Как работает большой экскаватор?

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

Экскаваторы предназначены для механизации тяжелого труда землекопа. С началом применения землеройной техники, землеройные работы стали возможны даже в условиях низких температур, когда требуется работать с промерзшим грунтом или в ночное время. Работа одной единицы экскаваторной техники и машиниста заменяет несколько сотен разнорабочих. Каждая отрасль хозяйственной деятельности хотя бы раз, но использует экскаватор в своем производственном цикле.

1. Назначение экскаватора
2. Какой нужен экскаватор для работы в определенной отрасли
3. Классификация экскаваторной техники
4. Устройство и принцип работы экскаватора
5. Видео

Назначение экскаватора

Основное назначение экскаватора заключается в рыхлении грунтов и пород. После непосредственного копания, грунт или порода перемещается для транспортировки или формируется в насыпь. В зависимости от устройства и принципов работы, определяется и основные функции для определенной конфигурации экскаватора. Экскаваторная техника применяется в основном для выполнения следующих работ:

• рыхление грунта, твердых и скалистых пород;
• выкапывание траншей, рвов и формирование котлованов;
• возведение дамб, насыпей и отвалов;
• выравнивание рельефа;
• расчистка участка;
• разработка грунта под водой;
• демонтаж старых строений;
• перемещение и погрузка грунтов и пород.

Все эти работы выполняются с высокой скоростью и более эффективно, если бы это происходило с использованием ручного труда. Среди машин можно встретить модификации, которые выполняют полный цикл работ по копанию, перемещению и выгрузке одновременно.

Какой нужен экскаватор для работы в определенной отрасли

Практически в любой отрасли на объекте, где есть возможность доступа, эксплуатируется экскаваторная техника. Экскаваторы получили наибольшее применение в строительных и горнодобывающих отраслях, где они выполняют полный цикл задач практически при постоянной занятости. В остальных отраслях экскаваторная техника используется для выполнения разовых, сезонных или периодических заданий.

В сельскохозяйственной отрасли широкое применение получили многофункциональные экскаваторы-погрузчики, которые могут быть задействованы для работы на складах с сыпучими грузами, для уборки территорий, для погрузки сена или соломы с полей, для разовых строительных работ.

Коммунальные предприятия применяют колесные экскаваторы для работы в условиях города, где существует необходимость постоянного перемещения техники с одного объекта на другой. Для работы в стесненных условиях наиболее востребованы мини-экскаваторы, которые могут работать в труднодоступных местах.

Отдельным направлением является мелиоративная и озеленительная сфера, где экскаваторам предназначено выполнение сложных технологических задач по очистке водоемов, для разработки каналов, во время пересадки взрослых высокорослых растений. Для этих целей разработаны специальные одноковшевые гусеничные экскаваторы, которые функционируют как на уровне, так и ниже уровня рабочей поверхности.

Экскаваторная техника применяется для работы не только для выполнения работ на суше, но и во время работ на поверхности воды. Например, при постройках мостов и дамб.

Классификация экскаваторной техники

Экскаваторная техника выполняет приблизительно одинаковые задачи, которые отличаются по объему, сложности и окружающих условий. Для удовлетворения потребностей каждой из отраслей хозяйственной деятельности применяется определенная модификация экскаваторов. Для того, чтобы определить, какой экскаватор нужен для работы в той или иной отрасли, их принято классифицировать:

• по способу перемещения;
• по типу ходовой части;
• по габаритам, грузоподъемности и объему ковша;
• по типу силовой установки;
• по принципу действия;
• по виду привода.

По способу перемещения различают сухопутные и плавучие экскаваторы. По типу ходовой части различают гусеничные экскаваторы, колесные, шагающие, рельсовые. Гусеничная техника отличается высокой проходимость, ее принято эксплуатировать на участках со сложными сыпучими или вязкими породами, а также для работы на сложном рельефе с большим градусом уклона. Колесная техника наиболее универсальна и мобильна, для транспортировки не требуется привлечение дополнительного транспортного средства.

По габаритам и тоннажности рабочего оборудования принято условно делить экскаваторную технику на мини-экскаваторы, универсального и специального назначения. Каждая группа применяется согласно своих возможностей. Чем мощнее техника, тем область ее применения и задачи, которые она выполняет, сужаются. Например, для выполнения горно-добывающих задач применяются тяжелые одноковшевые экскаваторы на гусеничном ходу.

По типу силовой установки можно различать дизельные, электрические, гибридные, бензиновые, одно- и многомоторные экскаваторы. Принцип действия рабочих установок экскаваторов также является одним из показателей их назначения. Рабочие часть экскаватора бывает гидравлической, механической, электрической, гидромеханической и др.

Все группы имеют еще ряд более узких различий характеристик мощности и производительности. Несмотря на такой широкий ряд отличительных характеристик, устройство и принцип действия экскаваторов приблизительно одинаков.

Устройство и принцип работы экскаватора

Устройство экскаваторов имеет принципиальные отличия, разделяясь на одноковшевую и многоковшевую технику. Многоковшевые экскаваторы предназначены для выполнения узкого ряда задач и имеют ограниченные возможности при работе с грунтом или другими породами. Одноковшевые экскаваторы устроены приблизительно одинаково, и в основе своей конструкции имеют такие элементы:

• ходовая часть обеспечивает перемещение по рабочему участку;
• основная рама служит в качестве связующего элемента между ходовой и платформой;
• поворотная платформа является несущим элементом, на котором расположены кабина, силовые и рабочие агрегаты;
• кабина машиниста включает в себя все элементы управления экскаватором;
• двигатель обеспечивает основную энергию экскаватора;
• силовая трансмиссия приводит в движение рабочие узлы и агрегаты;
• рабочее оборудование (стрела, ковш) – выполняют непосредственную функцию.

