Экскаваторы - назначение и классификация

К атегория:

Машины для производства земляных работ

Экскаваторы - назначение и классификация

Экскаваторы (название происходит от латинских слов «ех» и caveo», означающих «откапыватель») отличаются высокими рыхлящими способностями. Транспортирующие способности их невелики и определяются радиусом действия этих машин. Экскаваторы разделяют на несколько групп по назначению и мощности. Если машина производит все операции в определенном порядке, повторяя их через некоторые промежутки веремени, она относится к машинам прерывного (цикличного) действия, если производит все операции одновременно,- машиной непрерывного действия. К экскаваторам прерывного действия относятся одноковшовые, а к экскаваторам непрерывного действия - многоковшовые, скребковые и фрезерные.

Одноковшовые и многоковшовые экскаваторы бывают сухопутные и плавучие. Сухопутные экскаваторы имеют гусеничное, пневмоколесное, рельсовое и шагающее ходовое устройство.

Все механизмы экскаватора приводятся в движение дизелями, карбюраторными, паровыми или электрическими двигателями. Наиболее экономичными являются дизельные и электрические двигатели. Выбор двигателя определяется условиями, в которых будет работать экскаватор. Так, на экскаваторах, работающих в карьере, выгодно применять электродвигатели, так как электричество - наиболее дешевый вид энергии, а при работе на строительстве дорог, где машину часто перевозят с места на место, целесообразно использовать дизельные двигатели.

Если все механизмы экскаватора приводятся в движение от одного двигателя, такой привод называют одномоторным. Если в экскаваторе каждый механизм (или группа механизмов) приводится в движение отдельным двигателем, такой привод называется многомоторным.

С целью передачи движения от двигателя к рабочим механизмам используют следующие виды приводов: – механический, когда движение передается с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных передач; – гидравлический объемный, где роль привода выполняют гидронасос, маслопроводы и гидромоторы (или гидроцилиндры); в маслопроводах циркулирует жидкость, передающая энергию от насосов к гидромоторам (или гидроцилиндрам), приводящим рабочие механизмы в движение; – гидромеханический, в котором для передачи энергии используют гидротрансформатор в сочетании с механической трансмиссией; – электрический, применяемый на экскаваторах с многомоторным приводом в сочетании с механическим; – смешанный, состоящий из приводов двух видов, например механического и электрического.

Таким образом, экскаваторы классифицируют: – по способу перемещения (плавучие и сухопутные); – по типу силового оборудования (с дизелем, карбюраторным, электрическим, дизель-электрическим и т. д.); – по числу двигателей (одномоторные, многомоторные); – по виду привода (механические, гидравлические, гидромеханические, электрические); – по типу ходового устройства сухопутных экскаваторов (гусеничные, пневмоколесные, рельсовые и с шагающим ходовым оборудованием).

Каждая из групп экскаваторов отличается более мелкими признаками - размерами, мощностью, назначением.

Одноковшовые экскаваторы классифицируют по назначению.

Существуют три основные группы: – строительно-универсальные - с ковшами емкостью до 3 м3, предназначенные для производства земляных работ; – карьерные - с ковшами емкостью от 2 до 8 м3, предназначенные для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений; – вскрышные - с ковшами емкостью более 6 м3, предназначенные для разработки верхних слоев пород (вскрыши).

Одноковшовые экскаваторы различают по использованию их с различными видами рабочего оборудования.

Универсальные экскаваторы предназначены для работы с различными видами сменного оборудования; прямой и обратной лопатой, драглайном, крановой стрелой с крюковой подвеской или грейфером, копром для забивки свай и т. д.

Специальные мощные экскаваторы имеют лишь один вид оборудования, например прямую лопату.

Одноковшовые экскаваторы. Одноковшовым универсальным экскаватором называется машина цикличного действия, предназначенная для выемки и перемещения грунтов и иных материалов с помощью одного из видов рабочего оборудования с одним ковшом, и для выполнения погрузочных сваебойных и прочих работ другими видами сменного рабочего оборудования.

Одноковшовые экскаваторы (рис. 72) состоят из следующих основных узлов: ходового устройства, поворотной платформы с силовым оборудованием и основными кинематическими звеньями и рабочего оборудования.

Гусеничное ходовое оборудование обеспечивает высокую проходимость и хорошую устойчивость при работе экскаватора.

В последние годы значительно возрос выпуск экскаваторов с небольшой емкостью ковша на пневмоколесном ходу, обладающих большой подвижностью и маневренностью при перемещении машины с одного объекта на другой. При работе на слабых грунтах применяют уширенное (или удлиненное) гусеничное оборудование, наличие которого уменьшает удельное давление на грунт и улучшает проходимость экскаватора.

Рис. 72. Cхемa одноковшового экскаватора

Рис. 74. Схема работы прямой лопаты

Поворотная платформа опирается через катки или специальное (шариковое или роликовое) опорно-поворотное устройство на раму ходового устройства. Платформа поворачивается в горизонтальной плоскости относительно ходовой части.

Угол поворота ходового оборудования в горизонтальной плоскости определяет возможность экскаватора быть полноповоротным или неполноповоротным. Поворотная часть полно-новоротного экскаватора может вращаться вокруг своей оси на 360°.

У этих машин на поворотной платформе смонтированы все силовые агрегаты, пульт управления, рабочие механизмы и крепится рабочее оборудование.

Рабочее оборудование включает комплекс узлов экскаватора с рабочим органом (ковш, крюк, грейфер и др.). Грунт разрабатывают ковшом, после чего перемещают к месту разгрузки в отвал или в транспортное средство. В зависимости от вида сменного оборудования применяют жесткую или гибкую подвеску рабочего органа. Характер работы определяет рабочее оборудование: прямую лопату, обратную лопату, драглайн, кран или грейфер.

Рабочий цикл экскаватора выполняется в следующей последовательности: копание грунта; перемещение заполненного грунтом ковша к месту разгрузки; разгрузка грунта из ковша в отвал или транспортирующее устройство; перемещение ковша (поворот платформы) к забою; опускание ковша для подготовки к следующей операции копания.

Система индексации одноковшовых универсальных экскаваторов. Системой индексации машин называется принцип, который заложен в структуру индекса (марки), обозначающего тот или иной экскаватор и отражающего его основную характеристику. В 1968 г. в нашей стране введена новая система индексации одноковшовых универсальных экскаваторов. Индекс экскаватора имеет четыре основные цифры, соответственно обозначающие: размерную группу машины, тип ходового устройства, конструктивное исполнение рабочего оборудования и порядковый номер модели данного типа. Таким образом, индекс экскаватора содержит сведения об его основной характеристике. Так, ЭО-3313 БТВ - экскаватор одноковшовый универсальный, 3-й размерной группы, на пневмоколесном ходовом устройстве, с канатной подвеской рабочего оборудования, 3-я модель, прошедшая вторую модернизацию, в исполнении для работы во влажных тропиках.

Прямая лопата - оборудование, предназначенное для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора. Прямая лопата с механическим приводом (рис. 74) состоит из следующих основных узлов: каната подъема стрелы, ковша, рукояти, стрелы, седлового подшипника. Рукоять к стрелке крепится седловым подшипником, с помощью которого рукоять поворачивается в вертикальной плоскости относительно стрелы и совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси рукоятки. При копании грунта ковшу нужно пройти положения -IV, изображенные на рис. 74. Ковш поднимается подъемным канатом, огибающим головные блоки. Напор рукоятки осуществляется напорным механизмом, которым выполняется также обратное движение (возврат) рукояти. На универсальных строительных экскаваторах применяют канатные и зубчато-реечные (напорные механизмы).

Напорные механизмы деляется на независимые, зависимые, комбинированные- Напорный механизм называется независимым, если усилие напора может быть увеличено или уменьшено независимо от величины усилия в подъемном тросе ковша, т. е. когда напорное движение рукояти с ковшом производится независимо от подъема ковша. Если величина усилия напора зависит от величины усилия в подъе/мном тросе ковша и имеется возможность только уменьшить напор, такой напорный механизм называется зависимым.

Напорный механизм называется комбинированным, когда величина усилия напора зависит от усилия в подъемном тросе, но при включении независимой части напорного механизма может быть по желанию увеличена.

Ковш прямой лопаты состоит из корпуса, откидного днища с засовом и сменных зубьев. Зубья имеют сужающийся к концу хвостовик, входящий в гнездо козырька. От выпадания зубья удерживаются в гнездах шплинтами.

