Экскаваторы
Первые землеройные машины использовались еще в XV – XVI вв., однако по-настоящему история экскаваторов начинается в первой половине XIX в. В 1830-х годах американский инженер Уильям Отис разработал паровые одноковшовые экскаваторы на рельсовом ходу. Прозванные «Лопатами Отиса», эти машины использовались при строительстве железных дорог, несколько агрегатов попало в 1842 г. в Россию. В 1860 г. сконструирован первый многоковшовый экскаватор. Паровые экскаваторы выпускались вплоть до начала XX в, в 1910 г. появился экскаватор с электрическим приводом, в 1912 – с двигателем внутреннего сгорания. Причем обе машины были гусеничными. Перед Второй мировой войной были сконструированы экскаваторы с гидравлическим приводом, но массовыми они стали только в 1950-х годах. В России экскаваторы стали производиться с 1901 г. на Путиловском заводе, но массовое производство машин налажено только в 1937 г.
Общее устройство экскаватора
В общем случае экскаватор имеет следующие части:
Ходовая часть;
Поворотная платформа;
Рабочее оборудование – стрела с ковшом или ротор;
Привод рабочего оборудования.
Основой экскаватора выступает ходовая часть, на которой располагается поворотная платформа с силовым агрегатом, рабочим оборудованием, приводом и противовесами. Также на платформе располагается рабочее место оператора, системы управления и различное вспомогательное оборудование.
Типы и виды экскаваторов
Экскаваторы классифицируются по назначению, типу ходовой части, типу силового агрегата и количеству двигателей, типу рабочего оборудования и типу его привода.
Экскаваторы могут иметь различное назначение:
Строительные (универсальные);
Карьерные экскаваторы;
Вскрышные (экскаваторы-драглайны);
Специальные – планировщики, погрузчики и другие.
По типу ходовой части машины делятся на:
Гусеничные;
Колесные;
Шагающие;
Навесные – устанавливаются на тракторное шасси.
По типу рабочего оборудования машины делятся на две группы:
Одноковшовые (циклического действия);
Многоковшовые (непрерывного действия).
Оборудование одноковшового агрегата выполнено в виде стрелы той или иной конструкции, многоковшового – в виде ротора или иного механизма. Привод оборудования бывает:
Механическим;
Гидравлическим (гидрообъемным или гидродинамическим);
Электрическим;
Комбинированным.
Машины могут оснащаться дизельными и дизель-электрическими силовыми агрегатами. В первом случае один двигатель служит для перемещения экскаватора и привода всего оборудования. Во втором случае реализуется многомоторный привод, раздельный для ходовой части и рабочего оборудования.
Основные характеристики экскаваторов
К основным характеристикам экскаваторов относятся объем ковша, снаряженная масса, глубина копания и скорость выполнения рабочих операций. Сегодня выпускаются экскаваторы с ковшом объемом от 0,10 до 30 куб. м. (основная масса – до 6 куб. м), массой от сотен килограмм (мини-экскаваторы) до сотен тонн, с глубиной копания до 7 – 10 м.
Известные марки экскаваторов
В России экскаваторы изготавливаются заводами УВЗ, ЧТЗ, «Воронежский экскаватор», «Ковровец», «Эксмаш», «Амкодор» (навесные экскаваторы) и некоторыми другими. Однако российская техника занимает лишь небольшой объем рынка, наибольшим спросом пользуются экскаваторы Caterpillar, Case, Hitachi, Komatsu, JCB, Kato, Hyundai, John Deere, Kobelco, Liebherr, Terex (несколько моделей производятся в России), Volvo и других зарубежных марок.
Интересные факты об экскаваторах
Самый большой в мире экскаватор – роторный Bagger 288, построенный еще в 1978 г. компанией Krupp. Он весит 13 500 т, имеет максимальную длину 240 м при высоте 96 м, имеет гусеничный ход (на 12 гусеницах), способен вскрывать и перемещать до 10 000 куб. м породы в час, управляется экипажем из 4 человек. Самым большим действующим шагающим экскаватором является российский ЭШ 65.100 массой 5 500 т с ковшом объемом 65 куб. м. А самым большим одноковшовым экскаватором с гидроприводом является американский Bucyrus RH400 массой 980 т, построенный в 1997 г. Машина оснащена ковшом объемом 45 куб. м, способным поднять свыше 100 т груза.
Экскаваторы — виды и оборудование
Экскаватор, в переводе с латинского языка, означает «вынимаю». Так называются землеройные машины, что имеют ковш. Идея создания подобных машин принадлежит великому Леонардо да Винчи. Именно он в 1500 году сделал чертеж землечерпалки. Практическое применение устройство получило в Миланской долине при прокладке каналов. Но есть сведения, что восемьдесятью годами ранее в Венеции публиковался текст о землеройной машине, используемой для расширения морских гаваней и углубления каналов. Еще древние египтяне и римляне механизировали работы по углублению русел рек.