Эти элементы характерны для всех типов экскаваторов и являются основой любой модификации. Более детальное ознакомление с устройством и работой экскаватора возможно на примере каждой отдельно взятой модели.

Экскаваторщики советуют экскаваторщикам. Не бойся работы, новичок!

Пользователи Форума Экскаватор Ру дали несколько советов тем, кто только начинает постигать премудрости горного дела.

Работа экскаватора в карьере:

1. В случае риска наткнуться на монолит или мерзлоту, при набирании грунта ковш ведите под малым углом к горизонту (как будто строгаете грунт) — тогда нежелательный контакт произойдет не со всей площадью ковша, а только с острием коронок.
2. Держите удобную высоту забоя и не меняйте ее значительно в процессе работы.
3. Следите за «висяками». Не забывайте, что камни могут покатиться сверху и побить фонари самосвалу.
4. Следите за подъездом, чтобы самосвал не напоролся на камни. Если это возможно, лучше работать большую часть времени без помощи бульдозера.
5. Большие камни в кузов надо грузить очень аккуратно, особенно первый ковш. Если у самосвала есть задний борт, то подумай, не застрянут ли такие камни при выгрузке.

Работать лучше медленно, но верно!

В любой работе важны хорошие отношения с коллегами. А если ваши трудовые функции связаны со строгим соблюдением техники безопасности — то это важно вдвойне. Итак, как лучше корректировать действия водителей самосвалов (порой весьма своенравных)?

Читайте:

Взаимодействие с машинистами карьерной техники:

1. Выставьте несколько больших камней по бокам границ заезда — водитель самосвала подъедет именно так, как нужно вам для удобной работы.
2. Чтобы самосвалы близко не приближались к экскаватору, надо вовремя нажать на кнопку звукового сигнала. Если водитель все равно не соблюдает дистанцию — сделайте барьер из нескольких небольших камней, положив их под колею.
3. Еще один вариант — засыпать зону подъезда мелочью. И колеса у самосвала не проткнутся, и водитель догадается, что хватит ехать.
4. Сделайте для дробилки «приямок» и ведите работы вокруг нее. Главное при этом — иметь в своем распоряжении длинную стрелу и рукоять.

Об удобстве в работе вы можете позаботиться сами!

Полагайся на «сервисника», но и сам не плошай. Несколько советов, как держать ходовую часть гусеничной техники в чистоте.

Читайте:

Как почистить ходовую часть:

1. К трубе небольшого диаметра (15 или 20 мм) можно приварить кусок рессоры, заточенной на наждачном круге — таким приспособлением чистить «ходовку» намного легче, чем лопатой.
2. Паром под давлением — но для этого вам придется обзавестись специальным оборудованием.

И еще несколько советов.

Проверка натяжения гусениц:

1. Поверните платформу на 90 градусов (поперек гусениц) и «отожмитесь», чтобы гусеница провисла (но слишком высоко при этом отжиматься не следует). Ковш поставьте следующим образом: зубья ковша расположите параллельно земле, а шток гидроцилиндра рукояти при этом должен быть выдвинут наполовину. После совершения всех озвученных манипуляций замерьте провисание гусеничной ленты (как расстояние от расположенных на середине гусеничной тележки опорных катков до ленты). К слову, стандарт — 10-15 см.
2. Второй вариант. «Слабину» на одной из гусениц протяните вперед, затем поставьте брусок на ленивец и поддерживающий каток. Расстояние от наибольшего провисания до бруска должо быть 10-30 мм. Затем повторите действия для другой гусеницы. Эту работу следует выполнять на ровной твердой поверхности.

Советы давали: HITACHIST, zemlekop-54, Нафис, дядя костя, naufal, techrep, КОТЯРА1967, naufal.

Читайте:

Обсуждайте:

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Гиганты в своем классе: самый большой экскаватор в мире

Экскаватор — одна из основных машин для карьерных и строительных работ. Доподлинно известно, что идея создания экскаватора как и многой другой сложной техники принадлежит Леонардо да Винчи. В его бумагах найдены чертежи устройства для черпания земли.

Рассмотрим современные карьерные экскаваторы, самые большие машины этого типа в мире, узнаем, для чего они необходимы и как работают.

Карьерные экскаваторы

Первый в мире экскаватор не был поворотным и не мог самостоятельно передвигаться. С течением времени техника десятки раз дорабатывалась для того, чтобы стать устойчивой, надежной, уметь перемещать руду большого объема. Развитие горнорудной промышленности требовало создания более мощной машины.

Р&Н-4100 ХРС

Первое место рейтинга занимает экскаватор производства американской компании Joy Global (ныне подразделение Komatsu), специализирующейся на производстве землеройной техники. С 1993 года открыты офисы продажи в Москве и Кемерово. Модель Р&Н-4100 ХРС работает на угольном разрезе в Бачатском.

Сегодня гигантскую технику можно приобрести в компании «Комацу»

Объем ковша модели 4100 XPC составляет 52,8-61,2 кубов. Предназначен для быстрой погрузки карьерных самосвалов грузоподъемностью 280 тонн и выше. Габариты техники: 15,0*14,4*14,7 метров. Высота выемки породы составляет 16,8 метров. Оборудован современными система управления:

• контролер управления Centurion;
• система удаленного контроля Pre Vail.

