выше, так и ниже опорной поверхности. А также на погрузочно-разгрузочных работах, для рытья котлованов, очистки каналов и т.п.

Обратная лопата

— основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.

Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.

Прямая лопата

— основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта выше уровня стоянки экскаватора. Ковш прямой лопаты закреплен на рукояти. Рукоять в свою очередь шарнироно закреплена на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе машины. У гидравлических экскаваторов ковш на рукояти закреплён подвижно — разгрузка ковша обеспечивается его опрокидыванием с помощью гидроцилиндра. У механических экскаваторов положение ковша относительно рукояти в процессе работы не меняется — разгрузка ковша выполняется при открывании его днища. Копают грунт в направлении от экскаватора. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счёт минимального количества операций в одном цикле копания). Применяется для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ.

(англ. dragline) — одноковшовый экскаватор с гибкой канатной связью стрелы и ковша. Длина стрелы достигает 100 м, вместимость ковша — 168 м³. Оборудуется, как правило, шагающим ходом. Применяется на карьерах, в гидротехническом и мелиоративном строительстве.

Гибкая подвеска ковша и легкая решётчатая стрела драглайна обеспечивает наибольший радиус, наибольшую глубину копания, а также наибольшую высоту выгрузки по сравнению с другими видами рабочего оборудования экскаваторов. Кроме того, драглайны обладают высокой производительностью. Однако гибкая подвеска ковша не обеспечивает достаточной точности копания и выгрузки. Перемещение грунта в транспортные средства драглайнами затруднительно. Поэтому выгрузка грунта или полезных ископаемых производится в отвал — откуда перегружается в транспортные средства экскаваторами типа мехлопата или погрузчиками.

Ковш драглайна подвешивается на цепях к подъемному и тяговому канатам.

Подъёмным канатом осуществляется вертикальное перемещение (подъём ковша). Тяговым канатом осуществляется подтягивания ковша к машине. При этом происходит подрезка грунта и наполнение ковша.

При одновременном натяжении тягового и подъёмного канатов увеличивается расстояние между соединительным звеном и опрокидным блоком, что вызывает натяжение разгрузочного каната, и соответственно — подъёмом передней части ковша. В таком положении ковш, наполненный грунтом поднимают из забоя и переносят (за счёт поворота платформы экскаватора) к месту разгрузки.

Для разгрузки ковша тяговый канат ослабляют. При этом ослабляется и разгрузочный канат. В результате ковш опрокидывается и грунт высыпается из него.

Драглайн способен обеспечить высокое усилие копания, при условии, что в начале хода ковш заглубится в грунт (ковш заглубляется в грут только за счет собственной массы). Поэтому при работе на твёрдых грунтах в зоне заглубления ковша грунт разрыхляют (например, клиновым рыхлителем, входящим в комплект некоторых драглайнов, или взрывными работами) и применяют сменные ковши меньшего объема (из-за большей насыпной плотности пород более крепких пород).

Преимущества драглайнов

Читайте также: Лучшие электрокардиографы (ЭКГ) на 2021 год

перед экскаваторами типа «механическая лопата»

Более длинная и легкая стрела.

Больший радиус черпания.

Зачастую больший объем ковша (в некоторых моделях достигает 100 м³).

Недостатки драглайнов

Хотя драглайны и способны создавать большое усилие копания, но для этого необходимо первоначальное заглубление ковша, что при гибкой подвеске проблематично. Поэтому для разработки твердых грунтов драглайнами возникает необходимость в предварительном рыхлении.

Что значит экскаватор с прямой и обратной лопатой?

Обратная лопата применяется во многих случаях
При этом экскаватор с прямой лопатой значительно эффективнее работает с участками выше уровня стоянки, а обратный аналог в таких случаях гораздо менее эффективен. Агрегаты с обратным механизмом отличаются значительным весом, что несколько ограничивает возможность их использования при работах в городских условиях.

Преимущества и недостатки

Прямая и обратная лопата экскаватора обладают схожей конструкцией, но по своим функциональным возможностям и рабочим параметрам они значительно различаются. К числу характерных преимуществ экскаваторов с обратным расположением ковша следует отнести следующие особенности:

• более длинная стрела, позволяющая осуществлять манипуляции с грунтом на внушительном удалении от устройства;
• свобода перемещения, позволяющая рыть глубокие котлованы;
• внушительный радиус захвата и объем ковша, позволяющий значительно увеличить эффективность работ.

Подобные устройства обладают простой и надежной конструкцией, а принцип их эксплуатации крайне прост. У экскаваторов с этим рабочим органом есть сразу несколько существенных недостатков. Такие устройства отличаются гибкой подвеской, что ограничивает сферу их применения. Они зачастую не способны сформировать первоначальное углубление, необходимое для работы, в связи с чем возникает потребность в предварительном рыхлении грунта. Поскольку точность выгрузки таких агрегатов невелика, для дальнейшей погрузки, как правило, используется специальный отвал, а также дополнительные виды техники.

Экскаватор-драглайн или обратная лопата представляется специализированным устройством, которое можно эффективно использовать в условиях строительства или добычи ископаемых.

Komatsu

Японская компания Komatsu – мировой лидер производства различной строительной техники. На рынке представлены колесные и гусеничные экскаваторы этого производителя. Отдельно выделяют мини экскаваторы Komatsu.

Гусеничные экскаваторы характеризуются малым давление на почву и высокой проходимостью. Это преимущество позволяет пользоваться ими в местах, недоступных для колесной техники, а также в болотистой местности и на слабых грунтах. Детальные технические характеристики и особенности представлены в таблице.

Таблица 1. Гусеничные экскаваторы Komatsu

На фото Komatsu PC3000

Колесные экскаваторы используют в коммунальном хозяйстве, при ремонте теплотрасс, водопроводов, а также проведения различных земляных работ. Пневмоколесный ход позволяет этой тяжелой технике передвигаться дорогами общего пользования. Скорость передвижения у них на высоте, что дает возможность быстро перемещаться между объектами. Производительность этих машин позволяет справляться со сложными задачами в сжатые сроки. Характеристики этой техники представлены в таблице.

