Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

Экскаватор – это самоходная землеройная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу, имеющая верхнюю часть, способную поворачиваться на 360°, со смонтированным рабочим оборудованием, предназначенным главным образом для копания с помощью ковша без перемещения ходовой части в течение рабочего цикла.

Типы и виды экскаваторов, классификация экскаваторов

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы, экскаваторы на автомобильном шасси, пневмоколесные экскаваторы, гусеничные экскаваторы, шагающие экскаваторы, железнодорожные экскаваторы, плавающие экскаваторы

Полноповоротные экскаваторы, неполноповоротные экскаваторы

Экскаваторы с паровым двигателем, экскаваторы с двигателем внутреннего сгорания, электрические экскаваторы

Экскаваторы с прямой лопатой

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.

Экскаватор:

(от лат. excavo — «долблю, вынимаю») — основной тип землеройных машин, оснащённых ковшом. Основным назначением является разработка грунтов (горных пород, полезных ископаемых) и погрузка сыпучих материалов.

Экскаватор – это самоходная землеройная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу, имеющая верхнюю часть, способную поворачиваться на 360°, со смонтированным рабочим оборудованием, предназначенным главным образом для копания с помощью ковша без перемещения ходовой части в течение рабочего цикла.

Рабочий цикл экскаватора включает в себя копание, подъем, поворот и разгрузку материала. Экскаватор может быть также использован как средство для перемещения изделий или материалов.

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.

В зависимости от количества ковшей, установленных на экскаваторе в качестве рабочего органа, экскаваторы подразделяются на одноковшовые и многоковшовые экскаваторы.

Одноковшовый экскаватор представляет собой один из видов экскаваторов, а по сути – самоходную выемочно-погрузочную машину циклического действия, чьей функцией является извлечение (экскавация) грунта (пород, земли, горных масс и прочих), его перевозка на определенные расстояния с последующей погрузкой или укладкой в обозначенное место.

Рабочая составляющая техники – одноковшового экскаватора – ковш с зубьями, отличающийся в зависимости от типа, вида и модели экскаватора параметрами кубического объема. Ковш крепится на стреле, рукояти или канатах. Загрузка ковша осуществляется посредством передвижения машины по грунту и выемки (копания) грунта ковшом. При этом корпус машины относительно поверхности земли в ходе выемки (копания) грунта и осуществления прочих операций основного рабочего цикла остается недвижимым, тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. При копании экскаватор устанавливается стационарно и операция копания выполняется ниже уровня земли. Это отличает экскаватор от скрепера и фронтального погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.

Одноковшовый экскаватор – наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых.

Многоковшовый экскаватор – экскаватор непрерывного действия с ковшовым рабочим органом. Ковши многоковшового экскаватора закреплены на бесконечной цепи (или цепях), ленте или роторе. Усилие копания создаётся за счёт перемещения ковшей относительно корпуса машины. По сравнению с одноковшовыми экскаваторами характеризуются большей производительностью, но меньшей универсальностью.

Многоковшовые экскаваторы применяются для выполнения больших объёмов земляных работ в дорожном, мелиоративном и гидротехническом строительстве, для разработки траншей при прокладке трубопроводов и кабельных линий, в военном деле для рытья окопов, для добычи полезных ископаемых, при проведении дноуглубительных работ на водоёмах.

Многоковшовые экскаваторы – это экскаваторы непрерывного действия. Они непрерывно разрабатывают и одновременно транспортируют грунт в отвал или в транспортное средство. Благодаря совмещению операций многоковшовые экскаваторы (как экскаваторы непрерывного действия) отличаются от экскаваторов циклического действия (одноковшовых экскаваторов), производящих операции по разработке, транспортировке и погрузке грунта последовательно в определённом порядке с многократным циклическим повторением рабочего цикла.

Качественная техника Komatsu

Легендарная техника и экскаваторы корпорации Komatsu создаются для работы в суровых условиях. Японские машины имеют высокую степень надёжности. Они позволяют добиться хорошего результата, могут решить задачи любой сложности. Для ремонта дорог и строительства используется бульдозеры, экскаваторы, погрузчики, трубоукладчики. В горнодобывающей промышленности популярна карьерная спецтехника и высокомощные бульдозеры. Складская логистика подразумевает использование электрических вилочных погрузчиков, электроштабелеров.

Техника Komatsu это прежде всего:

• неприхотливость;
• простота обслуживания;
• долговечность и высокая отдача;
• многофункциональность;
• инновация, к примеру, экскаваторы оснащены жк-мониторами, а система управления понятна и удобна.

PC160-8

Гидравлический экскаватор PC160-8 — надежно работает в любых условиях. Система имеет распределенный впрыск топлива с электронным управлением, что дает существенную экономию. Одно из положительных качеств — низкий уровень шума.

Мощность двигателя составляет 99, 6 л.с. Эксплуатационная масса -12, 38 т. Объем ковша — 0,5 кубометра.

Экскаватор был представлен на рынок в 2021 году, он идеально подходит для работы в загородном строительстве, коммунальном обслуживании, нефтегазовой индустрии. Из пяти рабочих режимов система выбирает наиболее оптимальный. Для предотвращения перерасхода топлива при холостом ходе на дисплее появляется предупреждение. Максимальное тяговое усилие экскаватора 122,6 кН. Эти превосходные характеристики подходят для преодоления подъемов.

Эргономичность управления ставится на передний план. Компания Komatsu стремится создать максимально комфортные условия для работы оператора. В кабине достаточно просторно. Удобное сидение имеет регулируемую спинку. Демпфирующие опоры, на которых установлена кабина, позволяют снизить вибрацию сиденья до минимума. Также в экскаваторе имеется кондиционер, регулирующий микроклимат. Нужная информация отслеживается на жк-дисплее с высоким разрешением: изображение четкое и не зависит от яркости освещения и угла обзора оператора. Управление производится при помощи простых и удобных переключателей. Система самодиагностики отслеживает уровень масла и температуру охлаждающей жидкости. Если какие-то параметры не соответствуют, на экране высвечивается код ошибки. Покатость рамы гусеничной тележки не дает скапливаться грязи. Топливный бак имеет специальную коррозионностойкую обработку. Длинная рукоять выполнена из толстолистовой стали, гидравлические цилиндры защищены кольцами.

• экономичность;
• удобство транспортировки из-за относительно небольшого веса;
• удобство обслуживания.

Еще один представитель семейства Komatsu — модель PC200- 8M0. Машина относится к экскаваторам среднего класса. Агрегат имеет улучшенные технические характеристики. Надежная конструкция, современная оснащение, маневренность, удобство обслуживания — эти качества позволяют агрегату удерживается в рейтинге на высоких позициях.

Мощность двигателя — 150 л.с. Эксплуатационная масса -19, 9 т Объем ковша — до 1 кубометра.

PC210-10М0

Новинкой из серии гусеничных экскаваторов Komatsu является марка PC210-10М0. Гидравлическая машина работает с максимальной отдачей и надежностью. Путем модернизации конструкторы на 20% снизили расход топлива относительно PC200- 8M0 . Усовершенствована системы согласования работы двигателя с гидравликой, увеличено сечение гидропроводов, что привело к сокращению потерь. Подверглись изменениям диаметр трубопровода и формы фитингов, а также форма распределительных клапанов. Двигаясь с большой нагрузкой вверх по склону, экскаватор имеет стабильную скорость передвижения и плавный ход. Грузоподъёмность повысилась на 5% по сравнению с тем же PC200- 8M0.

Мощность двигателя — 168 л.с. Эксплуатационная масса -20,5 т. Объем ковша — до 1,2 кубометра.

• ковш большой вместимости;
• мощное разрезание грунта;
• высокая устойчивость;
• экономный расход топлива.

PC55MR-3

Мини экскаватор Komatsu марки PC55 MR-3 c мощностью двигателя в 39 л.с. и эксплуатационной массой 5,28 т имеет объём ковша 0, 16 кубометров. Малыш-экскаватор используется для рытья траншей, строительства и ремонта дорог. Особенно нужна его помощь в таких местах, куда крупной технике трудно подобраться. Максимальная глубина копания достигает 3,8 м. В кабине просторно, несмотря на то, что минитрактор имеет небольшие габариты. Оператор здесь чувствует себя комфортно. Большое заднее стекло обеспечивает круговой обзор.

• эффективность;
• надежность;
• простота обслуживания;
• экологичность;
• компактность;
• многофункциональность.

• небольшая мощность двигателя.

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы:

Нижней опорой (базой) одноковшового экскаватора, навешиваемого на трактор, выступает классический трактор, в большинстве случаев – колесный.

На его заднюю часть (в редких случаях – на боковую сторону) устанавливается экскаваторное оборудование с неполным поворотом, которое прикрепляется к базовой машине специальной рамой. Экскаваторное оборудование экскаватора, навешиваемого на трактор, представляет собой обратную лопату с ковшом малого объема – от 0,2 до 0,5 м3. Конструкция данного вида экскаватора подразумевает быстрый съем рабочего оборудования – ковша и его замену на грейфер (грузозахватное приспособление), грузовые вилы, крюк, гидравлический молот.

Поэтому применение такого экскаватора целесообразно:

– на землеройных работах малого масштаба (ремонт подземных коммуникаций в коммунальном хозяйстве, электрических и газовых сетей и пр.),

– на планировочных работах малого масштаба (создание ровных, чистых поверхностей).

– для складывания материалов;

– для доставки и перемещения грузов;

– при проведении строительных и строительно-монтажных работ.

Движителем машины выступает мотор трактора-базы с гидравлическим приводом.

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы, отличаются довольно высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения.

Экскаваторы на автомобильном шасси:

Базой одноковшовых экскаваторов на автомобильном шасси служит грузовой автомобиль повышенной проходимостью, обладающий возможностью беспрепятственно двигаться по любым видам дорог или при их отсутствии (по бездорожью). Грузовики способны в короткие сроки передвигаться на значительные расстояния.

Область применения такого экскаватора: как правило, на землеройные работы среднего масштаба (очистка водоемов, каналов, строительство и ремонт дорожного покрытия, автомобильных трасс и пр.), а при смене рабочего оборудования (с ковша на другое) – также строительные и строительно-монтажные работы, складирование, доставка и перемещение грузов.