Одноковшовые экскаваторы. Конструкция их такова, что подвижная часть позволяет проводить выемку грунта, оставаясь на одном месте. Не передвигаясь, машина осуществляет поворот ковша на разгрузку.
Многоковшовые экскаваторы. Операции по копанию грунта и его переносу выполняются одновременно. Следовательно, производительность его выше, чем у одноковшового «родственника», но область применения значительно уже. Ими роют траншеи или используют в карьерах с однородными материалами без камней.
Одноковшовые экземпляры получили большое распространение благодаря их универсальности, широкому набору сменного оборудования и рабочих инструментов. Используют экскаваторы везде, где идут земляные работы. В основном применяют на всевозможных стройках, в карьерах, горных выработках. О них и пойдет речь дальше.
Передвигаются экскаваторы на гусеницах, колесах или шагают с оборудованием драглайна. Двигатель зависит от условий работы экскаватора. Дизельные двигатели больше используют, если агрегат необходимо часто перевозить при строительстве путепроводов, шоссейных дорог, железнодорожных магистралей и гражданском строительстве. Электродвигатели дешевле в эксплуатации, их используют на экскаваторах, что работают длительно на одном месте.
Первые применяют на погрузочно-разгрузочных и земляных работах в строительстве. Вторые – при разработке скальных пород, рудных и угольных месторождений. Третьи – при добыче полезных ископаемых открытым способом или строительстве больших гидротехнических сооружений. Есть и специальные экскаваторы, что не входят в основные группы. Они предназначены для определенных условий: туннельные, подземные, торфяные.
Одноковшовые экскаваторы состоят из трех частей: рабочего оборудования, ходового устройства и поворотной части. Последняя крепится на раму ходового устройства и поворачивается относительно его в горизонтальной плоскости. Одинаковые поворотные платформы можно размещать на разных ходовых устройствах. По величине угла поворота платформы экскаваторы бывают как полноповоротными, так и неполноповоротными. Если поворотная часть вращается на неограниченный угол, то есть вокруг вертикальной оси, экскаватор считается полноповоротным. Двигатель и рабочие механизмы с оборудованием у него располагаются на поворотной платформе. Неполноповоротные экскаваторы имеют ограниченный угол поворота. Такие модели изготовляют на базе тракторов. Оборудование крепится непосредственно на ходовой части.
Наиболее распространенные универсальные гусеничные экскаваторы для строительства. На поток поставлено производство экскаваторов мощностью в 20-33 тонны. На российском рынке широким выбором таких экскаваторов обладает ивановский «КРАНЭКС» http://www.kraneks.ru/ru/.
Рабочее оборудование второго и третьего вида ставят только на гидравлических машинах.
Универсальные экземпляры экскаваторов комплектуются оборудованием на разные условия эксплуатации. Сменное оборудование легко меняют. Крепление рабочего органа к рабочему оборудованию может быть гибким или жестким.
В момент, когда уже нет возможности продолжать работу с места стоянки, экскаватор передвигается. При движении работа не проводится. Для увеличения КПД максимально сокращают время передвижек. Для экскаватора основным считается рабочее оборудование для копания, другие операции выполняют дополнительные устройства.
Прямая лопата предназначена для копания грунта, что находится выше уровня стоянки экскаватора. Разработка грунта идет в направлении от экскаватора, имеет наибольшую производительность благодаря максимальному усилию при копании. Применяется на погрузочных работах и в процессе добычи полезных ископаемых. При разгрузке ковш гидравлических экскаваторов опрокидывается, а в механических – открывается днище.
Обратная лопата служит для копания грунта, что находится ниже уровня стоянки экскаватора. Она не заменима при прокладке траншей, рытье котлованов, отсыпке насыпей и планировке откосов. Работа идет по направлению к экскаватору. Ее тоже можно использовать для погрузочных работ. Она менее эффективна при копании грунта гидравлическими экскаваторами на высоте. Как разновидность такой лопаты используют планировщик откосов. Применяя разные типы приводов, изменяем и рабочие циклы. Высокая точность при работе ковшом с обратной лопатой обеспечила ему звание универсального рабочего оборудования.
Экскаваторы с ротатором ковша будут работать как прямой лопатой, так и обратной. Модель обеспечивает переворот ковша.
