Карьерный экскаватор: виды, принцип работы и характеристики

Карьерный экскаватор – это класс крупногабаритной землеройной спецтехники, широко используемый для добычи полезных ископаемых в карьерах, наряду с карьерными самосвалами. Его конструкция специально разработана для функционирования на открытых пространствах при любых погодных условиях. Он перемещается на гусеничном ходу, чтобы легко преодолевать уступы карьера, а копание грунта и перемещение добытой породы осуществляется с помощью ковша.

Принцип работы карьерного транспорта

Рабочий цикл карьерного экскаватора состоит из двух действий:

• копка земли;
• транспортировка грунта в место отвала или к технике, предназначенной для его вывоза.

На характер работ влияет, какой тип навесного оборудования размещен на экскаваторе. Это может быть грейфер, драглайн, кран, прямая или обратная лопата:

• Грейфер – это вид ковша, состоящий из пары «челюстей». Такая конструкция позволяет ему проделывать узкие ямы в земле и вытаскивать из них грунт без расширения стенок. Могут использоваться также для погрузочно-разгрузочных работ.
• Драглайн – это конструкция, где стрела и канат соединены между собой гибким сцеплением канатного типа. Используется в основном в карьерных работах, иногда может применяться в строительстве для рытья или очистки водоемов.
• Кран – предназначен для перемещения грузов.
• Прямая лопата – это вид ковша, у которого днище способно откидываться. На нем также есть сменные зубья и засов. В зависимости от рукояти он делится на однобалочные и двубалочные. Стрела представляет собой стальную конструкцию из стали.
• Обратная лопата – инструмент, состоящий из ковша, стрелы, рукояти и стойки. Рукоять монтируется к стойке, а ковш закреплен на ней. Когда канат подтягивается, рукоять совершает движения против часовой стрелки, а ковш попадает в землю.

Конструкция

Экскаваторы относятся к категории землеройных спецмашин с достаточно простой и надежной конструкцией. Основу составляет гусеничное или колесное шасси, на котором расположена кабина оператора и рабочий механизм. Он представляет собой поворотный (на 360° или в ограниченном угловом интервале) агрегат, включающий гидравлическую рукоять, на конце которой крепится ковш – основной рабочий инструмент. Также допускается возможность крепления и других гидроинструментов типа ямобура, гидроножниц, грейфера, прочее. Установка дополнительного гидравлического оборудования существенно расширяет функциональные возможности этой спецтехники.

Виды экскаваторов по назначению

Они делятся на четыре вида:

• универсальный – экскаватор этого типа предназначен для работы на стройплощадках, он имеет хорошую проходимость и маневренность, имеет средние габариты и используется для рытья траншей и котлованов;
• шахтные – это компактные землеройные машины для разработки твердой почвы в тоннелях, шахтах и в условиях ограниченного замкнутого пространства;
• карьерные – гусеничный карьерный экскаватор используется для разработки твердой скальной породы;
• экскаваторы погрузчики – это многофункциональная спецтехника, используемая для разработки почвы и ее последующей погрузки для транспортировки.

По типу ходовой части экскаваторы делятся на

• гусеничные – отличается высокой проходимостью, предназначена для работы на разных видах почвы, часто используется в карьерах. Имеют низкую скорость движения, которая не превышает 15 км/ч, поэтому к месту работ их доставляют тягачами или на специальных прицепах. К преимуществам гусеничных моделей относят широкую конфигурацию ковша – от совсем малых (0,04 м3) до огромных (26 кубометра).
• колесные – маневренные машины, предназначенные для использования на местности с твердым покрытием.

Виды экскаваторов по типу двигателя

• дизельные – мощные машины, используемые для сложных землеройных работ, требующих высокой производительности;
• электрические – компактные модели, используемые в тех случаях, когда небольшие по объему работы нужно выполнять в ограниченном пространстве на мягкой почве.

Для землеройных работ могут использовать несколько типов ковшей:

• прямая лопата;
• обратная лопата;
• ковш с откидным днищем;
• грейфер;
• ковш-короб.

