Трактор с обратной лопатой. Одноковшовые экскаваторы

Структура лекции Назначение, классификация, рабочий процесс одноковшовых экскаваторов. Одноковшовые экскаваторы с канатно-блочной системой управления рабочим органом. Виды сменного оборудования. Гидравлические одноковшовые экскаваторы. Виды сменного оборудования. Система индексации строительных экскаваторов. Достоинства и недостатки.

Землеройные машины – машины для земляных работ при возведении промышленных и гражданских зданий, строительстве и ремонте рельсовых и безрельсовых дорог, прокладке подземных коммуникаций, добыче полезных ископаемых. Землеройные машины разрабатывают грунты всех категорий, в том числе мёрзлые, скальные, заболоченные, а также залежи полезных ископаемых. Экскаватор (от лат. excavo- долблю)- основной тип землеройных машин, главным образом для разработки мягких горных пород в массиве или скальных в раздробленном состоянии.

Классификация экскаваторов по принципу действия одноковшовые циклического действия (механическая лопата, драглайн и др.); непрерывного действия (цепные и роторные) экскаваторы. Одноковшовые экскаваторы — землеройные машины циклического действия, имеющие сменное оборудование, с помощью которого можно разрабатывать грунт выше или ниже уровня стоянки машин и осуществлять его погрузку в транспортные средства или ссыпать в отвал. Экскаватором непрерывного действия называют землеройную машину, непрерывно разрабатывающую и одновременно транспортирующую грунт в отвал или транспортное средство.

Классификация одноковшовых экскаваторов по типу подвески экскаваторы одноковшовые универсальные канатные с гибкой подвеской рабочего оборудования (с механическим приводом); экскаваторы одноковшовые универсальные с жесткой подвеской рабочего оборудования (с гидравлическим приводом).

Виды сменных рабочих органов одноковшовых экскаваторов с гибкой подвеской рабочего оборудования 1 - драглайн; 2 - боковой драглайн для очистных работ; 3 - обратная лопата; 4 - обратная лопата с поворотным ковшом; 5 - прямая маятниковая лопата; 6 -- прямая лопата с канатным напорным механизмом; 7 - прямая лопата с кремальерным напорным механизмом; 8 - прямая лопата с комбинированным напорным механизмом; 9 - стреловой кран; 10 ~ башенный кран; 11 - двухканатный грейфер; 12 - одноканатный грейфер; 13 - струг; 14 - скребковый засыпатель; /5 - ковшовый откосопланировшик; 16 - засыпатель-планировщик: 17 - навесной копер; 18 - корчеватель; 19 - клин-молот; 20 - шар-молот; 21 - копровое оборудование; 22 - рыхлитель мерзлого грунта с дизель-молотом; 23 - плоская трамбовка; 24 - вальцовая трамбовка.

Виды сменных рабочих органов одноковшовых экскаваторов с жесткой подвеской рабочего оборудования и телескопической стрелой 1 - обратная лопата; 2 - обратная лопата с удлиненным рабочим оборудованием; 3 - обратная лопата со смешенной осью копания; 4 - обратная лопата с дополнительным бульдозерным оборудованием; 5 - вилы на базе пневмоколесного трактора; 6 - прямая лопата с моноблочной стрелой; 7 - прямая лопата с составной стрелой; 8 - прямая лопата с задним расположением цилиндра управления ковшом; 9 - прямая лопата с удлиненной стрелой и передним расположением цилиндра управления ковшом; 10 - прямая лопата со створчатым ковшом; //, 12, 13 - погрузочное оборудование; 14 - погрузочное оборудование с захватом для погрузки длинномерных грузов (труб, бревен и др.); 15 - обратная лопата на базе пневмоколесного экскаватора; 16 - грейфер напорный двухчелюстной; 17 - грейфер напорный с удлиненной стрелой многочелюстной; 18 - грейфер напорный с удлиненной стойкой для рытья колодцев; 19- оборудование для глубокого копания («стена в грунте»); 20 - шнековый бур для рытья скважин небольшого диаметра; 21 - драглайн с элементами гибкого и жесткого исполнения рабочего оборудования; 22, 23 - краны с элементами гибкого и жесткого исполнения рабочего оборудования; 24 - обратная лопата с телескопической стрелой на базе автомобиля; 25-обратная лопата с захватно-клещевым оборудованием; 26- обратная лопата с телескопической стрелой на базе планировщика; 21 - планировщик с телескопической стрелой; 28 - рыхлитель с гидромолотом; 29 - рыхлитель статического действия; 30 - плакировщик с телескопической стрелой и со смещенной осью копания.

Виды сменных рабочих органов одноковшовых экскаваторов 1, 2 - прямые лопаты; 3. . . 6 - погрузочная лопата; 7. . . 15 - обратная лопата; 16 - рыхлитель; 17. . . 30 - грейфер; 31 - крюк крана; 32 - буровое приспособление; 33 - гидравлический схват; 34, 35 - драглайны; 36 - шнековый бур; 37 - грейферный захват; 38 - молот с рыхлителями; 39 - ковш с рыхлительным зубом; 40 - зубья для взламывания покрытий; 41 - специальные захваты.

Специальные ковши к одноковшовым экскаваторам Драглайны, применяемые для очистки каналов: 1 - с отверстиями для очистки из-под воды; 2 - решетчатый; 3 - с открылками; 4 - решетчатый с удлиненными зубьями для удаления подводной растительности; 5 - с прямолинейной режущей кромкой на лыжах; обратная лопата: 6 - профильный с отверстиями; 7 - уширенный поворотный с гидроприводом; 8 - уширенный с прямолинейной режущей кромкой; 9- уширенный поворотный с канатным приводом; 10 -- удлиненный профильный; 11 - решетчатый с режущим аппаратом косилки; 12 - решетчато-вилочный для растительности; 13 - ковш с поперечным наклоном; 14 - то же, профильный; 15 - профильный с боковыми откосниками; 16 - двухчелюстной грейферный ковш принудительного действия с гидроприводом.

Структура индекса универсальных одноковшовых строительных экскаваторов Г - гусеничное ходовое оборудование с минимально допустимой опорной поверхностью; Гу-тоже, с увеличенной опорной поверхностью гусениц для работы на грунтах с низкой несущей способностью; П - пневмоколесное ходовое оборудование; Сш - специальное шасси автомобильного типа с двумя двигателями; А - шасси грузового автомобиля; Тр-тракторное шасси; Пр - прицепное шасси.

Неполноповоротный одноковшовый экскаватор ЭО-2621 А с прямой (и обратной) лопатой с ковшом вместимостью 0, 25 м 3 выполнен навесным на базовый трактор ЮМЗ 6 Л/6 М/6 АКЛ и предназначен для механизации земляных и погрузочно-разгрузочных работ. Неполноповоротный одноковшовый экскаватор ЭО-2621 А 1 - отвал бульдозера; гидроцилиндры: 2- бульдозера; 7 - стрелы; 8 - ковша; 11 -рукояти; 15 - выносной опоры; 17 - поворота; 3 - топливный бак; 4 - базовый трактор; 5 - гидробак; 6 - поворотная колонка; 9 - рукоять; 10 - ковш; 12 - стрела; 13 - выносные опоры; 14 - гидрораспределители; 16 - рама; 18 - трубопроводы; 19 - насосы.

Одноковшовый экскаватор ЕТ-14 является многоцелевой землеройной техникой для разработки котлованов, карьеров, траншей с грунтами I-IV категорий, разгрузки/погрузки сыпучих материалов, разрыхленных мерзлых грунтов и скальных пород с кусками не крупнее 200 мм, а кроме того, для работ в промышленном, городском, сельском, транспортном и мелиоративном строительстве. Масса, кг 14, 230 Объем ковша, куб. м. 0, 65 (0, 4; 0, 5) Тип двигателя Д 245 С-997(Perkins 1104 С-44 -ТА) Мощность двигателя, к. Вт 77(90, 5) Скорость, км/ч 2, 4 Габариты, мм (д/ш/в) 8200/2750/2930 захватный радиус (копания), м 8, 1 Для него предусмотрен большой набор навесного оборудования — рукояти с различными ковшами, грейфер копающий, гидромолот, рыхлитель.

На сегодняшний день, все большее число организаций, занимающихся добычей песка, глины и других материалов, отдают предпочтение гусеничным экскаваторам Благодаря широким башмакам гусеничных траков способны производить землеройные работы даже на крутых склонах, при этом сохраняя устойчивость.

Японские экскаваторы Hitachi EX 30 UR. Объем ковша — 0, 09 м 3. Ориентировочная стоимость — 11, 000 Евро. Hitachi ZX 50 U

Японские экскаваторы Hitachi ZX-350. Может комплектоваться гидроножницами для разрушительных работ. Масса — 26 тонн. Hitachi ZX 470 LCR-3. Объем ковша — 1. 9 м

Японские экскаваторы Hitachi EX 1200 — карьерный экскаватор. Объем ковша — 5 кубометров. Объем топливного бака — 1400 л. Масса — порядка 108 тонн. Двигатель — Hitachi рабочим объемом 24, 5 литра. Hitachi EX 1100 -3.

Японские экскаваторы Hitachi EX 1800 — карьерный с огромным ковшом. Вес — 180 тонн. Объем ковша — 9, 6 м 3. Максимальная скорость — 2. 8 км/ч. Примерная стоимость — 1, 700, 000 Евро. Hitachi EX 8000 — карьерный с объемом ковша 40 кубометров. Оснащается EX 8000 двумя двигателями Cummins общей мощностью 3800 л. с. Максимальная масса экскаватора — 811 тонн.

Одноковшовые экскаваторы с гидравлической подвеской рабочего органа на базе автомобилей Экскаватор одноковшовый войсковой ЭОВ-3521 ЕА-17 K — экскаватор одноковшовый на базе шасси автомобиля «Камаз» с рабочим оборудованием, поворотной платформой от экскаватора ЕК-12 и накладной рамой увеличенной прочности. Эксплуатационная масса 17700 кг. Емкость ковша, 0, 65 м 3. Двигатель Д-243 С-286. Мощность двигателя 59, 6 к. Вт.

Специальные одноковшовые экскаваторы Hitachi ZX-330 LC — экскаватор с приспособлением в виде навесного двухстороннего ковша, чтобы забирать грунт с глубины. Двигатель — Isuzu дизельный с турбонаддувом и интеркулером, 275 л. с. Ковровец-ЕТ-26 i — перегружатель лома

Перспективные конструкции экскаваторов Экскаватор Doosan CX в настоящее время находиться в процессе разработки. Он относится к технике нового поколения, с повышенным комфортом оператора, безопасностью, производительностью и экологичностью. Планируется, что массовое производство модели начнется к 2018 г. Экскаватор ET 110 отлично подходит для эксплуатации на различных видах ландшафта при любых климатических условиях. Встроено программное обеспечение, которое с наибольшей продуктивностью контролирует гидравлическую систему, а также обеспечивает стабильную безопасную работу.

Экскаваторы на демонтаже строений Для измельчения крупных обломков на уровне стояния экскаватора, например колонн из тяжелоармированного бетона, служит группа оборудования, называемая– вторичные измельчители.