Таблица 2. Технические характеристики колесных экскаваторов Komatsu

Komatsu PW-220-7

Для городских или дачных условий востребована малогабаритная техника Komatsu. Компания предлагает целый ряд мини-экскаваторов, собранных на заводах Японии и Китая. Масса моделей зависит от комплектации и колеблется от 3,7 до 6,3 тонн. В пользу такой техники говорят преимущества мини версий экскаваторов.

• джойстиковое управление;
• удобная откидывающаяся кабина;
• гидравлическая система CLSS;
• автоматическое переключение скоростей;
• уменьшенный радиус разворота платформы.

В наружной обшивке присутствуют резиновые компоненты. Характеристики мини техники Komatsu приведены в таблице.

Таблица 3. Технические характеристики мини-экскаваторов Komatsu

Компактные размеры не помешали производителю оборудовать удобную и функциональную кабину для оператора. Этого удалось добиться благодаря применению конструкторами современных принципов эргономики.

Komatsu – это надежная техника, способная работать при разных температурах и в сложных условиях. Ее отличает высокая производительность, низкое потребление топлива, а также соответствие современному экологическому стандарту.

Порядок работы обратной лопаты

Планируя выяснить, как работает одноковшовый экскаватор с обратной лопатой, необходимо отметить, что алгоритм его применения напрямую зависит от типа привода, реализованного в изделии. Самыми популярными представляются гидравлические экскаваторы, оснащенные независимым приводом. В этом случае порядок работы будет крайне прост:

1. Заглубление стрелы, размещение рукоятки.
2. Загрузка рабочего органа.
3. Выгрузка ковша с одновременным его разворотом для предотвращения высыпания земли.
4. Поворот к нужному месту и последующий сброс грунта.

Если устройство оснащено двухканатным приводом рукоятки и фиксированным ковшом, то алгоритм работы будет несколько отличаться, поскольку для управления агрегатом будут использоваться подъемный и тяговый канаты. Сам процесс аналогичен предыдущему варианту, за исключением наличия фиксированного ковша, который не способен разгибаться.

Почему арендовать экскаватор выгоднее, чем покупать?

Все дело в высокой цене экскаватора. Если эти машины необходимы вам для разовых или нерегулярных работ, то намного выгоднее оформить аренду экскаватора, чем приобретать эту спецтехнику. Вам не придется тратить огромные деньги на покупку данных машин, оплата ведется почасовая, вы можете арендовать экскаватор на столько, сколько вам нужно: на несколько часов, на день, на неделю или даже месяц.

Кроме того, вам не нужно будет вкладываться в ремонт машины, обеспечивать место для ее хранения, заниматься ее техобслуживанием, нанимать экскаваторщика и оплачивать налоги. Вы просто заключаете договор на необходимый срок и получаете полностью исправное спецсредство для проведения конкретных типов работ. Экскаваторы поставляются вместе с квалифицированным водителем, который имеет необходимые допуски на работу и качественно выполняет свои обязанности.

Отличия полноповоротных экскаваторов от неполноповоротных

Все модели экскаваторов принято делить на два типа: полноповоротные и неполноповоротные. В первом случае поворотная платформа, укрепленная на шасси с использованием опорно-поворотного устройства (далее – аббр. ОПУ) и служащая базой для установки рабочего оборудования, приводов, силового агрегата и кабины машиниста экскаватора, может поворачиваться относительно ОПУ по часовой стрелке и против на нее на любой желаемый угол.

Рисунок 11. Пример конструкции экскаватора полноповоротного типа

Говоря о второй группе экскаваторов (машины неполноповоротного типа), надо отметить, что здесь рабочее оборудование, держащееся на шасси с помощью поворотной колонки, способно поворачиваться лишь на ограниченный угол (находится в пределах не более 90 градусов) от начального положения. При этом двигатель, кабина и механизмы находятся на неповоротном шасси.

Рисунок 12. Пример неполноповоротного экскаватора на базе колесного трактора

Основные характеристики для одноковшовых моделей

К основным техническим параметрам любых типов одноковшовых экскаваторов относят:

• предельная высота и глубина рытья грунта;
• максимальный радиус выполнения работ;
• предельная длина стрелы – допустимый параметр загрузки.

При проведении различных строительных работ чаще всего используют (покупают или арендуют) экскаваторы, оснащенных ковшом с объемом от 0,15 до 4 м³. На территории стран СНГ намного чаще применяются машины 4 или 5 группы, емкость ковшей которых варьируется в пределах от 0,65 до 1 кубометра. Ряд производителей поставляет на рынок спецтехнику с полной автоматизацией ряда рабочих опций (процессов).

При этом на любой агрегат можно установить вспомогательное навесное оборудование. К нему относят:

• обратная или прямая лопата;
• грейфер;
• драглайн.

Такие приспособления позволяют не только рыть землю, но и разрабатывать, перемешивать, грузить и складировать грунт.

Помимо перечисленных приспособлений, на экскаваторы с одним ковшом нередко устанавливается сменное оборудование для автоматизации процессов. Например, для очистки дна выемок или дробления больших валунов. Существуют варианты навесного инструмента для уплотнения грунта на откосах или разрушения промерзлой почвы.

Работа ОЛ с составной стрелой

В исходном положении шток г/ц 5 втянут—рукоять 7 поднята, шток г/ц 11 выдвинут—стрела в сборе поднята, шток г/ц 6 втянут—ковш 9 поднят. Для осуществления рабочего цикла копания необходимо втягивание штока г/ц 11, выдвижение штоков г/ц 5 и г/ц 6, для чего подаётся масло в соответствующие полости г/ц, ковш зубьями касается грунта, усилием г/ц внедряется в него и заполняется.

Для разгрузки ковша операции выполняются в обратном порядке и, после выгрузки грунта, цикл повторяется. Для уменьшения времени всего цикла, некоторые операции совмещаются, что зависит от опыта работы и умения оператора экскаватора и способствует повышению производительности.

Технические особенности экскаваторов драглайн

К числу основных особенностей подобной категории агрегатов представляется внушительный перечень оборудования, используемого для его работы. Длина стрелы драглайнов может достигать 100 метров, что позволяет осуществлять работы на внушительном удалении.

Вместимость устройств может варьироваться от 20 до 168 м3, что позволяет осуществлять манипуляции с огромными объемами грунта. Высота выгрузки таких агрегатов значительно выше, нежели у их стандартных аналогов, однако вес мощных моделей может достигать 8000 тонн.