Прямые лопаты в последние годы оснащают ковшами с полукруглой передней стенкой и с козырьком в виде совка без зубьев. Ковш такой конструкции значительно легче и имеет минимальное сопротивление при копании грунта, что, естественно, повышает производительность экскаватора.

На экскаваторах с прямой лопатой применяют рукояти двух типов: однобалочные (внутреннего типа) и двухбалочные (внешнего типа). Однобалочная рукоять проходит внутри стрелы, а двухбалочная - снаружи. Рукоять может совершать возвратно-поступательное движение в направляющих седловины напорного вала, а также поворачиваться вместе с седло-вым подшипником в вертикальной плоскости относительно напорного вала. Конструкция рукояти определяет конструкцию напорного механизма. В экскаваторах, выпускаемых в СССР, при однобалочной рукояти применяют канатный напорный механизм, а при двухбалочной - кремальерный напорный механизм.

Стрела прямой лопаты выполнена в виде сварной конструкции из листовой стали. Тип рукояти определяет конструкцию стрелы. Стрела бывает двухбалочной при однобалочной рукояти и однобалочной при двухбалочной рукояти.

В верхней части стрелы смонтированы на подшипниках блоки, через которые проходит канат подъема ковша и стрело-подъемный канат. Нижним концом (пятой) стрела пальцами крепится к поворотной платформе и может поворачиваться при изменении ее угла наклона. В средней части стрелы расположен напорный вал.

Обратная лопата - это оборудование, предназначенное для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора при рытье котлованов, траншей, выемок.

Обратная лопата (рис. 75) состоит из ковша, стрелы, рукояти и двуногой стойки. Ковш закреплен жестко к рукояти, шарнирно присоединенной к верхнему концу стрелы. При подтягивании каната рукоять поворачивается против часовой стрелки, ковш врезается в грунт (положение /; положения // и /// соответствуют транспортному положению и выгрузке грунта из ковша).

Рис. 75. Схема работы обратной лопаты:

Процесс экскавации грунта ковшом. Общее сопротивление экскавации R0 преодолевается активным усилием W0, направленным касательно к траектории ковша, которое может быть разложено на усилие резания и сдвига грунта WVi направленное по касательной к режущей грани ковша, и на усилие выталкивания WB, направленное нормально к режущей грани ковша.

Основными параметрами гидравлических одноковшовых экскаваторов являются: емкость ковша q, масса экскаватора С, мощность двигателя N, рабочие размеры экскаватора, а также давление и производительность насосов.

В гидроприводах экскаваторов применяются насосы постоянной производительности шестеренного и лопастного типо (с давлением 12-16МПа) и поршневые с давлением до 30 МПь а также насосы переменной производительности, преимущест венно аксиально-поршневые.

Насосы с постоянной производительностью просты по yci ройству, но не обеспечивают полного использования мощности двигателя на всех режимах. Насосы переменной производительности обспечивают более рациональный и устойчивый режим работы экскаваторов.

Производительность и технологические схемы работы одноковшовых экскаваторов. Производительность одноковшовых экскаваторов определяется многими факторами: конструкцией машины, уровнем организации производства земляных работ, состоянием и качеством грунта и забоя, квалификацией машиниста и техническим состоянием машины.

На рис. 77, б представлена схема работы драглайна при строительстве насыпи земляного полотна из резерва. Экскава-чия грунта ведется на двух захватках; на одной из них отсыпается очередной слой грунта и разравнивается бульдозером, а на Другой - свежеотсыпанный грунт уплотняется грунтоуплотняю-Щими машинами.

Многоковшовые экскаваторы. Многоковшовые экскаваторы представляют собой землеройные машины, имеющие в качестве рабочего органа многоковшовую цепь или роторное колесо с ковшами, жестко закрепленными по периметру. Они применяются: на дорожно-строительных работах; при рытье котлованов, каналов и траншей для укладки труб или для оснований установка, пульт управления, коробка передач, рабочий орган устанавливают на ходовую раму.

Примечание. Экскаваторы ЭО-1621 (Э-153А), ЭО-1627 (Э-1514) оборудуются дополнительно бульдозерным оборудованием: ширина отвала 2000 мм, высота 680 мм, глубина резания 500 мм. Экскаваторы ЭО-ЗЗПБ (Э-302) укомплектованы оборудованием драглайна со следующими параметрами: длина стрелы 7500 мм, угол наклона стрелы 40°, глубина резания 4450 мм, радиус резания 6500 и 10 100 мм, высота разгрузки соответственно 3900 и 6300 мм, рад с разгрузки соответственно 6390 и 8300 мм.

Скорости движения ковшовой цепи и машины должны быть согласованы с емкостью ковша и глубиной забоя, чтобы ковш, проходя путь забоя, смог к моменту выхода заполниться.

Роторные траншейные экскаваторы применяют при прокладке магистральных трубопроводов и траншей. Рабочим органом у этих экскаваторов является ротор. По сравнению с цепными траншейными экскаваторами роторные имеют более высокий КПД и большую производительность.

К атегория: - Машины для производства земляных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

по дисциплине « Машины и оборудование нефтегазовых объектов »

на тему: «Классификация экскаваторов»

Выполнил студент гр. з-2Б13Т

Проханов В.В.

Руководитель доцент Шмурыгин В.А.

ТОМСК-2015г

Введение

1. Классификация экскаваторов

2.2 Одноковшевые экскаваторы с прямой и обратной лопатами, драглай

2.2.2 Обратная лопата

2.2.3 Экскаватор драглайн

3.1 Многоковшовые экскаваторы

3.1.1 Скребковые экскаваторы

3.1.2 Роторные экскаваторы

3.1.3 Фрезерные экскаваторы

Заключение

Список используемых источников

Введение

Являясь универсальной машиной, экскаваторы используются практически при каждых строительных работах. Существует большое количество видов экскаваторов. Они классифицируются по ряду факторов и в этом необходимо разбираться каждому профессионалу. Учитывая разнообразия различных моделей экскаваторов, особое значение приобретает подкованность в данной теме.

Цель данной работы состоит в изучении классификации экскаваторов их виды, способы перемещения и т. д.

Задача данной работы состоит в подробном изучении классификации экскаваторов, которая в дальнейшем поможет выбрать нужный тип агрегата для проведения тех или иных работ.

1. Классификация экскаваторов

Экскаваторы отличаются высокими рыхлящими способностями. Транспортирующие способности их невелики и определяются радиусом действия этих машин. Экскаваторы разделяют на несколько групп по назначению и мощности. Если машина производит все операции в определенном порядке, повторяя их через некоторые промежутки веремени, она относится к машинам, прерывного (цикличного) действия.

Если производит все операции одновременно, машиной непрерывного действия. К экскаваторам прерывного действия относятся одноковшовые, а к экскаваторам непрерывного действия, многоковшовые, скребковые и фрезерные.

Все механизмы экскаватора приводятся в движение дизелями, карбюраторными, паровыми или электрическими двигателями. Наиболее экономичными являются дизельные и электрические двигатели. Выбор двигателя определяется условиями, в которых будет работать экскаватор. Так, на экскаваторах, работающих в карьере, выгодно применять электродвигатели, так как электричество? это наиболее дешевый вид энергии, а при работе на строительстве дорог, где машину часто перевозят с места на место, целесообразно использовать дизельные двигатели.

С целью передачи движения от двигателя к рабочим механизмам используют следующие виды приводов:

механический, когда движение передается с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных передач;

гидравлический объемный, где роль привода выполняют гидронасос, маслопроводы и гидромоторы (или гидроцилиндры), в маслопроводах циркулирует жидкость, передающая энергию от насосов к гидромоторам (или гидроцилиндрам), приводящим рабочие механизмы в движение;

Гидромеханический, в котором для передачи энергии используют гидротрансформатор в сочетании с механической трансмиссией;

электрический, применяемый на экскаваторах с многомоторным приводом в сочетании с механическим;

смешанный, состоящий из приводов двух видов, например механического и электрического.

Таким образом, экскаваторы классифицируют:

по способу перемещения (плавучие и сухопутные);

по типу силового оборудования (с дизелем, карбюраторным, электрическим, дизель-электрическим и т. д.);

по числу двигателей (одномоторные, многомоторные);

По виду привода (механические, гидравлические, гидромеханические, электрические);

По типу ходового устройства сухопутных экскаваторов (гусеничные, пневмоколесные, рельсовые и с шагающим ходовым оборудованием).