На универсальных гидравлических экскаваторах наиболее часто применяют обратную и прямую лопаты, грейфер, рыхлители, гидромолот, погрузчик и сменные рабочие органы для различных работ. Обратная лопата (рисунок 3) является основным видом рабочего оборудования для экскаваторов 2… 5 -й размерных групп. При работе обратной лопатой улучшается наполнение ковша и точность выгрузки в результате его поворота относительно рукояти, появляется возможность широкого применения удлиненных стрел и рукоятей, а также профильных ковшей для рытья и очистки каналов, кюветов. По конструктивной схеме обратную лопату выпускают нескольких разновидностей, но основными ее сборочными единицами всегда являются: стрела, состоящая из основной и удлиняющей частей; рукоять, ковш и гидроцилиндры подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Рисунок 3 — Ковш обратной лопаты

Для одной и той же модели экскаватора выпускают ковши различной емкости, конфигурации и конструкции. Для земляных работ, как правило, это ковши сварной конструкции его задняя стенка скруглена, а боковые прямые. Плоское днище заканчивается козырьком в котором закреплены зубья. Количество зубьев зависит от ширины ковша и вида работ, для которых он предназначен. Зубья (коронки) предназначены для уменьшения первоначального усилия внедрения ковша в обрабатываемую среду, для уменьшения износа плоской режущей кромки ковша (рисунок 4, а, б). а б

По сути, за последнее 30 лет, ковш не претерпел существенных конструктивных изменений. Некоторая эволюция прослеживается в изменении зуба ковша и способах его крепления. Если в самом начале в основном использовались вставные зубья, которые крепились в гнезда режущей кромки, зачастую выполненных как единая литая деталь, что существенно удорожало и утяжеляло ковш, (рисунок 3) то на сегодняшний день наибольшее распространение получили вильчатые зубья с болтовым креплением к режущей кромке для ковшей объемом до 0, 3 м 3 и для экскаваторов второй размерной группы (рисунок 4, а). А также коронки, надевающиеся на адаптер, приваренный к ковшу и фиксирующиеся специальным штифтом (рисунок 4, б). Такая конструкция позволяет снизить металлоемкость и, соответственно, стоимость основного расходного элемента ковша

Практика показывает, что работоспособность рабочих органов ковшей и главным образом режущего инструмента зависит от технологии производства. На износ режущего инструмента (зубьев, коронок, режущей кромки ковша) влияют: — свойства и структура поверхности слоя металла взаимодействующего с обрабатываемой средой; — свойства обрабатываемой среды (твердость, прочность, размер частиц, степень однородности). Высокие эксплуатационные требования к зубьям обуславливают использование износостойких сталей с повышенными прочностными характеристиками. Литые зубья изготавливают из стали 110 Г 13 Л или из конструкционных марганцехромомолибденовых и никелевых сталей. От выпадения зубья удерживаются шплинтами. Ребра придают ковшу необходимые прочность и жесткость. У ковша открыта только передняя часть, поэтому для разгрузки грунта или сыпучих материалов ковш поворачивают с помощью гидроцилиндра и тяг вокруг шарниров крепления к подвески.

Грейферы устанавливают на экскаваторах с гидравлическим приводом. Основное преимущество жестко подвешенного грейфера по сравнению с канатным заключается в том, что им можно создать необходимое давление на грунт при врезании, т. е независимо от массы грейфера эффективно разрабатывать плотные грунты. Существует три вида соединения грейферных ковшей с рукоятью, отличающиеся возможностью поворота ковша в плане: неповоротное, неполноповоротное и полноповоротное. Все грейферы могут быть оснащены ротатором, что позволяет поворачивать рабочий орган на 360 градусов. Это значительно увеличивает производительность и позволяет работать в любых условиях. При любом виде соединения возможно продольное и поперечное раскачивание ковша.

С помощью экскаватора, оборудованного различными типами грейферов можно выполнять разнообразные задачи: погрузка-разгрузка труб, бревен осуществляется бревнозахватом (рисунок 4); выемку грунта с глубины, копание на большие глубины эффективнее производить копающим грейфером (рисунок 5); скрап для погрузки-разгрузки, сортировки металлического лома; погрузка-разгрузка камней разных размеров (скрап, грейфер для камней).

Гидроцилиндры грейферов встроены в челюсть, что обеспечивает максимальную защиту узлов гидросистемы. Специальный кожух защищает гидравлические муфты от повреждений. Челюсти и зубья челюстей изготовлены из износостойкой стали, что увеличивает срок их эксплуатации. Рисунок 4 – Бревнозахват Рисунок 5 – Копающий грейфер.

Зуб-рыхлитель предназначен для разрушения мерзлых грунтов, разработки трещиноватых скальных пород, взламывания асфальтового покрытия, выемки бордюрного камня, корчевания пней (рисунок 6). Рыхлитель устанавливают на рукояти обратной лопаты вместо ковша. Гидромолот (рисунок 7) применяют для разрушения мерзлого грунта, рыхления скальных пород, дробления негабаритов, разрушения старых фундаментов, взламывания дорожных покрытий и т. п.

Гидравлический молот вместо ковша навешивают на экскаватор посредством кронштейна, соединенного с молотом. В корпусе молота размещен боек, совершающий возвратно-поступательное движение и наносящий удары по сменному рабочему инструменту. Боек молота через упругий шарнир крепят к штоку поршня рабочего цилиндра, расположенного в одном блоке с гидроаккумулятором и распределительным золотником. Распределительный золотник автоматически реверсирует движение поршня рабочего цилиндра по сигналам обратных связей. По принципу действия этот молот относится к ациклическим напорным системам двойного действия с позиционной гидравлической обратной связью. Корпус гидромолота имеет обтекаемую клиновидную форму, его внешний контур является продолжением образующей инструмента, что подчеркивает его функциональное назначение, а также обеспечивает большую жесткость в направлении наибольших усилий. Форма корпуса и инструмента позволяет рыхлить скальные и мерзлые грунты за один проход на глубину, превышающую длину рабочей части инструмента, и выламывать из массива крупные куски. Рисунок 6 – Зуб-рыхлитель. Рисунок 7 – Гидравлический молот

Эргономические показатели экскаватора, оборудованного гидромолотом, соответствуют требованиям действующих санитарных норм. Уровень звукового давления в зоне работы машины составляет 84 — 85 д. Б (А), а на рабочем месте машиниста не превышает 84 д. Б (А). Звуковое давление по нормируемым октавным полосам также укладывается в действующие нормы. Уровень вибрации на рабочем месте машиниста, измеренный в октавных полосах 2, 4, 8, 16, 31, 5 и 63 Гц в вертикальной и горизонтальной плоскостях, значительно ниже значений, предусмотренных ГОСТ 12. 1 015 — 78.

Гидроножницы (рисунок 8) устанавливаются на гидравлический экскаватор при выполнении работ в строительстве при сносе ветхих зданий и сооружений, а также высокоэффективный в чрезвычайных ситуациях при разборке завалов разрушенных зданий взрывом или землетрясениями. Гидроножницы в зависимости от технологии работ можно подразделить по их назначению: для первичной работы с бетонными и железобетонными конструкциями сносимых зданий, предназначенных для их разборки, разрыва их арматурных и сварных связей, раздробления на крупные части; для вторичной работы с бетонными и железобетонными конструкциями, предназначенных для измельчения крупных частей после первого этапа работ; для резки металла, т. е окончательного разделения связанных металлических элементов (арматуры, швеллеров, уголков и т. д.) на мелкие части, позволяющих их свободную погрузку в автотранспорт для вывоза с объекта; для окончательной резки на металлоутилизирующих предприятиях.

Конструктивно гидроножницы состоят из корпуса, к которому крепятся режуще-ломающие части, так называемые «челюсти», в свою очередь приводимые в действие двумя гидроцилиндрами или одним, в зависимости от конструктивного исполнения самих ножниц. Более мощные с точки зрения развиваемых усилий, гидроножницы выполнены с двумя гидроцилиндрами, что позволяет челюстям воздействовать на материал разрушаемой конструкции с двух сторон и значительно повысить эффективность разрушения. Современные гидроножницы оснащены механизмом поворота, который обеспечивает дополнительную степень свободы и тем самым дает возможность машинисту гидравлического экскаватора выполнять работу в труднодоступных местах рабочей зоны. Рисунок 8 – Гидроножницы.

«Челюсти» гидроножниц, как правило, имеют разрушающую и режущую части, что позволяет без замены рабочего органа выполнять все необходимые операции в едином технологическом цикле. Развиваемые гидроцилиндрами усилия на режуще-ломающих частях могут достигать значительных величин, до нескольких сотен тонн, а учитывая их концентрированное приложение, материал легко разрушается. Режущие элементы гидро-ножниц съемные и легко меняются в случае их затупления или поломки. Гидроножницы различных конструкций и модификаций выпускаются заводами-изготовителями многих стран Европы, Азии.

Вибротрамбовки устанавливают на различные типоразмеры экскаваторов в качестве сменного навесного рабочего оборудования. Вибротрамбовки (рисунок 9) гидравлические предназначены для проведения планировочных работ, уплотнения различных материалов и подготовки площадок под строительные работы. Наиболее эффективно вибротрамбовки используются при уплотнении траншей, песчаных и гравийных поверхностей, талых грунтов, при устройстве уклонов дорог с высоким углом наклона, а так же для повышения плотности грунта при проведении строительных работ. Вибротрамбовки различаются по массе и площади трамбования. Для работы вибротрамбовки необходимо наличие на экскаваторе дополнительной гидравлической линии. В комплект вибротрамбовки входит: вибротрамбовка, рукава высокого давления (РВД) и сменная плита (адаптер) на экскаватор. Для облегчения монтажа вибротрамбовки на экскаватор рекомендуется, дополнительно оборудовать ее быстроразъемными соединениями (БРС), что позволит избежать потерь гидравлической жидкости при монтаже.

Гидробуры (гидравлические буры) являются идеальным дополнением к существующему парку строительной техники и монтируются практически на любую машину, имеющую гидравлический контур: экскаватор, экскаватор-погрузчик, минипогрузчик, погрузчик с бортовым поворотом, а также телескопический манипулятор. Широкий перечень моделей гидробуров (рисунок 10) позволяет проводить работы по бурению скважин глубиной до 20 метров и диаметром до 2 метров. Рисунок 9 – Вибротрамбовка. Рисунок 10 – Гидравлический бур. Гидробуры нашли свое применение при строительстве линий электропередач, установке ограждений, столбов, завинчивании винтовых свай, извлечения грунта для пробы, установке вертикального дренажа, колодцев и других работ. Для правильного выбора модели гидравлического бура, необходимо учитывать диаметр и глубину бурения плотность породы максимальный поток и давление масла гидравлического контура базовой машины.

Траншеекопатели (рисунок 11) применяются в качестве навесного оборудования для минипогрузчиков и экскаваторов массой от 2 до 17 тонн. Траншеекопатели незаменимы для прокладки (внедрения) в грунт трубопроводов, кабелей телефонной и электросвязи, водопроводных, канализационных сетей и газопроводов. Траншеекопатель включает шнек для бокового отвода грунта в сторону, исключая обратную засыпку траншеи. Вибропогружатели (рисунок 12) используются для погружения и извлечения большого количества типов свай, включая различные шпунтовые балки, трубы, бетонные сваи, деревянные столбы и т. д. В арсенале вибропогружателей имеются несколько типов моделей, включая модели стандартной частоты, высокочастотные модели, и модели с изменяемым эксцентриковым моментом. Рисунок 11 – Траншеекопатель. Рисунок 12 – Вибропогружатель

Установка оборудования возможна на кран и на экскаватор. Вибропогружатель, смонтированный на кран, работает от дополнительного энергоблока или с использованием гидравлического контура буровой установки или экскаватора. Смонтированный на экскаватор, вибропогружатель работает, используя гидравлическую систему базовой машины. Погружение и извлечение свай с использованием вибропогружателей происходит до 10 раз быстрее, чем с применением других методов. Простота сборки и эксплуатации вибропогружателей экономит рабочее время. Высокая частота вибрации в сочетании с силой погружения, передаваемой от экскаватора, и тяговой силой при извлечении обеспечивает впечатляющие результаты даже в вязком грунте. Вибропогружатели для погружения и извлечения свай работают тихо, поэтому их предпочитают строители. Вибропогружатели для погружения и извлечения свай для экскаваторов, применяются для погружения и извлечения ограждений котлованов, легких шпунтовых свай, шпунтов с U — или Z-образными профилями, двутавровых балок, труб, опор и т. д. В сочетании с трамбовочной плитой они могут использоваться для уплотнения грунта.