Основным рабочим оборудованием в большинстве случаев выступает обратная лопата с ковшом объемом от 0,04 до 1,5 м3. Реже встречаются модели, где имеется переход от прямой к обратной лопате за счет наличия поворотного ковша и телескопической стрелы. Некоторые модели могут комплектоваться сменным рабочим оборудованием: грейфером, грузовыми вилами, крюком, гидравлическим молотом.

В качестве движителя машины могут выступать моторы:

– отдельные моторы, установленные на поворотной платформе.

Мелкая работа на объектах вразброс

На данный момент такой тип работы встречается наиболее часто. В таком случае оптимальным вариантом для работы послужит мини-экскаватор с:

1. Пневмоколесным шасси.
2. Ковшом с емкостью не менее 0.015 и не более 0.1 метра кубического.
3. Глубиной зарывания от полутора до трех метров.
4. Производительностью за 1 смену от 40 до 50 кубических метров.

Работает техника по принципу: приехал, выполнил всю необходимую работу и уехал.

Нужно знать, к мини-экскаваторам по абсолютно всем параметрам относят сверхлегкие машины группы 0 на тракторном шасси.

Такой тип техники зачастую выполняют на тракторном шасси с постоянной навешенной бульдозерной лопатой. Что касается дополнительного оснащения, то вместо ковша используется:

1. Гидравлический молот.
2. Погрузчик.
3. Ножницы.

В некоторых случаях стрела с ковшом меняется на роющую цепь с твердосплавными зубьями и шнеками-отгребателями. То есть получается роторный траншейный экскаватор, который работает бесперебойно и чаще всего применяется для рытья узких, и возможно глубоких траншей, к примеру, для прокладки кабеля или коммуникационных труб.

Пневмоколесные экскаваторы:

Пневмоколесные одноковшовые экскаваторы обладают собственным шасси, которое опирается на колеса, оснащенные пневматическими шинами.

Пневмоколесные экскаваторы в большинстве случаев отличаются полным поворотом, оснащены выносными опорами, призванными предотвратить опрокидывание и сползание машины при загрузке ковша.

Они способны развивать самостоятельную скорость до 30 км/ч, а при буксировке грузовыми машинами – до 40 км/ч, однако по слабым грунтам передвигаются медленнее.

Пневмоколесные экскаваторы производятся различных размеров и могут иметь объем ковша от 0,04 до 1,5 м3 и более. Рабочим оборудованием выступают прямая или обратная лопата, грейфер, челюстной захват, гидравлический молот.

Основные выполняемые работы пневмоколесным экскаватором:

– землеройные работы среднего масштаба (разработка котлованов и траншей, рыхление грунта и пр.);

– планировочные работы среднего масштаба;

– строительные и строительно-монтажные работы;

– доставка и перемещение грузов.

Городское и загородное капитальное строительство

При рытье котлована под многоэтажку мини-экскаватором уже не обойдешься. Тут, по самому благоприятному экономическому расчету, нужна производительность не менее 200 куб. м за смену и возможность отвала «за спину» не сходя с места, иначе расчистка подъездных путей съест добрую долю выгоды.

В таких условиях лучший выбор – средний или средне-тяжелый полноповоротный экскаватор на пневмоколесном ходу. Ковш нужен сменный, с прямой и обратной лопатой. Из дополнительного оборудования необходимы отвал и гидромолот; для бурения, рытья траншей и пр. привлекается иная спецтехника.

Машины такого класса есть в модельных рядах всех перечисленных выше производителей и других. Если приобретать для себя, то лучше ориентироваться на поставщика, чтобы был он проверенным, надежным, обеспечивал нужный сервис и ремонт.

В последнее время на рынке техники такой категории неплохо продвигается экскаватор ЭОВ-4421 «Кирасир» на шасси КрАЗ-255 производства ПО «Красный экскаватор» в г. Киев. ТТД впечатляют: ковш 0,65 куб.м, производительность – 70-90 куб.м в час при расходе дизтоплива 6 кг/ч, богатый ассортимент дополнительного оборудования. Шасси – повышенной проходимости с глубиной преодолеваемого брода в 1 м. Запас хода по топливу – 500 км, т.е. ЭОВ-4421 можно гонять и за город.

Отзывы о машине превосходные, что не удивительно, т.к. машина эта изначально военная и производство ее начато было в СССР. К сожалению, сейчас ПО «Красный экскаватор», как и вся украинская экономика, переживает далеко не лучшие времена, и конца этому не видно. Дилеры в основном распродают машины из военных запасов в порядке конверсии.

Гусеничные экскаваторы:

Гусеничные одноковшовые экскаваторы оснащены специализированным шасси, включающим в конструкцию гусеничный движитель.

Гусеничные экскаваторы производятся исключительно с полным поворотом.

Их отличительные черты: повышенная проходимость и малое удельное давление на поверхность при достаточно большом весе техники. Они подходят для разработки торфа, выполнению задач на переувлажненных грунтах.

Гусеничные экскаваторы имеют низкую скорость движения, которая не превышает 15 км/ч, поэтому к месту работ их доставляют тягачами или на специальных прицепах.

К преимуществам гусеничных экскаваторов относят широкую конфигурацию ковша – их объемы варьируются от совсем малых (0,04 м3) до огромных (26 м3).

Перечень рабочего оборудования такого экскаватора довольно широк: прямая лопата, обратная лопата, драглайн (одноковшовый экскаватор с канатно-блочным оборудованием), грейфер, челюстной захват, гидравлический молот для рыхления грунта.

Основные выполняемые работы гусеничного экскаватора аналогичны пневмоколесному экскаватору:

– землеройные работы среднего и крупного масштаба (разработка котлованов и траншей, рыхление грунта и пр.);

– планировочные работы среднего масштаба;

– строительные и строительно-монтажные работы;

– доставка и перемещение грузов.

Гусеничные экскаваторы используются преимущественно в добывающей отрасли и в строительстве.

Популярные модели

Выпуском карьерной техники занимаются несколько известных зарубежных производителей. В России также производятся подобные машины. Среди лидеров по производству техники для работы на открытых месторождениях находятся компании Hitachi и Caterpillar. Приведем краткие характеристики современных популярных моделей этих брендов.

Хитачи

Компания Hitachi по объему продаж карьерных экскаваторов является лидером на мировом рынке. В модельном ряду — двухгусеничные гидравлические машины с объемами ковша от 1.15 до 43 м3. Некоторые характеристики моделей приведены в таблице.

На модели EX3600-6, EX5500-6 и EX8000-6, помимо дизельных, могут устанавливаться электрические моторы Hitachi TFOA-KK.

Традиционно, техника этого бренда отличается применением экономичных и надежных двигателей, эффективной гидравлической системы. Большое внимание уделяется надежности и долговечности поворотного узла. Работоспособность сохраняется в самом широком диапазоне внешних температур — и при +40?С, и при -50 ?С.

Caterpillar

Для карьерных работ компания Caterpillar предлагает гидравлические экскаваторы разной мощности, а также канатные, в которых применяется электрический мотор.

Гидравлические

Приведем характеристики некоторых моделей.

На модели 60хх опционально могут быть установлены электрические моторы вместо дизельных.

Канатные электрические

Не смотря, что гидравлические экскаваторы все чаще используются при работах в карьерах, канатные модели продолжают выпускаться, позволяя эффективно их использовать на вскрышных работах и добыче руды.

Канатный электрический карьерный экскаватор CAT 7295

Благодаря электрическому приводу и ковшам большой емкости, они позволяют перемещать значительные объемы грунтов, породы с низкой себестоимостью.

В таблице перечислены основные характеристики некоторых моделей:

Эффективное освоение месторождений напрямую зависит от качества и эффективности используемой техники. Большой выбор карьерных экскаваторов позволяет подобрать нужную модель, учитывая тип пород, с которыми придется работать, применяемый автотранспорт, условия эксплуатации и прочие факторы.

Шагающие экскаваторы:

Шагающий экскаватор представляет собой поворотную платформу на опорной плите с установленным на ней рабочим оборудованием шагающего экскаватора.

Дополнительно платформа оснащается лапами, обеспечивающими передвижение техники, которые при ее работе находятся в поднятом положении (не опираются на поверхность земли). Само движение осуществляется отрывом опорной плиты от грунта за счет опускания лап на землю, что представляет собой шаг машины (преимущественно вперед, но в некоторых моделях имеется и задний ход), после которого происходит поднятие лапы и возвращение ее в исходное положение для последующего опускания (хода). После чего цикл передвижения шагающего одноковшового экскаватора повторяется снова.

Шагающие экскаваторы обычно оснащены довольно крупными ковшами – от 15 до 40 м3, вылет стрелы может колебаться в пределах 65-150 м.

В качестве рабочего оборудования выступает исключительно драглайн.

Применяются экскаваторы шагающего типа:

– при вскрышных работах (удаление пустой породы с залежей полезных ископаемых);

– при разработке недр земли и полезных ископаемых;

– при перемещении добытых полезных ископаемых.

По типу ходовой части

Варианты устройства несущих шасси экскаваторов:

1. Плавучие – производят работы на водных поверхностях, под водой.

• шагающие, перемещающиеся на опорных лапах, либо башмаках;
• гусеничные;
• пневмоколесные;
• на рельсовом ходу;
• специализированные;
• на тракторном ходу;
• вездеходные.

3. Комбинированные – одновременно оснащенные (выдвижными, опускаемыми) шасси разных типов.

Полноповоротные экскаваторы:

У полноповоротных экскаваторов рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая, в свою очередь, устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные экскаваторы:

У неполноповоротных экскаваторов крепление рабочего оборудования к шасси производится с помощью поворотной колонки, чей монтаж подразумевает наличие поперечных направляющих. Как результат – перемещение колонки вместе с рабочим оборудованием возможно в правую и/или левую сторону с дальнейшей жесткой фиксацией, которая обеспечивает удобство эксплуатации и стойкость техники. Угол поворота ограничен и составляет 45-90 градусов. Остальные составляющие конструкции – кабина, двигатель и прочие механизмы, крепятся на неповоротном шасси.