Относится к высшему классу электрических канатных экскаваторов.

Bucyrus RH400

Сегодня эта модель экскаватора принадлежит американской компании Caterpiller, однако разработка проекта велась на базе концернов Bucyrus и Terex в Германии, создавших десятки видов тяжелой карьерной техники.

RH400 — самый большой экскаватор гидравлического типа в мире. Понять, насколько он огромен, можно по его весу — 889 тонн. Технические характеристики:

• ширина ходовой части: 8,6 метров;
• длина гусеничной платформы: 11 метров;
• объем ковша: 37-50 м 3 ;
• грузоподъемность: 100 тонн.

Одна из крупнейших машин своего класса

Экскаватор выпускается с одним из трех видов ковшей:

• для железной руды объемом 37 м 3 ;
• для нефтеносного песка объемом 45 м 3 ;
• для чистой породы объемом 50 м 3 .

В зависимости от года выпуска на технику устанавливались два 16-цилиндровых двигателя марки Cummins или Cat. Максимальная выходная мощность равняется 4400 лошадиным силам. Несмотря на высокую стоимость, порядка 14 миллиона евро, машина окупает себя быстро. На видео отчетливо видны размеры гиганта.

MAN Takraf RB 293

Позже название роторной машины сменили на Bagger-293. Изготовлен в единственном экземпляре немецким концерном Takraf в 1995 году и занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый большой экскаватор в мире.

TAKRAF RB293 в карьере

Работает машина на угольном разрезе в Германии вблизи города Хамбах, где ведется добыча открытым способом. Габариты:

• вес 14 200 тонн;
• длина 225 метров;
• высота 96 метров.

Питание, как и у всех моделей Bagger, осуществляется от внешнего источника. Колесо ковша имеет диаметр 21,1 м. Оснащен 18 ведрами, каждое вмещает 15 м 3 породы.

Bagger 288

Огромную машину строили по специальному заказу компании Rheinbraun в Германии. В 1978 году немецкая фирма Krupp представила ее покупателю. До того, как была создана 293 модель, именно эта установка считалась крупнейшей из самоходных машин в мире. По размерам экскаватор был больше, чем транспортер НАСА для ракетной техники. Характеристики:

• вес 13 500 тонн;
• длина 240 метров;
• высота 96 метров.

Панорманый снимок карьера и установленного гиганта в нем

Оснащен 18 ковшами, объем каждого составляет 6,6 м 3 .

Demag H740 OS

Детище корпорации Komatsu массой 744140 килограмм. Оснащен двумя силовыми установками модели Cat 3516B мощностью 3280 кВт. Техника одноковшовая, объем перемещаемой породы — 40 кубов.

Один из крупнейших одноковшовых экскаваторов Demag H740 OS

Создан в 1999 году, предназначен для работ с нефтеносным песком и приобретен канадской компанией KMC Mining.

Гидравлический экскаватор

Специализированная техника огромных размеров чаще всего создается не для серийного производства, а в единичном экземпляре под определенные нужды горнодобывающих промышленных предприятий. Именно поэтому сравнивать машины не совсем верно. Одни отличаются габаритами, но уступают в грузоподъемности, другие способны переместить невероятно большой объем породы.

Гидравлическая техника — самая распространенная среди экскаваторов. Помимо уже описанного выше гиганта RH400 внимание заслуживает еще один.

Hitachi EX8000-6

Завод Hitachi Construction Machinery в 2012 году выпустил эту модель. Сегодня она является вторым самым большим по размеру гидравлическим экскаватором. Hitachi EX8000-6 весит 811 тонн, первый экземпляр работает на угольном разрезе в Австралии.

Hitachi EX8000-6 занимает второе место в списке крупнейших гидравлических экскаваторов

Высота выемки породы составляет 20,5 метров, ковш вмещает 45 м 3 породы. Работа осуществляется за счет 2 16-цилиндровых двигателей марки Cummins мощностью 3880 лошадиных сил.

Шагающие экскаваторы

Шагающие машины позволяют снизить нагрузку на грунт. Работает механизм в двух состояниях:

• в неподвижном, опираясь на участок земли опорной плитой;
• в подвижном, когда вес машины перемещается на башмаки под управлением гидроцилиндров, а затем снова на плиту (так он шагает).

Биг Маски

Big Muskie переводится дословно как «здоровяк», это крупнейшая шагающая техника такого типа в мире. Представляет собой одноковшовый тип с канатно-блочным оборудованием, именуемый драглайном. Создан в далеком 1969 году для добычи угля в штате Огайо.

Дети на фоне ковша Биг Маски после его утилизации

При длине машины в 148,6 м объем переносимой в ковше породы равняется 168 кубов. Чтобы представить, сколько это, следует сказать, что породой можно было до отказа забить два стандартных автобуса.

Цена экземпляра по тем времена составила 20 миллионов долларов. Постоянный экипаж — 5 человек. Спустя 30 лет (таков срок службы) Big Muskie разобрали.

ЭШ 100.100

Для того, чтобы доставить этот легендарный агрегат на угольный разрез Назарово, потребовалось 20 вагонов. Его создал «Уралмашзавод» в 1977 году. Служил 13 лет и переместил 127,7 миллионов кубов горной породы.