Ковш–сортировщик (просеивающая дробилка) — многофункциональное устройство, предназначенное для просеивания и погрузки различных материалов (земли, древесины, железобетона, кирпичей, стекла). В случае с мягкими материалами выполняет также функцию дробления. Модельный ряд позволяет устанавливать ковши-сортировщики на экскаваторы от 16 до 50 тонн и фронтальные погрузчики от 6 до 19 тонн. Рисунок 13 – Вибропогружатель Ковши–сортировщики представляют собой фактически роторные установки грохочения с поворотом сеток на 360 градусов. При вращении ковшей в одну сторону мелкая фракция (песок, грязь) сыпется под ковш. При изменении направления вращения ковша крупная фракция выбрасывается на некоторое расстояние. При этом получаются как бы два места складирования отсепарированных материалов.

Лидер используется для погружения и извлечения различных элементов, для бурения скважин, а также в качестве подъемного устройства. Два варианта поставки телескопического лидера, — как навесное оборудование к имеющемуся экскаватору и вариант поставки в комплекте с базовой гусеничной машиной. Новейшие инновационные разработки воплощенные в самом современном оборудовании, позволят выполнять работу в самые короткие сроки с минимальными трудозатратами и с максимальным комфортом.

Технические характеристики — Телескопический лидер TM 10 Эксплуатационная масса установки без канатной лебедки, кг — 26400 Масса телескопического лидера без лебедки, с регулировочным оборудованием и установленным держателем инструмента, кг — 4200 Полезная максимальная длина, мм — 10000 Высота втянутого лидера без лебедки, мм — 7200 Высота выдвинутого лидера без лебедки, мм — 12200 Гусеничная ходовая часть — GM 20 Транспортная длина, мм — 7200 Транспортная высота, мм — 3150 Масса гусеничной ходовой части с выдвижным противовесом, кг — 20400 Масса снятого телескопического противовеса, кг — 4000 Масса дополнительного противовеса, по желанию, кг — 2 x 4000 Масса короткой основной стрелы с 2 -мя гидроцилиндрами, кг — 1800 Длина гусениц, мм — 4640 Колея гусеничного хода втянут. трак, мм — 2200 Ширина верхнего механизма, мм — 2800 Длинна регулируемого противовеса, мм — 1400 Длина кабины оператора, мм — 800 Универсальный телескопический лидер — надежное, легко монтируемое устройство для экскаватора, которое применяется в качестве направляющей мачты для такого оборудования как: гидробур или ротор, вибропогружатель, сваебойный молот и др.

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

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

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

Рисунок 1. Элементарная схема одноковшового экскаватора

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

Поворотная часть 3 включает:

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

Применение экскаваторов

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

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

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

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

Экскаватор способен:

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

Основное рабочее оборудование экскаваторов

Одноковшовый экскаватор может быть укомплектован основным (которое пускается в ход непосредственно для копания грунта) либо дополнительным рабочим оборудованием, водружаемым на базовую машину для реализации иных операций.

Прямая лопата

Основным рабочим оборудованием, которое пускают в ход при разработке грунта выше площадки, где находится экскаватор, является прямая лопата. При подобной конструкции экскаватора ковш закреплен на рукояти, которая устанавливается на стреле шарнирно. Ну а последняя шарнирно закрепляется на поворотной платформе, о которой уже шла речь ранее.

Рисунок 3. Гусеничный экскаватор с прямой лопатой во время выполнения своих непосредственных функций

В течение эксплуатации экскаватора с прямой лопатой грунт копается в направлении от машины. Данное рабочее оборудование гарантирует максимальное усилие копания грунта и наибольшую производительность (благодаря снижению до минимума числа операций, реализуемых за один цикл копания). Наиболее логичным привлечение к работе рассматриваемых здесь землеройных машин выглядит при погрузке грунта и сыпучих материалов, а также при разработке месторождений полезных ископаемых.

Классический цикл функционирования экскаватора с прямой лопатой, продемонстрированный на рисунке ниже, включает в себя ряд операций.

1. 1. Загрузка ковша, совершаемая посредством поворота рукояти относительно стрелы. При этом положение ковша относительно рукояти и положение стрелы относительно шасси остается таким, же, каким было.
2. 2. Поворот платформы совместно с рабочим оборудованием после завершения загрузки. Далее ковш направляется к пункту разгрузки. В данный временной промежуток положение ковша относительно поворотной платформы остается прежним.
3. 3. Подъем стрелы. Данная операция, предшествующая разгрузке ковша, производится с целью увеличения погрузочной высоты.
4. 4. Разгрузка ковша. На гидравлических моделях экскаваторов совершается путем поворота ковша относительно рукояти (то есть обычным опрокидыванием), а на механических – путем открывания дна ковша.

Рисунок 4. Четрые этапа рабочего цикла экскаватора типа «прямая лопата»

Обратная лопата

Обратной лопатой оборудуются экскаваторы, проектируемые для разработки грунта ниже уровня площадки, где находится машина. В ситуации с рабочим оборудованием этого типа копание грунта осуществляется в направлении к экскаватору, то есть иначе, нежели при функционировании машины с прямой лопатой. Гидравлические модели экскаваторов, «вооруженные» обратной лопатой, обладают способностью вести разработку грунта не только ниже, но и выше уровня, на котором находится базовая машина, однако делают это с меньшей производительностью, если сравнивать с прямой лопатой.

Рисунок 5. В деле мини-экскаватор с обратной лопатой

Цикл работы данных экскаваторов отличается у моделей с разным приводом. Для примера рассмотрим основные его этапы (показаны на рисунке ниже) для гидравлических машин, имеющих независимый привод рукояти, стрелы и ковша.

Рисунок 6. Основные этапы рабочего цикла экскаватора типа «обратная лопата»

1. 1. Заглубление стрелы в выемку. В то же самое время выполняется позиционирование рукояти экскаватора.
2. 2. Загрузка ковша его поворотом относительно рукояти;
3. 3. Выглубление стрелы.
4. 4. Поворот рукояти и ковша во избежание высыпания набранного грунта (совершается синхронно с выглублением стрелы).
5. 5. Поворот платформы с базирующимся на ней рабочим оборудованием.
6. 6. Разгрузка грунта.

Грейфер

При подготовке узких котлованов большой глубины, а также для погрузки и выгрузки грунта и других материалов в дело вступают экскаваторы, в которых роль рабочего органа отводится грейферу. Рабочим органом данного типа могут комплектоваться и механические, и гидравлические экскаваторы. У вторых грейфер обычно занимает место на рукояти, заменяя ковш (его челюсти при этом имеют гидропривод). В случае с механическими экскаваторами конструкция включает канаты, на которых подвешивается грейфер.

Рисунок 7. Экскаватор с грейфером в работе

Сменные рабочие органы

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

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

Рисунок 8. Навесное оборудование современных экскаваторов

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

Рисунок 9. Экскаватор с гидравлическим молотом

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

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

Отличия полноповоротных экскаваторов от неполноповоротных

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

Рисунок 11. Пример конструкции экскаватора полноповоротного типа

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

Рисунок 12. Пример неполноповоротного экскаватора на базе колесного трактора

Классификация экскаваторов в зависимости от типа шасси

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

Экскаваторы на базе трактора

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

Рисунок 13. Экскаватор на базе трактора

Экскаваторы на автомобильном шасси

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

Пневмоколесные экскаваторы

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

Экскаваторы на гусеничном шасси

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

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

Прочие модели экскаваторов

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

Рисунок 14. Шагающие модели экскаваторов обладают более чем солидными габаритами

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

Силовые агрегаты, устанавливаемые на экскаваторах

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

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

Классификация экскаваторов в зависимости от привода рабочего оборудования

Экскаваторы с гидроприводом

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

Механические экскаваторы

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

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

Электромеханические экскаваторы

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

Основные современные производители экскаваторов

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 16. Гусеничный экскаватор Hitachi в процессе работы

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

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

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

Заключение

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

Компания ООО «ТехноНик».

Вконтакте

Строительными называют одноковшовые универсальные экска­ваторы с основными ковшами вместимостью 0,25...2,5 м3, оснащае­мые различными видами сменного рабочего оборудования. Строи­тельные экскаваторы предназначены для земляных работ в грунтах

I.. .IV категорий. С помощью унифицированного сменного рабочего оборудования (до 40 видов) они могут выполнять также погрузоч - но-разгрузочные, монтажные, сваебойные, планировочные, зачист - ные и другие работы.

Основными частями строительных экскаваторов являются гусе­ничное или пневмоколесное ходовое устройство, поворотная плат­форма (с размещенными на ней силовой установкой, механизмами, системой управления и кабиной машиниста) и сменное рабочее обору­дование. Поворотная платформа опирается на ходовое устройство че­рез унифицированный роликовый опорно-поворотный круг и может поворачиваться относительно него в горизонтальной плоскости.

Рабочий цикл одноковшового экскаватора при разработке грун­тов состоит из следующих последовательно выполняемых операций: копание грунта (заполнение ковша грунтом), подъем ковша с грунтом из забоя, поворот ковша к месту разгрузки, разгрузка грунта из ковша в отвал или в транспортные средства, поворот порожнего ковша к за­бою и опускание его в исходное положение для следующей операции копания. В процессе работы отдельные операции цикла можно совме­щать (например, подъем или опускание ковша с поворотом его в за­бой), что позволяет сокращать продолжительность цикла.

Классификация. Одноковшовые строительные экскаваторы классифицируют по следующим признакам:

по типу ходового устройства - на гусеничные с нормальной и увеличенной опорной поверхностью гусениц, пневмо - колесные, на специальном шасси автомобильного типа, на шасси грузового автомобиля или трактора;

по типу привода - с одномоторным (механическим и гид­ромеханическим) и многомоторным (гидравлическим и электриче­ским) приводом;

по исполнению опорн о-п оворотного устрой­ства - на полноповоротные (угол поворота рабочего оборудова­ния в плане не ограничен) и неполноповоротные (угол поворота ра­бочего оборудования в плане ограничен 270°);

по способу подвески рабочего оборудова­ния - с гибкой подвеской на канатных полиспастах и с жесткой подвеской с помощью гидроцилиндров;

по виду исполнения рабочего оборудова­ния - с шарнирно-рычажным и телескопическим рабочим обору­дованием.

Кроме перечисленных признаков строительные экскаваторы различаются между собой размерами, массой, мощностью и вмести­мостью ковшей.