Рабочее оборудование экскаватора:

Экскаватор – разновидность тяжелой техники, используемой преимущественно в строительстве и горнодобывающей отрасли. История этих машин уходит корнями в глубокую древность: еще народы Египта, и Рима применяли аналоги современных экскаваторов для создания своих сооружений. Сегодня выемочно-погрузочная машина имеет множество разновидностей, а одной из ее ключевых характеристик считается вид установленного рабочего оборудования.

Функционирование всего рабочего оборудования экскаватора обеспечивается усилиями машины-базы, на котором оно установлено, а потому может изменяться и дополняться исходя из поставленных перед техникой задач.

Непосредственно рабочее оборудование делится на два типа:

– основное – необходимое для рыхления, выемки и срезания грунта;

– дополнительное – используемое для всех прочих операций.

К основному рабочему оборудованию относятся прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, струг, планировщик откосов.

К дополнительному рабочему оборудованию относятся прочие типы устройств, которыми оснащаются поворотные платформы: рыхлитель, манипулятор, подъемный кран и пр.

Одноковшовые полноповоротные строительные экскаваторы. Обзор

Особенностью своих машин Libherr считает чисто гидростатический привод хода, на колесных машинах дополненный автоматической коробкой со сменой передач под нагрузкой, новое поколение электронно-гидравлической системы управления Litronic, в функции которой включена самодиагностика агрегатов экскаватора, а также новые силовые установки собственного производства (дизельные двигатели ), спроектированные специально под землеройную технику. От транспортных дизелей, применявшихся ранее на всех типах машин, они отличаются увеличенным рабочим объемом, непосредственным впрыском и большим крутящим моментом, и, как следствие, повышенным моторесурсом и меньшей токсичностью выхлопа.

При любом из 4 стандартных режимов работы (силовой, грузоподъемный, экономичный, доводочный) также возможна сверхточная регулировка скорости выполнения операции. Повышенный крутящий момент двигателя позволяет оператору регулировать рабочие скорости изменением подачи топлива. Позицию фирмы в сфере охраны окружающей среды лучше всего характеризует тот факт, что ее машины по своим показателям уже соответствуют проекту новой, значительно более жесткой директивы Euro II, только предполагаемой к внедрению.

Не менее знаменит своими машинами CA SE, занимающий, по свидетельству Financial Times, третье место в мировой «табели о рангах» среди производителей землеройной и дорожно-строительной техники. Девиз CASE «Наша стройка – вся планета» дает представление о популярности его продукции, в частности, полноповоротных экскаваторов CASE-POCLAIN, у строителей всего мира, в том числе и России.

Как обычно, большое внимание уделяется условиям работы и безопасности оператора. Кабина установлена на резиновых амортизаторах, шумоизолирована, оборудована регулируемым и подрессоренным креслом оператора и стандартным набором измерительных и диагностических приборов. Число органов управления основными рабочими операциями минимизировано до двух рычагов джойстикового типа и двух ножных педалей. Стандартными являются три режима работы экскаватора: обычный, высокоточный и максимальной мощности. Оптимизация работы двигателя обеспечивается электронным регулированием гидравлических потоков. Дополнительно может поставляться устройство быстрого захвата рабочих органов с дистанционным управлением. В набор сменных ковшей входят пять «обратных лопат» и шесть грейферов. Шарнирные соединения рабочего оборудования герметизированы, все точки смазки доступны с поверхности земли. Компоновка агрегатов на поворотной платформе обеспечивает легкий доступ к каждому из них. В качестве силовых установок используются дизельные двигатели собственного производства. В штатном исполнении применяется гидростатическая ходовая трансмиссия. Ходовые гидромоторы гусеничных машин оборудованы автоматическими тормозами, срабатывающими при остановке. При движении под уклон транспортная скорость автоматически ограничивается во избежание разгона. Нештатная трансмиссия дооборудуется автоматической двухдиапазонной коробкой передач. Гусеничный ход оснащен передними и задними направляющими цепей (в нештатном исполнении поставляется и средняя направляющая), пружинными амортизаторами натяжных колес, катками с «вечной смазкой» и траками с грунтозацепами. Колесные машины оборудуются гидромеханической трансмиссией, многодисковыми маслопогруженными тормозами и гидрорулем следящего типа. Передний мост колесных машин допускает поперечное качание в диапазоне +_7°.

Еще одним (в дополнение к JCB) примером чрезвычайно плодотворного сотрудничества европейских и японских фирм в области производства экскаваторов могут служить машины с торговой маркой FIAT-HITACHI. Их история берет начало от завода ALLIS-CHALMERS, перешедшего под управление концерна FIAT, позднее воспользовавшегося технологией и инвестициями HITACHI для модернизации производства. В 1993 году завод FIAT-HITACHI в Сан-Мауро (пригород Турина, Италия) получил сертификат ISO 9001, подтвердивший высокий уровень организации совместного (60% – FIAT, 40% – HITACHI) производства и высокое качество продукции. Ею стали весьма удачные машины семейства FH (гусеничные – без индекса, колесные – с индексом W), принесшие своим производителям заслуженную славу и коммерческий успех на рынках Европы, Африки и Ближнего Востока. В последнее время принято решение о замене индекса FH общим для всех экскаваторов HITACHI индексом EX, но пока неизвестно, в какой мере это отразится на характеристиках машин третьей серии, выпускаемых в Италии. Кабины соответствуют современным требованиям к организации рабочего пространства оператора, но имеют и ряд индивидуальных отличий. Так, все рукояти и кнопки облицованы гигиеничным и приятным на ощупь резиновым покрытием, приборная панель закрыта нецарапаемым стеклом, удачное остекление обеспечивает хороший обзор зоны работ, положение органов управления регулируется под физические данные оператора. Подвеска и звукоизоляция кабины устраняют влияние вибрации и шума на оператора и исключают возникновение резонансных колебаний. Кресло оператора может передвигаться как с блоком органов управления, так и независимо от него. Рабочее оборудование управляется двумя рычагами-джойстиками, а транспортные перемещения и поворот платформы – двумя ножными педалями, дублируемыми съемными рычагами. Расширяется рынок аренды экскаваторов HITACHI.