Виды экскаваторов по принципу работы

• циклические – одноковшовые экскаваторы для последующего выполнения циклов, включающих следующие процедуры: набор – перенос – высыпание;
• непрерывного действия – техника оснащена роторным механизмом, который приводит в действие колесо с несколькими ковшами.

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

В зависимости от эксплуатационной массы с основным рабочим оборудованием одноковшовые экскаваторы делят на такие размерные группы:

Экскаваторы с массой более 8 тонн относятся к сверхтяжелым. Их проектируют по индивидуальным заказам.

Многоковшовый экскаватор – модель непрерывного действия с ковшовым рабочим органом. Ковши многоковшового экскаватора закреплены на бесконечной цепи либо цепях, ленте или роторе.
Землеройные работы выполняются при помощи специальной техники. Классифицируются экскаваторы по многим признакам:

• области применения;
• принципам работы;
• режиму эксплуатации;
• модели привода рабочего органа;
• по эксплуатационному предназначению;
• типу ходовой части;
• техническим характеристикам.

Виды экскаваторов по типу ходовой части

Сфера применения, маневренность, проходимость зависят от типа ходовой части:

• колесные;
• шагающие;
• плавучие;
• гусеничные;
• рельсовые;
• комбинированное шасси.

По типу силового агрегата

• электрические;
• дизельные.

Виды экскаваторов по типу оборудования

На поворотной платформе закрепляется рабочее оборудование. Гидравлические модификации приводят его в действие при помощи гидроцилиндра. А модели с канатным приводом — с помощью стальных канатов. Спектр рабочего оборудования достаточно разнообразен и его применение зависит от необходимости выполнять определенный вид работ. Сменное оборудование может быть:

• шарнирно-рычажным;
• телескопическим.

Одноковшовые экскаваторы оснащаются:

• обратной или прямой лопатой;
• телескопическим оборудованием;
• грейферами;
• драглайнами — используется ковш, подвешенный к стреле.

Виды экскаваторов по величине угла поворота делят на:

• полноповоротные;
• неполноповоротные (45-90 градусов от начального положения).

Экскаваторы на автомобильном шасси

Экскаваторы на автомобильном шасси успешно применяются для разработки траншей, котлованов с различным типом грунта, осуществления погрузочно-разгрузочных работ. Одним из преимуществ является высокая транспортная скорость и мобильность. Чаще всего в роли рабочего инструмента применяется обратная механическая лопата. Для его функционирования применяется двигатель, монтируемый на рабочей платформе или базовый от автомобиля.

Пневмоколесные экскаваторы

Для обеспечения высокой производительности работ, плавности в управлении и высокой дорожной скорости применяют пневмоколесные экскаваторы. Этот вид экскаваторов легко справляется с любыми дорожными условиями.

Подходит для выполнения работ небольших объёмов. За счёт малого радиуса вращения платформы может функционировать, приближаясь вплотную к зданиям и не создавать помех для другого транспорта. Работы, выполняемые пневмоколесной спецтехникой это: выравнивание грунта, работа с сыпучими материалами, создание насыпей, выполнение траншей, ям, рвов. В зависимости от модели данная спецтехника может быть оборудована обратной лопатой и передним ковшом.

Пневмоколесные экскаваторы производятся различных размеров и могут иметь объем ковша от 0,04 до 1,5 м3. И даже больше. Сагусепособны развивать самостоятельную скорость до 30 км/ч, а при буксировке грузовыми машинами – до 40 км/ч, однако по слабым грунтам двигаются медленно.

Шагающие экскаваторы

Шагающие экскаваторы используют чтобы снизить нагрузку на грунт при выполнении землеройных работ. При помощи гидравлического двигателя в действие приводятся опорные плиты, используемые в качестве ходовой части. Эти виды экскаваторов обладают внушительной массой и может достигать нескольких тысяч тонн. Характеризуется низкой скоростью передвижения, около 80 м/час.
Применяются для прокладывания тоннелей, на объектах, связанных с необходимостью перевалки большого количества земли, для гидротехнических сооружений, в горной добыче и на других сложных объектах.
Обычно оснащены крупными ковшами – от 15 до 40 м3, вылет стрелы может колебаться в пределах 65-150 метров.