В настоящее время в основном неполноповоротными производятся в основном экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

Экскаваторы с паровым двигателем:

Одноковшовые экскаваторы с паровым двигателем были популярны еще в начале прошлого века, т.к. их двигателем выступала паровая машина. Сегодня они полностью сняты с производства. Экскаваторы с паровым двигателем отличались высокими моментно-скоростными показателями.

Экскаваторы с двигателем внутреннего сгорания:

Экскаватор с двигателем внутреннего сгорания укомплектован собственным двигателем внутреннего сгорания, чаще всего работающим на дизельном топливе, что позволяет обеспечить автономность функционирования экскаватора.

Моментно-скоростные характеристики двигателя и рабочего оборудования одноковшового экскаватора с двигателем внутреннего сгорания не согласованы, что обуславливает использование согласующих передач, коими выступают:

Первые два типа оборудования характерны для механических машин, последний – для гидравлических.

Практически все типы данных машин оснащены одним двигателем, исключение составляют лишь тяжелые экскаваторы для карьерных работ, которые могут включать в себя два двигателя. При этом существуют такие конструкции техники:

– оба двигателя размещаются на поворотной платформе;

– один из двигателей располагается на гусеничном шасси и применяется исключительно для движения самого экскаватора, а второй – на поворотной платформе.

Если нет альтернативы

При особо тяжелой работе рынок может предложить один вариант техники CAT, изготовителем которой выступает США. Такая машина без особого труда справиться с разрушением прочных и устойчивых конструкций, старых построек и так далее. В целом выполнит работу, с которой не справиться иная модель. Ну или в крайнем случае просто не покажет необходимой окупаемости, так что использовать ее будет крайне не выгодно.

Нужно понимать, что такой тип машины расходует немало топлива, так как абсолютно вся избыточная мощность двигателя уходит на привод, в движение тяжелого, и довольно прочного железа. Что касается обслуживания, то ежегодно такая машина требует от владельца порядка шести тысяч долларов. К недостаткам модели относят слабую проходимость, это в первую очередь связанно с огромной массой конструкции.

Но с другой стороны лишь такая модель в состоянии превратить старый военный аэродром с блиндажами, капонирами и бетонкой, рассчитанной на прием стратегических ракетоносцев, в участок земли, пригодный для хозяйственного использования, а после этого перебраться на следующий объект в работоспособном состоянии.

Электрические экскаваторы:

У одноковшовых электрических экскаваторов в качестве привода используется электрический двигатель, энергия в который подается от внешнего источника питания (от сети или от генератора).

Экскаваторы с питанием от электросети используются в большинстве своем для карьерных работ. Их преимуществом считается экономичность и экологичность. Техника с генераторами используются на работах в водоемах.

Что представляет собой экскаватор и каким он бывает

В любую эпоху землеройные работы были не только самыми необходимыми, но еще и наиболее трудоемкими. Поэтому с глубокой древности многие люди думали над тем, как облегчить этот тяжелый труд и ускорить процесс.

Одним из первых был Архимед. Он сконструировал много полезных устройств, среди которых были и машины с ковшами, предназначенные для копания грунта. Римские завоеватели называли их экскаваторами (лат. Excavao – делать углубление, долбить).

В эпоху Леонардо да Винчи применение экскаваторов было обыденным делом, но тогда использовались совершенно простые землеройные машины, которые отдаленно напоминали первые аналоги этого устройства. В первой половине позапрошлого века появились первые прародители экскаватора, которые были необходимы для проведения строительства железных дорог. Эти машины использовались на расчистке каналов и фортификационных работах. Ковши приводились в действие мускульной силой людей или животных. На Востоке об экскаваторах узнали от Марко Поло. Он рассказал о чудо-технике китайскому императору, за что был удостоен особого благоволения.

В середине XIX века на экскаваторах появляются механические, а точнее, паровые, двигатели. Первую такую машину в 1843 году сконструировал в США инженер Джеймс Отис, бывший прямым потомком одного из «отцов нации» периода Гражданской войны. Экскаватор с 15-сильным мотором выбирал за час 40 – 50 кубов грунта. Даже по современным понятиям это совсем не плохо! Он заменял полсотни землекопов. Одну из первых моделей, довольно поврежденную, до сих пор можно увидеть в музее.

Первые экскаваторы с паровыми двигателями работали на всемирно известных стройках – в Египте, на прокладке Суэцкого канала, и в России, на Николаевской железной дороге. Правда, отечественные чиновники не слишком радовались механизации труда. Использование крепостных и арестантов было намного дешевле. В 1848 году все 4 «николаевских» экскаватора продали Демидовым. Предприимчивые дельцы поставили машины на производство вскрышных работ, где они оказались очень эффективными. После того, как экскаваторы Отиса появились на Урале, там начало развиваться тяжелое машиностроение.

Слово экскаватор было взято из латинского языка и дословно может переводиться как техника для долбления. Это землеройная машина, позволяющая вынимать и разрабатывать грунт. Грунтовые поверхности могут быть как мягкими, так и скальными, ограничений нет.

Классификация экскаваторов

Существует много различных классификаций экскаваторов, в зависимости от критериев, по которым сделана градация техники. При этом одна и та же машина может присутствовать в разных списках.

• Нестандартные экскаваторы: обзор моделей и цен

По применению:

• самоходные – имеют собственное базовое шасси для перемещения на объект.
• полусамоходные – передвигаются только на небольшие расстояния в рабочей зоне.
• ограниченно-самоходные – для переезда в пределах рабочей зоны им требуются специальные пути, например, рельсы.

По типу ходового устройства можно арендовать экскаватор:

• гусеничный – они отличаются повышенной проходимостью и устойчивостью; для работы на слабых грунтах ставятся гусеницы с увеличенной опорной поверхностью;
• пневмоколесный – такие машины имеют высокую маневренность, могут самостоятельно доехать до рабочей площадки;
• на шасси автомобильного типа – эта спецтехника отличается более мощным двигателем, повышенной транспортной скоростью, прочной рамой с низким центром тяжести;
• на серийном грузовом автомобиле;
• на серийном (обычно колесном) тракторе;
• рельсовые;
• шагающие.

По типу основного двигателя:

• дизельные;
• электрические;
• карбюраторные;
• паровые.

В настоящее время на экскаваторы ставятся в основном дизельные и электрические двигатели, как наиболее экономичные. Дизельные используются в условиях периодической смены места работы. Электрические применяются на машинах, работающих на постоянном месте (в карьере). По количеству двигателей:

• одномоторные – все механизмы экскаватора приводятся в действие одним мотором, или несколькими, которые приводят в движение один вал;
• многомоторные – для каждого механизма или узла есть свой двигатель.

По назначению:

• Строительно-универсальные. В этой группе можно снять экскаватор с ковшом емкостью до 3 м3. Используются для земляных работ.
• Карьерные. Работают с ковшами емкостью 2 – 8 м3. Предназначены для разработки месторождений в карьерах.
• Вскрышные. Имеют ковши емкостью от 6 м3. Применяются для снятия верхних слоев пород.
• Специальные. К ним относятся подземные, туннельные, торфяные, подводные, разрушители, спасательные, болотные, железнодорожные.

По исполнению рабочего органа:

• с гибкой подвеской – стрела (у некоторых – и ковш) подвешена на стальных канатах и с их же помощью приводится в действие;
• с жесткой подвеской – все элементы рабочего оборудования находятся в шарнирном соединении между собой; для привода в действие используются гидроцилиндры.
• с телескопическим оборудованием – работа осуществляется посредством выдвижения и втягивания стрелы.

По углу поворота стрелы:

• Полноповоротные (на 360 град).
• Неполноповоротные (меньше 360 град).

По типу рабочего цикла:

• Циклические – одноковшовые.
• Непрерывного действия – траншейные с зубчатой цепью, с фронтальной цилиндрической или дисковой фрезой, многоковшовые роторные.

По типу привода ковша:

• Механические – почти не используются.
• Гидравлические – наиболее распространенные.
• Электрические – с питанием от ЛЭП, сверхтяжелые.
• Дизель-электрические – автономные тяжелые и особо тяжелые.

По типу ходовой части:

• Пневмоколесные – на колесном оригинальном шасси.
• Гусеничные – то же, на гусеничном.
• Навесные – на серийном автомобильном или тракторном, гусеничном или колесном шасси.
• Катковые и лыжные передвижные (сейчас не применяются).
• Шагающие.
• Плавающие – драги ковшовые, рыхлящие, грейферные или эрлифтовые.
• Рельсовые – карьерные, портовые экскаваторы-краны и железнодорожные.
• Подземные – работают в шахтах на перегрузке вырубленной породы. Могут объединяться со щитом в проходческий комбайн.

Техника безопасности

При работе на экскаваторах отечественного и импортного производства необходимо будет ознакомиться с инструкцией по технике безопасности, которая разработана непосредственно для конкретной модели.

Необходимо перед началом первой работы ознакомиться со значением специальной информации, которая расположена на агрегатах и корпусе экскаватора. Во всех опасных местах будут присутствовать таблички предупреждения на машине, и иметь сопроводительные надписи, которые обозначают степень и уровень возможностей опасности:

• Предостережение, сигнализировать будет о возможной вероятности наступления потенциальной опасности, вследствие которой непринятие необходимых действий обернется потенциально возможными получениями малых или средних увечий.
• Предупреждение, предназначено для обращения внимания на потенциальную вероятность довольно опасной ситуации, которая может обернуться тяжелой травмой или летальному исходу, если для предосторожности не принять необходимые меры.
• Опасность, сигнализирует о неотвратимости возникновения особо опасного случая, в случае которого пренебрежение необходимыми мерами безопасности может повлечь за собой тяжелые увечья или смерть.

Таблички, которые имеются на всех экскаваторах, применяют надписи и рисунки для визуального предупреждения и для исполнения являются обязательными.

Не стоит путать таблички по технике безопасности с информационными надписями по правилам эксплуатации экскаватора. Использовать необходимо все знания для исключения несчастных случаев и для правильной работы на экскаваторе.