Разработка советских инженеров

Емкость ковша составляла 100 м 3 , а длина стрелы — 100 м. При этом мог передвигаться на 60 метров в час. Рабочий вес ЭШ 100.100 10300 тонн. Увы, самые большие экскаваторы в мире того времени нельзя увидеть на видео, чего не скажешь о современных машинах.

Самый большой экскаватор в России

В России также собирают крупную карьерную технику. Среди них новейшие роторные машины для добычи в открытых карьерах.

ЭРШРД-5250

Экскаватор роторный шагающе-рельсовый добычной — так расшифровывается марка. В разрезе городка Шарыпово «Березовский-1» работает сразу 2 единицы техники. Максимальная высота разреза — 60 метров, высота стрелы позволяет осуществлять добычу с 30-ти, поэтому они работают в паре.

Колесо ротора вращается без остановки, уголь заполняет ковши

На роторном колесе закреплено 20 ведер, в час добывается 5250 м3 породы. Ротор вращается непрерывно, зачерпывая уголь. ЭРШРД-5250 работает за счет двух электроприводов.

Так выглядят ковши роторного экскаватора ЭРШРД-52501

Шагающий экскаватор — что это такое? Как работает. Чем отличается ШЭ от других экскаваторов

Если вам хоть раз удалось видеть, как добываются природные богатства, то вам, без сомнений, навсегда запомнился карьерный экскаватор, который выделяется на фоне остальной подобной техники своими габаритами и умением «шагать»! За последнюю особенность ему дали имя – «шагаю

В обязанности ЭШ входит разработка и перевалка грунтов на вскрышных работах угольных и горнорудных карьеров, а так же его применяют для производства земляных работ на строительстве крупных гидротехнических сооружений. Такой механизм передвижения, который и дал название этим экскаваторам, выбрали неслучайно, дело в том, что масса мощных и крупных экскаваторов весом от 180 до 10.000 тонн и при применении в качестве хода любого другого, на грунт оказывало бы сверхвысокое давление, что никак не способствовало бы устойчивости. Шагающее устройство, как таковое, к работе подключается лишь при передвижении экскаватора, Ну а все же остальное время «тело» экскаватора опирается на круглую базу, которая обладает большой опорной площадью, и благодаря такому ходу на грунт давление становится в разы меньше, чем у обычных гусеничных карьерных экскаваторов. В двух словах, этот «девайс» работает так – экскаватор в неподвижном состоянии на грунт опирается опорной плитой в своём основании, а когда необходимо «шагать», то, при шаге вес перенаправляется на «лыжи», или башмаки. А каждый башмак управляется гидроцилиндрами — двумя парами на каждый. Экскаватор, при выполнении шага поднимается над поверхностью, где стоит, смещается на определённое расстояние, и снова опускается на опорной плитой на землю. В свою очередь, опорные башмаки поднимаются над грунтом, переносится вперёд, затем цикл при необходимости повторяется. Но об этом попозже. Поворотной платформы обладают низким расположением, что просто необходимо для того, чтобы упрощать механизм хода и увеличить устойчивость экскаватора. Этим и объясняется практическое применение исключительно одного рабочего оборудования — драглайна (помимо этого, возможно также использование оборудования грейфера). И в силу этого, корректнее было бы называть эти исполины, не шагающие экскаваторами, а шагающими драглайнами. Сейчас, как правило, они и оборудуются механизмом драглайна.

Итак, разница между экскаватороами-драглайнами и обычными экскаваторами состоит в том, что у первых, вместо жёсткого крепления ковша к рукояти применяется гибкая цепная подвязка ковша к канатам. И там расчет сделан на то, чтобы машина именно черпала, а не копала.

В условиях карьера обычные экскаваторы для их эксплуатации на гусеничном ходу имеют строгое ограничение по весу — 800 тонн. А при превышении этого значения довольно сложно, а точнее практически невозможно, добиться допустимого значения давления на почву, который равняется 2 кг на см2. Вот здесь и кроется одно из важных преимуществ экскаваторов, которые имеют в своем распоряжении шагающий механизм — у них данная проблема отсутствует.

В СССР, а после и в РФ принято обозначение для шагающих экскаваторов – ЭШ.
Было принято решение задействовать драглайны весом от 500 тонн и со стрелой от 60 метров для погрузки горной массы в карьерный транспорт ещё в самом начале пректирования и производства ЭШ. К примеру, при необходимости разработки обводненных горизонтов, где неустойчивое основание ограничивает возможности установки классических механических лопат и прокладка дороги для спецтранспорта нецелесообразна.

Однако, как оказалось впоследствии, классические шагающие экскаваторы эффективно не в состоянии справиться с подобными работами.

Поподробнее о том, как шагает шагающий экскаватор?

Устройство «шагания» ЭШ состоит из двух лыж, которые связаны посредством гидроцилиндры или эксцентрикового механизма, и круглой рамы снизу. На раме установлена поворотная платформа через опорно-поворотный механизм.

Своё шагание «гигант» осуществляет следующим способом. Чтобы ЭШ сделал первый «шаг», производится выдвижение лыж в необходимую сторону при помощи гидроцилиндров с последующим опусканием их на землю. Далее, посредством тех же гидроцилиндров, корпус машины поднимается вверх до максимума. В этот момент гидроцилиндры установлены вертикально, а конец опорной рамы тянется по земле со стороны стрелы. Корпус экскаватора, после того, как выбирает направление для движения, а потом медленно возвращается на опорную раму. Машина. таким образом, выполнив «шаг», должен либо сделать последующее движение, либо возвращаться к работе. При эксплуатации ЭШ его лыжи находятся в поднятом положении, и не создают лишних помех для поворотной платформы и вообще, для другой техники вокруг.