К основным параметрам одноковшовых экскаваторов относят­ся: вместимость ковша, продолжительность рабочего цикла, радиу­сы копания и выгрузки, высота и глубина копания, высота нагруз­ки, преодолеваемый экскаватором уклон пути, конструктивная и эксплуатационная массы машины, среднее давление на грунт у гусе­ничных машин и нагрузка на одно ходовое колесо у пневмоколес - ных, колея и база ходового устройства.

Индексация. Действующая система индексации предусматривает следующую структуру индекса (рис. 4.13), дающего более полную характеристику эксплуатационных возможностей машины. Буквы ЭО означают - экскаватор одноковшовый универсальный.

Четыре основные цифры индекса последовательно означают: размерную группу машины, тип ходового устройства, конструктив­ное исполнение рабочего оборудования (вид подвески) и порядко­вый номер данной модели. Восемь размерных групп экскаваторов обозначаются цифрами с 1 по 8. Размер экскаватора характеризуют масса машины и мощность основного двигателя, а также геометри­ческая вместимость основного ковша.

В настоящее время серийно выпускаются экскаваторы 2...6-й раз­мерных групп. В стандартах на экскаваторы для каждой размерной

1.60.. .2.50 м3 2.50.. .4.00 м3. Тип ходового устройства указывается цифрами с 1 по 9: 1 - гусе­ничное (Г); 2 - гусеничное уширенное (ГУ); 3 - пневмоколесное (П): 4 - специальное шасси автомобильного типа (СШ); 5 - шасси гру­зового автомобиля (А); 6 - шасси серийного трактора (Тр); 7 - при­цепное ходовое устройство (Пр); 8,9 - резерв. Конструктивное ис­полнение рабочего оборудования указывается цифрами: 1 (с гибкой подвеской), 2 (с жесткой подвеской), 3 (телескопическое). Последняя цифра индекса означает порядковый номер модели экскаватора. Пер­вая из дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т. д.) означает порядковую модернизацию данной машины, последую­щие - вид специального климатического исполнения (С или XJI - северное, Т - тропическое, ТВ - для работы на влажных тропиках). Например, индекс ЭО-5123ХЛ расшифровывается так: экскаватор одноковшовый универсальный, 5-й размерной группы, на гусенич­ном ходовом устройстве, с жесткой подвеской рабочего оборудова­ния, третья модель в северном исполнении. Экскаватор оборудуется основным ковшом вместимостью 1,0 м3, соответствующим 5-й раз­мерной группе, и сменными вместимостью 1,25 и 1,6 м3.

Экскаваторы с гибкой подвеской рабочего оборудования пред­ставляют собой полноповоротные машины (рис. 4.14) с одномотор­ным и многомоторным (дизель-электрическим) приводом. На пово­ротной платформе таких машин смонтирована двуногая опорная стойка, несущая стрелоподъемный полиспаст. Промышленность вы­пускает строительные экскаваторы с одномоторным приводом 3...5 размерных групп, с многомоторным приводом - 6-й размерной группы.

Основными видами сменного рабочего оборудования таких экс­каваторов являются прямая и обратная лопаты, драглайн, грейфер и кран. Кроме указанных видов экскаваторы оснащаются также оборудованием для погружения свай и шпунта, планировки и зачи­стки площадок и откосов, засыпки траншей, корчевания пней, рых­ления мерзлых и скальных грунтов, взламывания дорожных покры­тий, разрушения старых фундаментов зданий и стен и т. п.

Экскаватор с рабочим оборудованием прямой лопаты (рис. 4.15, а) разрабатывает грунт в забое, расположенном выше уровня стоянки машины. В комплект оборудования прямой лопаты входят стрела 6, рукоять 4 с седловым подшипником, ковш 3 с от­крывающимся днищем, напорный механизм 5 (у экскаваторов 2-й и

3- й размерных групп напорный механизм отсутствует), полиспасты 7 и 2 подъема стрелы и ковша. Наполнение ковша происходит при подъеме его полиспастом 2 и выдвижении рукояти в сторону забоя напорным механизмом, регулирующим толщину стружки. Выгрузка ковша осуществляется открыванием его днища.

Экскаватор с оборудованием обратной лопаты (рис. 4.15, б) предназначается для рытья траншей и небольших котлованов, расположенных ниже уровня его стоянки. Рабочее оборудование об­ратной лопаты состоит из ковша 8, рукояти 4, стрелы 6, передней стойки 7 и полиспастов: тягового 9, подъемного 2 и стрелового 1 (для удержания передней стойки). Наполнение ковша, врезаемого в грунт под действием веса рабочего оборудования, происходит при подтягивании его к экскаватору тяговым полиспастом 9 и одновре­менном ослаблении натяжения подъемного полиспаста 2. Выгрузка грунта из ковша осуществляется поворотом рукояти от забоя при ослаблении тягового полиспаста и подъеме рабочего оборудования подъемным полиспастом.

Экскаватор с оборудованием драглайна (рис. 4.15, в) разра­батывает грунт ниже уровня своей стоянки и применяется для рытья котлованов, водоемов и траншей, а также для разработки различ­ных выемок под водой. Сменное рабочее оборудование драглайна включает удлиненную решетчатую стрелу 10, специальный ковш совкового типа 12 с подъемными и тяговыми цепями, стрелоподъем­ный полиспаст /, подъемный 11, тяговый 14 и разгрузочный (опро­кидной) 13 канаты и механизм наводки (систему направляющих блоков 15) тягового каната. Наполнение ковша, прижимаемого к за­бою собственным весом, происходит при подтягивании его к экска­ватору тяговым канатом 14. Выгрузка поднятого на необходимую высоту ковша осуществляется путем его поворота при ослаблении натяжения тягового и опрокидного канатов.

Экскаватор скрановым оборудованием - экскаватор-кран (рис. 4.15, г) используют на различных монтажных и погрузоч­но-разгрузочных работах. В комплект кранового оборудования вхо­дят удлиненная решетчатая стрела 10, стрелоподъемный 1 и грузо­вой 2 полиспасты, крюковая подвеска или специальные устройства для захвата грузов.

Экскаватор сгрейферным оборудованием (рис. 4.15, д) при­меняют при погрузке и выгрузке сыпучих и мелкокусковых материа­лов, очистке траншей и котлованов от обрушившегося грунта и сне­га, для рытья колодцев и узких глубоких котлованов в легких грунтах, а также для рытья траншей под водой. Грейферное обору­дование включает удлиненную решетчатую стрелу 10, двухчелюст­ной грейферный ковш 17, подъемный 11 и замыкающий 16 канаты. Наполнение ковша происходит в результате смыкания его челюстей при натяжении замыкающего и ослаблении подъемного канатов. Разгрузка ковша осуществляется при ослаблении замыкающего ка­ната.

Для осуществления рабочего процесса каждый экскаватор с ме­ханическим приводом имеет следующие исполнительные механиз­мы: главную лебедку, приводящую в действие рабочий орган при копании, стрелоподъемную лебедку для изменения угла наклона стрелы, механизм поворота платформы с рабочим оборудованием вокруг вертикальной оси, механизм передвижения, реверсивный ме­ханизм (реверс) для изменения направления движения исполнитель­ных механизмов. Для работы с обратной лопатой, драглайном и грейфером главная лебедка имеет два канатных барабана - подъ­емный для подъема ковша и тяговый для подтягивания ковшей об­ратной лопаты и драглайна, замыкания челюстей грейфера. При крановом оборудовании используют один подъемный барабан для подъема крюковой подвески. При работе с прямой лопатой тяговый барабан главной лебедки заменяется звездочкой цепной передачи, приводящей в действие напорный механизм для выдвижения (напо­ра) и втягивания (возврата) рукояти с ковшом. Оба барабана лебед­ки свободно сидят на валу главной трансмиссии экскаватора, посто­янно вращаемой двигателем, и плавно подключаются к ней индивидуальными ленточными фрикционными муфтами с пневма­тическим или гидравлическим управлением. Торможение барабанов обеспечивается управляемыми ленточными тормозами. Назначение и устройство механизмов подъема стрелы, поворота платформы и передвижения экскаватора такие же, как у полноповоротных стре­ловых самоходных кранов с одномоторным приводом.

В городском строительстве наиболее широко применяют полно­поворотные строительные экскаваторы с механическим приводом

3.. .5 размерных групп на пневмоколесных и гусеничных ходовых устройствах. Основным рабочим оборудованием таких машин явля­ется обратная лопата.

В состав кинематических схем экскаваторов с механическим приводом входят главная муфта (обычно фрикционная одно - или многодисковая) и главная трансмиссия, валы которой получают по­стоянное вращение от дизеля при включении главной муфты. Вме­сто главной муфты может быть установлен гидротрансформатор, позволяющий автоматически регулировать скорость рабочего орга­на в зависимости от действующей на него внешней нагрузки и пре­дохраняющий двигатель и трансмиссию от перегрузок при внезап­ном стопорении рабочего органа. Вместе с валами главной трансмиссии вращаются жестко соединенные с ними детали - зуб­чатые колеса, передающие вращение от одного вала трансмиссии к другому, и ведущие элементы муфт, с помощью которых осуществ­ляется подключение исполнительных механизмов к главной транс­миссии.

Рассмотрим в качестве примера типовую кинематическую схему экскаватора 4-й размерной группы (рис. 4.16).

Привод всех механизмов экскаватора осуществляется от дизе­ля 1. При включении главной фрикционной муфты сцепления 2 получают постоянное вращение элементы главной трансмис-

Рис. 4.16. Типовая кинематическая схема одноковшового строительного экскаватора четвертой размерной группы с механическим приводом

сии - четырехрядная цепная передача 3, шестерни 4, 5, 7, валы 7, 77, IV и жестко связанные с ними ведущие шкивы двухконусных фрикционных муфт 32 реверсивного механизма и 6 включения промежуточного вала /77, а также ленты ленточных фрикционных муфт 8 и 25 включения барабанов главной лебедки. Для наполне­ния ковша прямой лопаты осуществляют подъем и выдвижение (напор) ковша с рукоятью, подключив к главной трансмиссии сдвоенные ведущие звездочки 10 напорного механизма и подъем­ный барабан 23 главной лебедки. Барабан 23 соединяется с валом IV ленточным фрикционом 25. Навиваемый на барабан подъем­ный канат 22 образует с головными блоками 20 стрелы 13 й бло­ком 21 ковша двухкратный полиспаст, подтягивающий ковш к оголовку стрелы.

Для остановки ковша и удержания его в заданном положении выключают фрикцион 25 и одновременно включают ленточный тормоз 24, которым регулируют также скорость опускания ковша, движущегося под действием собственного веса. Напорное движе­ние ковша осуществляют включением ленточного фрикциона 8. При этом получают вращение сдвоенные звездочки 10, одна из ко­торых соединена однорядной цепью со звездочкой 11 напорного барабана 12 на валу V, а другая - цепью со звездочкой 27 на про­межуточном валу III. На вращающийся напорный барабан навива­ются две ветви напорного каната 15 (а возвратный канат 14 с него свивается), огибающего направляющие блоки 16, седлового под­шипника 19 и уравнительный блок 77 на конце рукояти 18, в ре­зультате чего рукоять с ковшом выдвигаются, осуществляя напор. Торможение напорного механизма обеспечивается ленточным тор­мозом 9. Для возврата (втягивания) рукояти с ковшом включают двухконусную фрикционную муфту 6 с одновременным выключе­нием ленточных муфты 8 и тормоза 9, в результате чего получает вращение звездочка 27, жестко соединяемая при копании с валом III кулачковой муфтой 28.