2. Машины циклического действия

Универсальные машины, используемые при копании грунтов до VI категории прочности, разборке слабой и взорванной скальной породы. Они применяются для выемки из забоя и погрузке в транспорт или отвал сыпучих и крупнокусковых материалов, разрушения старых сооружений, расчистки территорий при пробивке трасс, расчистки мелиоративных и водоотводных канав, отрывке больших котлованов и протяженных траншей, сооружении грунтовых насыпей, строительстве тоннелей и мостовых переходов и на других работах.

2.1 Классификация одноковшовых экскаваторов

Одноковшовым универсальным экскаватором называется машина цикличного действия, предназначенная для выемки и перемещения грунтов и иных материалов с помощью одного из видов рабочего оборудования с одним ковшом, и для выполнения погрузочных сваебойных и прочих работ другими видами сменного рабочего оборудования.

Каждая из групп экскаваторов отличается более мелкими признаками размерами, мощностью, назначением. Одноковшовые экскаваторы классифицируют по назначению. Существуют три основные группы:

строительно-универсальные с ковшами емкостью до 3 м3, предназначенные для производства земляных работ;

карьерные с ковшами емкостью от 2 до 8 м3, предназначенные для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений;

Вскрышные с ковшами емкостью 6 м3, предназначенные для разработки верхних слоев пород (вскрыши).

Одноковшовые экскаваторы различают по использованию их с различными видами рабочего оборудования.

Полууниверсальные экскаваторы кроме основного рабочего оборудования имеют один или два вида дополнительного сменного оборудования (прямую лопату, обратную лопату, драглайн). Специальные мощные экскаваторы имеют лишь один вид оборудования, например прямую лопату.

Одноковшовые экскаваторы (рис. 1) состоят из следующих основных узлов: (1) ходового устройства, (2) поворотной платформы с силовым оборудованием и (3) основными кинематическими звеньями и рабочего оборудования.

Рис. 1. Cхемa одноковшового экскаватора:

1 - ходовое устройство; 2 - поворотная платформа с силовым оборудованием; 3 - основные кинематические звенья и рабочее оборудование.

2.2 Одноковшевые экскаваторы с прямой и обратной лопатами, драглайн

Оборудование, предназначенное для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора. Прямая лопата с механическим приводом (рис. 2) состоит из следующих основных узлов: каната подъема стрелы, ковша, рукояти, стрелы, седлового подшипника. Рукоять к стрелке крепится седловым подшипником, с помощью которого рукоять поворачивается в вертикальной плоскости относительно стрелы и совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси рукоятки. Ковш поднимается подъемным канатом, огибающим головные блоки. Напор рукоятки осуществляется напорным механизмом, которым выполняется также обратное движение (возврат) рукояти. На универсальных строительных экскаваторах применяют канатные и зубчато-реечные (напорные механизмы).

Рис. 2. Схема экскаватора с прямой лопатой:

1 - гусеничный ход; 2 - поворотная платформа; 3 - кузов с кабиной; 4 - рукоять; 5 - ковш; 6 - стрела; 7 - опорно-поворотное устройство.

Напорные механизмы деляется на независимые, зависимые, комбинированные. Напорный механизм называется независимым, если усилие напора может быть увеличено или уменьшено независимо от величины усилия в подъемном тросе ковша, т. е. когда напорное движение рукояти с ковшом производится независимо от подъема ковша. Если величина усилия напора зависит от величины усилия в подъе/мном тросе ковша и имеется возможность только уменьшить напор, такой напорный механизм называется зависимым.

На экскаваторах с прямой лопатой применяют рукояти двух типов: однобалочные (внутреннего типа) и двухбалочные (внешнего типа). Однобалочная рукоять проходит внутри стрелы, а двухбалочная снаружи. Рукоять может совершать возвратно-поступательное движение в направляющих седловины напорного вала, а также поворачиваться вместе с седловым подшипником в вертикальной плоскости относительно напорного вала. Конструкция рукояти определяет конструкцию напорного механизма. В экскаваторах, которые выпускались в СССР, при однобалочной рукояти применяли канатный напорный механизм, а при двухбалочной применяли кремальерный напорный механизм.

2.2.2 Экскаватор с обратной лопатой

Это оборудование, предназначенное для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора при рытье котлованов, траншей, выемок. Экскаватор с обратной лопатой (рис. 3) состоит из ковша, стрелы, рукояти и двуногой стойки. Ковш закреплен жестко к рукояти, шарнирно присоединенной к верхнему концу стрелы. При подтягивании каната рукоять поворачивается против часовой стрелки, ковш врезается в грунт (положение I; положения II и III соответствуют транспортному положению и выгрузке грунта из ковша).

Рис. 3. Схема работы экскаватора с обратной лопатой:

1 - ковш; 2 - тяговый канат; 3 - стрела; 4 - дополнительная стойка; 5 - подъемный канат; 6 - рукоять.

В гидроприводах экскаваторов применяются насосы постоянной производительности шестеренного и лопастного типа (с давлением 12 МПа, 16 МПа) и поршневые с давлением до 30 МПa а также насосы переменной производительности, преимущественно аксиально-поршневые.

Насосы с постоянной производительностью просты по устройству, но не обеспечивают полного использования мощности двигателя на всех режимах. Насосы переменной производительности обеспечивают более рациональный и устойчивый режим работы экскаваторов.

2.2.3 Экскаватор драглайн

Драглайн рабочее оборудование экскаватора, предназначенное для разработки грунта ниже уровня стоянки машины с ковшом, подвешенным на канатах непосредственно к стреле. Драглайн может копать только в направлении экскаватора. Глубина копания, высота выгрузки ковша и расстояние, на которое может быть заброшен ковш (радиус копания) драглайна, значительно больше, чем у экскаватора оснащенного рабочим оборудованием прямая и обратная лопата (рис 4).

Именно из-за таких характеристик драглайн используют для рытья больших котлованов и траншей, при разработке карьеров, мелиорации, а так же для отсыпки насыпей, в частности при строительстве каналов, автомобильных и железных дорог.

Но у рабочего оборудования драглайн есть существенные недостатки. Подвеска ковша с помощью цепей и канатов достаточно гибкая, поэтому не обеспечивает большой точности копания и выгрузки. Погрузка грунта в транспортные средства с помощью драглайна затруднительна. Обычно выгрузка производится в отвал - откуда перегружается с помощью погрузчиком или экскаватором с рабочим оборудованием другого типа. К недостаткам можно отнести большую продолжительность рабочего цикла и более низкое, по сравнению с гидравлическими типами оборудования, усилие копания.

Работает драглайн следующим образом. Ковш опускают на дно котлована или траншеи, а затем подтаскивают его к экскаватору тяговым канатом, при этом ковш наполняется срезаемым грунтом. Затем загруженный ковш поднимают подъемным канатом, одновременно поворачивая платформу к месту разгрузки ковша. После разгрузки ковша поворачивают платформу со стрелой к котловану и одновременно опускают ковш. Стрела драглайна сварная, решетчатой конструкции, что уменьшает ее массу и дает возможность делать ее более длинной, чем стрелы прямой и обратной лопат, применяя ковш той же емкости. За счет удлинения стрелы увеличиваются радиус действия экскаватора и высота выгрузки. Стрела состоит из двух соединенных болтами частей, нижняя из них уширена к пяте стрелы и шарнирно закреплена в проушинах поворотной платформы. Длина стрелы может быть увеличена за счет дополнительных вставок между верхней и нижней частями стрелы. При удлинении стрелы применяют ковш меньшей емкости. Во время работы драглайном угол наклона стрелы обычно устанавливают в пределах от 30 до 45 градусов.

Драглайн обеспечивает необходимое усилие копания только в том случае, если в начале хода ковш углубиться в грунт. Поэтому для работы с твердыми грунтами необходимо их разрыхление в зоне заглубления ковша.

2.3 Одноковшовые экскаваторы с гидравлическим приводом

Эти экскаваторы представляют собой многомоторные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод (рис 5).

Рис. 5. Экскаватор с гидравлическим приводом:

1 - опорно-поворотное устройство; 2 - пневмоколесное ходовое устройство; 3 - выносная опора; 4 - поворотная платформа; 5 - силовая установка; 6, 8, 9 - гидроцилиндры стрелы; 7 - стрела; 10 - рукоять; 11 - ковш обратной лопаты; 12 - бульдозерный отвал; 13 - кабина машиниста.