Железнодорожные экскаваторы

Для выполнения работ на железной дороге применяются рельсовые экскаваторы. Виды выполняемых работ: подвозка материалов и инструментов, отсыпка балластов, рихтовка и подбивка путей, смена шпал и рельсов. Железнодорожные экскаваторы востребованы в сфере обслуживания и ремонта путей. Вместимость ковша не превышает 4 м3.

Плавающие экскаваторы

Плавающие экскаваторы применяются для выполнения работ на водянистой почве, в болотистой местности, на торфяниках. Основой для передвижения служит понтонное шасси. Спецтехника хорошо функционирует в любых аварийных и экстренных ситуациях. Отличаются устойчивостью и хорошей производительностью на воде. Используют для таких типов работ:

• погрузка и разгрузка материалов;
• очищение дна водоемов;
• добыча сыпучих материалов: песка или гравия;
• углубление дна рек, озер, водохранилищ.

Экскаваторы – это широко востребованная землеройная техника, которая применяется в строительной, дорожно-строительной, горнодобывающей и других отраслях. С помощью этих машин выполняют:

• копание котлованов под будущие здания;
• рытье траншей для прокладывания инженерных коммуникаций;
• выемку грунтов, глины, песка гравия, прочих сыпучих стройматериалов;
• формирование насыпей и отвалов;
• выравнивание местности со сложным рельефом;
• расчистку территорий;
• разрушение и снос аварийных зданий;
• разработку скальной породы.

Техника, которая оснащена дополнительным гидравлическим оборудованием, может применяться для очистки озер, забивания свая, разрезания железобетонных конструкций, прочее.
Самые распространенные модели экскаваторов, применяемые в России — это модели марок Dieci, XCMG и Lonking, найти которые вы сможете в нашем каталоге.

Классификация экскаваторов по типу двигателя

Дизельные

Экскаваторы данного типа мобильны в работе, но их использование требует расходов на топливо. Неэкомичность компенсируется возможностью быстро перемещать технику с одного объекта на другой.

Электрические

Этот класс экскаваторов менее затратен в отношении ресурса питания, но не отличается мобильностью. Если есть возможность надолго прикрепить технику к одному строительному объекту, то используется именно техника электрического типа.

← Как правильно выбрать бульдозер

Экскаваторы-погрузчики

JCB 3CX

Caterpillar 432F

Volvo BL71B

Колёсные экскаваторы

JCB JS175W

Doosan S180W-V

Hyundai R200W-7

Гусеничные экскаваторы

Hitachi ZX 180 LCN-5G

JCB JC220LC

JCB JS330

Основные составляющие машин

Экскаваторы представляют собой сложные спецмашины, состоящие из различных механизмов и узлов:

• силовой агрегат;
• ходовая;
• системы гидравлики и трансмиссии;
• оборотная платформа;
• кабина с приборами управления.

Рабочим органом является ковш. Он бывает разных размеров, зависимости от модели экскаватора.

Важно: возможна комплектация гидромолотом или другим землеройным оборудованием.

Нюансы работы экскаваторов

Машины с одним ковшом действия выполняют циклично. Из-за этой особенности часто наблюдается прерывистость. Схема включает несколько этапов:

• Забор почвы в рабочий орган.
• Поворот подвижной платформы, за счет чего ковш с грунтом переносится к зоне отвала.
• Обратный ход.

Интересно: современные экскаваторные машины непрерывного действия оснащены несколькими рабочими органами. Они автоматически откидывают почву в сторону, тем самым формируя отвалы. Ковши установлены на цепь или ротор. Дополнительно эта спецтехника оснащена бульдозерным ножом, который управляется гидроцилиндром. Он используется для выравнивания рабочей поверхности.

Гусеничный ход

Что такое экскаватор на гусеницах? Это машина, которая пройдет по дорогам с любым покрытием, а также без него. Подавляющее большинство самоходной экскаваторной техники помещается именно на базу с гусеничным ходом. Исключение составляют аналоги, работающие в черте города. Рассматриваемые модели легко преодолеют рыхлый грунт, торфяники, бездорожье, лесные и каменные препятствия.

Самые крупные

Одной из самых больших и востребованных на российском строительном рынке является модель карьерного гусеничного экскаватора ЭКГ-15.