Электронная система с кнопочным управлением адаптирует скорость двигателя и производительность гидронасосов к условиям работы, позволяя добиваться высокой производительности при хорошей топливной экономичности на одном из четырех заданных режимов. К ним относятся режим подъема груза, копания траншеи, профилирования и повышенной точности, различающиеся скоростью движения рабочего оборудования. Возможен режим кратковременного повышения усилия копания, включаемый нажатием кнопки.

Система оптимизации работы гидросистемы обеспечивает параллельное выполнение экскаватором всех необходимых операций. Специальные контуры уменьшают поток жидкости, перепускаемой в дренаж при простоях, и гарантируют равномерное, без ударов, начало и окончание работы гидромоторов и гидроцилиндров. Привод гусеничного хода – гидростатический; гидромоторы переменной производительности смонтированы на бортовых планетарных редукторах ведущих звездочек и защищены съемными кожухами. Реализованы два диапазона скоростей: рабочий и транспортный, оба с бесступенчатым регулированием. Колея гусеничного хода может изменяться; меньшее ее значение рекомендуется только для транспортных перемещений, большее – для работы. Ходовые тормоза многодисковые, маслопогруженные, постоянно замкнутые, с гидравлическим размыканием. Силовая установка (дизельный двигатель ISUZU) оснащена системой кнопочного переключения в режим холостого хода, а система предпускового подогрева обеспечивает подготовку агрегатов экскаватора к запуску и работе при низких температурах.

O&K – зарегистрированный товарный знак продукции немецкой фирмы O&K Orenstein & Koppel AG, хорошо известной в Европе своими экскаваторами, автогрейдерами, погрузчиками, большегрузными самосвалами и шарнирно-сочлененными землевозами. Фирма основана в 1876 году, а с 1900-го экскаваторы стали одним из основных направлений ее деятельности. За это время продукция O&K прошла путь от паровых экскаваторов с деревянным корпусом на рельсовом ходу до гусеничного гиганта RH400 массой 800 т с ковшом в 45 м3 – крупнейшего экскаватора конца века. Имея почти столетний опыт создания экскаваторов, O&K играет заметную роль среди законодателей «экскаваторной моды», а гидравлические полноповоротные экскаваторы строительных размеров составляют до 90% ее экскаваторной программы. Естественно, фирма уверена, что ее машины – лучшие во всех аспектах. Внимание потребителя привлекается к новым кабинам O&K с их прогрессивным обтекаемым стилем, которые стали значительно больше, удобнее и практичнее прежних. Профилированное остекление устраняет солнечные блики, тонкая перемычка улучшает обзор через верхнюю секцию лобового стекла, защищенную от дождя козырьком из прозрачного тонированного плексигласа. Эта секция легко сдвигается под крышу, что, при снятой нижней секции, решает проблему вентиляции кабины. В закрытой кабине воздух циркулирует благодаря трехскоростному вентилятору.

Электронная система управления 3-го поколения допускает к управлению экскаватором только лицо, знающее код доступа, без ввода которого нельзя даже запустить двигатель. Система также оптимизирует совместную работу двигателя и насосов гидросистемы, управляет фазой предпускового подогрева агрегатов экскаватора, позволяет задавать один из трех режимов работы машины (подъем груза, копание, экономичный), следит за температурой двигателя и насосов гидросистемы, подбирает наиболее экономичную скорость двигателя и при необходимости допускает кратковременное повышение усилия копания выше номинального. Многодисковые тормоза колесных экскаваторов (патент O&K) исключают обратный удар, обычный в планетарных редукторах, поскольку тормозная сила прикладывается непосредственно к ступице колеса, обеспечивает плавное, без рывков, торможение. Многодисковое сцепление позволяет переключать передачи под частичной нагрузкой, что сокращает потери времени на маневрирование. Гусеничные экскавато ры оснащаются очистителями траков (патент O&K) от грунта, которые способствуют повышению срока их службы и одновременно играют роль стабилизаторов гусеничной цепи. Межтраковые шарниры и подшипники катков и опорных роликов выполнены по схеме «вечная смазка», ходовые гидромоторы, бортовые редукторы и трубопроводы расположены в балках ходовых тележек и защищены кожухами.

Южнокорейская фирма DAEWOO – относительно новый, но динамичный субъект российского рынка землеройной техники. Ее экскаваторы появились в сводках ГТК РФ только в 1997 г., но по уровню продаж она сразу заняла место рядом с O&K. Размерный ряд экскаваторов DAEWOO достаточно обширен, но основное место в нем занимают гусеничные машины. Фирма полагает, что по ряду направлений сумела добиться больше своих конкурентов. В качестве достижений приводится повышенная скорость вращения платформы, увеличенные сила копания и вылет на уровне земли, и вообще, лучшие, по мнению фирмы, параметры рабочей зоны при возможности работы в стесненных условиях. Обеспечивается предпусковой мониторинг уровня моторного и гидравлического масел и температуры двигателя. После запуска мониторингом охватываются давление моторного масла, температура двигателя, уровень зарядки аккумулятора, состояние масляного и воздушного фильтров двигателя. Индикация давления моторного масла и температуры двигателя дублируется аварийными звуковыми зуммерами. Кабина остеклена безопасным стеклом, оснащена регулируемым креслом, системой обогрева, запирающимся антивандальным кожухом.

Силовая установка собственного производства (дизельный двигатель DAEWOO) оборудована системой блокировки запуска при включенной ходовой передаче.Тормозная система оснащена многодисковыми маслопогруженными постоянно замкнутыми пружинами тормозами с гидравлическим размыканием. Стояночные тормоза встроены в трансмиссию. Все машины могут оборудоваться бульдозерными отвалами, а колесные – еще и аутригерами (передними и/или задними).