Перед началом работы оператор (машинист) экскаватора должен получить:

• Максимально точные указания об условиях работы (наличие препятствий, расположение надземных линий электропередач, наличие подземных коммуникаций и их места прохождения и т.п.).
• Технологическую карту работы экскаватора.
• Инструкцию по технике безопасности (введенную в действие приказом по строительному управлению).

Прежде чем начать работу на экскаваторе машинист обязан:

• убедиться в исправности машины; работать на не исправном экскаваторе запрещается;
• убедиться, что все вращающиеся детали — зубчатые, цепные, ременные передачи, маховики и т. п. — ограждены кожухами или недоступны для рабочих; работать на экскаваторе при снятых ограждениях движущихся или вращающихся деталей запрещается;
• проверить состояние сигнала; приступать к работе при неисправном сигнале не разрешается;
• получить от машиниста, сдающего смену, сведения о наличии каких-либо неисправностей на экскаваторе и добиться ликвидации этих неисправностей;
• убедиться в наличии исправного инструмента;
• убедиться в прочности всех соединений (шпоночных, клиновых, болтовых и др.), а также соединений трубопроводов систем управления и при необходимости укрепить их;
• проверить исправность тормозов и канатов; работать с неисправными тормозами и канатами запрещается;
• проверить исправность рычагов управления и установить их в нейтральное положение;
• смазать экскаватор в соответствии с картой смазки, приведенной в инструкции по эксплуатации экскаватора.

Только после того, как машинист убедиться в полной исправности экскаватора, он с другим обслуживающим персоналом начинает заправку экскаватора. При этом соблюдены должны быть следующие требования безопасности:

• заправлять двигатель и гидросистему топливом и маслом следует только при естественном освещении; в крайнем случае можно произвести заправку ночью, но при электрическом освещении;
• во время заправки машины топливом запрещается курить, пользоваться спичками, керосиновыми лампами и другими источниками открытого огня;
• после заправки экскаватора все детали, облитые топливом или маслом, должны быть насухо вытерты, а пролитое возле экскаватора топливо тщательно засыпано песком;
• запрещается открывать бочку с топливом, ударяя по пробке металлическим предметом;
• воспламенившееся около машины топливо запрещается тушить водой; для тушения загоревшегося топлива следует использовать огнетушитель, который обязательно должен быть на экскаваторе, а также песок, брезент и т. п.

Требования безопасности при запуске двигателя и во время его работы

Перед непосредственным запуском двигателя должен убедиться машинист в его исправности, а также в исправности всех пусковых устройств двигателя:

• двигатель, а также жидкотопливный пусковой двигатель не должны иметь течи топлива, масла и воды, также пропусков выхлопных газов в соединениях всасывающих и выхлопных патрубков с блоком двигателя;
• баллоны со сжатым воздухом и их арматура пневматических пусковых устройств должны быть в полной исправности; утечка сжатого воздуха не допускается;
• электропроводка и пусковая кнопка электростартера должны быть в полной исправности; при нажатии кнопки электростартер должен немедленно включиться; утечка тока в проводах и клеммах, а также искрообразование не допускаются;
• рычаги механизмов жидкотопливного пускового двигателя должны легко и надежно переключаться; при положительной температуре наружного воздуха пусковой двигатель должен легко заводиться.

Сам машинист экскаватора должен заводить двигатель.

Одноковшовые экскаваторы

Одноковшовые экскаваторы, как наиболее многочисленные и распространенные, выпускаются в большом многообразии. Поэтому у них существует несколько «своих» классификаций.

По размерной группе:

• «0» — особо легкая – ковш объемом до 0,1 куб.м., мощность 10 – 40 л.с., вес до 3 тн.
• «1» — легкая-1 – 0,15-0,4 куб.м., 30 – 50 л.с., 5 – 6 тн.
• «2» — легкая-2 – 0,25 – 0,6 куб.м., 40 – 60 л.с., 8 -9 тн.
• «3» — средняя-1 – 0,3 – 1,0 куб.м., 50 – 80 л.с., 10 – 12 тн.
• «4» — средняя-2 – 0,65 – 1,6 куб.м., 80 – 130 л.с., 19 – 30 тн.
• «5» — тяжелая-1 – 1,2 – 2,5 куб.м., 100 – 200 л.с., 30 – 40 тн.
• «6» — тяжелая-2 – 1,6 – 4,0 куб.м., 200 – 350 л.с., 55 – 60 тн.
• «7» — особо тяжелая-1 – 2,5 – 6,3 куб.м., 300 – 500 л.с., 80 – 100 тн.
• «8» — особо тяжелая-2 – 5,0 – 10,0 куб.м., 400 – 800 л.с., 100 – 160 тн.

Экскаваторы с массой более 8 тн относятся к сверхтяжелым. Их проектируют по индивидуальным заданиям.

По типу конструкции, несущей ковш:

• Ломающаяся стрела – самая популярная на универсальных машинах, приводится в движение гидравликой.
• Шарнирная стрела – тяжелая, громоздкая, но подвижная и прочная. Применяется на технике 5-й размерной группы и выше. Именно такая стояла на экскаваторе Отиса.
• Телескопическая стрела – работает так же, как стрела автокрана. На экскаваторах используется только в тех случаях, когда требуется большая жесткость конструкции.
• Качающаяся мачта – ажурная, но достаточно жесткая система. Обычно к ней на тросах присоединяется ковш. Он волочится по земле и опрокидывается тоже с помощью тросов. Это драглайн, используется на карьерных добывающих или вскрышных шагающих экскаваторах. На плавучих машинах или экскаваторах-погрузчиках на такой мачте может быть подвешен грейфер.

По типу рабочего органа:

• Ковш – вгрызается в грунт, часто делается с откидным днищем.
• Ковш прямая или обратная лопата – загребает грунт.
• Грейфер – опускается на грунт сверху, захлопывается и захватывает его.
• Короб (перегрузочный ковш) – подбирает разрыхленный грунт.

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.

Распространённые модели экскаваторов:

• ТВЭКС TVEX 140W (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 90 кВт, вид трансмиссии – гидростатический, объём экскаваторного оборудования – 0,5-0,8 м3, показатель ширины – 2550 мм, показатель эксплуатационной массы – 14 400 кг);
• ТВЭКС ЕТ-16 (тип экскаватора – гусеничный, мощность силовой установки – 90 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,4-0,65 м3, предельная скорость движения – 2-4 км/ч, показатель эксплуатационной массы – 15,3 т);
• Уралвагонзавод ЭО-5126 (тип экскаватора – гусеничный, мощность силовой установки – 180 л.с., объём экскаваторного оборудования – 1,42 м3, глубина и радиус копания – 6,2 и 9,6 м, габаритные характеристики – 10 600 на 3170 на 3500 мм, показатель эксплуатационной массы – 32 т);
• Уралвагонзавод ЭО-33211А (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 150 л.с., объём экскаваторного оборудования – 0,85 м3, глубина и радиус копания – 5,8 и 9,2 м, габаритные характеристики – 9550 на 2500 на 3500 мм, показатель эксплуатационной массы – 18 т);
• Эксмаш E140W (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 91 л.с., объём экскаваторного оборудования – 0,8 м3, глубина и радиус копания – 5,1-5,9 и 8,6-9,4 м, габаритные характеристики – 8050 на 2520 на 3062 мм, показатель эксплуатационной массы – 13,2-13,5 т);
• Case CX130B (тип экскаватора – гусеничный, мощность силовой установки – 70,9 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,8 м3, параметр предельной глубины копания – 5,54 м, предельный вылет при копании – 8,31 м, максимальная разгрузочная высота – 6,39 м);
• Case CX290B (тип экскаватора – гусеничный, мощность силовой установки – 154 кВт, объём экскаваторного оборудования – 1,7 м3, параметр предельной глубины копания – 7,58 м, предельный вылет при копании – 10,67 м, максимальная разгрузочная высота – 7,09 м);
• Case W125 (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 84 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,57 м3, параметр предельной глубины копания – 4,84 м, предельный вылет при копании – 9,08 м, максимальная разгрузочная высота – 6,51 м);
• Case W185 (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 118 кВт, объём экскаваторного оборудования – 1,05 м3, параметр предельной глубины копания – 5,6 м, предельный вылет при копании – 9,2 м, максимальная разгрузочная высота – 6,6 м);
• Volvo EW 140 (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 76,5 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,75 м3, параметр предельной глубины копания – 5,6 м, предельный вылет при копании – 9 м, характеристика вырывного усилия – 88 кН, показатель эксплуатационной массы – 12,8-15,2 т);
• Volvo EW 170 (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 118 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,94 м3, параметр предельной глубины копания – 6,4 м, предельный вылет при копании – 9,6 м, характеристика усилия отрыва на ковше – 125,4 кН, показатель эксплуатационной массы – 16-18,1 т);
• Volvo EW 210C (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 120 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,9-1,1 м3, параметр предельной глубины копания – 6,5 м, предельная высота подъёма – 10,1 м, характеристика усилия отрыва на ковше – 124,2 кН, показатель эксплуатационной массы – 19,9-22,2 т);
• Volvo EW 140C (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 91 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,94 м3, параметр предельной глубины копания – 5,7 м, предельный вылет при копании – 9,3 м, характеристика вырывного усилия – 89,5 кН, показатель эксплуатационной массы – 14,4-15,8 т);
• Volvo EW 140B (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 92 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,75 м3, параметр предельной глубины копания – 5 м, предельный радиус копания — 8,4 м, габаритные характеристики – 7,8 на 2,54 на 3,37 м, показатель эксплуатационной массы – 15,4 т);
• Hitachi EX 125WD (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 107 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,19-0,5 м3, предельный радиус копания – 7,6-7,8 м, габаритные характеристики – 6970 на 3490 на 3600 мм, показатель эксплуатационной массы – 12,2 т);
• Hitachi EX 100WD (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 81 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,19-0,59 м3, предельный радиус копания – 7,4-7,7 м, габаритные характеристики – 7110 на 3490 на 3020 мм, показатель эксплуатационной массы – 10,6 т);
• Hitachi ZAXIS 180W (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 90,2 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,7 м3, предельный радиус копания – 9,5 м, характеристика колёсной базы – 2650 мм, показатель эксплуатационной массы – 18,6 т);
• Hitachi ZAXIS 160W (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 90,2 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,6 м3, предельный радиус копания – 9 м, показатель высоты выгрузки – 6350 мм, характеристика колёсной базы – 2550 мм, показатель эксплуатационной массы – 15,7 т);
• Hitachi ZX 140W (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 90,2 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,6 м3, предельная глубина копания – 4610-5770 мм, параметр усилия на ковше – 99 кН, показатель эксплуатационной массы – 16,5 т);
• Hyundai R 140W-9S (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 84 кВт, объём экскаваторного оборудования – 0,53 м3, предельная глубина копания – 4650 мм, максимальная высота копания – 8400 мм, габаритные характеристики – 7760 на 2500 на 3140 мм, показатель эксплуатационной массы – 13,7 т);
• Hyundai R 200W-7 (тип экскаватора – колёсный, мощность силовой установки – 124 кВт, объём экскаваторного оборудования – 1,16 м3, предельная глубина копания – 6380 мм, максимальная высота копания – 9870 мм, габаритные характеристики – 9520 на 2490 на 3410 мм, показатель эксплуатационной массы – 20,5 т).