экскаватор лопата драглайн

Параметры гидравлических экскаваторов регламентированы ГОСТ (30067-93) «Экскаваторы одноковшовые универсальные полноповоротные». По сравнению с механическими гидравлические экскаваторы имеют более широкую номенклатуру сменных рабочих органов, число которых постоянно растет, большее количество основных и вспомогательных движений рабочего оборудования, что значительно расширяет их возможности.

3. Машины непрерывного действия

Экскаваторы непрерывного действия предназначены для отрывки траншей и каналов в грунтах I ? IV групп как в городских, так и в полевых условиях. Это землеройные машины на гусеничном или пневмоколесном ходу самоходного, полуприцепного и прицепного типов, которые при своем поступательном движении во время работы разрушают грунт с помощью группы непрерывно движущихся по замкнутому контуру ковшей, скребков или резцов, отрывают позади себя продольную выемку определенных размеров и одновременно эвакуируют грунт в сторону от нее (в отвал или транспортные средства) с помощью конвейера, ротора или шнека.

3.1 Многоковшовые экскаваторы

Различают два типа экскаваторов непрерывного действия: цепные и роторные. Рабочим органом цепных экскаваторов является одно или двухрядная бесконечная цепь, огибающая наклонную раму и несущая на себе ковши, скребки или резцы. У роторных экскаваторов рабочий орган жесткий ротор, или колесо с ковшами или скребками, вращающееся на роликах.
В зависимости от условий работы и трудоемкости разработки грунтов скорости передвижения экскаватора и движения рабочего органа подбираются такими, чтобы независимо от глубины траншеи обеспечивалось расчетное наполнение ковшей.

По типу рабочего органа цепные экскаваторы делятся на одноцепные, снабженные резцами и скребками, и двухцепные, между ветвями которых укреплены ковши или скребки с резцами.

3.1.1 Скребковые экскаватор

Скребковые одноцепные экскаваторы (рис 6 а) предназначены для отрывки траншей прямоугольного профиля шириной 0,14 0,4 м, глубиной до 1,7 м в однородных (без каменистых включений) грунтах I ? III групп. Производительность таких экскаваторов составляет 60 80 м3/ч.

Скребковые двухцепные экскаваторы (рис 6 б) используют для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального сечений глубиной до 3,5 м, шириной по дну до 1,1 м и поверху до 2,8 м в талых грунтах I ? III групп с включением камней диаметром до 0,2 м и в мерзлых грунтах с глубиной промерзания до 1,2 м. Разработка грунта ведется режущими элементами скребкового типа и транспортирующими заслонками. Для отрывки траншей трапецеидального профиля на рабочем органе экскаватора устанавливают активные цепные откосообразователи. Грунт отделяемый цепями от целика, обрушивается на дно траншеи, откуда выносится на поверхность транспортирующими заслонками. Для разработки мерзлых грунтов устанавливается сменное рабочее оборудование? ковшовая цепь с зубьями-клыками. Поднятый наверх скребками (ковшами) грунт выгружается на поперечный ленточный конвейер и отводится им в сторону от траншеи (до 3 м). Производительность двухцепных экскаваторов до 220 м3/ч.

3.1.2 Роторные экскаваторы

Данный вид экскаваторов представлен на (рис 6 в) они разрабатывают траншеи различного сечения в грунтах I ? IV групп с включением камней диаметром до 0,3 м, а также в мерзлых грунтах при глубине промерзания до 1,5 м. Ширина траншей поверху до 3,2 м, понизу до 2,1 м, глубина до 2,5 м.

Рис 6 Экскаваторы непрерывного действия:

а) ? скребковый одноцепной: 1 ? отпал; 2 ? трактор; 3 ? цепной рабочий орган; 4 ? механизм подъема? опускания рабочего органа; 5 ? шнек; 6 ? резцы; 7 ? скребок; 8 ? зачистной башмак;

б) ? скребковый двухцепной: 1 ? силовая установка; 2 ? управление; 3 ? гидропривод; 4 ? трансмиссия; 5 ? механизм подъема и опускания рабочего органа; 6 ? конвейер; 7 ? лоток; 8 ? рабочий орган;

в) ? роторный: 1 ? тягач; 2 ? рама для монтажа рабочего оборудования; 3, 4 ? механизмы подъема и привода; 5 ? конвейер; 6 ? ковш; 7 ? ковшовый ротор.

Во время поступательного движения трактора и вращательного движения ротора ковши с зубьями непрерывно разрабатывают, поднимают на поверхность и выгружают грунт на ленту поперечного конвейера. Размеры траншей определяются шириной ковшей и степенью заглубления в грунт ротора. Для образования откосов с крутизной до (1:.0,25) в талых грунтах экскаваторы оборудуются пассивными ножевыми откосниками, в мерзлых грунтах? активными фрезерными уширителями.

Производительность роторных экскаваторов до 1200 м3/ч.
Экскаваторы-каналокопатели работают по тому же принципу, что и роторные. В отличие от роторных они способны отрывать каналы с пологими откосами (до 1:.1,5) при ширине понизу до 2,5 м, глубине до 3 м.
До установки экскаватора непрерывного действия на трассу необходимо выполнить планировочные работы. Ширина спланированной полосы должна быть не меньше ширины гусеничного хода экскаватора, предназначенного для рытья траншеи.

После планировочных работ и разбивки оси траншеи рытье траншеи, как правило, начинают со стороны низких отметок продольного профиля (для удобства водоотлива) и ведут навстречу уклону, при этом отвалы грунта, вынутого из траншеи, следует размещать с одной стороны выемки (преимущественно с нагорной) для защиты вырытой траншеи от стока поверхностных вод и возможности выполнения последующих монтажных работ с другой стороны.

3.1.3 Фрезерные экскаваторы

Фрезерный экскаватор - землеройная машина, предназначенная для разработки плотных и мерзлых горных пород слоями с поверхности массива. Фрезерный экскаватор разрушает горную породу фрезерным рабочим органом, грузит её на конвейер и передаёт через разгрузочную консоль в транспортные средства во время своего движения по фронту работ (рис. 7).

Фреза представляет собой горизонтально расположенную цилиндрическую конструкцию шириной до 3,5 м с резцами. При вращении фрезы резцы разрушают массив на глубине 0,1-0,35 м. Производительность фрезерного экскаватора 100-2500 т/ч. Экскаватор оборудован приборами для контроля толщины разрабатываемого слоя и величины пропластков, что позволяет его эффективно использовать для селективной выемки горных пород.

Рис. 7. Фрезерный экскаватор: 1 - кабина управления; 2 - фреза; 3 - разгрузочная консоль конвейера.

Системой индексации (маркировки) машин называется принцип, который заложен в структуру индекса (марки), обозначающего тот или иной экскаватор и отражающего его основную характеристику. Ранее в индексы, применявшиеся для обозначения отечественных экскаваторов, закладывалась только емкость его основного ковша. Например, Э-652Б экскаватор с ковшом емкостью 65 декалитров (0,65 м3), модель 2, вторая модернизация (Б). По старой системе индекс не давал представления ни о типе ходового устройства экскаватора, ни об исполнении рабочего оборудования, что весьма важно для характеристики машины и ее эксплуатационных возможностей. Кроме того, определение размера (класса) одноковшового экскаватора только по емкости одного из применяемых на этой машине ковшей неопределенно и приводит к неправильному представлению о возможностях машины. Это в еще большей степени относится к гидравлическим экскаваторам, у которых емкость ковшей, применяемых на одной и той же машине, может отличаться в два и более раза.

Размер экскаватора, от которого зависят его рабочие параметры, производительность и т. п., определяется совокупностью ряда факторов, нормируемых ГОСТом. При этом параметром, наиболее полно (по сравнению с остальными) характеризующим размер гидравлического экскаватора, является масса машины, определяющая ее устойчивость и возможность эффективного использования ковшей данных емкостей на соответствующих вылете, глубине или высоте. В основу действующей системы индексации экскаваторов заложена размерная группа машин, которая определяется в основном в зависимости от эскплуатационной массы экскаватора. Емкости используемых ковшей (диапазон которых может изменяться по мере совершенствования конструкции) приведены для ориентировки.