При первом взгляде может создаваться впечатление, что это агрегатище двигается медленно, не быстрее улитки. Но это далеко не так — ЭШ за час может «проползти» до 200 м. При работе шагающего экскаватора, его шагающый ход обладает удельным давлением, которое лежит в диапазоне 0,4-1 кгс/см2. Но это при статике — а во время его перемещения эти цифры возрастают 1,5-2,5 раз — 1-1,5 кгс/см2.

ЭШ-драглайны с конвейера сходят со стрелами 40, 60, 75, 90, 100 метров в высоту и ковшами ёмкостью 4, 6, 10, 14, 15, 25, 50 м3. Некоторые бренды производят технику со стрелами до 120 метров в высоту и ковшами для больших объёмов вскрышных работ, которые вмещают от 40 до 100 м3.

Классический ЭШ снабжается стрелой, упряжью ковша, устройствами подъёмных и тяговых тросов. Чтобы оторвать ковш от забоя и поднять над землёй, применяется подъёмный трос. На предельном рабочем радиусе происходит выгрузка. Масса из ковша, при этом падает на землю россыпью.

В РФ, а также во времена СССР, существует система обозначений шагающих экскаваторов с указанием объёма ковша — в м3, и вылёта стрелы в метрах. К примеру, шагающий экскаватор модели ЭШ-15/90, с вместимостью ковша 15 м3, стрела обладает длину 90 м.

Самый большой шагающий экскаватор «Биг Маски». Фото

Самым тяжелым шагающим экскаватором в мире принято считать монстра, созданного в 60-х. Это ЭШ компании Бьюсайрус Эри (Bucyrus) Биг Маски 4250-W, который использовали на угольном разрезе, штат Огайо. Он усердно работал в течении около тридцати лет, и за всё свою трудовую жизнь переместил объём горной массы, которые, например, как минимум в два раза больше, чем объём земляных работ при постройке Панамского канала.

Экскаватор обладал следующими исполинскими размерами: имел «рост» 67,8 м, ширину — 46,2 м, и длину 148,6 м. Выражаясь простым языком, он имел размеры 22этажного дома
Объём его корпуса внутри составлял 46х49х40 м. Весил же это чудище 13.500 тонн! Стрела имела длину 95 м, на ее конце был подвешен огромный ковш при помощи стальных трос диаметром 127 метров и весом 230 тонн! Это огромное «ротище» машины мог зачерпывать до 168 м3 породы. Этот титан передвигался на двадцатиметровых «лыжах».

О шагающих экскаваторах отечественного производства

В наше время почти весь «род» экскаваторов-драглайнов РФ, Беларуси и остальных стан СНГ во многом состоит из «мастодонтов» еще советской эпохи. Эти «старички» по своей производительности, как отмечают специалисты, могут легко заткнуть за пояс аналогичный современный импортный аналог. В конструкции шагающих монстров с момента их проектирования никаких значительных изменений внесены не были, а советское качество выпущенной в то время техники позволяет периодически отодвигать их выход на заслуженный отдых.

Ну а в наше время производством новых шагающих экскаваторов занимаются Уралмаш и НКМЗ.

О технике Уралмаш. В этой фирме предлагают 13 типоразмеров ЭШ-драглайнов с ковшами объемом 11-100 м3 и стрелами длиной 75-130 м и шесть моделей. Они обладают пониженным удельным давлением на землю.

Следует отметить, что в Уралмаше выпустили самый крупный шагающий экскаватор на территории СССР и РФ — ЭШ 100/100. В течении года его продуктивность составляла 17 млн. м3. грунта. Он обладал ковшом ёмкостью сто м3, при длине стрелы — 100 м. Советский гигант обладал весом 10.300 т, и габаритами кузова — 43.0х28.0х63.0 м и поворотной платформы — 42.0х28.0 м.

Здесь приведены некоторые конструктивные особенности современных шагающих экскаваторов-драглайнов производства Уралмаш:
* оператор может управлять машиной с двух сторон благодаря наличию двух кабин;
* ИДС — информационно-диагностическая система, контролирует эффективность работы экскаватора, следит за потреблением электроэнергии, загрузки и т. п. ИДС сделана на микропроцессорной базе;
* опорная рама и поворотная платформа — секционные, они соединены высокопрочными болтами, и благодаря современной продуманной конструкции позволяют на монтаж тратить меньше времени;
* механизм поворота может быть оснащён редукторами цилиндрического или планетарного типа, при желании которых может быть несколько.
* устройство шагания оснащается гидравликой и может быть как трёх, так и четырёхопорной;

Фирма НКМЗ производит свои великаны с «черпаками» объемом от шести до двадцати м3 и вылетом стрел — от сорока пяти до ста метров.