Особенности и конструкция поворотного устройства

ДВС устанавливается на подвижной платформе. Мотор оснащен системой жидкостного охлаждения, вентиляторы работают на автоматическом приводе, хотя предусмотрена кнопка принудительного запуска. С целью увеличения или уменьшения потребления топлива техника комплектуется турбокомпрессорами. Рабочие механизмы приводятся в действие за счет двигателя и трансмиссии. Последняя на современных экскаваторах предусмотрена электрическая или гидравлическая.

Поворотная платформа располагается на шасси. Она способна делать оборот на 360°. На ней установлены кабина и система гидравлики (электропривод). Скорость регулируется за счет варьирования давления в масле. Для предотвращения случайного движения предусмотрены тормоза.

Конструкция поворотно-опорного узла включает детали вращения. Сегодня для комплектации используются шарики (на более старых моделях идут катки). В поворотном механизме предусмотрены 2 кольца (скреплены посредством болтов). Он жестко закреплен на платформе, шарики разграничены специальным сепаратором. Назначение этой детали заключается в предотвращении заклинивания в ходе работы.

Важно: шариковые поворотные прогоны обладают меньшим весом, демонстрируют сниженное сопротивление вращению. Они устанавливаются в 1-2 ряда.

Современные экскаваторы

Среди всех видов спецтехники, экскаватор является самым популярным и быстроокупаемым. Поэтому неудивительно, что он же лидирует и по числу продаж. Существует очень много разновидностей землеройных машин данного типа. Они различаются не только по своим техническим характеристикам, но и по размерам. Есть модели, которые могут нести на руках несколько взрослых мужчин. Зато другие превышают размеры одноэтажного дома. Притом, они не обязательно шагающие, как принято думать. Все три самых крупных в мире – на гусеничном ходу. Это Bucyrus-Erie 1850-В «Big Brutus», Bagger 288 и Marion 6360 «Captain». Первые два, одноковшовые, еще работают. А «Капитан» уже в Арканзасском техническом музее. Самый легкий из этой тройки весит 12 000 тонн.

Экскаваторы используются в разных условиях, для выполнения самых различных работ. Модификаций так много, что даже опытный инженер-механик вряд ли сможет их перечислить. Например, одни машины предназначены для срезания плодородного слоя почвы. Другие работают под водой. Третьи – под землей.

Эрлифтом называется устройство, предназначенное для подъема грунта с большой глубины. Воздух подается в нижний конец трубы, его поднимающиеся пузыри тянут вверх воду и, вместе с ней, грунт, который должен быть мягким или сыпучим. Эффективность эрлифта прямо пропорциональна его глубине, которая может доходить до 6 км. Труба в таких случаях поддерживается промежуточными поплавками.

Но, разумеется, самые популярные экскаваторы – универсальные. Это мощные одноковшовые машины, на пневмоколесном или гусеничном ходу, с ломающейся стрелой и гидроприводом. Используются, чаще всего, в строительстве.

Если на такую технику поставить еще и бульдозерный отвал, то получится экскаватор-бульдозер с расширенными функциональными возможностями. А если фронтальный ковш, то будет экскаватор-погрузчик – тоже очень востребованная машина, в чем нетрудно убедиться на примере всем известного ЭО-2626.

Популярность экскаваторов обусловлена не только частой необходимостью выполнения земляных работ. Практически все модели поставляются со сменными рабочими органами: перфоратором, гидромолотом, буром, ножницами, захватом, вилами, долотом, рыхлителем и другими. С таким комплектом одноковшовый экскаватор превращается в универсальную и очень востребованную машину.

Машина с ковшом

Последняя бука буква «р»
Ответ на вопрос «Машина с ковшом «, 7 букв: скрепер

Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова скрепер

Машина для копания, перевозки и укладки грунта

Прицепной «коллега» бульдозера

Землеройная машина с большим ковшом для срезания и перевозки в отвал заданного слоя грунта, применяется в дорожном строительстве

Машина для выравнивания грунта

Определение слова скрепер в словарях

Википедия Значение слова в словаре Википедия Скре́йпер , скре́пер — землеройно-транспортная машина , предназначенная для послойной резки грунтов, транспортировки и отсыпки их в земляные сооружения слоями заданной толщины. Поскольку при движении по насыпи скреперы своими колёсами уплотняют отсыпанные.

Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г. СКРЕПЕР (англ. scraper, от scrape — скрести) прицепная, полуприцепная или самоходная землеройнотранспортная машина, которая рабочим органом — ковшом вместимостью до 25 м3 — послойно срезает грунт с поверхности, транспортирует его и разгружает в отвал или.

Толковый словарь русского языка. Д.Н. Ушаков Значение слова в словаре Толковый словарь русского языка. Д.Н. Ушаков скрепера, м. (англ. scraper, букв. скребок) (тех). Машина с широким и длинным ножом в нижней части для различных земляных работ (рытья канав, разровнения поверхности земли и тж д.). Приспособление для доставки, подгребания ископаемого из забоя к вагонеткам.

Большая Советская Энциклопедия Значение слова в словаре Большая Советская Энциклопедия (англ. scraper, от scrape ≈ скрести), землеройно-транспортная машина, которая рабочим органом ≈ ковшом послойно срезает грунт с поверхности, транспортирует его и разгружает в отвал или разравнивает. Применяется в строительстве, главным образом при планировочных.

Примеры употребления слова скрепер в литературе.

В них уложены миллионы кубометров земли, и все это — дело землесосов, скреперов или же экскаваторов, работающих с транспортом.

Когда же мы приступили к первым грандиозным стройкам, то взялись за это не с помощью лопат, а имея уже электрические ковши-великаны, стальные экскаваторы, бульдозеры, скреперы, земснаряды и другие специальные механизмы.

Федоров и Недорезов, вопросы задавали про скрепер, а я серьезно на них отвечал, благо чувствовал я скрепер всеми частями своего тела, более всего спиной — тяжеловаты были его детали, особенно дышло!

На этих стройках работали исполинские стальные муравьи — скреперы, могучие бульдозеры, армия саморазгружающихся машин, бетономешалок, похожих на дом, — словом, невиданная во времена Днепростроя новая техника, позволившая вооруженным ею людям выполнить титанические задания.

Скрепер с тихим урчаньем двигается к гире, но, упершись в нее, останавливается, как и было намечено.

Источник: библиотека Максима Мошкова

Особенности функционирования гидросистемы

Она действует за счет насосов (аксиально-поршневых или шестеренных моделей). Они установлены на ДВС. В действие их включает повышающий редуктор. На ДВС предусмотрен насос, он отвечает за функционирование гидроусилителей управления. Его включают в работу шестерни механизма газораспределения.

Функционирует гидросистема за счет масла. Оно различается по вязкости и температуре застывания на летнее и зимнее. Обязательно предусмотрены фильтрационные элементы, которые очищают техническую жидкость перед возвратом ее в бак. Также в гидравлической системе имеются клапаны-предохранители. Их задача заключается в защите от высокого давления. Предусмотрены и перепускные клапаны на выносных опорах, обеспечивающие отвод жидкости.

Стрела приводится в действие цилиндрами с 2-сторонним принципом работы. Они отвечают за ее повороты. Штоки цилиндров оснащены проушинами, соединенные с узлами деталей, которыми управляет механизм.

В современных экскаваторах гидравлические системы используются и в трансмиссии. Ведущая пара колес оснащена аксиально-поршневыми движками. Скорость езды экскаватора напрямую определяется давлением в гидросистеме. Оно регулируется за счет числа оборотов ДВС. На управлении руля предусмотрен усилитель. Тормоз на ковше и колесах тоже работает за счет гидравлики.

Принцип устройства ходовки

Главными назначениями этого элемента конструкции являются обеспечение движения и перенаправление нагрузки к опорной поверхности от узлов управления и ковша. Современные экскаваторы выпускаются в 2 вариантах:

• колесные;
• гусеничные.

В первом случае в состав узла входят 2 моста с приводом. На передней оси предусмотрены подвижные кулаки, которые отвечают за возможность поворота в процессе езды. Также на управляемом мосту есть стабилизаторы, задача которых заключается в обеспечении поперечной устойчивости техники. Преимуществом спецмашин на колесном ходу можно назвать скорость движения. Экскаваторы на пневмошинах способны быстрее перемещаться между разными рабочими объектами без привлечения дополнительных видов транспорта. Колеса дополнены приводом с индивидуальными гидромоторчиками или же работают от единого ДВС, подвески нет. Для увеличения крутящего момента в ступицах предусмотрены редукторы планетарного типа.

Важно: на колесных моделях бывают тормоза с пневмоприводом. Сжатый воздух подается через компрессор, который установлен в двигателе. Пневматика также обеспечивает работу механизма блокировки дифференциала, подключает передний мост (при буксировке – к тормозной системе машины-тягача).

Гусеничные экскаваторы укомплектованы специальными механизмами, которые отвечают за варьирование колеи, улучшают устойчивость техники. Такие модели характеризуются невысокой скоростью передвижения. При перемещении на дальние расстояния используются трейлеры для их перевозки. При землеройных работах на болотах применяются расширенные гусеницы. Их устанавливают на ведущих колесах и катках.