В экскаваторах HYUNDAI просматривается традиционное внимание к условиям работы оператора. Машины фирмы оснащены просторными, удобными, хорошо остекленными и безопасными кабинами с вентиляцией и отоплением, регулируемым креслом, рабочее пространство оператора эргономизировано, а управление машиной автоматизировано. Число основных органов управления сведено к двум джойстикам для экскаваторного оборудования и двум педалям (с дублирующими их рычагами): для транспортных перемещений и вращения платформы. Отдельно расположен рычаг блокировки органов управления при выходе оператора из кабины. Оператор может расположить приборный дисплей как ему удобно. Уровень шума и вибраций снижен как за счет подвески кабины, так и благодаря специальным уплотнениям всех проемов кабины и моторного отсека. Этой же цели служит и специальная звукоизоляция кожуха моторного отсека. Внешние контуры кабины (и всего экскаватора) в соответствии с модой скруглены и соединены плавными переходами. Система задания режима позволяет установить один из четырех режимов работы экскаватора (100%, 80%, 65%, 40% нагрузки), в каждом из которых сочетаются оптимальные для данной нагрузки скорость двигателя, расход насосов и давление в гидросистеме. Производительность и топливная экономичность экскаватора при этом оказываются наилучшими. При необходимости возможно кратковременное (до 8 секунд) повышение мощности двигателя на 10% (осуществляемое нажатием кнопки), что позволяет преодолевать перегрузки, возникающие при копании.

Силовые установки машин HYUNDAI (дизельные двигатели PERKINS и CUMMINS) оснащены системами автоматического снижения оборотов двигателя до 1200 в минуту, если рычаг управления рабочим оборудованием возвращен в нейтральное положение или гидросистема не используется в течение 4 секунд. Как только рычаг управления смещается от нейтрали, скорость двигателя возвращается к исходной величине. При необходимости оператор может отключить автомат, тогда двигатель будет постоянно работать на полных оборотах. В случае запуска при низкой температуре скорость двигателя и расход насосов автоматически сохраняются повышенными вплоть до полного прогрева. Экскаваторы оборудованы полностью гидростатической ходовой трансмиссией. Двухскоростные ходовые гидромоторы оснащены тормозными клапанами, останавливающими машину при падении давления, и многодисковыми маслопогруженными стояночными тормозами. Гусеничное ходовое оборудование оснащено катками, роликами и межтраковыми шарнирами с «вечной смазкой», натяжными подрессоренными катками с консистентной смазкой, траками с тремя грунтозацепами. Колесные экскаваторы оснащены гидравлической рулевой системой следящего типа, независимыми тормозами передней и задней осей постоянно разомкнутого типа, автоматической блокировкой трансмиссии на нейтральной передаче, различными сочетаниями бульдозерного отвала и аутригеров.

Одна из старейших (основана в 1895 г.) японских корпораций WORKS CO., LTD предлагает подрядчику только гусеничные машины. Это не удивительно, если учесть, что японцы вообще не жалуют колесные экскаваторы. Говорят, в Японии они не нужны, так как в любой точке островов выгоднее арендовать нужную машину, а не перебрасывать свою с площадки на площадку. Номенклатура экскаваторов KATO относительно невелика, но главной продукцией этой фирмы являются самоходные краны и мало кто может с ней потягаться на этом направлении.

Экскаваторы KATO, безусловно, привлекательны. Удачное соотношение трех измерений и сглаженные углы придают им легкий и изящный вид. Внутренний дизайн машин (и прежде всего, интерьер кабин) также отличается располагающими пропорциями и продуманностью деталей. Кабины просторны (ширина 1 м), а их внутреннее оснащение полностью соответствует общепринятым нормам. Среди особенностей – возможность подгонки под оператора всех элементов кресла, включая подлокотники. Вибро- и шумоизоляция кабины достигается ее установкой на шести вязкостных амортизаторах. Понижению уровня шума также способствуют жесткий, нерезонирующий капот со звукопоглощающей облицовкой и автоматический перевод двигателя на низкие обороты. Гидроцилиндры стрелы, рукояти и ковша снабжены устройствами, амортизирующими удар при остановке. Их работа дублируется демпфирующими клапанами в соответствующих контурах гидросистемы. Автоматическая система управления оптимизирует совместную работу двигателя и гидронасосов, подбирая режимы, наиболее соответствующие текущим нагрузкам на рабочем оборудовании. Оператор может задать один из четырех режимов («Очень тяжелый», «Обычный», «Точный», «Медленный»), наиболее подходящий к выполняемому виду работ. Предусмотрено автоматическое диагностирование состояния агрегатов экскаватора с выводом результатов на жидкокристаллический дисплей.

Силовые установки (дизельные двигатели ISUZU и MITSUBISHI) оснащены системой автоматического топливосбережения. Так, если рычаги управления переведены в нейтральное положение, сначала минимизируется расход насосов, затем обороты двигателя снижаются до холостых. При возвращении одного из рычагов в рабочее положение скорость двигателя возрастает до исходной, а расход насосов увеличивается пропорционально смещению рычага. Также предусмотрена возможность принудительного сброса оборотов до холостых нажатием кнопки на джойстике. Гидромагистрали стрелы и рукояти оснащены дополнительными «регенерационными» контурами, позволяющими увеличить скорости подъема/опускания стрелы и выдвижения/втягивания рукояти. Поворотная платформа приводится аксиальным гидромотор-редуктором и им же тормозится, благодаря тормозному клапану, срабатывающему при падении давления в контуре. Механический тормоз срабатывает в случаях: перевода рычага управления поворотом в нейтральное положение, включения рычага блокировки управления, остановки двигателя. Гидрообъемная ходовая трансмиссия позволяет выбрать один из трех скоростных режимов, причем в транспортном режиме скорость подбирается автоматически. Ходовые гидромоторы с бортовыми редукторами размещены внутри балок гусеничных тележек, закрытых с внешней стороны кожухами. Шарниры и подшипники ходовой части выполнены по схеме «вечная смазка» и хорошо защищены. Рабочее торможение гидравлическое, а бортовые многодисковые стояночные тормоза срабатывают автоматически, как только рычаги управления движением переведены в нейтральное положение.

Экскаваторы KOB ELCO (KOBE STEEL, LTD) – новички в России, хотя несколько машин, ввезенных в 1997 г., могут ознаменовать весьма серьезные намерения еще одной крупной японской корпорации в отношении российского рынка землеройной техники. Умение японцев сделать коммерческую ситуацию выгодной для себя хорошо известно и уважаемо во всем мире. (CATERPILLAR до сих пор с сожалением вспоминает о годах царствования своих машин в Сибири, закончившихся, когда KOMATSU воспользовался торговым эмбарго одного из президентов США и заметно потеснил американцев на сибирских просторах. Продажи экскаваторов KOMATSU растут.)