От звездочки 27 передается движение в обратном направлении блоку звездочек 10 и напорному барабану 12. На последний будет навиваться возвратный канат 14, втягивающий рукоять с ковшом. Для подъема стрелы соединяют с главной трансмиссией стрело­подъемный барабан 29 последовательным включением двух муфт - кулачковой 28 (смещением вправо), жестко закрепляющей барабан 29 на промежуточном валу III, и конусной фрикционной 6. На барабан навивается канат стрелоподъемного полиспаста. Подъем стрелы прекращается выключением муфты 6 и включени­ем ленточного тормоза 34, удерживающего стрелу от свободного опускания. Надежное удержание поднятой стрелы в процессе работы экскаватора обеспечивается храповым остановом 31, смон­тированным на стрелоподъемном барабане. Опускание стрелы

осуществляется в режиме работы двигателя машины при выклю­ченной муфте 28. Скорость опускания стрелы ограничивается об­гонной муфтой 26 на валу IV, связанной со стрелоподъемным барабаном цепной передачей 30. Механизмы поворотного и ходо­вого устройств экскаватора приводятся в действие от вертикально­го вала VI реверсивного механизма с коническими шестернями 33 и 35 и двумя двухконусными фрикционными муфтами 32. При включении одной из муфт осуществляется реверсирование вала VI и соответственно изменение направления вращения платформы или передвижения машины. От вала VI вращение передается валу VII и шестерням 42 и 44, свободно вращающимся на вертикальных поворотном VIII и ходовом IX валах.

Поворот платформы с рабочим оборудованием осуществляется при включении одной из муфт реверса - кулачковой муфты 39, жестко соединяющей шестерню 42 с валом VIII, и обкатывании шестерни 43 внутри зубчатого венца 45, жестко прикрепленного к ходовой раме. Торможение поворотной платформы и фиксирова­ние ее в заданном положении обеспечиваются ленточным тормо­зом 38.

Движение ходовому механизму экскаватора сообщается при включении одной из муфт реверса и кулачковой муфты 40 (муфта 39 при этом автоматически выключается), жестко соединяющей шестерню 44 с валом IX. От вала IX вращение передается через па­ру конических шестерен 46 горизонтальному ходовому валу X, со­стоящему из трех частей, соединяемых между собой двумя кулачковыми муфтами 48. При одновременном включении муфт приводятся в движение через цепные передачи 49 обе ведущие звездочки 50 гусениц 51, обеспечивая прямолинейное движение экскаватора. Для поворота экскаватора отключают от трансмис­сии одну из звездочек 50 выключением соответствующей муфты 48. При этом машина поворачивается относительно отключенной гусеницы. Торможение гусениц осуществляется ленточными тор­мозами 47, сблокированными с муфтами 48. Неподвижность хо­дового устройства при работе экскаватора обеспечивается двусторонним управляемым стопором.

Скорость поворота платформы и передвижения машины изме­няют попеременным введением в зацепление с зубчатыми колесами 37 и 41 блок-шестерни 36. Меньшую скорость поворота использу­ют при работе с грейфером, драглайном и крановым оборудовани­ем, большую - с прямой и обратной лопатой. Смену различных видов рабочего оборудования производят непосредственно на строительной площадке. При замене оборудования прямой лопаты на блок звездочек 10 главной лебедки устанавливают состоящий из двух половинок барабан 52. При крановом оборудовании на барабане 23 закрепляют подъемный канат 22. При оборудовании драглайна на барабане 52 закрепляют подъемный 22, а на бараба­не 23 - тяговый 53 канаты. При грейферном оборудовании на ба­рабане 22 закрепляют подъемный канат 23, а на барабане 52 замыкающий канат 54.

Управление всеми основными механизмами экскаватора - пневматическое или гидравлическое. Вспомогательные механизмы (кулачковые муфты включения валов поворотного и ходового ме­ханизмов, переключения скоростей, включения лебедки подъема стрелы и главной муфты), включаемые реже, имеют рычажное управление.

Экскаваторы с гидравлическим приводом. Одноковшовые экс­каваторы с гидравлическим приводом представляют собой мно­гомоторные полно - и неполноповоротные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощ­ности от двигателя к рабочим механизмам используется гидрав­лический объемный привод. 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 технологи­ческие возможности и обеспечивает высокий уровень механиза­ции земляных работ, особенно в стесненных условиях городской застройки.

Различают гидравлические экскаваторы с шарнирно-рычажным (рис. 4.17, а, б) и телескопическим (рис. 4.17, в) рабочим оборудо­ванием, для удержания и приведения в действие которого исполь­зуют жесткие связи - гидравлические цилиндры. Основными рабочими движениями шарнирно-рычажного оборудования явля­ются изменение угла наклона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы и поворот ковша относительно рукояти, телескопического - выдвижение и втягивание телескопической стрелы.

Гидравлические полноповоротные экскаваторы с ш а р - н и р н о-p ычажным рабочим оборудованием созданы на базе единых конструктивных схем, широкой унификации агрегатов и уз­лов и серийно выпускаются 3.,.6-й размерных групп. Привод смен­ного рабочего оборудования таких экскаваторов осуществляется от гидроцилиндров двустороннего действия, а поворот платформы и передвижение машины - от индивидуальных гидромоторов. К ос­новным видам сменного рабочего оборудования относятся прямая и обратная лопаты, грейфер и погрузчик.

В качестве сменных рабочих органов гидравлических экскава­торов при выполнении обычных земляных работ используют КОВ-

ши 1...3 обратных (рис. 4.18) и прямых 4 лопат различной вместимости, ковши для дренажных работ 5 и рытья узких тран­шей 6, ковши с зубьями и со сплошной режущей кромкой для пла­нировочных 7 и зачистных 8 работ, двухчелюстные грейферы для рытья траншей и котлованов 9 и погрузки крупнокусковых мате­риалов и камней 10, погрузочные ковши большой вместимости для погрузочных работ 11... 13, бульдозерные отвалы 14 для засыпки ям, траншей и небольших котлованов, захваты для погрузки труб и бревен 15, крановую подвеску 16 для различных грузоподъемных и монтажных работ, многозубые 17 и однозубые 18 рыхлители для рыхления мерзлых и плотных грунтов и взламывания асфальтовых покрытий, пневматические, гидравлические 19 и гидропневматиче­ские 20 молоты многоцелевого назначения со сменными рабочими инструментами для разрушения скальных и мерзлых грунтов, же­лезобетонных конструкций, кирпичной кладки и фундаментов, до­рожных покрытий, дробления негабаритов горных пород, трамбования грунтов, погружения свай и шпунта, бурами для бу­рения шпуров и скважин и т. п.

В комплект оборудования обратной лопаты (рис. 4.19, а) входят: стрела (моноблочная Г-образной формы или составная 1, 6 изменяемой длины), рукоять 5, поворотный ковш 4 и гидроцилинд­ры 2, 3, 8 подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Копание грунта производят поворотом ковша относительно рукояти и пово­ротом рукояти относительно стрелы. Копание можно осуществлять только поворотом ковша относительно неподвижной рукояти, чтг позволяет вести работы в стесненных условиях, а также в непосре;. ственной близости от подземных коммуникаций.

Поворотом ковша производят не только копание, но и выгрузку грунта, а также зачистку основания забоя. Толщину срезаемой при копании стружки регулируют путем подъема или опускания стрелы. Составная стрела дает возможность изменять глубину //к и радиус RK копания (а также высоту выгрузки Нв), что в сочетании со смен­ными профильными ковшами различной вместимости позволяет расширить область применений экскаватора и использовать его с максимальной производительностью в различных грунтовых усло­виях.

Основная 1 и удлиняющая 6 части составной стрелы соединены шарниром и тягой 7, установкой которой в различные положения на удлиняющей части достигается изменение длины стрелы. На ос­

новную часть стрелы устанавливают оборудование прямой лопаты, грейфера и погрузчика. При работе вблизи фундаментов зданий и других сооружений, а также при копании траншей, ось которых не совпадает с продольной осью экскаватора, в оборудовании обрат­ной лопаты применяют специальную промежуточную вставку 9 (рис. 4.19, б), позволяющую устанавливать рукоять 5 с гидроцилин­дром под углом в плане к продольной оси стрелы 1. Вставка обеспе­чивает смещение оси копания до 1,5 м относительно продольной оси машины. Оборудование со смещенной осью копания является одним из преимуществ гидравлических экскаваторов.

Прямая лопатас поворотным ковшом широко применяет­ся на экскаваторах 4...6-й размерных групп и предназначена для раз­работки грунта как выше (преимущественно), так и ниже уровня стоянки машины, а также для погрузочных работ.

Оборудование прямой лопаты включает (рис. 4.20): стрелу 1, ру­коять 2, ковш 3 и гидроцилиндры 4, 5, 6 подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Копание грунта осуществляется поворотом руко­яти и ковша, движущегося от машины в сторону забоя. Толщину стружки регулируют подъемом или опусканием стрелы. При раз-

грузке ковш поворачивают гидроцилиндром 4. Прямой лопатой с поворотным ковшом можно производить планирование и зачистку основания забоя.

Погрузчик применяют для погрузки сыпучих и мелкокуско­вых материалов выше стоянки экскаватора, разработки и погрузки в транспортные средства (или отсыпки в отвал) грунтов I...11 катего­рий, а также планировочных работ на уровне стоянки машины. Вместимость ковша погрузчика в 1,5...2 раза больше вместимости ковша обратной лопаты, что значительно повышает производитель­ность экскаватора при использовании его на погрузочных работах.

В комплект погрузочного оборудования (рис. 4.21) входят: стре­ла 1, рукоять 4, ковш 3 и гидроцилиндры 2, 5, 7 подъема стрелы, по­ворота рукояти и ковша. Кинематическая схема погрузчика обеспе­чивает горизонтальное движение ковша от экскаватора при внедрении его в грунт или штабель материала и планировочных ра­ботах. После внедрения в разрабатываемый материал возможен по­ворот ковша для лучшего его заполнения гидроцилиндром 2, кото­рым поворачивают поднятый на заданную высоту ковш при разгрузке.

Рис. 4.21. Рабочее оборудование погрузчика

Грейфер применяют для рытья котлованов, траншей, колод­цев и при погрузочно-разгрузочных работах. Особенно эффективно использование такого оборудования при копании глубоких выемок, а также в стесненных условиях. На гидравлических экскаваторах ус­танавливают жестко подвешенные грейферы, у которых необходи­мое давление на грунт при врезании создается принудительно с по­мощью гидроцилиндров рабочего оборудования. Это позволяет эффективно разрабатывать плотные грунты независимо от массы грейфера. Грейфер шарнирно крепят к рукояти обратной лопаты вместо ковша таким образом, чтобы было возможно его продоль­ное и поперечное раскачивание.

Оборудование грейфера (рис. 4.22) состоит из составной. стрелы 1, рукояти 3 и гидроцилиндров 2, 7, используемых от обратной ло­паты, двухчелюстного грейферного ковша 6 с гидроцилиндрами 5 для замыкания и открывания челюстей и механизмом 4 поворота ковша в плане. Челюсти ковша в исходном положении раскрыты. Наполнение его происходит при смыкании челюстей гидроцилинд­рами 5. Необходимое напорное усилие создается опусканием стре­лы. Разгружают ковш размыканием челюстей. Для глубокого копа­ния колодцев до 30 м, траншей и котлованов в оборудовании грейфера используют удлиняющие промежуточные вставки.