Эксплуатационной массой называется масса экскаватора с полной заправкой топливом и рабочей жидкостью гидропривода (без машиниста). Новая система индексации одноковшовых универсальных экскаваторов (ЭО) предусматривает структуру индекса машины. Четыре основные цифры индекса означают по порядку их расположения: первая -- размерную группу, вторая -- тип ходового устройства, третья -- исполнение рабочего оборудования и четвертая -- порядковый номер данной модели. Буквы (А, Б, В) обозначают очередную модернизацию данной машины, а также ее специальное климатическое исполнение (ХЛ, Т, ТВ). Например, индексом ЭО-3322А обозначают экскаватор одноковшовый универсальный 3-й размерной группы на пневмоколесном ходовом устройстве с жесткой (шарнирно-рычажной) подвеской рабочего оборудования, 2-й модели, прошедший первую модернизацию.

Заключение

В данной работе была описана классификация экскаваторов, а также их разновидности. На основании данной классификации возможно сделать подбор экскаватора для определенного вида работ.

Также были рассмотрены одноковшовые экскаваторы с прямой и обратной лопатами, многоковшовые экскаваторы. Рассмотрена система индексации экскаваторов, что в дальнейшем поможет по индексу определить параметры экскаваторов.

Список использованной литературы

1. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. - М.: Высш. шк, 2001.

2. И.И. Гальперин, Н.Г. Домбровский "Строительные машины", Москва, "Высшая школа", 1980.

3. Невзоров Л.А., Подзельский Г.Н., Романюха В.А. Строительные башенные краны. - М.: Высш. шк., 1986.

4. Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование: Учебное пособие. - М.: Издательский центр "Академия", 2005.

5. Машины и оборудование газонефтепроводов: учебное пособие / В.Г. Крец В.Г. А.В. Рудаченко, В.А. Шмурыгин. - Томск: Изд. ТПУ, 2013. - 375 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Определение линейных размеров и масс узлов экскаватора. Силовая установка и выбор привода двигателя. Расчет гидромеханизмов обратной лопаты. Производительность и себестоимость разработки грунта. Устойчивость экскаватора при оборудовании обратной лопатой.

курсовая работа , добавлен 13.05.2015

Классификация экскаваторов по назначению, узлам, механизмам. Область использования гидравлических одноковшовых экскаваторов, процесс их работы и описание гидравлической схемы. Подбор гидроцилиндра средней секции стрелы, расчет на смятие проушин и стержня.

курсовая работа , добавлен 11.06.2012

Конструктивные особенности одноковшовых экскаваторов. Области применения экскаваторов. Определение линейных размеров рабочего оборудования. Расчет основных параметров механизма передвижения. Основные пути повышения производительности экскаватора.

курсовая работа , добавлен 11.12.2014

Разработка выемок лобовым забоем экскаватором Э0-3322Б, оборудованным обратной лопатой. Технологическая схема разработки грунта экскаватором, его погрузка в автомобили-самосвалы. Схема работ экскаватора Э0-3322Б. Требования к качеству выполнения работ.

курсовая работа , добавлен 04.11.2010

Ознакомление с основами производства цепных экскаваторов, их назначением и классификацией. Рассмотрение принципа действия машины. Обзор зарубежных и отечественных аналогов. Описание конструкции гидравлических систем управления рабочим оборудованием.

дипломная работа , добавлен 16.08.2014

Экскаватор - выемочно-погрузочная машина цикличного действия, история его развития. Устройство и электрооборудование экскаватора ЭКГ 10. Производительность и технологические схемы работы одноковшовых экскаваторов, способы снижения динамических нагрузок.

курсовая работа , добавлен 21.12.2011

Предварительный выбор одноковшового экскаватора. Определение условий разгрузки ковша. Расчет забоев одноковшовых экскаваторов с рабочим оборудованием "Обратная лопата" Э0–3322Д. Выбор монтажного крана. Этапы расчета производительности экскаватора.

курсовая работа , добавлен 21.06.2011

Исследование существующих конструкций экскаваторов. Анализ и разработка предложений по совершенствованию технологии, оборудования одноковшовых экскаваторов и технико-экономическое обоснование их эффективности по сравнению с существующими технологиями.

курсовая работа , добавлен 18.03.2013

Расчет усилий резания грунта и перемещения грунта. Тяговый расчет гусеничной машины. Производительность экскаватора. Гидросистема управления навесным оборудованием. Управление тормозами механизма передвижения. Возможные неисправности гидроцилиндров.

курсовая работа , добавлен 25.02.2015

Расчет и планирование технического обслуживания и ремонта одноковшовых экскаваторов. Расчет фактической наработки машины. Выбор рациональной формы и распределение объемов работ. Определение численности рабочих, количества оборудования и площадей.

ОДНОКОВШОВЫЙ ЭКСКАВАТОР (а. power shovel, backhoe, dragline; н. Loffelbagger; ф. excavateur а godet, pelle mecanique, pelle-grue; и. pala de cuchara, pala excavadora, excavadora de cuchara) — самоходная полноповоротная выемочно-погрузочная машина с исполнительным органом в виде ковша. Одноковшовый экскаватор состоит из рабочего (оно же транспортирующее), механического, ходового и силового оборудования, механизмов управления, платформы с рамой, надстройки и кузова. Одноковшовые экскаваторы выполняются на гусеничном, шагающем (только драглайны с ковшом вместимостью свыше 4 м 3) или пневмоколёсном (главным образом машины с ковшами вместимостью до 0,8 м 3) ходу с электрическим, электрогидравлическим или (реже) дизель-гидравлическим приводом. Рабочий цикл одноковшового экскаватора складывается из четырёх последовательных операций: наполнения ковша (черпания), перемещения его к месту разгрузки (транспортирования), разгрузки и перемещения порожнего ковша к месту зачерпывания для воспроизведения нового цикла. В силу этого одноковшовые экскаваторы называются машинами цикличного действия.

В понятие одноковшового экскаватора включают две группы экскаваторов, отличающихся способом связи его исполнительного органа (ковша) с поворотной платформой (стрелой): с жёсткой (прямая лопата и обратная лопата) и гибкой связью (драглайн). В свою очередь каждая группа одноковшовых экскаваторов в зависимости от вида рабочего оборудования и назначения подразделяется на типы. Существующие типы одноковшовых экскаваторов в общем виде классифицируются по назначению и роду выполняемой работы, видам рабочего, ходового и силового оборудования, вместимости ковша. По назначению и виду выполняемых работ отечественные одноковшовые экскаваторы подразделяют на универсальные для производства строительных и землеройных работ небольших объёмов с использованием сменного рабочего оборудования (с вместимостью ковша до 3,2-4 м 3); карьерные прямые механические лопаты (типа ЭКГ) для выемки полезных ископаемых и пород вскрыши больших объёмов и погрузки их в транспортные сосуды, располагаемые на уровне установки экскаватора или выше с использованием одного специализированного типа рабочего оборудования (с вместимостью ковша от 4 до 20 м 3); вскрышные механические прямые лопаты (ЭВГ) для выемки вскрышных пород и непосредственной перегрузки их в отвал (с вместимостью ковша до 35 м 3); карьерные гидравлические прямые (ЭГ) и обратные (ЭГО) лопаты для выемки и погрузки горной массы в транспортные сосуды, находящиеся как выше, так и ниже уровня стоянки экскаватора, с вместимостью ковша 12 и 20 м 3 (ЭГ) и 8 м 3 (ЭГО); драглайны шагающие (ЭШ) для выемки горной массы (преимущественно вскрыши) как ниже, так и выше (реже) уровня стоянки экскаватора и отсыпки её в отвал или (реже) в транспортное средство (экскаваторы с небольшой вместимостью ковша) непосредственно или через бункер (с вместимостью ковша от 5 до 100 м и длинами стрел до 125 м).

Главный признак различия одноковшовых экскаваторов, определяющий их назначение и область применения, — вид рабочего оборудования. Последнее включает элементы, которые могут быть заменены на большие или меньшие или на элементы другого типа сменного оборудования. Рабочее оборудование драглайна состоит из ковша и стрелы. У прямых механических лопат оно дополнительно включает рукоять, седловой подшипник, механизм напора (или его исполнительную часть) и механизм открывания ковша. У прямых и обратных гидравлических лопат к рабочему оборудованию относят стрелу, рукоять, ковш и гидроцилиндры подъёма стрелы, поворота рукояти, поворота ковша и открывания челюсти ковша (только у прямых гидравлических лопат). Универсальные механические и гидравлические экскаваторы могут иметь в комплекте сменного оборудования свыше 10 различных видов: прямая и обратная лопаты , рыхлитель и др.