Типы одноковшовых экскаваторов и преимущества спецтехники с гидравлическим приводом (видео)

Экскаватор представляет собой землеройную машину, главными функциями которой являются разработка (иными словами – копание) грунта и его последующая загрузка в отвал либо в кузов того или иного транспортного средства, к примеру, самосвала. Экскаваторы стали высокоэффективной заменой рабочим-землекопам, успешно справившись с механизацией их непростого ручного труда и внеся весомый вклад в рост производительности земляных работ.

Содержание обзора

По количеству ковшей экскаваторы делят на одноковшовые и многоковшовые. Наиболее широкое применение в строительной сфере, при разработке месторождений и в ряде других отраслей человеческой деятельности находят одноковшовые модели экскаваторов, поэтому дальше речь пойдёт только о них.

Конструкция одноковшового экскаватора

К числу базовых элементов классического одноковшового экскаватора относят ходовое устройство 1, рабочее оборудование 2 и поворотную часть 3 (рисунок 1).

Рисунок 1. Элементарная схема одноковшового экскаватора

Функциями ходового устройства 1 являются передвижение машины и передача на грунт веса самого экскаватора, а также нагрузок, которые неизбежно появляются во время работы. Рабочее оборудование – целый комплекс узлов, обязательно включающий рабочий орган (им может быть не только обычный ковш, но и грейфер, крюк либо нечто иное) и отвечающий за функционирование последнего в зоне работы экскаватора.

Поворотная часть 3 включает:

• поворотную платформу (ей бывает отведена роль основания, где располагаются перечисленные ниже узлы);
• силовой агрегат (двигатель);
• рабочее оборудование;
• основные механизмы.

Одноковшовые экскаваторы с гидравлическим приводом

Экскаваторы с гидравлическим приводом (рис. 1.1) на современном уровне составляют большую часть одноковшовых строительных экскаваторов. Практика показала, что по сравнению с механическими экскаваторами при одинаковой мощности двигателя, гидравлические имеют на 20 — 30% меньшую металлоемкость и значительно более высокую производительность. Объясняется это меньшей металлоемкостью гидровлического привода относительно механического. Во время работы гидровлический привод экскаватора обеспечивает принудительное перемещение рабочего оборудования в любом направлении с заданными скоростями, большое количество основных и вспомогательных движений рабочего оборудования, различные углы поворота рабочего оборудования, что позволяет не только повысить производительность, но и расширить технологические возможности .

Основные виды рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов приведены на рис. 1.2. Схема гидравлического экскаватора с оборудованием «прямая лопата» приведена на рис. 1.2, а. Рабочее оборудование имеет шарнирно закрепленную на поворотной платформе стрелу 2, к которой шарнирно присоединена рукоятка 4. К рукоятке 4 прикреплен ковш 6. Гидроцилиндры 1, 3 и 5 возвращают все элементы.

Рис. 1.1 — Общий вид гидравлического экскаватора с оборудованием «прямая лопата»

Почти 90% всех гидравлических экскаваторов изготавливают с рабочим оборудованием «обратная лопата» (рис. 1.2, б). К стреле 2 шарнирно прикрепляют рукоятку 4, к которой прикрепляют ковш 6. Все элементы управляются гидроцилиндрами 1, 3 и 5.

На гидравлический экскаватор можно установить и грейферный ковш (рис.1.2, в). При разработке он погружается в грунт принудительно с помощью гидроцилиндров рабочего оборудования. Это позволяет разрабатывать как сыпучие так и твердые грунты. Створками ковша 6 управляют с помощью гидроцилиндра 7. Когда необходимо обеспечить большое вертикальное перемещение грейферного ковша, между рукояткой и ковшом дополнительно монтируют телескопическую штангу (например, при строительстве подземных сооружений методом «стена в грунте»).

Рис.1.2 — Основные виды рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов:

a, б — соответственно «прямая» и «обратная» лопаты; в — грейфер; 1 — гидроцилиндры подъема и опускания стрелы; 2 — стрела; 3, 5 — гидроцилиндры поворота соответственно рукоятки и ковша; 4 — рукоятка; 6 — ковш; 7 — гидроцилиндр управления створками ковша

До 6% гидравлических экскаваторов изготавливают с телескопическим рабочим оборудованием. Такие экскаваторы универсальнее, их можно применять для планирования склонов, зачистки дна, стенок котлованов и др.

Конструктивные схемы гидравлических экскаваторов с оборудованием «обратная лопата» 3 размерной группы приведены на рис. 1.3. На поворотной платформе шарнирно прикреплена главная стрела 6, подъем стрелы осуществляется гидроцилиндрами 11. На рукоятке 8 шарнирно прикреплен ковш 10, он может возвращаться гидроцилиндром 9.

Гидравлические экскаваторы оснащают переменным оборудованием гидро- или пневмомолот и применяют такие экскаваторы для уплотнения дна котлованов и разработки мерзлых грунтов.

Рис. 1.3 — Конструктивные схемы гидравлических гусеничных экскаваторов 3-й размерной группы ЭО-3122 (а) и ЭО-3121 (б) с оборудованием обратная лопата:

1 — ходовая тележки; 2 — поворотная платформа; 3 — капот; 4 — силовая установка; 5 — кабина; 6 — главная стрела; 7, 9, 11 — гидроцилиндры рукоятки, ковша и стрелы; 8 — рукоятка; 10 — ковш

Техническая производительность, м³ / ч, одноковшовых экскаваторов при копании грунтов составляет:

где q — вместимость ковша, м3;

Kн — коэффициент наполнения ковша,

Kн = 0,9 … 1,2; Kp — коэффициент рыхление почвы, Kp = 1,15 … 1,4;

tц — продолжительность рабочего цикла, с.

Применение экскаваторов

В наши дни ни одна стройка не обходится без применения тех или иных экскаваторов. Высокий уровень производительности, надежность, возможность реализации земляных работ даже в самых непростых условиях позволяют применять данные машины в разных сферах. Одноковшовые экскаваторы успешно применяют для:

• подготовки траншей и котлованов;
• подготовки выемок, рытья каналов;
• возведения дамб;
• очищения строительных участков;
• вскрышных работ;
• отсыпки насыпей с использованием боковых резервов;
• осуществления планировочных работ;
• дробления скальных пород;
• рыхления замерзшего грунта;
• погрузки и разгрузки различных материалов;
• очистки каналов во время их эксплуатации;
• обратной засыпки грунта;
• уплотнения грунта в пазухах и т.д.

Экскаватор можно брать на вооружение при разработке земли как выше уровня площадки, где он стоит на момент совершения работ, так и ниже рассматриваемого уровня.

Рисунок 2. С одноковшовым экскаватором можно легко организовать разработку грунта как выше, так и ниже уровня площадки, где он расположен

• эффективно функционировать в стесненных условиях,
• раскапывать грунт под слоем воды,
• осуществлять выгрузку выкопанной земли в кузов автомобиля,
• отсыпать его на большом расстоянии от точки разработки в отвал,
• осуществлять заключительную отделку уклона и поверхности стенок котлованов, траншей,
• с высокой точностью производить планировку горизонтальной плоскости строительных участков, дна котлованов.

Классификация

Одноковшовые экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности.

По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности

Полноповоротные

Схема полноповоротного экскаватора

Рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая, в свою очередь, устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные

Рабочее оборудование закрепляется на шасси с помощью поворотной колонки. На многих машинах подобного типа поворотная колонка монтируется на поперечных направляющих, что позволяет перемещать её вместе с рабочим оборудованием вправо-влево с последующей жёсткой фиксацией для более удобного положения рабочего оборудования. Поворот рабочего оборудования осуществляется на угол 45—90 градусов от начального положения. Двигатель, механизмы, кабина машиниста размещены на неповоротном шасси. В настоящее время неполноповоротными выполняются экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

По типу шасси

Навешиваемые на тракторы

Экскаватор, навешенный на трактор «Беларусь»

Тракторный экскаватор зарубежного производства

В качестве базового шасси используется трактор, чаще всего колёсный. Неполноповоротное экскаваторное оборудование устанавливается сзади (реже сбоку) трактора, на специальной раме. Наиболее распространёнными являются экскаваторы, навешиваемые на тракторы класса 1,4. Характерный объём ковша — 0,2—0,5 м³. Применяются для выполнения небольших землеройных или погрузочных работ, чаще всего при ремонте инженерных сетей. Конструкция рабочего оборудования позволяет оперативно переставлять ковш для работы прямой или обратной лопатой. Ковш может заменяться грейфером, грузовыми вилами или крюком. Для привода используется двигатель базового трактора. Привод рабочего оборудования гидравлический. Благодаря относительно высокой скорости хода могут оперативно прибывать к месту выполнения работ, расположенных на расстоянии 20—30 км от места базирования. Трактор с навешенным экскаваторным оборудованием может использоваться также для выполнения транспортных и бульдозерных работ.

На автомобильном шасси

Экскаватор UDS на шасси Tatra-141

В качестве базового шасси используется грузовой автомобиль, чаще всего повышенной проходимости. Обладают высокой скоростью перемещения. Применяются в случаях, когда требуется высокая мобильность: в военном деле (инженерные войска, дорожные войска), при выполнении спасательных операций, при строительстве дорог, очистке каналов. Рабочее оборудование — преимущественно — обратная лопата. Выпускаются экскаваторы с телескопической стрелой и поворотным ковшом, позволяющим оперативно переходить от прямой лопаты к обратной. Для привода может использоваться как двигатель базового автомобиля, так и отдельный двигатель, установленный на поворотной платформе.

Пневмоколёсные

Современный пневмоколёсный экскаватор с гидравлическим приводом

Пневмоколёсный экскаватор 50-х—60-х годов с канатным приводом

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси, опирающееся на колёса с пневматическими шинами. Выполняются чаще всего полноповоротными. Для повышения устойчивости и предотвращения сползания при загрузке ковша имеют выносные опоры. Имеют скорость хода до 30 км/ч. Могут буксироваться грузовыми автомобилями со скоростью до 40 км/ч. Проходимость по слабым грунтам ограниченная. Выпускаются в широком диапазоне размерных групп — от микроэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м³ до тяжёлых колёсных экскаваторов — с объёмом ковша до 1,5 м³. В связи со спецификой выполняемых работ: разработка котлованов, траншей, планировочные работы — рабочее оборудование — преимущественно обратная лопата. Могут использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение при выполнении различных видов строительных и ремонтных работ.