Грейферное оборудование на напорной штанге (рис. 4.23) приме­няют для разработки узких и глубоких (до 20 м) траншей с верти­кальными стенками в грунтах I...IV категорий с каменистыми вклю­чениями размером до 200 мм при возведении подземных

сооружений способом «стена в грунте», а также для разработки выемок под сваи в промышленном, городском и сельском строи­тельстве.

Способом «стена в грунте» можно возводить без отрывки котло­вана подземную часть промышленных и гражданских зданий и со­оружений, стены насосных станций, тоннели метрополитенов неглу­бокого заложения, колодцы коллекторов, борта каналов и т. п.

Грейферное оборудование устанавливают на базовой части стре­лы экскаваторов 5-ой размерной группы и включает в себя напор­ную штангу 5, грейферный ковш 3, направляющий корпус 4 с меха: низмом перемещения штанги, рычажный механизм 2, гидроцилинд­ры подъема-опускания штанги и наклона штанги в поперечной плоскости. Направляющий корпус шарнирно соединен с кронштей­ном, относительно которого может быть повернут двумя гидроци­линдрами в вертикальной плоскости на угол 90° вдоль продольной оси экскаватора.

Дополнительным гидроцилиндром 7 штанга может быть накло­нена в поперечной плоскости на угол у в обе стороны от вертикали. Рабочим органом оборудования является гидравлический двухче­люстной грейфер (рис. 4.23, б) с приводом сменных челюстей полу­круглой формы от двух гидроцилиндров 10, расположенных внутри его корпуса. Режущие кромки челюстей снабжены сменными зубья­ми, а боковые стенки - резцами с износостойкой наплавкой. Грей­фер крепится юнапорной штанге, перемещаемой канатным механиз­мом, смонтированным на направляющем корпусе. Механизм пере­мещения (подъема-опускания) штанги состоит из двух унифициро­ванных лебедок, каждая из которых включает барабан 13 для пере­матывания напорно-возвратного каната 14, трехступенчатый ци­линдрический редуктор 12 (аналогичный редуктору механизма пере­движения экскаватора), тормоз и гидромотор 11. Напорное движе­ние на грейфер создается весом штанги с грейфером и лебедками. Рычажный механизм 2 (см. рис. 4.23, а) жестко крепится к базовой части стрелы и через упорную стойку 1 к пяте стрелы 8. В процессе работы упорная стойка воспринимает нагрузки от рабочего обору­дования. Перевод рабочего оборудования из рабочего положения в транспортное обеспечивается поворотом гидроцилиндрами 6 на­правляющего корпуса 4, со штангой назад на 90° при одновремен­ном опускании вперед гидроцилиндрами 9 базовой части стрелы с кронштейном и упорной стойкой 1. Вертикальное положение обору­дования контролируется прибором «Вертикаль-20 Б», датчики кото­рого установлены на направляющем корпусе, а указатели - в каби­не машиниста. Гидросистема грейферного оборудования питается от насосной установки базового экскаватора. Управление грейфер­ным оборудованием гидравлическое и осуществляется из кабины машиниста.

Гидравлические молоты навешиваются на экскаваторы 2...5-й размерных групп вместо ковша обратной лопаты и соединяются с рукоятью посредством быстросъемного крепления. Экскаватор, оборудованный гидромолотом с рабочим инструментом в виде клина, пики и трамбовки, можно применять при рыхлении мерзло­го грунта, дроблении негабаритов твердых и горных пород, взла­мывании мерзлого грунта и дорожных покрытий, кирпичных и бетонных фундаментов и других работах, а также для уплотнения грунта. При разработке грунта можно изменять угол наклона гид­ромолота к поверхности грунта. В комплект оборудования гидро­молота (рис. 4.24) входят: стрела 1, рукоять 4, гидромолот 5 и гидроцилиндры 2, 3, 6 подъема стрелы, поворота рукояти и мо­лота.

Гидромолоты приводятся в действие от насосов гидросистемы базового экскаватора, что обеспечивает лучшее использование

установленной мощности и снижение эксплуатационных затрат. По принципу работы гидромолоты аналогичны паровоздушным. Гидромолоты создают значительные импульсы силы направлен­ного действия, и обеспечивают наименьшую энергоемкость про­цесса разработки мерзлых грунтов и разрушения твердых покрытий.

Различают гидромолоты простого и двойного дей­ствия. В гидромолотах двойного действия подъем ударной час­ти (холостой ход) осуществляется под давлением рабочей жидкости, а разгон ее вниз при рабочем ходе - под действием собственного веса и энергии рабочей жидкости или сжатого газа, накопленной во время холостого хода в гидравлическом или пневматическом аккумуляторе. Молоты с пневмоаккумулятором называют также гидропневматическими. В конструкцию молота с гидроаккумулятором (рис. 4.25) входят: рабочий ци­линдр 6 с распределительным золотником 10, гидроаккумулято­ром 13 и насосом 12, корпус с направляющей трубой 2, ударная часть 3 и сменный рабочий инструмент 1.

Цикл работы гидромолота состоит из разгона ударной части вверх, торможения ее перед верхней мертвой точкой, разгона вниз и удара по хвостовику инструмента. Ударная часть не имеет участ-

ков установившегося движения. При разгоне вверх рабочая жидкость от насоса 12 через золотник 10 поступает в штоковую полость 4 рабочего ци­линдра 6 ив гидроаккумулятор 13, где происходит ее накапливание. В конце разгона золотник соединяет поршневую полость 8 рабочего ци­линдра с напорной линией 9, в ре­зультате чего происходит торможение ударной части и рабочая жидкость вытесняется в гидроаккумулятор. По­сле остановки ударной части в верх­ней мертвой точке начинается ее разгон вниз под действием собствен­ного веса и давления рабочей жидко­сти, действующего на поршень 5. Когда ударная часть достигает скоро­сти, которую она имела бы при уста­новившемся движении, аккумулятор начинает разряжаться, отдавая накопленную жидкость в рабочий цилиндр 6. В конце хо­да вниз ударная часть наносит удар по хвостовику сменного рабо­чего инструмента 1. Перед нанесением удара через обратный клапан 7 жидкость из поршневой полости 9 поступает в сливную магистраль 11. Далее цикл повторяется.

Молоты с гидроаккумулятором просты в управлении и обслужи­вании, имеют довольно высокий КПД (0,55...0,65). Они издают при работе слабый шум, поэтому их можно использовать в густонасе­ленных местах.

Гидравлические молоты развивают энергию удара 1800... 9000 Дж, имеют частоту ударов 2,2...5 Гц, массу ударной части

100.. .600 кг, рабочее давление в гидросистеме 10... 16 МПа.

У гидропневматических молотов давление рабочей жидкости воздействует на боек при рабочем и холостом ходах. Одновремен­ное воздействие на боек давления жидкости и энергии газа аккуму­лятора при рабочем ходе позволяет повысить коэффициент исполь­зования мощности насосной установки, снизить пульсацию давления рабочей жидкости, улучшить технико-эксплуатационные показатели молотов.

Основными элементами гидропневматического молота (рис. 4.26) являются: ударный блок 6, пневмоаккумулятор 9, управ­ляющая камера 7, распределитель 1, сменный рабочий инстру­мент 17.

Принцип работы молота заключается в следующем. В исходном положении (рис. 4.26, а) рабочая жидкость под напорным давлением

подается в полость а распределителя 1 и одновременно в камеру взвода 3, управляющую камеру 7 ударного блока 6 и через каналы о и в в полость 12 золотника 14. Напорное давление действует на сту­пень 13 золотника, перемещая его в крайнее нижнее положение, и на ступень 4 бойка 5, который начинает двигаться вверх (холостой ход), сжимая газ в аккумуляторе 9. При этом рабочая жидкость из камеры рабочего хода 8 вытесняется через камеру 10 золотника в слив.

В верхнем положении бойка (рис. 4.26, в) управляющая камера соединяет каналы виг между собой и одновременно полость 12 со сливом. Под действием давления рабочей жидкости на нижнюю сту­пень 2 золотника последний перемещается вверх, верхней своей ча­стью входит в проточку 11 корпуса распределителя, перекрывает сливную гидролинию и через центральное отверстие 16 соединяет напорную гидролинию с камерой взвода 3 и камерой рабочего хода 8. Боек начинает движение вниз (рабочий ход) под одновременным воздействием давления газа аккумулятора и рабочей жидкости (пло­щадь ступени 15 больше площади ступени 13); рабочая жидкость переливается из полости взвода в камеру рабочего хода. Разгоняясь, боек наносит удар по инструменту 17 управляющая полость соеди­няет каналы 6 иве напорной гидролинией, и золотник перебрасы­вается вниз. Далее цикл повторяется.

Гидромолоты могут быть использованы по двум технологиче­ским схемам: 1) экскаватор с молотом работает непрерывно, а выем­ка грунта осуществляется другим экскаватором; 2) экскаватор с мо­лотом выполняет заданную часть работы, а затем производится замена молота ковшом.

При работе с молотами стрела экскаватора устанавливается в плавающее положение, что обеспечивает полную виброизоляцию рабочего места машиниста. Молоты комплектуются широкой но­менклатурой легко сменяемых рыхлительных, дробящих, сваебой­ных, трамбующих инструментов и запускаются в работу автомати­чески при опирании с определенным усилием рабочего инструмента на разрушаемый (забиваемый) объект.

Гидропневматические молоты развивают энергию удара

500.. .9000 Дж, имеют частоту ударов 3,5... 12 Гц. Давление зарядки газового аккумулятора 0,6... 1,2 МПа, рабочее давление в гидросис­теме 10... 16 МПа.

Гидравлическую систему привода полноповоротных экскавато­ров выполняют обычно двухпоточной, в которой рабочая жидкость от двух или трех аксиально-поршневых переменной подачи насосов (секций насоса) подается в две напорные линии. Рассмотрим основ­ные элементы и принцип работы двухпоточной системы гидропри­вода на примере типовой гидравлический схемы гусеничных экска­ваторов четвертой размерной группы (рис. 4.27). Система включает двухсекционный аксиально-поршневой насос регулируемой произ­водительности с приводом от дизеля через раздаточную коробку, распределительную и контрольно-предохранительную аппаратуру, исполнительные гидродвигатели и бак для рабочей жидкости. По­следняя из гидробака 1 подается насосом к двум золотниковым рас­пределительным блокам (гидрораспределителям) / и II.

Блок / управляет потоком жидкости, идущим от секции 2 насо­са к гидромоторам 10 и 11 левой гусеничной тележки и вращения поворотной платформы, а также к гидроцилиндрам 12 и 13 откры вания днища ковша прямой лопаты и вращения ковша грейфера Блок II направляет поток жидкости от секции 4 насоса к гидроци­линдрам 14 стрелы, 15 - рукояти прямой лопаты и погрузочного оборудования, 16 - рукояти обратной лопаты, 17 - ковша по грузчика, 18 - ковша обратной и прямой лопаты и замыкания ковша грейфера, к гидромотору 19 привода правой гусеничной те­лежки. При включении одного из золотников 6 или 7 рабочая жидкость от секции 3 подается в гидромотор 10 левой гусеничноіі тележки или гидромотор 11 привода вращения поворотной плат-

формы. При включении золотников 7, 21 и 22 рабочая жидкость подается в гидроцилиндры рабочего оборудования. Одновремен­ным включением золотников 7 и 22 при погрузчике и обратной лопате на поворот рукояти подается поток рабочей жидкости от обеих секций насоса (при невключенных остальных золотниках). Одновременным включением золотников 7 и 21 при прямой лопа­те поток рабочей жидкости от обеих секций 2 и 4 насоса подается на поворот ковша.