Одноковшовые экскаваторы, применяемые на открытых горных разработках, имеют, как правило, один вид специализированного рабочего оборудования. В основном это карьерная прямая лопата и драглайн. Вскрышные лопаты по основным технико-экономическим показателям перестали быть конкурентоспособными по сравнению с драглайнами, и их производство практически прекращено во всём мире. Интенсивно расширяется область применения карьерных прямых и обратных гидравлических лопат (в ряде европейских стран они полностью вытеснили механические лопаты из сферы горнодобывающих отраслей и строительства). В перспективе они займут преобладающее место в производстве карьерных лопат для всех отраслей промышленности и строительства. Сохранится выпуск канатных одноковшовых экскаваторов с рабочим оборудованием драглайна и отдельных типов прямых лопат по специальному заказу.

По затратам энергии при выполнении работ вручную на первом месте стоит работа косца, на втором ― землекопа. Объёмы же земляных работ были огромны во все времена, а теперь вообще колоссальны. Стройки, дороги, карьеры... Да тут не то, что каждого взрослого, а и подростков надо приставить поголовно к лопатам. Поэтому землеройные работы практически везде механизированы. Выполняют эти работы экскаваторы (" excavo " лат. " долблю "). Объём работы экскаватора несоизмерим с ручным трудом, как бы ни изгалялись острословы о двух солдатах из стройбата, заменяющих экскаватор.

Многообразие экскаваторов

Если вспомнить, что разработкой землеройных машин для рытья каналов занимался ещё полтысячи лет тому назад Великий Леонардо, то понятно: за это время создано столько различных модификаций экскаваторов, что классификация будет иметь разветвлённый вид. Экскаваторы отличаются друг от друга по:

Виду ходовой части (шины, гусеницы, рельсы и т.д.);

Типу эксплуатации (для строек, шахт, карьеров и т.д.);

Силовому приводу (электрические, дизельные);

По принципу работы (непрерывно или периодически работающие).

Естественно, сочетаний этих характеристик великое множество, отсюда и огромное число модификаций.

Во что обут экскаватор?

По дорогам с любым покрытием, а если нет покрытия, то по грунтам любого типа свободно пройдут экскаваторы с гусеничным ходовым механизмом . Если исключить экскаваторы, работающие в городской инфраструктуре, то подавляющее большинство оставшихся будет иметь гусеничный ход. Такие экскаваторы легко пройдут по рыхлой почве, по болотистым торфяникам при мелиорации, по захламленному бездорожью лесозаготовок и т.д.

Экскаваторы на пневноколёсах хорошо зарекомендовали себя в городах, где гусеницы попросту раздробят асфальт. Пневмоколёса и асфальт оставят в покое, и хорошо амортизируют, и при движении не гремят.

Шагающий экскаватор не имеет ни колёс, ни гусениц. Снизу у него опорная плита, на которой он располагается при работе. Для передвижения экскаватора служат опорные башмаки на гидроцилиндрах: поднялся на них, перенёс себя и снова опустился на опорную плиту. Скорость такого передвижения ― до 80 м/час.

Экскаваторы рельсового хода чаще всего используются в горнодобывающих карьерах. Обычно это цепные экскаваторы, автомобилям под погрузку удобнее заезжать снизу под экскаватором между широко расположенными рельсами. Это пространство называется порталом, потому и экскаватор считается портальным.

Землеройное устройство с ковшом можно установить на всевозможные шасси, потому иногда экскаватор имеет автомобильный, вездеходный, тракторный ход .

Уже не вызывает удивления комбинированное шасси : некоторые пневмоколёсные экскаваторы снабжены железнодорожными колёсными парами, опускаемыми в случае передвижения по рельсам.

Есть даже плавучие экскаваторы , чаще называемые земснарядами .

Принципы работы экскаваторов

Обычно одноковшовые экскаваторы являются экскаваторами циклического действия: набрал ковш ― перенёс ― высыпал. Далее цикл повторяется.

Траншейные и роторные стреловые экскаваторы являются механизмами непрерывного действия. Траншейные мы видим чаще, все помнят лёгкие экскаваторы, служащие для прокладки кабеля. Роторный экскаватор имеет много ковшов, закреплённых на большое вращающееся колесо.

Земснаряды набирают песок под водой за счёт вакуумно-всасывающих устройств.

Нельзя сказать, что какой-то один способ или принцип является лучшим или универсальным. Каждый конкретный случай требует конкретной техники. Как не будешь заготавливать речной песок одноковшовым экскаватором, так и не будешь рыть котлован для маленького пруда на даче роторным.

Зависимость выбора экскаватора от условий эксплуатации

Начнём со строительной площадки. Пожалуй, никак нельзя умалить значение колёсных экскаваторов для стройки. Да, если приходится производить объёмные разработки грунта, то лидировать будут гусеничные экскаваторы. Но в городских условиях у них больше минусов, чем плюсов: колёсные экскаваторы мобильнее ― они имеют большую скорость передвижения, и появляется возможность очень быстрой переброски с одного объекта на другой. Кроме того, в городе гусеничные экскаваторы ― враги асфальта, для их перемещения нужны тралы, что удорожает любой проект.

Шахтные экскаваторы отличаются небольшими размерами, что неоценимо в замкнутых пространствах. Наиболее часто они применяются в подземных горизонтальных выработках для погрузки горных пород, для этих же целей ― в тоннелях.

Так как карьер ― уже подготовленная территория для выработки полезных ископаемых открытым способом (а это значит, что никаких пространственных помех для экскаваторов нет), то для повышения рентабельности карьера желательно, что бы они как можно больше смогли вскрыть, перенести и загрузить пород из карьера. Потому применяются в карьерах разные экскаваторы, главное, чтобы их ковш был повместительнее:

- драглайны, у которых нет жёсткого соединения стрелы с ковшом. Ковш удерживается цепью, другая цепь подтягивает или же отпускает ковш;
- карьерные гусеничные, обладающие повышенной проходимостью;
- гидравлические, которые лучше применять на вскрышных работах, ведь из-за того, что жидкость не сжимается, на породу передаётся любое усилие без потерь, наоборот с возможностью его увеличить;
- роторные, не допускающие при работе даже малейших сбоев подачи полезных ископаемых.

Что движет экскаватором?

Передвижение и возможность работы любому экскаватору обеспечивает двигатель. Всё начиналось с парового двигателя, потом появились дизельные, карбюраторные и электрические. Намного чаще других на экскаваторы устанавливаются дизельные и электрические двигатели. Причина проста: названные виды наиболее экономичны. Какой из них выбрать? Это зависит от конкретной ситуации. Отличительная черта дизельного экскаватора ― мобильность. Если надо много перемещаться по объекту строительства или за его пределы, нужен дизельный экскаватор. При работе с небольшими перемещениями рентабельнее применять электроэкскаваторы, как использующие самую дешёвую на сегодняшний день энергию. Работа в карьерах соответствует этим требованиям. То есть, можно проследить ещё одну тенденцию: лёгкие и мобильные экскаваторы с небольшим ковшом ― дизельные, тяжёлые ― электроэкскаваторы. Сейчас идёт разработка новых моделей электроэкскаваторов ― лёгкие экскаваторы, работающие от аккумуляторных батарей. Причём машинист такого экскаватора скорее не машинист, а оператор: он может управлять машиной с помощью планшета, как находясь на сидении экскаватора, так и рядом с экскаватором.

Применение и значение экскаваторов

В первую очередь экскаватор ― землеройная машина. Поэтому преимущественно его работой является выемка и перенос грунта. Причём выемку грунта они могут производить не только на площадках, где находятся сами, но и на площадках уровнем ниже или выше. Для них не проблема выемка грунта из-под слоя воды. Выкопанный грунт они могут загружать в средства транспортировки (вагоны, автомобили, баржи и т.д.). При отсутствии транспорта экскаватором в любом удобном удалённом месте можно отсыпать грунт в отвал. Рытьё каналов и котлованов, создание насыпей и выемок, создание дамб и расчистку территорий экскаваторами производят быстро и качественно. Строительные площадки экскаватором можно спланировать с большой точностью, особенно машинами с гидравлическим приводом. Все вышеуказанные работы можно проводить не только с грунтом, но и с любыми другими сыпучими строительными материалами.

Экскаваторы позволили полностью механизировать земляные работы, заменив людей. Что уж говорить о карьерных экскаваторах, одним ковшом заполняющими полувагоны, если обыкновенный строительный экскаватор за одно движение переносит 1- 4 м 3 земли.

Самый-самый...

Понятно, что экскаватор с большим ковшом более производителен, чем его меньшие собратья. Были среди экскаваторов и такие, которые собирались в единственном экземпляре.