Конструктивные характеристики шагающих экскаваторов НКМЗ включают:
* в роли сменного навесного оборудования могут применяться ковши с модифицированными корпусными параметрами и геометрическими свойствами;
* в шарнирно-сочлененной конструкции применены стрелы из уголкового проката, благодаря чему можно легко проводить ремонт и техобслуживание ЭШ;
* главный силовой агрегат может разгоняться постепенно, и обладает авторегулированием возбуждения синхронного двигателя, что гарантирует выносливость работы карьерной сети;
* в месте оператора применяется современный пульт-кресло.
* в конструкции управления со статическими возбудителями применены компактные полупроводниковые устройства, которые снижают нагрузки, уменьшают энергопотребление техники и исключается сезонная перенастройка электропривода;

Когда наблюдаешь за тем, как работают эти исполины, то может показаться, что им не страшно ничего. Однако даже и у этих массивных, статных машин имеются своеобразные фобии. К примеру, повышенная скорость ветра, а точнее более 25 метров в секунду, может стать причиной остановки работы шагающего экскаватора. Но даже подобные «страхи» отнюдь не уменьшают те достоинства, которые в ряду прочих экскаваторов выделяют ЭШ.

Виды экскаваторов – основные характеристики

Прототипом современного экскаватора послужила машина, построенная в Северной Америке в первой половине 19-го века. В то время приводом для экскаватора стал паровой двигатель, а сама установка была ограниченно мобильной. Она перемещалась по рельсам и использовалась для строительства железных дорог. В Россию экскаватор на паровой тяге был ввезен в 1842 году для прокладки железнодорожного сообщения Санкт-Петербург–Москва.

Основные характеристики экскаваторов

Экскаваторы для использования в тоннелях, копания траншей, выборки горной массы в карьерах имеют функциональные и технические отличия. Каждый из технологических процессов имеет свои особенности и для достижения наилучшей производительности следует применять экскаватор, подходящий для использования в определенных условиях.

Обозначение экскаваторов по ГОСТ 30067–93 Экскаваторы одноковшовые универсальные полноповоротные

К основным параметрам, влияющим на выбор экскаватора, относятся такие характеристики:

• Тип ходовой платформы – гусеничная, пневматическая, железнодорожная, понтонная для работы на воде, шагающая.
• Режим использования – постоянный, периодический.
• Тип моторов – дизельные, электрические.
• Вместимость ковша и его виды.
• Мощность силового агрегата.
• Эксплуатационный вес и размеры.
• Скорость передвижения.

Конструкция экскаваторов

Рабочая схема экскаватора состоит из таких элементов:

• Двигатель экскаватора.
• Масляные насосы.
• Подъемный цилиндр.
• Управляющий клапан.
• Приводной электродвигатель.
• Электродвигатель для поворота кабины.
• Плечевой цилиндр.
• Стрела.
• Плечо манипулятора.
• Ковш.
• Ковшовой цилиндр.
• Гидравлические магистрали.

Гидромолот Импульс-120/Impulse 120 – навесное оборудование экскаватора для решения широкого спектра дорожных и общестроительных задач.

Типы и виды экскаваторов и их классификация

Наличие широкого выбора навесного оборудования для стрелы экскаватора позволяет расширить возможности механизма. Для удобства машины классифицируются в соответствии с условиями использования, назначением и по другим показателям, о которых будет сказано ниже.

По назначению

В зависимости от выполняемых функций и комплектации навесным оборудованием под отдельный тип работ, машины классифицируются на такие модели:

• Классическая модель для земляных и погрузочных операций в комплекте со землеройным, погрузочным ковшом.
• Траншейный экскаватор для прокладки как кабелей городской электросети, так и магистральных трубопроводов с навеской цепной, роторной, дисковой или плужной конструкции.
• Струг для планировочных работ с рабочим органом в виде стрелы с подвижной тележкой, на которой закреплен ковш.
• Драглайн для работы с породами, расположенными ниже уровня машины. Ковш крепится к стреле на гибких связях и зачерпывает грунт по направлению к машине.
• Планировщик для выемки грунта и формирования насыпи, снабженный телескопической стрелой и ковшом в виде обратной лопаты.

По принципу работы

Выбор экскаватора будет зависеть от режима его работы. По этому признаку машины делятся на многоковшовые – непрерывного действия и одноковшовые – циклического действия.

Экскаватор гусеничный UMG E180C – маневренная и производительная техника для различных условий и видов работ.

Техника с циклической схемой работы последовательно разрабатывает грунт и убирает его в сторону с помощью одного навесного оборудования – ковша. Экскаватор с одним ковшом – это универсальная машина, которая приспособлена под навесное оборудование различного назначения: грейфер, драглайн, прямая или обратная лопата и др.

Многоковшовые экскаваторы

Многоковшовый экскаватор непрерывного действия имеет несколько ковшей и может работать без остановок в разных плоскостях – вертикальной, горизонтальной или по кругу.

Цепные модели оборудования подходят для рытья траншей, канав или каналов на грунтах с однородной структурой. Возможности этого устройства не всегда позволяют вчистую убрать грунт с разрабатываемой траншеи, из-за чего может потребоваться дополнительный механизм для переброски отвальной почвы на поверхность.

Роторные модели с несколькими ковшами подходят для вскрышных работ в открытых каналах.

Размерные группы экскаваторов по эксплуатационной массе

Главный параметр экскаватора – это его эксплуатационный вес с основным рабочим оборудованием. По этому критерию машины делятся в соответствии с ГОСТ–30067–93 на размерные группы, приведенные в Таблице 1.

Таблица 1 Классификация одноковшовых универсальных экскаваторов по эксплуатационной массе

По типу шасси

По типу устройства ходовой части различают такие экскаваторы:

• Гусеничные.
• Гусеничные с увеличенной опорной поверхностью гусениц.
• Колесные.
• Рельсовые.
• Шагающие.
• Плавучие.
• Комбинированные.

