Экскаваторы. Применение экскаваторов

1. Экскаваторы

Экскавато
ры
Экскаватор — это самоходная
землеройная машина с основным
рабочим органом в виде одного
ковша или группы ковшей,
произво¬дящая разработку
(копание) грунта и перемещение его
на сравнительно небольшие
расстояния в транспортные
средства или непо¬средственно в
отвалы. Экскаватор состоит из
рабочего оборудования для копания
и перемещения грунта, ходового
устройства — для передвижения
машины и силовой установки — для
приведения в действие всех
механизмов экскаватора.

2.

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;

3. 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.

4. Классификация экскаваторов в зависимости от типа 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.

5. 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.

6. 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.

7. Экскаваторы на гусеничном шасси

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

8. Прочие модели экскаваторов

модели
экскаваторо
в
• 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.
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.

9.

одноковшовые
(периодического
действия)
а — гусеничный; б — гусеничный с
увеличенной поверхностью гусениц; в
пневмоколесный; г — на специальном шасси; д
— на базе трактора
• Строительными называют одноковшовые
универсальные экскаваторы с ковшами
вместимостью 0,25—4 м3, оснащаемые
различными видами сменного рабочего
оборудования. Строительные экскаваторы
предназначены для земляных работ в грунтах
I—IV групп. При помощи унифицированного
сменного рабочего оборудования (до 40
видов) они могут выполнять также
погрузочные, монтажные, сваебойные,
планировочные, зачистные и другие работы.

10.

а — пневмоколесный
третьей размерной
группы;
б — гусеничный
четвертой размерной
группы;
1 — пневмоколесное
ходовое устройство;
2 — поворотная
платформа;
3 — двуногая стойка;
4 — стрелоподъемный
канат;
5 — передняя стойка;
б — кабина машиниста;
7 — подъемный канат;
8 — стрела;
9 — рукоять;
10 — ковш обратной
лопаты; 11 — тяговый
канат;
12 — опорно-поворотное
устройство;

11.

• Прямая лопата
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. 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. 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. Подъем стрелы. Данная операция, предшествующая
разгрузке ковша, производится с целью увеличения
погрузочной высоты.
4. Разгрузка ковша. На гидравлических моделях
экскаваторов совершается путем поворота ковша

12. Принцеп работы прямой лопаты

13. Обратная лопата Обратной лопатой оборудуются экскаваторы, проектируемые для разработки грунта ниже уровня площадки, где

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

14.

15.

Многоковшовые
, или
скребковые
(непрерывного
действия),
экскаваторы.

16. Типы экскаваторов непрерывного действия:

а - роторный траншейный;
б - цепной траншейный;
в - скребковый для узких траншей;
г - фрезерный;
д - роторный для засыпки траншей;
е - роторный поперечного копания;
ж - цепной поперечного копания

17.

• Многоковшовые траншейные экскаваторы
Классификация и индексация.
Траншейные экскаваторы классифицируют по следующим
основным признакам:
• – по типу рабочего органа - цепные (ЭТЦ) и роторные
(ЭТР);
• – по способу соединения рабочего оборудования с
базовым тягачом – с навесным и полуприцепным
рабочим оборудованием;
• – по типу ходового устройства базового тягача – на
гусеничные и пневмоколесные;
• – по типу привода – с механическим, гидравлическим,
электрическим и комбинированным приводом.
• Наибольшее распространение получили гусеничные
траншейные экскаваторы с комбинированным приводом.
В индексе траншейных экскаваторов первые две буквы ЭТ означают:
экскаватор траншейный, а третья - тип рабочего органа (Ц - цепной, Р - роторный). Первые две цифры индекса обозначают наибольшую глубину
отрываемой траншеи (в дм), третья - порядковый номер модели. Первая из
дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т.д.) означает
порядковую модернизацию машины, последующие - вид специального
климатического исполнения (ХЛ - северное, Т - тропическое, ТВ - для
работы во влажных тропиках).
Например, индекс ЭТЦ-252А обозначает: экскаватор траншейный цепной,
глубина копания 25 дм, вторая модель - 2, прошедшая первую модернизацию - А.

18.

а — скребковый одноцепной:
1 — отпал;
2 — трактор;
3 — цепной рабочий орган;
4 — механизм подъема —опускания рабочего
органа; 5— шнек;
6— резцы;
7— скребок;
8 — зачистной башмак;
б — скребковый двухцепной:
1 — силовая установка;
2 — управление;
3 — гидропривод;
4 — трансмиссия;
5 — механизм подъема и опускания рабочего
органа;
6 — конвейер;
7 — лоток;
8 — рабочий орган;
в — роторный:
1 — тягач;
2 — рама для монтажа рабочего
оборудования;
3,4 — механизмы подъема и привода;
5 — конвейер;
6 — ковш;

19.

Структурная схема индексации
одноковшовых универсальных
экскаваторов:
Г—- гусеничное ходовое устройство с
минимально допускаемой поверхностью
гусениц;
ГУ— гусеничное ходовое устройство с
увеличенной поверхностью гусениц;
П — пневмоколесное ходовое
устройство;
СШ — специальное шасси
автомобильного типа;
А — шасси грузового автомобиля;
Тр — трактор;
/7р — прицепное ходовое устройство;
/7л — плавучее ходовое устройство

20.

Система индексации
многоковшовых
траншейных
экскаваторов