Привод колёс шасси может осуществляться как от двигателя рабочего оборудования через механические или гидравлические передачи (гидромоторы), так и от отдельного двигателя.

Гусеничные

Гусеничный экскаватор компании New Holland 2000-х годов массой 22т.

Экскаватор DEMAG Bagger. Исполнение: прямая лопата. — Один из самых крупных в своем классе гидравлический экскаватор

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Выполняются полноповоротными. Обладают высокой проходимостью и малым удельным давлением на грунт при большой массе. Могут работать на слабых и переувлажнённых грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2—15 км/ч. К месту работ перевозятся тягачами на специальных прицепах.

Рабочий диапазон объёмов ковша весьма широк: от миниэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м³ до карьерных с объёмом ковша 10 м³. Имеются также особо тяжёлые карьерные гусеничные экскаваторы с объёмом ковша 26 м³ производства фирмы DEMAG (Германия).

Рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн. Может использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколёсных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование.

Шагающие

Поворотная платформа с оборудованием шагающего экскаватора установлена на опорной плите. С поворотной платформой связаны лапы, которые при работе экскаватора подняты (не касаются грунта). При передвижении экскаватора лапы опираются на грунт. При этом опорная плита отрывается от грунта. Экскаватор передвигается на один шаг вперед (для некоторых моделей возможно движение назад). После этого лапы поднимаются и возвращаются в исходное положение. На шагающем ходу выпускают крупные карьерные экскаваторы с объёмом ковша 15 м³ — 40 м³ и вылетом стрелы до 65 м — 150 м. Рабочее оборудование — драглайн. Шагающими экскаваторами выполняются вскрышные работы (расчистка залежей полезных ископаемых от пустой породы), а также добыча полезных ископаемых и перемещение их в отвал (высотой до 40м). Погрузка полезных ископаемых шагающими экскаваторами в транспортные средства осуществляться не может.

Железнодорожные

В качестве шасси экскаватора используется железнодорожная платформа. Применяются для ремонтных работ на железной дороге. Имеют объём ковша до 4 м³. Поворотная платформа и оборудование часто унифицировано с гусеничными экскаваторами.

Плавучие

Рабочее оборудование (драглайн или грейферное) установлено на понтоне. Применяются для погрузочно-разгрузочных работ, добычи песка, гравия из водоемов, дноочистительных и дноуглубительных работ. От плавучих кранов, оборудованных грейферами, плавучие экскаваторы отличаются меньшей высотой и упрощённой конструкцией стрелы.

По типу двигателя

Работает паровой экскаватор

Паровые экскаваторы — в качестве двигателя используется паровая машина. Были распространены в начале XX века. В настоящее время не выпускаются. Моментно-скоростные характеристики паровой машины и рабочего оборудования экскаватора хорошо согласовываются (паровая машина может развивать крутящий момент даже при заторможенном валу), что упрощает механические передачи. Выпускались как одномашинные экскаваторы, так и многомашинные, причём на многих прямых лопатах применялся индивидуальный привод напора рукояти от напорной машины, установленной непосредственно на стреле лопаты.

Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания — наиболее распространённый тип. Экскаватор имеет собственный двигатель, чаще всего дизельный. Это обеспечивает автономность работы. Диапазон мощности двигателей, устанавливаемых на современные экскаваторы, весьма широк (см. размерные группы).

Моментно-скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания и рабочего оборудования экскаватора несогласованы. В частности, двигатель внутреннего сгорания не может развивать крутящий момент при заторможенном коленчатом валу. Это требует применения на механических экскаваторах согласующих передач (редукторов, гидротрансформаторов). У гидравлических экскаваторов согласование обеспечивается гидравлическими передачами.

Большинство экскаваторов с ДВС являются одномоторными, но на тяжёлых карьерных машинах могут применяться многомоторные схемы, чаще всего двухмоторные, где оба двигателя размещаются на поворотной платформе, либо второй двигатель расположен на гусеничном шасси и используется только для передвижения машины.

Электрические экскаваторы — для привода рабочего оборудования используются электрические двигатели, получающие энергию от внешней сети или от собственного дизель-электрического агрегата. Электрический привод с питанием от внешней сети применяется для карьерных экскаваторов. Такие экскаваторы экономичны и не загрязняют атмосферу карьера. Электрический привод с питанием от собственного дизель-электрического агрегата применяется в плавучих экскаваторах. Как и паровая машина, электрический двигатель развивает крутящий момент при заторможенном якоре, поэтому электрическому экскаватору не нужны сложные механические передачи.

Современные электрические экскаваторы, как правило, многомоторные с индивидуальным приводом агрегатов, но в прошлом выпускались электрические экскаваторы и с групповым механическим приводом, как правило, созданные на базе машин с ДВС путём установки вместо него электродвигателя.

Экскаваторы, работающие во взрывоопасной среде (в шахтах), первичного двигателя не имеют. Их гидравлическое оборудование питается жидкостью высокого давления от внешней маслостанции.

По типу механических передач (приводов рабочего оборудования)

С групповым механическим канатным приводом (механические)

Лебёдки механического экскаватора

Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод лебёдок осуществляется от двигателя экскаватора посредством механических передач (зубчатых, цепных, фрикционных, червячных).

Универсальный экскаватор с механическим приводом оборудуется трехбарабанной лебёдкой. Стреловой барабан лебёдки используется для привода (подъёма и опускания) стрелы. Подъёмный барабан используется для подъёма ковша (или возврата рукояти при работе обратной лопатой). Тяговый барабан используется для подтягивания ковша к экскаватору (при работе драглайном, обратной лопатой). При работе прямой лопатой тяговый барабан связан с механизмом напора рукояти.

Иногда встречается смешанный привод, прежде всего на тяжёлых дизельных карьерных и шагающих экскаваторах, где наряду с групповым приводом основных механизмов часто применяется индивидуальный электропривод поворота платформы.

Управление групповым механическим приводом:

В разное время применялись следующие системы управления:

• Механическая. Значительные усилия на органах управления, повышенная утомляемость оператора, конструктивные ограничения по расположению органов управления, представляющих собой массивные рычаги и педали со значительным рабочим ходом, индивидуальные для каждой функции машины. Для ограничения усилий на органах управления могут применяться механические сервофрикционы. Сложная конструкция, в настоящее время не применяется, может встречаться на старых моделях. Примеры: ОМ-201 (сервофрикционы), многие модели Northwest Engeneering (система Feather Touch);
• Насосная (силовая) гидравлическая. Исполнительными элементами являются гидроцилиндры, давление рабочей жидкости создаётся гидронасосом. Минимальные усилия на органах управления, нет ограничений на их расположение. Сложности с применением связаны с «жёсткой» характеристикой, обусловленной несжимаемостью рабочего тела гидропривода, что усложняет управление некоторыми механизмами. Пример: канатные экскаваторы Воронежского экскаваторного завода;
• Пневматическая и электропневматическая. Исполнительными устройствами являются пневмоцилиндры, давление в системе создаётся компрессором. Усилия на органах управления небольшие, нет ограничений на их расположение, возможно совмещение в виде джойстиков. Электропневматическая система с электрическими органами управления и электропневмоклапанами позволяет изменять расположение кабины управления, например, располагать её на башенно-стреловом оборудовании. Имеется риск замерзания конденсата при отрицательных температурах, что требует применения осушителей. Пневматическое управление в настоящее время является наиболее распространённым. Примеры: ЭО-5111Б и большинство современных моделей. Ранее также применялось вакуумное управление, использовавшее разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Пример: машины Buckeye Traction Co (система MEVAC MEtered VACuum);

Механический канатный привод широко применялся на экскаваторах в прошлом. В современных моделях его применение сокращается по следующим причинам:

• экскваторы с механическим канатным приводом имеют сложную механическую конструкцию, повышенную металлоёмкость и содержат большое число быстроизнашивающихся расходных изделий (накладки фрикционов, ленты тормозов, канаты).
• канатный привод и механическая трансмиссия обеспечивает ограниченное число независимых перемещений элементов рабочего оборудования;
• канатный привод технически сложно сделать автоматизированным;
• канатный привод не обеспечивает полной фиксации элементов рабочего оборудования в заданном положении.

Преимущества канатного привода:

• возможность работы с разнообразным сменным рабочим оборудованием. Драглайн может использоваться только с канатным приводом;
• меньшая требовательность к условиям эксплуатации. Возможна работа в условиях низких температур, повышенной запылённости, с погружением рабочего оборудования в воду;

Сменное рабочее оборудование экскаватора с канатным приводом, в зависимости от размерной группы, включает подъёмный кран, драглайн, грейфер, трамбовочную плиту, клиновой рыхлитель, шар-бабу, прямую и обратную лопату, буровые, сваебойные и сваевдавливающие установки. Большая часть сменного рабочего оборудования, кроме прежде всего прямой и обратной лопаты, основана на стреловом оборудовании с ферменной стрелой и отличается запасовкой канатов и непосредственно рабочим органом. Такая машина называется кран-экскаватор.

Многие современные канатные экскаваторы и кран-экскаваторы с одномоторным приводом имеют гидравлическую трансмиссию, устраняющую большинство недостатков группового механического привода.

С индивидуальным электрическим приводом лебедок (электромеханические)

Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод каждой лебёдки и вспомогательных механизмов осуществляется индивидуальным электрическим двигателем. Такой привод применяется на тяжёлых карьерных (в том числе и шагающих) и промышленных экскаваторах.

Электромеханический лебёдочный 10-кубовый карьерный экскаватор с прямой лопатой ЭКГ-10 производства России. Хорошо видна система канатов.