Экскаватор колесный UMG E170W – маневренная и производительная техника, которая может самостоятельно доехать к месту работ.

По типу двигателя

Мощные и тяжелые гусеничные карьерные экскаваторы предпочтительно имеют электрический двигатель, который работает от силового кабеля, специально проведенного к месту разработки. Более легкие и маневренные экскаваторы, независимо от типа шасси, часто оснащаются дизельным мотором.

По повороту рабочего оборудования

Маневренность и удобство использования навесного оборудования экскаватора во многом зависит от типа его сочленения и гибкости связи со стрелой. В разных условиях работы удобно более или менее жесткое соединение ковша со стрелой и по этому признаку оборудование делится на такие виды:

• Ковш, который приводится в движение канатами.
• Ковш, жестко сочлененный со стрелой по схеме, втулка/вал и приводом от гидроцилиндров.

Канатный или жестко сочлененный тип подвески ковша используется на планировщике с телескопической стрелой, который доставляет ковш к месту работы втягиванием и выдвижением стрелы.

По виду рабочего оборудования

Универсальность одноковшового экскаватора позволяет навешивать на него такое оборудование:

• Отвал.
• Щетку.
• Снегоуборочную установку.
• Грейфер.
• Планировочный ковш.
• Бревнозахват.
• Вилы.
• Вибротрамбовка.
• Траншейный ковш.
• Рыхлитель.
• Бур.
• Гидромолот.

Экскаватор-погрузчик New Holland B90B LR – техника, с которой успешно применяется различное навесное оборудование.

По типу привода

В зависимости от места установки основного рабочего механизма экскаватора, его подвижность и угол действия отличаются. При компоновке основного механизма на подвижной платформе, оборудование может передвигаться вокруг вертикальной оси на 360 градусов. Эта характеристика классифицирует машину, как полноповоротную.

При способе крепления оборудования на ходовой части техники, его угол действия менее 360 градусов, что классифицирует такой экскаватор, как неполноповоротный.

Развитие гидравлических систем, электрических моторов и средств автоматизации управления экскаваторами позволяет этой технике решать весь спектр производственных, строительных, дорожных, коммунальных и других задач. Кабины машин оборудуются креслами с регулировкой, удобными органами управления, установками для вентиляции и кондиционирования воздуха, что обеспечивает оператору комфортные условия труда и снижает утомляемость.

Роторный экскаватор – устройство и принцип работы

Экскаваторы роторного типа активно применяются в различных сферах. Они успешно справляются при горных разработках и добыче полезных ископаемых, при устройстве траншей и каналов. Это многоковшовые машины непрерывного действия, которые могут применяться на участках различной сложности.

История создания

Упоминания об экскаваторах известны со времен Древнего Египта и Китая. Роторное устройство успешно применялось для подъема воды на полях, позже в качестве землечерпалок. Прежде чем «водяное колесо» стало использоваться для обработки земли, механизм был усовершенствован. Еще в древности люди позаботились об освобождении емкости от земли и защите подвижных элементов устройства от грязи.

Далее развитие колеса претерпевало разные изменения, его диаметр менялся от 2 до 12 метров. Различимые признаки экскаватора были отражены в работах Леонардо да Винчи. Машины, приводимые в действия с помощью рук и ног, были созданы по его рисункам и широко использовались в Италии.

Существенный дальнейший вклад в развитие машин был сделан французам. В 1718 году во Франции была создана «Любекская мельница», роторный экскаватор с ветряным мельничным приводом. В 1827 году был создан экземпляр, который приводился в движение лошадьми.

Прототип современной машины был запатентован американцем Ч. Смитом в начале XIX века. В это время активно строились железные дороги, ощущалась нехватка людей. Это был экскаватор, оснащенный двумя роторными колесами.

Далее роторный экскаватор совершенствовался разными странами, появилось его массовое производство. Современная машиностроительная индустрия выпускает большой ассортимент машин высокой производительности.

Классификация машин и агрегатов

Экскаваторы разделяются на виды, в зависимости от функций и устройства. Бывают траншейные и карьерные экскаваторы. Выделяют две большие группы:

• машины с одним ковшом;
• многоковшовные экскаваторы.

Одноковшовные – это наиболее распространенный и универсальный вид, который используется во многих сферах. Эта спецтехника применяются в основном на строительных площадках.
Многоковшовные роторные экскаваторы способны производить больше действий, они в свою очередь делятся на фрезерные, скребковые. Основная сфера применения – разработка полезных ископаемых, песка, каналов.
Современные роторные экскаваторы – это машины непрерывного действия с навесным оборудованием, в качестве которого выступает ротор (колесо).
Экскаватор роторного типа может быть:

• самоходный (на гусеницах или на рельсовом ходу);
• навесной тип (передвигается с помощью тягача).

По функциональному назначению выделяют:

• вскрышные;
• добычные.

По направлению рабочего поля:

• продольного копания;
• радиального копания.

Области применения и работоспособность

Экскаваторы – это техника, которая используется во многих сферах. Они предназначены для резки и выемки грунта, разработки карьеров, полезных ископаемых. Отличие одноковшовых и многоковшовых машин в том, что работа роторного экскаватора подразумевает поступательное перемещение.