Золотник 20 включает гидромотор 19 правой тележки механизма передвижения. Золотники 20...23 при невключенных золотниках

5.. . 7 подают на соответствующее движение поток рабочей жидкости от обеих секций насоса.

Объединение потоков обеспечивает возможность использования полной мощности насосов при выполнении основных рабочих опе­раций, благодаря чему получают максимальные скорости движения штоки гидроцилиндров подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Давление в системе привода рабочего оборудования составляет 25 МПа. Распределительные блоки позволяют независимо совме­щать подъем и опускание стрелы с вращением платформы и поворо­том рукояти и ковша.

При нейтральном положении всех золотников рабочая жидкость проходит через гидрораспределители, охладитель, фильтры и слива­ется в гидробак.

Шестеренный насос 3 подает рабочую жидкость в гидроцилинд­ры 8 управления тормозами передвижения и вращения 9 поворот­ной платформы через краны управления. Шестеренный насос 24 служит для заполнения гидробака рабочей жидкостью или для ее подогрева в зимнее время. Рациональное использование насосной установки и совмещение рабочих операций позволяют сократить продолжительность рабочего цикла экскаватора и повысить его производительность.

Управление экскаватором сосредоточено в кабине машиниста и осуществляется двумя рукоятками рабочего оборудования, двумя педалями для управления поворотом платформы и двумя рычагами управления ходом.

Н еполноповоротные гидравлические универсальные экскаваторы сшарнирн о-p ычажным рабочим оборудовани­ем относятся к машинам 2-й размерной группы и монтируются на базе серийных пневмоколесных тракторов класса 1, 4. Они пред­ставляют собой мобильные универсальные малогабаритные земле­ройные машины с экскаваторным, погрузочным и бульдозерным оборудованием для выполнения земляных (в грунтах I...III катего­рий) и погрузочных работ небольших объемов на рассредоточенных объектах. Наиболее эффективно такие экскаваторы применяются в стесненных условиях.

Основным рабочим органом неполноповоротных экскаваторов служит унифицированный ковш 9 (рис. 4.28) прямой и обратной ло­пат вместимостью 0,25 м3, входящий вместе со стрелой 11, рукоятью 10, тягами 8 и гидроцилиндрами 5...7 подъема стрелы, поворота ру­кояти и ковша в комплект экскаваторного оборудования машины. Это оборудование монтируется на поворотной колонне 4, установ­ленной на усиленной раме 17 базового трактора 3. Поворот колон­ны с рабочим оборудованием вокруг вертикальной оси в плане на 180° обеспечивается: цепным поворотным механизмом, состоящим из двух попеременно работающих гидроцилиндров 16 (рис. 4.28, о), втулочно-роликовой цепи 15 и звездочки 14, жестко закрепленной на валу поворотной колонны или двумя гидроцилиндрами 18 (рис. 4.28, в), имеющими возможность поворачиваться относительно шарнира А, штоки которых шарнирно соединены с сектором Б по­воротной колонны.

Устойчивость экскаватора при работе обеспечивается двумя вы­носными опорами 13, управляемыми гидроцилиндрами 12 с гидро­замками. Спереди трактора навешен неповоротный бульдозерный отвал 1, управляемый гидроцилиндром 2.

Неполноповоротные экскаваторы оснащаются также погрузоч­ным ковшом 2 (рис. 4.29) вместимостью 0,5...0,63 м3 для легких зачи - стных работ, погрузки мусора, снега и других материалов низкой плотности; гидромолотом 3 и однозубым рыхлителем 6 для вскры­тия асфальтобетонных покрытий и рыхления прочных и мерзлых грунтов; крановой подвеской грузоподъемностью 1,5 т для погруз - ки-разгрузки штучных грузов, укладки труб и установки столбов, обратной лопатой со смещенной осью копания для рытья траншей вблизи зданий и сооружений; профильным ковшом 4 специальным ковшом для рытья узких траншей под кабели; удлиненной рукоятью обратной лопаты для копания глубоких (до 4,5 м) траншей; вилоч­ным захватом 5 для погрузки бревен, труб и других штучных мате­риалов; буровым оборудованием для бурения шпуров; двухчелюст­ным грейфером 7 вместимостью 0,3...0,4 м3 для рытья колодцев, очистки траншей и каналов, погрузки сыпучих материалов; захва­том для укладки бордюрных камней и т. п.

Смена рабочих органов производится машинистом непосредст­венно на строительном объекте (см. рис. 4.29).

Гидравлическая система неполноповоротных экскаваторов вы­полняется двухпоточной. Один из потоков (основной) служит для привода рабочего оборудования и обеспечивает изменения угла на­клона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы, по­ворот ковша относительно рукояти. Другой поток (вспомогатель­ный) является частью базовой машины и предназначен для подъема и опускания стрелы, бульдозерного отвала, поворота рабочего обо­рудования в плане, выдвижения и втягивания выносных опор. По­токи обслуживаются шестеренными или аксиально-поршневыми на­сосами с приводом от дизеля трактора через редукторы. Рабочее давление в системе составляет до 15 МПа.

Максимальная техническая производительность неполнопово­ротных экскаваторов при разработке грунта до 60 м3/ч, максималь­ная продолжительность цикла прямой и обратной лопат 15... 17 с.

Малогабаритные экскаваторы представляют собой небольшие по массе и размерам высокомобильные универсальные машины ма­лой мощности, оснащенные быстросъемными сменными рабочими органами многоцелевого назначения.

С помощью таких машин отрывают небольшие котлованы и траншеи для оснований фундаментов зданий и сооружений, канавы у дорог и скважины для ограждений, опор, линий электропередач и других объектов, траншеи для водопроводной, газораспределитель­ной, электрической и телефонной сети; осуществляют бассейнов, очистных сооружений; ремонт и реконструкцию граж­данских и промышленных сооружений; разрушают железобетонные и другие изделия при строительстве и ремонте различных объектов; обустраивают парки, скверы, спортивные площадки; выполняют са-

1 - унифицированный ковш обратной и прямой лопат; 2 - погрузочный ковш; 3 - гидромолот; 4 - профильный ковш; 5 - вилочный захват; 6 - зуб-рыхлитель; 7 - грейфер

мые различные операции технологических процессов в коммуналь­ном хозяйстве.

Небольшие габаритные размеры, малое давление на опорную поверхность, высокая маневренность и проходимость позволяют ус­пешно использовать такие экскаваторы в подвалах и на этажах про­мышленных зданий, внутри вагонов и в других труднодоступных местах, в том числе на работах, связанных с поддержанием работо­способности готовых объектов, с их обслуживанием и ремонтом. Использование экскаваторов оправдано при выполнении работ не­больших объемов на рассредоточенных объектах, благодаря воз­можности их перебазирования в кузове грузовых автомобилей, а также установки на ограниченную в размерах площадку (на возвы­шенности и в котлованах), что недоступно для более крупных ма­шин.

Малогабаритные экскаваторы делят на две группы: мини-экска­ваторы массой 1200...6000 кг (вместимость ковша до 0,25 м3) и мик­роэкскаваторы массой до 1200 кг (вместимость ковша 0,01...0,04 м3).

Мин и-э кскаваторы - это самоходные полу - и полнопо­воротные машины с традиционным шарнирно-рычажным рабочим оборудованием и гидравлическим приводом, которые базируются на специальных и тракторных шасси с колесным и гусеничным хо­довым устройством. Они обеспечивают глубину копания 2,5...3,8 м, высоту выгрузки 2,8...5 м. Основное рабочее оборудование - об­ратная лопата, дополнительное - рыхлитель, гидромолот, гидро­бур, грейфер, крюковая подвеска, погрузочный ковш, захват для бордюрного камня, бульдозерный отвал и т. п.

Микроэкскаваторы выполняются на базе самоходных колесных шасси, мотоблоков, а также прицепными и без привода хода. Угол поворота рабочего оборудования в плане 130... 170°. Глу­бина копания и высота выгрузки 1,7-2 м.

Микроэкскаватор (рис 4.30) состоит из несущей рамы 12, пнев - моколесного ходового устройства, шарнирно-рычажного рабочего оборудования, гидропривода, сиденья машиниста 4 и силовой уста­новки 5. Рабочее оборудование крепится к раме с помощью двойно­го шарнира, при горизонтальном положении которого обеспечива­ются наклоны стрелы с рукоятью и ковшом, а при вертикальном - поворот рабочего оборудования в плане на угол ± 85° относительно продольной оси машины. Устойчивость экскаватора при работе обеспечивается гидроуправляемыми передними опорами 9 и задним упором 7.

Ходовое устройство включает два передних ведущих колеса 10 с индивидуальным приводом каждого от гидромоторов 11 и два ведо­мых задних 14. Гидропривод экскаватора включает гидробак б, шес­теренный насос 13, секционные гидрораспределители 3, гидроци­линдры рабочего оборудования и откидных опор, гидромоторы

ходовых колес. При одновременном вращении ведущих колес в раз­ных направлениях осуществляется поворот машины на месте, что обеспечивает высокую маневренность экскаватора в стесненных ус­ловиях. Рабочее оборудование включает стрелу 2, рукоять 8, ковш 1 и гидроцилиндры для их перемещения.

Управление рабочим оборудованием и откидными опорами осу­ществляется с рабочего места 4 машиниста с помощью гидрораспре­делителей 3. Кроме основного ковша обратной лопаты вместимо­стью 0,03 м3 (рис. 4.31, а) для разработки грунтов I...II категории машина оснащается ковшом с эластичным днищем и боковыми стенками (рис. 4.31, б), для разработки грунтов повышенной влаж­ности - ковшом с цепным днищем (рис. 4.31, в) с повышенным ко­эффициентом разгрузки, челюстным грейфером вместимостью 0,05 м3 с рыхлителем (рис. 4.31, г), гидромолотом с энергией удара

Рис. 4.31. Смеиные рабочие органы микроэкскаваторов

150 Дж (рис. 4.31, ()), ножницами для резки арматуры (рис. 4.31, е), клещевым захватом для укладки бордюрного камня (рис. 4.31, ж), крюковой подвеской (рис. 4.31, з) грузоподъемностью 100 кг.

Экскаватор перевозят в кузове грузового автомобиля.

Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием (экска - ваторы-планировщики) представляют собой полно - и неполнопово­ротные машины 3-й размерной группы с телескопической стрелой на пневмоколесном и гусеничном ходовом устройстве, основным рабочим движением которых является выдвижение и втягивание те­лескопической стрелы при копании, планировании и транспортиро­вании грунта в ковше после экскавации. Эти машины разрабатыва­ют грунты I...IV категории и характеризуются малой габаритной высотой, что позволяет эффективно использовать их в стесненных условиях городской застройки, в труднодоступных местах и закры­тых помещениях, в частности для разработки грунта под мостами, на участках пересечения коммуникаций, для зачистки дна и верти­кальных стенок траншей и котлованов; подсыпки и разравнивания грунта под полы; фундаменты и подпольные каналы; засыпки пазух фундаментов, траншей и котлованов; подачи материалов через про­емы в стенах под низкое перекрытие и т. п.

Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием широ­ко применяют на рассредоточенных объектах малого объема как универсальные землеройные машины. Наиболее эффективно они ис­пользуются при планировании наклонных поверхностей каналов, насыпей и выемок земляного полотна, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора. Поэтому их обычно называют экскаватора­ми-планировщиками.