Размеры и характеристики самого большого в мире экскаватора впечатляют. Создала и собрала его немецкая компания ThyssenKrupp Fordertechnik в 1978 году. Стоил он около 100 млн.евро, а собирали его 5 лет. Работает он до сих пор в ФРГ в угольном разрезе в Гамбахе и выдаёт на-гора бурый уголь.

Работает этот роторный ковшовый экскаватор по 20 часов в сутки. За это время он производит 240000 м 3 угля. Размеры экскаватора: ширина ― 46 м , длина ― 240 метров , высота ― 96 метров . Вес этого монстра составляет 13,5 тыс. тонн. Стрела, имеющая длину 200 метров , заканчивается ротором с ковшами, объём каждого из них -- 6,6 м 3 .

Конечно, такие объёмы (240 тыс. м 3 /сутки) загрузить и вывезти сложно. Да это и не нужно, такие экскаваторы нужны для вскрышивания, а во вскрышенной массе более половины ненужной "пустой" породы.

Усовершенствование и разработка модификаций экскаваторов продолжается непрерывно. Причин более чем достаточно: улучшение качества работ, повышенный спрос, связанный с увеличением объёмов строительства и добычи полезных ископаемых открытым способом, новые условия и новые технологии проведения работ.

Если строитель хочет приобрести, например, 7-тонный гусеничный экскаватор, стоит ли ему ограничивать поиск разделом «компактного оборудования»? Не факт, поскольку разные производители по-разному подразделяют гусеничные экскаваторы на классы по массе. Некоторые относят к классу «мини» машины до 6 т, другие определяют границу «мини-техники» выше этого уровня. Поэтому 7-тонный гусеничный экскаватор может находиться и в разделе «компактной техники», и в разделе обычных «стандартных» машин либо именоваться с приставкой «миди».

Япония славится своими экскаваторами. И действительно, их там используют шире, чем где-либо. Кажется, японец и в своем огороде не станет копать лопатой даже небольшую яму – он использует для этого крошечный экскаватор, больше похожий на детскую игрушку.

Компания Hitachi придерживается стандарта, согласно которому до 6 т – это мини-экскаваторы, 6…18 т – малый средний класс, 18…40 т – средний класс, свыше 40 т – большой класс.

Довольно похожее деление ассортимента гусеничных экскаваторов и у другого японского производителя – Komatsu. К «мини» компания относит машины до 6 т, к средним – от 13 до 40 т и свыше 40 т – тяжелый класс. Линейка у Komatsu очень большая, но далеко не все модели могут поставляться на российский рынок, поэтому в таблице указаны модели, актуальные именно для России. Линейка колесных экскаваторов Komatsu состоит из пяти моделей, но на российский рынок поставляют только три из них, относящиеся к среднему классу.

Пока еще не столь известная в России японская компания Takeuchi специализируется на мини-технике. И не удивительно, что лишь один ее экскаватор относится к классу средних: это модель ТВ 1140 массой около 14 т. Остальные девять моделей, в числе которых и одна колесная машина, компания относит к классу «мини» (до 8 т).

Несмотря на то, что первый в мире экскаватор появился в Соединенных Штатах, сегодня большинство «американских» экскаваторов производят в Японии на заводах Sumitomo, Kobelco, Mitsubishi. Это и Case-New Holland, и Caterpillar, и др. Тем не менее деление на классы у американских компаний несколько отличается от японских.

Caterpillar делит свои экскаваторы на четыре класса: «мини» (до 12 т), малые (12…20 т), средние (20…35 т) и большие (свыше 35 т). Однако деление это исключительно внутреннее, что связано с особенностями производства: сложно представить 5-тонный экскаватор на одной сборочной линии с 50-тонным. Покупателям экскаваторы Caterpillar представляются без какого-либо деления, поскольку специалисты компании справедливо считают, что потребителю важны конкретные эксплуатационные характеристики машины, а не ее весьма условная принадлежность к какому-либо классу.

Подобным образом и Case относит машины массой до 12 т к классу «мини» или «компактным», от 12 до 18 т – к «малым», 18…40 т – к «средним», свыше 40 т – к «большим».

New Holland входит в одну корпорацию с Case, однако она классифицирует свои машины иначе: масса до 5 т – это «мини», 5…12 т – «миди», т. е. средние, и свыше 12 т – «тяжелые» экскаваторы (heavy line).

Компания Terex подобно New Holland позиционирует свои гусеничные экскаваторы массой до 5 т как «мини», 5…13 т – средний класс и класс свыше 13 т не имеет наименования, т. е. относится к «стандартным», или «полноразмерным».

Gehl производит линейку из 12 экскаваторов массой от 1,7 до 11,5 т, которые все отнесены к классу «компактных». Экскаваторы Gehl пока не поставляют в Россию, но еще в 2009 г., возможно, появятся первые модели, и тогда нашим потребителям предстоит вплотную вникнуть в их «классовую принадлежность».

У американской Ассоциации производителей оборудования (АЕМ) разработана классификация, по которой экскаваторы массой до 6 относятся к классу «мини», от 6 до 11 т – к «среднему», а свыше 11 т – к классу «стандартных», но, как мы видим, многие компании придерживаются собственной классификации, а то и вовсе используют деление на классы лишь для «внутреннего пользования».

Экскаваторы-«корейцы» тоже ведут происхождение из Японии, однако «классовое» деление у них не является копией классификации какой-либо японской компании.

Hyundai подразделяет свои экскаваторы по двум параметрам – по массе машины и вместимости ковша. Таким образом, существуют классы «мини» – до 8 т и до 0,4 куб.м, «средний» – 11…50 т и 0,4…4 м 3 , «большой» – свыше 50 т и от 4 м 3 . Следует заметить, что и некоторые другие компании наряду с массой обязательно указывают вместимость ковша при обозначении класса экскаватора, например, Komatsu.

Корейский производитель Doosan отчетливо делит свои гусеничные экскаваторы лишь на «мини» – до 6 т и стандартные – от 8 до 50 т, не выделяя «средних» и «тяжелых».

И конечно, рассмотрим наиболее близких нам европейских производителей. Обширный ассортимент экскаваторов компании JCB подразделяется на компактные массой от 800 кг до 8 т и стандартные массой от 7 (!) до 46 т. Компактные в свою очередь подразделяются на «микро», «мини» и «миди».

Иная градация у компании Volvo Construction Equipment: малые (0…9 т), средние (9…30 т) и большие (30…70 т).

Liebherr тоже делит свои экскаваторы своеобразно: к малому классу относятся машины до 19 т, к стандартному – 20...40 т, далее идет большой класс 40...90 т и остальные, от 90 до 800 т – «майнинг» (горнодобывающие или карьерные).

Как известно, в нашей стране разработан ГОСТ 30067–93 (с исправлениями от 01.01.1996 г.), в соответствии с которым строительные экскаваторы массой до 71 т делятся на 6 классов. Это деление отличается от всех иностранных классификаций.

Один из лидеров отечественного экскаваторостроения ОАО «Тверской экскаватор» выпускает 8 различных колесных и гусеничных машин, которые согласно ГОСТ 30067–93 можно отнести к 3-му (10…18 т) и 4-му (18…32 т) классам по эксплуатационной массе.

Из таблицы видно, что свои экскаваторы массой примерно до 5,5 т все компании именуют «мини» и «компактный», особой путаницы здесь нет. А вот дальше, массой от 5,5 до 20 т вперемешку встречаются и «мини», и «компактный», и «малый средний», и «средний» со «стандартным». Например, некоторые «компактные» модели Gehl оказываются тяжелее, чем, скажем, «средние» экскаваторы Terex или New Holland, а высшая модель класса «мини» у Takeuchi оказывается потяжелее иных «средних» и «малых средних» моделей других фирм.

В градации массой от 20 до 35 т относительное единообразие «средних» и «стандартных» моделей.

Примерно с 35 до 50 т также вперемешку идут наименования «средний», «стандартный», «большой» и «тяжелый». Компактная (миди) модель JCB 8080 оказывается тяжелее «стандартной» JCB JS70, а «стандартная» модель JCB JS460 оказывается в компании «больших» и «тяжелых» моделей других производителей, тогда как некоторые «тяжелые» модели New Holland оказываются легче «малых» Caterpillar или Case.

Только по моделям массой после 50 т наступает почти полное «единодушие» в классификации – все экскаваторы «большие» и «стандартные».