Экскаваторы семейства MARK IV разработаны специально для европейского рынка и по мнению создателей наиболее полно соответствуют его потребностям.

Наиболее выигрышными особенностями своих машин фирма KOBE LCO полагает прочную X-образную раму ходовой части, элементы которой хорошо выдерживают скручивающие нагрузки, удачную конструкцию гусеничных тележек, предотвращающую накопление грунта и грязи на балках тележек и поддерживающих катках, а также исключающую необходимость периодической смазки шарниров траков, катков, натяжных и зубчатых колес, высокие транспортные скорости, автоматический переход на максимальное тяговое усилие и автоматический выбор оптимального скоростного диапазона. Так же, как и на других импортных машинах предлагается выбор нескольких режимов работы, адаптированных к различным уровням нагрузки, автоматический перевод двигателя на холостые обороты при отсутствии нагрузки, кратковременное повышение усилия копания.

Гидросистема позволяет получать полное тяговое усилие и максимальное усилие на рабочем органе одновременно. При опускании стрелы регенерационный контур ее гидроцилиндра направляет масло из поршневой полости прямо в штоковую минуя главный насос. Гидроцилиндры стрелы и рукояти оборудованы демпфирующими устройствами, смягчающими удары и снижающими шум. Гидроцилиндр стрелы также оборудован специальным гидрозамком, обеспечивающим удержание стрелы неработающего экскаватора в одном положении в течение длительного времени. Кабины машин устанавливаются на шести резиновых виброизоляторах, кресло регулируется под рост оператора, а при копании глубоких траншей лучшая видимость зоны работ достигается перемещением кресла вместе с рычагами управления вперед, к передней панели кабины. Выход из кабины облегчен благодаря откидывающейся левой консоли с размещенными на ней органами управления. Рабочее торможение механизма поворота платформы гидравлическое: тормозной клапан срабатывает, как только рычаг управления займет нейтральное положение. Стояночный тормоз механизма поворота платформы – дисковый, гидравлический, включается оператором. Рабочие (они же стояночные) дисковые тормоза ходовых механизмов срабатывают автоматически при переводе рычага управления в нейтральное положение.

Подводя итоги можно отметить, что в конструкциях импортных полноповоротных экскаваторов строительных размеров, представленных на российском рынке землеройной техники, используется практически один набор эргономических концепций и технических решений с весьма высоким качеством их реализации. Сравнение полноповоротных экскаваторов по трем достаточно важным техническим показателям (удельные, то есть отнесенные к единице массы машины, мощность, сила отрыва, глубина копания) представлено в заключительной таблице. Разумеется, столь скромный набор технических характеристик не исчерпывает все многообразие потребительских свойств экскаватора, в особенности, его производительность, цену, трудоемкость и стоимость эксплуатации. Поэтому при выборе машины лучше ориентироваться либо на результаты сравнительных испытаний машин, либо на рекомендации научных методик (в частности, работы профессора Г.Н. Карасева, МАДИ), либо, за неимением лучшего, на собственный опыт, как делает большинство наших строителей.

Экскаватор ЭО-4112-А-1 с драглайном

Оборудование драглайна применяется для разработки выемок и возведения насыпей в гидротехническом, мелиоративном и дорожном строительстве, для добычи строительных материалов, на очистке и углублении рек и каналов (с выемкой грунта ниже уровня стоянки экскаватора).

Экскаватор, оборудованный обратной лопатой.

раму экскаватора 1, кабину управления 2, нижнюю и верхнюю часть стрелы 3 и 4, гидроцилиндры (г/ц) 5, 6, 11, рукоять 7, систему рычагов 8, ковш 9, связку 10, различные положения стрелы 12.

Составная стрела состоит из: основной нижней части 3 и удлиняющей верхней части 4, рукояти 7, шарнирно связанной с частью стрелы 4, ковша 9, с помощью системы рычагов, подвешенного на рукояти 7 и г/ц 5, 6, 11 управления стрелой 3, рукоятью 7 и поворотом ковша 9.

Элементы стрелы представляют собой металлоконструкции коробчатого сечения, выполненные из листового проката. Стрела в сборе устанавливается с помощью осевого соединения на поворотной раме 1, там же, шарнирно устанавливается г/ц 11, шток которого, с помощью вилки, соединяется с нижней частью стрелы 3.

Читайте также: Устройство, технические характеристики и работа бульдозеров

При подаче масла под давлением в полости г/ц 11, его шток выдвигается или убирается, тем самым поворачивая стрелу в сборе в вертикальной плоскости. Рукоять 7 шарнирно установлена на концевой части верхней части стрелы 4 и может поворачиваться с помощью г/ц 5 в вертикальной плоскости.

Ковш 9 установлен шарнирно на рукояти 7 и также поворачивается с помощью г/ц 6 . Т.к. верхняя и нижняя часть стрелы соединены с помощью оси, их поворот, относительно друг друга, ограничивается связкой 10.

Привод поворота стрелы осуществляется г/ц 11 с применением различных компоновок его установки: под стрелой ( 1 1), над стрелой (1.2), через двуплечий рычаг ( 1.3).

Варианты установки привода рукояти и ковша изображены на рис.1.4, 1.5 и 1.6. Иногда, привод поворота стрелы и привод поворота рукояти осуществляют спаренными г/ц 11.

Привод рукояти 7 , г/ц 5 устанавливают шарнирно на верхней части стрелы 4, а привод поворота ковша 9 г/ц 6 шарнирно устанавливают на рукояти, а его шток, через систему рычагов 8, соединяется с ковшом 9, поворачивая его в вертикальной плоскости, как показано на рис.1 поз. 4, 5, и 6.

Определение и назначение

Экскаватор – это машина для копания грунта. Рабочим органом является ковш. Он может быть различной конструкции. Для расширения функциональности применяется сменное оборудование: кран (крюк), гидромолот, сваебойный копер и т.п. Кроме «классической» техники, существуют экскаваторы-погрузчики и мини-экскаваторы. По принципу работы, экскаваторы делятся на следующие виды:

• Цикличные (циклического действия). Сюда относятся одноковшовые машины.
• Непрерывного действия. В эту группу входят: многоковшовые роторные, с фронтальной фрезой, траншейные с зубчатой цепью.
• Вакуумные.