Эта модель подходит для выполнения следующего спектра работ:

• Разработка и вскрытие пород.
• Вскрытие пород, которые покрывают полезные ископаемые.
• Устранение отвалов, меловых и кварцевых наслоений.
• Прохождение широких, так называемых зарезанных траншей.
• Выгрузка пород в прицепы и вагоны.

Весит самый большой агрегат ЭКГ-15 около 672 т, имеет вместимость ковша до 15 м³, протяженность стрелы составляет 18 м, высота копания равна 16,4 м, а радиус копания — 22,6 м.

Перед тем как выбрать самый лучший и надежный механизм данного типа, стоит хорошо изучить его технические характеристики и обратить внимание на следующие нюансы:

• Условия, в которых можно применять технику.
• Производительная мощность.
• Количество ковшей.
• Ходовая часть.
• Особенности управления.

Чаще всего покупают карьерные машины гусеничного типа, поскольку они обладают высокой производительностью, способны стоять на подвижном грунте, обладают оптимальным весом, который правильно распределяется по поверхности земли. Внимание при выборе машины надо обратить на продукции компаний МАЗ, БелАЗ, Хюндай, ОМЗ, Уралмаш, Карстяжмаш, Caterpillar, Komatsu.

Дт 75 казахстан

Мини-экскаватор собственноручно: от поиска чертежей до процесса сборки

Обзор модельного ряда экскаваторов ЮМЗ: технические характеристики ЮМЗ-6, ЭО-2621, сколько весит трактор Петушок

Технические характеристики и модификации экскаватора ЭО-4225

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.

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.

Экскаваторы на строительной площадке

Данный вид строительной техники выполняет копание и перемещение грунта посредством ковша или механизма непрерывного действия (цепного или роторного).

Исходя из этого требования экскаваторы подразделяются:

• на одноковшовые экскаваторы периодического действия;
• на экскаваторы непрерывного действия.

Основными частями строительных экскаваторов тягач камаз являются ходовая часть (колесная или гусеничная), поворотная платформа с силовой установкой и сменное рабочее оборудование.

Грейфер.

Грейфер – грузозахватное приспособление экскаваторов, подъемных кранов, погрузчиков и монорельсовых тележек, снабженное поворотными челюстями для захвата груза.

Грейферы применяют для перегрузки и транспортирования на небольшие расстояния сыпучих и кусковых грузов, лесоматериалов и др.

Наиболее распространены грейферы для сыпучих грузов емкостью 0,8-1,5 куб.м.

Грейфер для лесоматериалов (бревен, балансов, дров и т.д.) по устройству аналогичен грейферу для сыпучих грузов, но имеет челюсти специальной конструкции – каждая состоит из двух когтей, отогнутых вниз и соединенных балкой.

Применение грейферов позволяет полностью автоматизировать операции захвата и освобождения различных грузов.

Мини-экскаваторы

Очень малые габаритные размеры, низкое давление на опорную поверхность при высокой проходимости и маневренности позволяют использовать такие мини-машины внутри станций метрополитена, в подвалах и на этажах высотных жилых и административных зданий, в трюмах судов, в морских и речных портах.

Достоинством мини-экскаваторов является быстрое выполнение работ небольших объемов на объектах, удаленных друг от друга, благодаря возможности их транспортировки в кузове грузовых автомобилей, а также установки и работы на очень малых стройплощадках.

При их помощи отрывают водоотводные канавы (кюветы) вдоль загородных автомобильных дорог, скважины для стоек ограждений, опор линий электропередач, траншеи различного поперечного сечения для прокладки сетей, небольшие траншеи и котлованы для оснований фундаментов зданий и сооружений, осуществляют строительство очистных сооружений, бассейнов, благоустройство скверов, парков, садов, выполняют строительство спортивных площадок.

Некоторые модели мини-экскаваторов способны эффективно и быстро выполнять следующие работы: в комплектации с отбойным молотком применяться для разрушения старых зданий и сооружений; в комплектации с обычным или двустворчатым ковшом – для многопрофильных земляных и погрузочных работ; в комплектации с управляемым вращающимся ковшом – для работ в саду, мелиоративных и лесопосадочных работ.