Рабочий орган техники во время работы не меняет свое положение. Так, например, роторный траншейный экскаватор – незаменимая техника для подготовки траншей, трасс. Ширина траншеи зависит от размеров колеса экскаватора. Машинист может только увеличить или уменьшить глубину или выбрать направление рабочего органа.

Характеристики роторных экскаваторов позволяют без труда справляться со следующими задачами:

• извлечение пластов горных пород;
• удаление ненужных элементов горных пород в отвалы;
• рытье котлованов и траншей;
• отгрузка ископаемых в транспортное средство;
• транспортировка добытых пород.

Карьерные роторные экскаваторы незаменимы при разработке глины, песка. Такая машина может круглосуточно добывать и отгружать природные строительные материалы.

На производительность роторных экскаваторов не влияют погодные условия и температурные режимы. Эта надежная техника широко применяется в труднодоступных уголках. Благодаря высокому КПД, использование техники снижает энергозатраты.

Сходства и различия конструкций

Механизм роторной машины по большей мере одинаковый. Это сложная конструкция, состоящая из поворотной платформы, к которой прикреплены различные узлы, такие как ходовая часть, стрела, оснащенная конвейером, кабина управления. Различаются конструкции незначительно. Основные параметры различий модификаций:

• длина стрелы;
• диаметр ротора;
• количество ковшей;
• мощность двигателя;
• способ разгрузки.

Функциональные различия могут быть по глубине копания, вместительности ковша. Также разница модификаций в расположении надстройки, способах разгрузки ковша.

Технические параметры агрегатов

За основу, при определении параметров, как правило, берутся средние значения, каждая разновидность имеет свои показатели и характеристики.
Один из основных элементов роторного экскаватора – стрела. Она может быть выдвижной (телескопической) или стационарной, различного размера. В конце стрелы находится вращающееся колесо. Стрела крепится на мачте с помощью лебедки.

С противоположной стороны машины находится отвальная стрела. Движение обеих стрел вниз-вверх происходят по одинаковой схеме. У конвейера угол отклонения составляет 279 градусов. Он работает по собственной поворотной механике, что упрощает некоторые задачи. Некоторые модели могут быть оснащены грунтометателем. В совокупности эти механизмы представляют собой надстройку, которая может поворачиваться на 360 градусов.

В среднем производительность экскаватора роторного типа составляет до 10 000 м3 в час.

Это при условии, что размер ротора 18-20 м., глубина рытья до 25 м., объем ковша 12 литров. Наличие гидромотора позволяет изменить скорость от 3,5 до 120 м. сек. Максимальная скорость, которую способна развить средняя машина составляет 7,5 км. час.

Цены на роторные экскаваторы

Стоимость роторной техники и запасных частей на нее, зависит от функционального назначения и технических характеристик машины. Купить роторный экскаватор можно новым или б/у. Окончательная цена зависит от технического состояния, года выпуска и модели.

Роторный экскаватор – это специфичный вид техники, приобрести его несколько проблематично. Однако относительно небольшие модели можно приобрести с помощью интернет магазинов. Так, например, экскаватор роторный ЭТР 204А на ходу 1995 года выпуска с массой 25 000 кг и объемом ковша 8 м3. можно приобрести примерно за 3 млн. рублей.
Для сравнения, работоспособный Corum Group ЭР-1250-17/1 с тем же годом выпуска, массой 600 тонн будет стоить около 110 млн. рублей.

Между прочим, цена всемирно известных машин-гигантов вследствие их уникальности измеряется миллионами долларов. Так, например, Bagger 288 оценивается в сумму около 100 млн долларов.

Мировые роторные экскаваторы-монстры

До середины 90-х годов прошлого столетия самым большим представителем этих экскаваторов считалась модель Bagger 288, она была сконструирована в конце 70-х годов прошлого столетия. Немецкой компании Takraft удалось создать модификацию еще больше по массе и длине, что дало толчок к соревнованиям по разработке более массивных машин.

Несмотря на то, что производительность двух машин была одинакова (они могли переработать около 240 000 м3 за сутки) новый Bagger 293 вытеснил предшественника из лидеров. Вес гиганта Bagger 288 и Bagger 293 различался на 70 000 тонн. В различных источниках информация разнится, но примерная длина предыдущего лидера-монстра составляла 220-240 метров, в то время как новая модель имела 225 метров.

Обе машины по сей день успешно используются в карьерных разработках Германии. Для обслуживания каждой единицы техники привлекается бригада из 5 человек. Габариты установки позволяют разместить непосредственно на экскаваторе ремонтную мастерскую, комнату для рабочих и санузел.
Стоит отметить и работоспособность такого монстра как Big Muskie 4250W

Этот американский большой роторный экскаватор проработал без остановки с 1969 по 1999 год. Его вес составляет 13 000 тонн, объем ковша 168 м3. За 30 лет разработки машина добыла 460 млн. м3 угля. В наши дни ковш этого трудяги в качестве экспоната находится в музее штата Огайо.

Заключение

Роторный экскаватор – это техника, прошедшая долгий путь трансформаций. Это машина, способная без остановки выкопать километры каналов и значительно ускорить добычу полезных ископаемых. Благодаря многофункциональности экскаватор позволяет значительно сократить затраты на разработку ископаемых и смежные работы.

В целом можно охарактеризовать эту спецтехнику как надежный вариант, способный решать различные вопросы. На сегодняшний день роторные экскаваторы широко применяются как на средних размеров строительных площадках, так и в местах крупных разработок полезных ископаемых.

Роторный экскаватор СРс(К)-2000