Ниже рассматривается только первая категория – экскаватор с ковшом. По назначению принята следующая классификация:

• Строительные. Объем ковша до 3 м3. Используются, в основном, на земляных или погрузочно-разгрузочных работах. Большинство моделей являются универсальными (т.е. имеют 4 и более видов сменного оборудования).
• Карьерные. Комплектуются рабочим оборудованием от 2 м3 до 8 м3. Применяются в карьерах на разработке скальных пород, угольных или рудных месторождений.
• Вскрышные. Вместимость ковша от 6 м3. Используются при необходимости снять (вскрыть) верхний слой породы, под которым залегают полезные минералы. Отличительная особенность – удлиненная стрела и большая мощность.

В отдельную группу выделяют специальную технику. Сюда входят торфяные, разрушительные, тоннельные, спасательные, подземные, железнодорожные, подводные, болотные и другие модели. Для них нужны специальная оснастка и навесное оборудование.

Работа ОЛ с составной стрелой.

В исходном положении шток г/ц 5 втянут–рукоять 7 поднята, шток г/ц 11 выдвинут–стрела в сборе поднята, шток г/ц 6 втянут–ковш 9 поднят. Для осуществления рабочего цикла копания необходимо втягивание штока г/ц 11, выдвижение штоков г/ц 5 и г/ц 6, для чего подаётся масло в соответствующие полости г/ц, ковш зубьями касается грунта, усилием г/ц внедряется в него и заполняется.

Для разгрузки ковша операции выполняются в обратном порядке и, после выгрузки грунта, цикл повторяется. Для уменьшения времени всего цикла, некоторые операции совмещаются, что зависит от опыта работы и умения оператора экскаватора и способствует повышению производительности.

Что такое драглайн? Сферы применения

Драглайн — это рабочее оборудование экскаватора, которое используется для разработки грунта, находящегося несколько ниже места стоянки экскаватора.

Ковш подвешен на канаты к стреле, и копание доступно только по направлению в сторону экскаватора.

Читайте также: Гусеничный кран ДЭК-631

Что касается технических особенностей, устройство отличается глубиной копания и выгрузки.

Драглайны очень эффективны и производительны в мелиорации и строительстве, на трудных работах со сложными грунтами.

Так как эти параметры превосходят возможности экскаватора, у которого оборудование представлено прямой и обратной лопатой, агрегат эффективно используют в рытье карьеров, котлованов, насыпей. Также в мелиоративных работах и строительстве железных дорог и автотрасс.

Устройство ОЛ с моноблочной стрелой.

ОЛ (рис.2)представляет собой комплекс оборудования включающий : г/ц стрелы, рукояти и ковша 1, 5, 9; разводку трубопроводов 2, моноблочную стрелу 3, рукоять 4, систему рычагов 6, тягу 7, ковш 8, платформу экскаватора 10, оси шарниров 11, 12, 16 и 17, пальцы 13, 15, кронштейны 14.

Моноблочная стрела представляет собой коробчатую балку изогнутой формы, сваренную из листового проката. Рукоять представляет собой также металлоконструкцию коробчатого сечения, сваренную из листового проката. Стрела шарнирно крепится к поворотной платформе экскаватора, а рукоять крепится к ней с помощью оси. Ковш с помощью оси установлен на рукояти.

Поворот стрелы, рукояти и ковша осуществляется г/ц , шарнирно закреплёнными на этих составных частях.

В зависимости от качества грунта, ОЛ оснащают ковшами различного объёма и конструкции. Ковш представляет собой сварно-литую ёмкость с открытой верхней стенкой, оснащённую сменными зубьями, закреплёнными на нижней рабочей поверхности.

Режущая кромка ковша снабжена поверхностью с трудно изнашиваемым слоем, а зубья изготовлены из стали с высоким содержанием марганца, для предотвращения износа. Зубья и гнёзда, для их установки выполнены т.о., чтобы облегчить их монтаж и замену.

Другие особенности экскаваторов

Вообще экскаваторы — это универсальная техника. Все благодаря тому, что у них подвижный рабочий орган, который двигается отдельно от шасси и его можно использовать практически как угодно. Данная спецтехника может дополнительно оснащаться отвалом или погрузчиком, что позволяет работать с сыпучими грунтами или стройматериалами.

Такая многофункциональность этих машин привела к тому, что без экскаватора сегодня не обходится ни одна стройка. С его помощью можно производить выемку грунта, делать насыпи, грузить сыпучие материалы, производить разработку полезных ископаемых. Данные устройства используют для копания траншей и котлованов, выкорчевывания деревьев и пней, разборки старых зданий, демонтажа металлических конструкций, создания плотин и пр.

Экскаваторы выпускаются как на колесной, так и на гусеничной базе. Колесные модели отличаются неплохой проходимостью и маневренностью, они могут двигаться по дорогам общего назначения и работать в плотной городской застройке. Гусеничные модели отличаются высокой мощностью и проходимостью: они могут передвигаться по насыпям, болотистым грунтам, песку и другим неустойчивым почвам. Однако эту спецтехнику нельзя использовать на асфальте, если стройплощадка находится далеко, ее придется перевозить на специальных грузовиках.

Работа ОЛ с моноблочной стрелой.

В исходном положении шток г/ц 9 выдвинут, штоки г/ц 1 и 5 втянуты, стрела 3–в поднятом положении, рукоять 4–поднята, ковш 8–в поднятом положении. При подаче рабочей жидкости в соответствующие полости г/ц, зубья ковша ложатся на грунт и, при усилии, развиваемого всеми г/ц , внедряются в него.

После заполнения ковша, работа всех г/ц осуществляется в обратном порядке и, после поворота стрелы, закреплённой на поворотной платформе экскаватора и установки её над местом разгрузки, ковш, поворачиваясь, разгружается.

Читайте также: Определение себестоимости машино-часа работы оборудования

Экскаватор ЭО-4112-А-1 с прямой лопатой

Оборудование прямой лопаты применяется для разработки выемок в гидротехническом ирригационном и дорожном строительстве, для добычи строительных материалов в карьерах, на уборке сломанных сооружений и очистке строительных площадок. Прямая лопата применяется при выполнении земляных работ выше уровня стоянки экскаватора.