Основными частями экскаваторов-планировщиков (рис. 4.32) яв­ляются: ходовое устройство, поворотная платформа (с расположен­ными на ней силовой установ­кой, узлами гидропривода, ка­биной машиниста) и телескопи­ческое рабочее оборудование. Поворотная платформа опи­рается на раму ходового обо­рудования через роликовое опорно-поворотное устройство. Полноповоротные экскаваторы выпускают на гусеничном и пневмоколесном ходовых уст­ройствах, неполноповоротные (угол поворота стрелы в плане

180.. .270°) - на шасси автомо­бильного типа. Телескопиче­ское рабочее оборудование оте­

чественных экскаваторов имеет единую принципиальную схему и состоит из телескопической стрелы треугольного или квадратного сечения, сменного рабочего органа и механизмов выдвижения (втя­гивания) стрелы, подъема (опускания) стрелы, поворота ковша от­носительно собственной оси и продольной оси стрелы.

Телескопическая стрела включает две секции - наружную 2, шарнирно прикрепляемую к поворотной платформе, и выдвижную внутреннюю 4, несущую на переднем конце сменный рабочий орган 6. Гидравлический привод рабочего оборудования обеспечивает прямолинейное движение рабочего органа при изменении длины те­лескопической стрелы (ход стрелы до 3,2 м) с помощью длинноходо­вого гидроцилиндра 3, подъем (на угол до 25°) и опускание (на угол до 50°) стрелы, в вертикальной плоскости двумя параллельно уста­новленными гидроцилиндрами 1, поворот ковша относительно оси его подвески (на угол до 120°) гидроцилиндром 5 и вокруг продоль­ной оси стрелы гидроцилиндром 7. У некоторых моделей экскавато­ров угол поворота стрелы достигает ±180°, что позволяет исполь­зовать рабочие органы двустороннего действия, например ковш с однозубым рыхлителем или ковш с зубьями, расположенными с двух сторон.

Основными видами сменного рабочего оборудования экскавато­ров-планировщиков (рис. 4.33) являются экскавационные ковши 1 вместимостью 0,25, 0,4 и 0,65 м3, планировочные 2 и профилировоч­ные 3, ковщи для дренажных работ 4, планировочный отвал 5, рых­литель 6, клещи для камней 7, уплотняющий каток 8, приспособле­ние для бокового копания 9 и др. Широкая номенклатура сменных рабочих органов и конструктивные особенности телескопического

оборудования обеспечивают практически полную механизацию экс - кавационных, планировочных, зачистных, доводочных и погру­зочно-разгрузочных работ в стесненных условиях, большинство которых не может быть выполнено (частично или полностью) уни­версальными одноковшовыми экскаваторами с жесткой или канат­ной подвеской рабочего оборудования.

Выполнение основных видов земляных работ осуществляется следующими движениями стрелы и ковша:

Планирование и зачистка наклонных поверхностей, располо­женных ниже уровня стоянки машины - втягиванием телескопиче­ской стрелы с коррекцией толщины срезаемой стружки небольшим поворотом ковша;

Зачистка и планирование горизонтальных поверхностей на уровне и ниже уровня стоянки экскаватора - совмещением опуска­ния и втягивания стрелы с периодической коррекцией положения ковша;

Зачистка и доводка боковых (наклонных и вертикальных) по­верхностей земляных сооружений при расположении экскаватора вдоль оси сооружения (например, в траншеях) - втягиванием теле­скопической стрелы и поворотом рабочего органа относительно продольной оси стрелы на некоторый угол.

Гидропривод экскаваторов-планировщиков включает сдвоен­ный насос, два золотниковых гидрораспределителя, гидромоторы и гидроцилиндры. Гидросистема обеспечивает совмещение трех из пяти рабочих движений при планировочных работах - выдвиже­ние (втягивание) стрелы, ее подъем (опускание) и поворот плат­формы.

Отечественные экскаваторы-планировщики характеризуются (см. рис. 4.32) наибольшей глубиной копания (с удлинителями стре­лы) Як - до 5,9 м, радиусом копания RK - до 8,4 м, высотой вы­грузки Яв - до 4,4 м, усилием втягивания стрелы 56...90 кН, мини­мальной продолжительностью цикла основного ковша 21...23 с, максимальной технической производительностью до 70 м3/ч.

Техническая производительность одноковшового экскаватора (м3/ч):

Пт = nqKJK?, (4.27)

где п - число циклов за час работы, п - 3600/Гц; q - вместимость ков­ша, м3; Кк - коэффициент наполнения ковша (Кк - 1... 1,3); Кк = q"lq (q" - объем разрыхленного грунта в ковше перед разгрузкой); К? - коэффициент разрыхления грунта (Кр = 1,15... 1,4).

Продолжительность одного рабочего цикла Тп (с) при совмеще­нии отдельных операций

Тц - ?к + tne + ?в? ПЗ. (4.28)

где tK, tпи, tв, fm - соответственно продолжительность копания, пово­рота на выгрузку, выгрузки и поворота в забой, с.

Эксплуатационная производительность (м3/смен, м3/мес, м3/год)

Пэ - Пт? рАГв, (4.29)

где fp - длительность периода работы, ч; Кв - коэффициент исполь­зования машины по времени.

Мощность, расходуемая на копание грунта (кВт):

Рк = Луд<7/103ГкГ|дЛп< (4.30)

где Ауд - удельная энергоемкость копания, Дж/м3 (Ауа - 1,5-105

Дж/м3 - для грунтов II категории, Аул - 2-Ю5 Дж/м3 - для грунтов III

категории, АУд = 2,5-105 Дж/м3 - для грунтов IV категории); и - про­должительность копания, с [ориентировочно fK = (0,25...0,35) Гц]; г|д - коэффициент использования номинальной мощности двигателя при копании (г|д = 0,75...0,85); г|п - КПД привода и рабочего оборудова­ния (для экскаваторов с механическим приводом г|п - 0,6...0,65; с гид­равлическим приводом, г|п = 0,6...0.75).

Устройство гусеничного экскаватора можно назвать довольно простым: его конструкция предельно экономична и позволяет решать разнообразные задачи с минимальными затратами на обслуживание техники и обучение персонала. Такие машины используются в различных отраслях промышленности. Гусеничные экскаваторы работают на лесозаготовке, в сельском хозяйстве, в добывающей сфере и в коммунальном хозяйстве, активно применяются в дорожном строительстве и при проведении аварийно-спасательных действий, в процессе сноса старых зданий.

Сегодня гусеничные экскаваторы можно отнести к числу наиболее востребованных машин в мире. Высокая популярность объясняется просто: ими легко управлять, они обладают высокими показателями мощности, комплектуются экономичными силовыми установками, обеспечивают прекрасную обзорность для оператора, имеют комфортную панель управления и высокие параметры производительности.

Технические характеристики гусеничных экскаваторов позволяют применять их в самых сложных условиях, в экстремальном климате, на местности с разным рельефом. Управление гусеничным экскаватором освоить довольно легко. Современные модели таких машин обладают всеми возможностями, чтобы оператор мог без особых усилий и долгой подготовки выполнять разные виды работ.

Как устроен гусеничный экскаватор? Видео на эту тему можно найти на многих ресурсах в Интернете. Конструкция состоит из тележки, оборудованной ходовой рамой, выполненной из стали высокой прочности. Рама служит основой, на которой размещаются особые гусеничные траки, состоящие из последовательно соединенных между собой звеньев. Может применяться стандартный тип ленты или же с увеличенными по ширине и длине параметрами. Более широкие ленты повышают проходимость и устойчивость машины. Для натяжения гусеничной ленты и работы приводных цепей используются привод механический или же гидравлические цилиндры. Характеристики экскаватора гусеничного включают тип двигателя: он может быть либо дизельным, либо электрическим. Гидравлическая система обеспечивает возможность разворота платформы в процессе работы– экскавации. Гидравлические модели начали производить в середине 1950 годов. В 1954 году в Германии был разработан первый экземпляр полноповоротного гидравлического экскаватора. А в 1980-х этот тип получил наибольшее распространение.

В движение гусеницы экскаватора приводятся с помощью ведущих и опорных колес, роликов поддерживающих, устройства натяжного и направляющего колеса.

Поворотная платформа

Сверху на тележке монтируется поворотная платформа. На ней помещаются ковш, двигатель, кабина водителя, узлы приводной системы и противовес. По отношению друг к другу эти составляющие у разных производителей могут располагаться по-разному. Платформа может поворачиваться при помощи планетарных редукторов.

Современная тенденция в производстве гусеничных машин – режим двух скоростей. На более низкую переключение предусматривается автоматическое – в случае, когда тяговая нагрузка привода увеличивается.

Машина может комплектоваться еще и дополнительными видами оборудования: челюстями грейферными, гидромолотами, сменными зубьями, ковшами большего объема и другими. От этого зависит, какие работы сможет выполнять гусеничный экскаватор, характеристики, цена и размер техники. Вес гусеничного экскаватора варьируется в зависимости от модели.

Классы экскаваторов

В зависимости от того, сколько ковшей входит в комплектацию, гусеничные экскаваторы делятся на классы. Машины с одним ковшом (одноковшовые) используются в любых типах работ, где требуется грузить материал или копать грунт. Второе их название – техника промежуточного действия: грунт извлекается и перемещается в несколько этапов. Экскаваторы гусеничные с двумя или большим числом ковшей называются многоковшовыми. Чаще всего их можно встретить в котлованах. Эти машины способны выполнять сразу не одну операцию: они одновременно копают грунт и тут же производят его извлечение. Поэтому называются экскаваторами постоянного действия.

Ковши могут иметь разную форму, что имеет значение при выборе техники для проведения разных видов работ. Например, экскаватор с прямой лопатой может при заборе породы разворачивать ковш. Это снижает цикл копания и улучшает показатель заполняемости ковша.

Ковши экскаваторов строительного типа отличаются тем, что имеют сварные двойные стенки, которые нередко усилены накладками в форме полутруб с наружной стороны ковша. Все эти особенности можно увидеть на фото. Гусеничный экскаватор с таким типом ковша отличается повышенной надежностью.

Важное значение отводится углу, под которым заострены зубья или режущая кромка экскаватора. Чем он меньше, тем лучше грунт отделается от массива. Оптимальным вариантом считаются углы в 25-27 градусов для грунтов легкого типа, и в 32-35 градусов – для тяжелых грунтов.

Сегодня особенно популярны сварные без зубьев, режущая кромка которых закруглена. От формы и качества ковша напрямую зависит производительность гусеничного экскаватора. Фото на сайтах производителей наглядно демонстрируют характерные особенности того или иного варианта. Экскаватор на гусеничном ходу, цена которого в настоящее время может быть весьма приемлемой – удобный и экономичный вариант для выполнения разных видов работ.

Минимум ремонта

Если поставить перед собой задачу отыскать оборудование максимально простое в использовании и ремонте, то в получившийся список обязательно войдет гусеничный экскаватор. Характеристики этой техники, заложенные в процессе ее производства, обеспечивают минимальную потребность в обслуживании и ремонтных работах. Простои машин практически равны нулю, что благоприятно отражается на такой характеристике, как производительность гусеничного экскаватора. Цена на модели разных производителей и мощности может отличаться в разы. Сегодняшний рынок предлагает множество вариантов.

Производителей такой техники в мире довольно много. Компании постоянно работают над совершенствованием своего оборудования, улучшая управляемость и повышая производительность гусеничного экскаватора.