С гидравлическим приводом

В экскаваторах с гидравлическим приводом (гидравлические экскаваторы) усилие на элементах рабочего оборудования создается гидроцилиндрами и гидродвигателями. Двигатель экскаватора приводит во вращение гидравлический насос, создающий давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидросистемы. Через систему гидрораспределителей полости гидроцилиндров (гидродвигателей) соединяются с рабочей или сливной магистралями гидросистемы, что обеспечивает перемещение рабочего оборудования. В нейтральном положении (при запертых полостях гидроцилиндров) положение рабочего оборудования фиксируется. Для транспортировки экскаватора с помощью буксира предусмотрена возможность перевода гидроцилиндра стрелы и гидромотора механизма поворота в нейтральный транспортный («плавающий») режим.

В настоящее время гидравлические экскаваторы имеют преимущественное распространение.

Рабочее оборудование

Сменные рабочие органы

При необходимости реализации всевозможных специфических задач на экскаватор в качестве замены традиционному ковшу может быть установлено такое сменное рабочее оборудование, как:

• гидравлический молот (гидрорыхлитель),
• корчеватель пней,
• манипуляторный захват,
• крановое оборудование,
• ковши для производства дренажных работ,
• отвалы и мн.др.

Рисунок 8. Навесное оборудование современных экскаваторов

Огромное распространение в наши дни получили экскаваторы с гидромолотом, которые хорошо проявляют себя при рыхлении замерзшего грунта, дроблении на части негабаритных кусков горных и других твердых пород, взламывании старых асфальтных покрытий, оснований зданий, уплотнения грунта. Привод от насосов гидравлической системы базовой машины гарантирует оптимальное потребление установленной мощности и уменьшение эксплуатационных затрат.

Рисунок 9. Экскаватор с гидравлическим молотом

Перед тем как начать корчевать пни с помощью экскаватора, вместо ковша на нем ставится челюстной захват. Установка манипуляторного захвата на место основного рабочего оборудование позволяет с максимально возможной эффективностью использовать экскаватор для совершения монтажных и демонтажных работ.

Рисунок 10. Экскаватор с манипулятором в процессе реализации работ по демонтажу старой постройки

Экскаваторы Уральского завода тяжёлого машиностроения

В СССР карьерные электромеханические (8-ми кубовые) экскаваторы были в основном произведены Уральским заводом УЗТМ. На некоторых предприятиях стран СНГ они служат и по сей день.

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

Литература

• Краткий справочник машиниста экскаватора / под. ред. А. Ф. Яковлева. — М.: Машиностроение, 1972.
• Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы : Учебник для ПТУ / И. Л. Беркман, А. В. Раннев, А. К. Рейш. — М.: Высшая школа, 1977. — 384 с.
• Экскаватор // Чаган — Экс-ле-Бен. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — (Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 29).

Силовые агрегаты, устанавливаемые на экскаваторах

В наши дни для выполнения земляных работ используются одномоторные и многомоторные модификации экскаваторов. В первом случае все механизмы землеройной машины имеют привод от одной силовой установки, а во втором каждый из механизмов (либо их группа) получает энергию от отдельного двигателя. Чаще всего экскаваторы оснащаются дизельными двигателями, обеспечивающими полностью автономное функционирование машин.

Иногда для приведения в действие рабочего оборудования используются электродвигатели, получающие питание от внешней электросети либо дизельного генератора, который размещен на базе экскаватора (обычно такой способ электропитания применяется на плавучих моделях). Такие модели экскаваторов отличаются экономичностью, не загрязняют воздух.

Классификация экскаваторов в зависимости от привода рабочего оборудования

Экскаваторы с гидроприводом

В большинстве своем современные экскаваторы оборудуются гидравлическим приводом. В этом случае для создания необходимого усилия на рукояти, стреле, ковше предусмотрены гидравлические двигатели и гидроцилиндры. Гидронасос, на котором лежит ответственность за поддержание нужного давления рабочей жидкости в соответствующей магистрали, получает крутящий момент, необходимый для его вращения, от двигателя экскаватора.

Механические экскаваторы

В наши дни групповой механический привод, предусматривающий передачу усилия от силовой установки к рабочим органам с помощью канатов, приводимых в движение от лебедки, используется лишь на драглайнах и грейферных экскаваторах. При этом сама лебедка работает от двигателя экскаватора, получая крутящий момент через зубчатую, червячную, цепную либо фрикционную передачу. На обычных экскаваторах механический привод сегодня практически не используется, что обусловлено рядом факторов:

• сложность конструкции, сопряженная с применением значительного количества быстроизнашивающихся деталей;
• ограниченное количество независимых перемещений узлов рабочего оборудования;
• сложность исполнения автоматизированного механического канатного привода;
• невозможность обеспечения абсолютной фиксации деталей рабочего оборудования в желаемом положении.

Электромеханические экскаваторы

Существует и еще одна категория экскаваторов, в которых, как и в описанном выше случае, для передачи тягового усилия к рабочим органам применяются канаты (цепи), движущиеся за счет лебедки. Отличие тут кроется в том, что для вращения барабана каждой лебедки применяется отдельный электромотор. Этот привод получил применение на массивных карьерных и промышленных экскаваторах.

Основные современные производители экскаваторов

Говоря о компаниях, являющихся лидерами на рынке одноковшовых экскаваторов, стоит выделить такие бренды, как Komatsu, Volvo, JCB, Caterpiilar, Daewoo, Hitachi, Liebherr, Hyundai Robex, Orenstein & Koppel, New Holland Kobelco, Doosan Infracore. Бесспорно, наиболее крупным мировым производителем экскаваторов на сегодня является компания Caterpillar, главный офис которой располагается в США. Сегодня модельный ряд техники, созданной специалистами данной компании, включает в себя:

• всевозможные модификации гидравлических экскаваторов (начиная с мини-экскаваторов, обладающих весом менее тонны, средних, тяжелых и заканчивая крупнейшим на планете 980-тонным гидравлическим экскаватором модели 6090S, объем ковша которого равен 59 куб. метрам);
• электрические модели тросовых экскаваторов с рабочим оборудованием типа «прямая лопата», комплектуемые ковшами объемом от 6,9 до 61,2 куб. метра;
• драглайны, оснащаемые ковшами от 32 до 132,5 куб. метра.

Под маркой Komatsu на рынок поставляются высокопроизводительные гусеничные экскаваторы разных размеров, колесные экскаваторы-погрузчики, оборудованные суперсовременными гидравлическими системами, мощными силовыми установками с турбонаддувом и объемными ковшами. Шведский производитель Volvo утверждает, что машины именно этой марки отличаются максимальной эффективностью. Пути достижения последней компанией были выбраны традиционные: увеличение размеров рабочей зоны, использование дизельных моторов с повышенным крутящим моментом и уменьшенной токсичностью отработанных газов, автоматизация выбора режимов разработки грунта.

Рисунок 15. Японская машиностроительная компания Komatsu Limited осуществляет выпуск высокопроизводительных экскаваторов

Одноковшовые экскаваторы сравнительно недавно появились в ассортименте британской компании JCB. Однако, несмотря на пока довольно короткую историю производства подобной техники, компании удалось занять свою нишу в соответствующем сегменте рынка. Продукция JCB является ярчайшим примером сотрудничества японских и европейских поставщиков. Экскаваторы, выпускаемые под данным брендом, оборудуются двигателями Isuzu и гидравлическим оборудованием от Sumitomo.

Конструкторам компании Daewoo, преуспевшей в различных отраслях, удалось добиться серьезных преимуществ перед предприятиями-конкурентами по ряду направлений. Экскаваторы от этого производителя обладают повышенной скоростью вращения платформы, увеличенным вылетом стрелы. Параметры рабочей зоны подобраны таким образом, чтобы машина могла с должной эффективностью выполнять возложенные на нее функции в стесненных условиях, что характерно для населенных пунктов.

Линейка оборудования Hitachi включает в себя малые, средние и большие экскаваторы на гусеничном и колесном ходу, а также модели, которые проектировались специально для разработки скальных и других тяжелых грунтов, производства работ в труднодоступных местах, при выполнении демонтажных и дноуглубительных работ. Новинки модельного ряда экскаваторной техники Hitachi комплектуются двигателями с сажевым фильтром, оснащенные инновационными системами рециркуляции отработанных газов. Все это обеспечивает максимальную чистоту выхлопных газов, отвечающую самым высоким мировым стандартам.

Рисунок 16. Гусеничный экскаватор Hitachi в процессе работы

Известный немецкий производитель спецтехники Liebherr осуществляет выпуск гидравлических экскаваторов, сочетающих в себе самые последние достижения инженерной мысли. Среди отличительных особенностей данной техники можно выделить гидрообъемный привод у гусеничных моделей, автоматическую КПП с переключением передач под нагрузкой у пневмоколесных экскаваторов, 4 стандартных режима работы для максимальной эффективности разработки грунта в любых условиях.

Что касается отечественных производителей, то здесь можно выделить такие компании, занимающиеся выпуском экскаваторов, как ЗАО «Тверской экскаватор» и АО «ТЯЖЭКС». Многие модели тверских экскаваторов оснащены отвалами, применяемыми для выравнивания участка и засыпания траншей. При покупке экскаватора клиент может заказать такие сменные рабочие органы, как гидроножницы, бревнозахват, 5-челюстной грейфер, гидравлический молот, фрезерная головка и т.д. АО «ТЯЖЭКС» на сегодня является ведущим российским поставщиком тяжелой техники для земляных работ. Компания поставляет на рынок 6 модификаций экскаваторов 5-й и 6-й размерных групп с 2-хпоточным гидравлическим приводом и мощными силовыми агрегатами ярославского завода.

Рисунок 17. Пневмоколесный представитель модельного ряда экскаваторов ОАО «Тверской экскаваторный завод»

Заключение

Представленный обзор призван дать читателям подробную информацию о классификации одноковшовых экскаваторов по целому ряду параметров, принципе работы и конструктивных особенностях данной спецтехники, основных иностранных и отечественных поставщиках экскаваторов.

Источник https://zsm-miass.ru/polevye-raboty/vidy-ekskavatorov.html

Источник https://foksevmash.ru/specmashiny/ekskavator-harakteristiki.html

Источник https://avtovishki-v-arendu.ru/spetstehnika/odnokovshovyy-ekskavator-2.html

Источник