По вопросам приобретения гусеничного экскаватора ЭО-4112-А-1 и рабочего оборудования к нему обращайтесь на наш завод. Тел.: 8-800-550-07-58, 231-29-66, +7 495 740-31-21.

Устройство и работа ПЛ.

Существуют две конструкции ПЛ: с неповоротным и с поворотным ковшом, которые применяются в зависимости от качеств грунта и места применения, которые во многом повторяют конструкции элементов ОЛ.

ПЛ с неповоротным ковшом (рис.3а) содержит: стрелу 1, рукоять 2, связку 3, зубья ковша 4, ковш 5, рычаги днища ковша 6, г/ц 7, 8, 9.

В исходном положении штоки всех г/ц выдвинуты и, для начала процесса копания, оператор втягивает шток г/ц 8 –рукоять поворачивается вниз, втягивая шток г/ц 9–поворачивает стрелу вниз, устанавливая зубья ковша перед местом копания.

Затем, оператор, выдвигая шток г/ц 8, поворачивает рукоять и при усилии всех г/ц, происходит процесс заполнения ковша.

Манипулируя управлением всех г/ц, оператор регулирует заглубление ковша в грунт и, после его заполнения, поднимает стрелу, поворачивает платформу, перемещая ковш в позицию разгрузки.

Для разгрузки ковша втягивается шток г/ц 7, управления его днищем, которое откидывается и грунт, под действием собственного веса, высыпается. Затем рабочий цикл повторяется. Для повышения производительности оператор совмещает работу всех органов в соответствии последовательностью их применения.

Устройство и применение ПЛ с поворотным ковшом (рис.3б) практически полностью идентично устройству с неповоротным, за исключением конструкции и работы привода его разгрузки, при котором, грунт из ковша высыпается методом его поворота с помощью системы рычагов приводимых г/ц .

Если вы хотите прочитать по валковые дробилки, переходите по ссылке.

Обратная лопата

ОБРАТНАЯ ЛОПАТА (а. backhoe, backacting shovel, drag shovel; н. Tiefloffelbagger; ф. pelle retro; и. pala de arrastre, pala mecanica de arrastre) — тип рабочего оборудования одноковшового экскаватора, обеспечивающий копание движением стрелы и рукояти с ковшом вниз и по направлению к самой машине, как правило, ниже уровня её установки. Обратные лопаты применяют главным образом для проходки канав, дренажных траншей и других вспомогательных работ. Идея, заложенная в основу принципа работы обратной лопаты, была высказана голландским инженером А. Макари в 1763, однако практически реализована в новой конструкции экскаватора лишь в 19 веке после появления прямой лопаты В. Отиса (США).

Различают механические и гидравлические обратные лопаты. Механические лопаты (рис. 1) выпускаются главным образом с канатной системой перемещения рабочего оборудования. Ковш экскаватора жёстко закреплён тягой на рукояти, которая шарнирно присоединена к верхнему концу стрелы. Рукоять поворачивается при натяжении тягового или подъёмного каната (с одновременным ослаблением другого). Угол наклона стрелы обратной лопаты, закреплённой шарнирно к платформе, непрерывно изменяется в процессе работы. При опускании стрелы зубья ковша под действием веса рабочего оборудования врезаются в забой. Копание породы осуществляется подтягиванием ковша к экскаватору тяговым канатом при расторможенном подъёмном канате. После того как ковш с породой будет подтянут к стреле, его вместе с рукоятью и стрелой поднимают из забоя, а затем вместе с платформой поворачивают к месту разгрузки. Выгружают породу (в отвал, транспортный сосуд, дробильный агрегат, бункер на уровне установки экскаватора или ниже) из ковша поворотом его вместе с рукоятью относительно стрелы. После этого рабочее оборудование перемещают в исходное положение для последующего цикла копания. В строительстве и на карьерах механические обратные лопаты постепенно вытесняются гидравлическими обратными лопатами, имеющими лучшие кинематические и весовые характеристики.

Гидравлическая обратная лопата (рис. 2) включает в основном те же главные элементы, что и у механической обратной лопаты, за исключением дополнительной стойки, поддерживающей подъёмный канат. Кроме того, подъём стрелы, поворот рукояти и ковша осуществляются за счёт усилий, создаваемых гидроцилиндрами. Под действием этих же гидроцилиндров, а также веса рабочего оборудования ковш внедряется в горные породы.

Гидроцилиндром можно изменять угол наклона ковша по отношению к рукояти. Это улучшает степень его загрузки, увеличивает скорость разгрузки и является одним из основных преимуществ гидравлических обратных лопат перед механическими. Выгрузка ковша гидравлических обратных лопат в отличие от механических осуществляется поворотом ковша относительно рукояти.

С 70-80-х годов обратные лопаты начинают чаще применять на открытых горных работах при отработке вскрышных и добычных уступов нижним черпанием. Производительность экскаватора при оборудовании обратной лопатой обычно на 10-15% ниже, чем при оборудовании прямой лопата.

Наиболее крупный отечественный карьерный экскаватор с оборудованием обратной лопатой — ЭГО-8 (УЗТМ) с ковшом стандартной вместимости 8 м3, наибольшими радиусом и глубиной копания соответственно 21,5 и 12 м и массой 350 т (модификация прямой гидравлической лопаты ЭГ-12А). Предполагается создание более крупных моделей обратной лопаты на базе гидравлических лопат ЭГ-20 и ЭГ-30. За рубежом наиболее крупной серийной обратной лопатой является модель Н-241 (ФРГ) с ковшом 14 м3, наибольшими радиусом и глубиной копания соответственно 18,5 и 8 м и массой 270 т. Данная модель с удлинёнными стрелой и рукоятью, ковшом вместимостью 7,5 м имеет увеличенные параметры черпания; соответственно 22,2, 12,5 м. В качестве углепогрузчика обратная лопата модели Н-241 имеет ковш вместимостью 21 м3 (для материала плотностью до 1,1 т/м3).

Источник https://pridesaratov.ru/ekskavator/gidravlicheskij-obratnaya-lopata.html

Источник https://selhoztehnik.com/chto-znachit-ekskavator-s-pryamoj-i-obratnoj-lopatoj

Источник https://spectorg.su/dlya-strojki/gidravlicheskij-ekskavator-obratnaya-lopata.html