Есть модели мини-экскаваторов, которые оснащаются дополнительным навесным оборудованием: ковш, планирующий ковш, подвижный ковш, двустворчатый ковш, бур.

Экскаватор (история изобретения)

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).

Как появились экскаваторы

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 неплохо! 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.

Важно

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.

Паровой экскаватор

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По современным подсчетам, «Лопата Отиса» могла совершать работу, равную усилиям 120 человек, а ее производительность составляла около 100 м3 грунта в час. Передвигаться машины Отиса могли исключительно по железнодорожным путям, которые специально прокладывались к месту проведения работ. И этот фактор значительно усложнял использование таких машин, ибо постройка железнодорожного полотна являлась задачей дорогостоящей и трудозатратной.

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

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

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

Первым создателем паровых экскаваторов в Европе стала английская во главе с ее владельцем, инженером и талантливым предпринимателем Джозефом Растом.

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

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

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

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

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

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.

Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы делятся на две большие группы: периодического (цикличного) действия — одноковшовые и непрерывного действия — многоковшовые.

Одноковшовые экскаваторы по назначению делят на три основные группы: строительные универсальные, предназначенные для земляных и погруэочно-разгрузочных работ в строительстве; карьерные — для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений, а также скальных пород; вскрышные — для разработки полезных ископаемых (угля, руды) открытым способом. К последней группе относятся также и мощные шагающие экскаваторы — драглайны, используемые на горных работах для перекидки верхних слоев пород в выработанное пространство, а также на строительстве крупных гидротехнических сооружений.

—Довоенные модели

—Строительные, с механическим приводом (индексы Д, ОМ, Э)

—Строительные, с механическим приводом (индексы ЭО)

—Специальные, с механическим приводом

—Навесные, на базе тракторов

—Экскаваторы-погрузчики и грейферные погрузчики

—Общестроительные (автомобильные, пневмоколесные и гусеничные)

—Гусеничные

—Гусеничные вскрышные

—Шагающие

Экскаваторами непрерывного действия называются землеройные машины, разрабатывающие и транспортирующие грунт непрерывно. При этом обе операции — копание и транспортирование грунта — выполняется одновременно. В отличие от одноковшовых экскаваторов непрерывная разработка грунта обеспечивает более высокую выработку, однако, главный недостаток машин непрерывного действия — малая универсальность. Каждая землеройная машина, будь то цепные или роторные траншейные экскаваторы, экскаваторы — дреноукладчики, шнекороторные и двухроторные экскаваторы-каналокопатели, мелиоративные многоковшовые экскаваторы поперечного копания и тем более — крупные карьерные многоковшовые экскаваторы — все они предназначены для выполнения определенных операций и их нельзя использовать на других работах.

—Довоенные модели

—Продольного копания (ЭР, ЭТР, ЭТЦ и др.)

—Поперечного копания, мелиоративные

—Поперечного копания, карьерные

—Роторные карьерные

—Зарубежные карьерные

—Землеройные машины непрерывного действия инженерных войск СССР

Одноковшовые экскаваторы, таблица

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

По размерной группе:

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.

Распространённые модели экскаваторов, таблица

Современные экскаваторы

Важно

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.

Первые поставки за рубеж

Все первые машины были задействованы на строительстве железных дорог в Штатах. Впервые экскаваторы «покинули» родину в 1842 году – в Англию была продана одна машина Отиса, а уже в 1843 году в Россию были проданы целых четыре экскаватора, это притом, что на тот момент Отисом их было создано всего семь штук!

Все четыре американские экскаваторы были задействованы в строительстве Николаевского железнодорожного полотна. Но почему-то американская техника не приобрела популярности у строительных подрядчиков, и в 1848 году все четыре машины были перепроданы на Урал, где успешно использовались не по назначению – при вскрышных работах на карьерах по добыче руды.

Источник https://evacuatornahabino.ru/spetstehnika/karernii-ekskavator-vidi-printsip-raboti-i-kharakteristiki.html

Источник https://xn--e1asbgbi1a.xn--p1ai/na-pole/kto-izobrel-ekskavator-2.html

Источник

Источник