Выводы. «Хоть горшком назови, только в печку не ставь» – гласит русская пословица. Иначе говоря, важно не название, а то, как вещь используют. В отношении экскаваторов это совершенно справедливо.

Практически все ведущие производители по-разному классифицируют свои экскаваторы. У кого-то классификация построена исключительно на эксплуатационной массе машин, у других она сложнее – учитываются особенности конструкции. Многие указывают вместе с массой и вместимость ковша. Всегда выделяются модели «с уменьшенным радиусом вылета противовеса» или «заднего свеса», с узкой ходовой частью и с удлиненной стрелой, с резиновыми гусеницами и т. д.

А вот специалисты Liebherr, например, обязательно учитывают грузоподъемность экскаватора, причем оценивают ее по двум точкам: при вылете 3 м и высоте 6 м и наоборот – при вылете 6 м и высоте 3 м. Они считают, что этот универсальный параметр отражает и вместимость ковша, и мощность гидросистемы машины.

Деление на классы часто производится исходя из технологии производства – экскаваторы разных типоразмеров собирают разные заводы или цехи. Разумеется, при таком «внутреннем» использовании наличие конструктивных особенностей наподобие укороченного свеса или удлиненной стрелы не учитывается. Порой деление на классы производится исходя из налоговых или иных законодательных ограничений либо для того, чтобы «обойти» патенты.

Более того, данные о делении экскаваторов на классы у многих компаний очень противоречивы – дилеры называют одно, на сайте указывается другое и т. д. Очевидно, что многие компании не придают этому вопросу большого значения, что, в общем, справедливо – не так важно, к какому классу относится экскаватор. Важнее то, какие у него возможности. Поэтому с точки зрения потребителя надо выбирать машину по конкретным эксплуатационным характеристикам, но это тема совсем другой статьи!

*Стоимость владения за месяц, поделенная на 176, плюс текущие эксплуатационные расходы.
Источник: EquipmentWatch.com.

Некоторые специалисты считают, что при классификации надо учитывать и транспортабельность экскаваторов. Мини-экскаваторы можно попросту разместить на небольшом прицепе, который буксирует автомобиль-пикап или 1…2-тонный грузовик. Чтобы перевезти экскаватор малого класса, потребуется самое малое трехосный седельный тягач с 20-тонным удлиненным полуприцепом или 35-тонный низкорамный прицеп, однако специального разрешения на перевозку оформлять не придется. Для транспортировки экскаваторов среднего класса потребуются как минимум 50-тонный «низкорамник» и специальное разрешение, но не надо будет разбирать машину на части. Зато экскаватор, относящийся к большому классу, прежде чем перевозить, надо будет разобрать на части и даже на перевозку отдельных частей, возможно, придется оформлять разрешение.

Так что же это такое – средний экскаватор?!

Технические характеристики некоторых экскаваторов

Модель	Эксплуатационная масса, кг	Глубина копания, мм	Высота выгрузки, мм	Мощность двигателя, кВт	Класс
Takeuchi TB 108	830	1680	2030	7,1	Мини
JCB Micro 8008	950	1690	1980	9,2	Компактный (микро)
Gehl 153	1705	2380	2545	17,3	Компактный
New Holland E50 2SR	4730…4870	3590…3900	3680…4290	32	Мини
Komatsu PC50MR-2	4765…5255	3800…3900	4230…4495	29,4	Мини
Terex TC50	5000	3700	3594…3718	29	Мини
Hitachi ZX50U-2	5100	3860	4150…4380	30,5	Мини
Doosan Solar 55-V	5500	3796	н. д.	38	Мини
Terex TC60	5650	3800	3875…4010	37,9	Средний
Gehl 603	5700	4140	3995	42,5	Компактный
Komatsu PC60-7	6300	4100…4690	5015…5420	40	Мини
Hitachi ZX70LC	6400…6700	4170…4670	5060…5500	41	Малый средний
New Holland E70 SR	6700…7050	4100…4520	5120…5430	41	Средний
JCB JS70	7300…8000	4140…4570	4735…5603	44	Стандартный
Hyundai R80-7A	7800	4150	7260	44,4	Мини
Takeuchi TB 175W	7905…8130	4080	6355	50	Мини
Doosan Solar 75-V	8000	4020	н. д.	39	Стандартный
New Holland E80 MSR	8010…8300	4380…4660	4780…5270	41	Средний
JCB 8080	8250	4230	4560	43	Компактный (миди)
Case CX80	8300	4200…4610	4370…4580	39,1	Мини
Volvo ECR88 Plus	8400…8600	4870	5120	43,8	Малый
Caterpillar 308C SR	8430	4140…4370	5090…5670	40,5	Мини
Hyundai R110-7A	11 200	5090	8070	66,3	Средний
11 520	4480	5893	74	Компактный
New Holland E115 SR	11 800…12 200	3550…4350	5570…6100	60	Тяжелый
Caterpillar 311C U	11 980	5040…5590	5450…5770	59	Малый
Case CX130	12 100…12 600	5160…6100	6500…7060	69	Малый
Terex TC125	12 500	4330…4870	5240…5820	69	Средний
Komatsu PC130-7	12 600	5115…6015	5905…6535	66	Средний
Volvo EC140B	13 400…15 200	5880	6470	73	Средний
Terex TW140	13 800…15 900	4600…5700	5200…5700	77…83	Стандартный
Takeuchi TB 1140	14 230	4990…5492	5855	62,2	Средний
14 800	5200	5420	90,5	3
New Holland E135 SRL	16 000…16 200	5500…6010	7430…7660	63	Тяжелый
Case 988CK Plus	17 605…18 510	4750…6650	н. д.	92,5	Малый
Hitachi ZX180LCN-3	17 900	6580-6950	н. д.	91,6	Малый средний
Case CX180B	17 900	6040	6400…6710	89,4	Малый
ТВЭКС ЕТ-18	18 500	6000	6000	90,5	4
Liebherr R900C	18 500...21 100	5500...6300	6100...6400	88	Малый
Hitachi ZX200-3LC	19 800…20 400	6700…8200	6390…7410	124	Средний
Komatsu PC200-7	19 200…19 810	5380…6620	6630…7110	107	Средний
Caterpillar 319C LN	20 080	5490…6840	5930…6900	93	Малый
Caterpillar 320D	20 300	5710…7580	5830…7020	103	Средний
Liebherr R906	21 200...24 400	5950...6450	5800...6000	105	Стандартный
Case CX210B	21 500	6650	6840	117	Средний
Terex TC210LC	21 000…22 200	5430…7580	6690…7550	104	Cтандартный
Case CX240B	25 000	7420	9820…10 790	132	Cредний
Terex TC260LC	26 600	6130…7690	6500…8430	125	Ccтандартный
ТВЭКС ЕТ-26i	27 500	3720	10 300	132	4
Volvo EC290B LC	28 200…29 900	6830…8280	6690…7470	143	Cредний
Komatsu PC360-7	33 000	6355…8180	6595…7490	180	Cредний
Hitachi ZX350H-3LC	33 700…34 200	7400	7240	205	Cредний
34 200	8140	11 900	205	Cредний
Caterpillar 328D LCR	34 700	6370…7283	6908…7820	152	Cредний
Caterpillar 330D L	35 370…36 150	6170…8090	6410…7640	200	Большой
Volvo EC360B	36 500…38 400	6720…8200	6830…7520	184	Большой
Hitachi ZX400LCH-3	39 000	7300	н. д.	205	Средний
39 000...41 500	6500...8500	7000...7850	190	Стандартный
Komatsu PC400-7	41 400…42 250	6845…8445	7070…7715	259	Тяжелый
Volvo EC460B	44 300…46 300	6570…9150	6980…7870	228	Большой
JCB JS 460	45 100…46 800	6870…9000	7550…8460	228	Стандартный
Case CX460	46 600…48 100	6870…7570	7420…7890	270	Большой
Hitachi ZX450LC-3	46 700	7900	7030…9220	260	Большой
Hyundai R500LC-7A	48 800	7610	7755	263	Средний
Liebherr R954C	49 000...56 800	7100...8550	7100...7750	240	Большой
Doosan Solar 500LC-V	49 900	6280	н. д.	232	Стандартный
Hyundai R800LC-7A	82 320	8420	8240	385	Большой
Caterpillar 385C	84 130…86 550	7620…11 550	8060…11 200	390	Большой
Hitachi ZX870LCH ВЕ-3	84 600	7140	8130…8180	397	Большой