Струг позволяет тоже работать в двух направлениях. Это достигается при перестановке ковша относительно тележки. Устанавливают струг на механические экскаваторы и используют для планировки местности. От угла наклона стрелы зависит угол планируемой площадки.
Драглайн разрабатывает грунт, как и обратная лопата, имеет ковш, подвешенный на канатах. По сравнению с другими типами рабочего оборудования обладает большим радиусом и глубиной копания, имеет большую погрузочную высоту. Кроме прочего используют его для углубления дна на водоемах.
Для устройства колодцев или узких глубоких котлованов подойдет грейфер.
Дополнительное рабочее оборудование предназначено рыхлить мерзлый или твердый грунт, разрушать асфальтобетонные покрытия и строительные конструкции, корчевать пни, заменять подъемный кран. К ним относят и манипулятор. В основу маркировки машин положены тип экскаватора и основная характеристика.
Виды экскаваторов
Землеройные работы относятся к наиболее трудоемким процессам, которые, без специальной техники, реализовать практически невозможно. Чтобы механизировать эти процедуры используются экскаваторы – это гусеничная или колесная спецтехника, позволяющая быстро и в больших объемах выполнять разработку почвы и погрузку сыпучих материалов на разных объектах. Здесь вы узнаете про виды экскаваторов и их назначение.
Основные характеристики экскаваторов
В России производятся и реализуются экскаваторы разных видов и для разных работ. Чтобы правильно подобрать требуемую технику следует учитывать ее рабочие характеристики и процедуры, для которых она предназначается. Выбирая землеройные машины, следует учитывать:
Конструкция
Экскаваторы относятся к категории землеройных спецмашин с достаточно простой и надежной конструкцией. Основу составляет гусеничное или колесное шасси, на котором расположена кабина оператора и рабочий механизм. Он представляет собой поворотный (на 360° или в ограниченном угловом интервале) агрегат, включающий гидравлическую рукоять, на конце которой крепится ковш – основной рабочий инструмент. Также допускается возможность крепления и других гидроинструментов типа ямобура, гидроножниц, грейфера, прочее. Установка дополнительного гидравлического оборудования существенно расширяет функциональные возможности этой спецтехники.
Виды экскаваторов по назначению
Они делятся на четыре вида:
По типу ходовой части экскаваторы делятся на
Виды экскаваторов по типу двигателя
Для землеройных работ могут использовать несколько типов ковшей: 
Виды экскаваторов по принципу работы
Одноковшовый экскаватор – наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче ископаемых.
В зависимости от эксплуатационной массы с основным рабочим оборудованием одноковшовые экскаваторы делят на такие размерные группы:
| Размерная группа | Масса экскаватора, т | |
| Свыше | До | |
| 1 | – | 6,3 |
| 2 | 6,3 | 10 |
| 3 | 10 | 18 |
| 4 | 18 | 32 |
| 5 | 32 | 50 |
| 6 | 50 | 71 |
Экскаваторы с массой более 8 тонн относятся к сверхтяжелым. Их проектируют по индивидуальным заказам.
Многоковшовый экскаватор – модель непрерывного действия с ковшовым рабочим органом. Ковши многоковшового экскаватора закреплены на бесконечной цепи либо цепях, ленте или роторе.
Землеройные работы выполняются при помощи специальной техники. Классифицируются экскаваторы по многим признакам:
Виды экскаваторов по типу ходовой части
Сфера применения, маневренность, проходимость зависят от типа ходовой части:
По типу силового агрегата
Виды экскаваторов по типу оборудования
На поворотной платформе закрепляется рабочее оборудование. Гидравлические модификации приводят его в действие при помощи гидроцилиндра. А модели с канатным приводом — с помощью стальных канатов. Спектр рабочего оборудования достаточно разнообразен и его применение зависит от необходимости выполнять определенный вид работ. Сменное оборудование может быть:
Одноковшовые экскаваторы оснащаются:
Виды экскаваторов по величине угла поворота делят на:
Экскаваторы на автомобильном шасси
Экскаваторы на автомобильном шасси успешно применяются для разработки траншей, котлованов с различным типом грунта, осуществления погрузочно-разгрузочных работ. Одним из преимуществ является высокая транспортная скорость и мобильность. Чаще всего в роли рабочего инструмента применяется обратная механическая лопата. Для его функционирования применяется двигатель, монтируемый на рабочей платформе или базовый от автомобиля.
Пневмоколесные экскаваторы
Для обеспечения высокой производительности работ, плавности в управлении и высокой дорожной скорости применяют пневмоколесные экскаваторы. Этот вид экскаваторов легко справляется с любыми дорожными условиями.
Подходит для выполнения работ небольших объёмов. За счёт малого радиуса вращения платформы может функционировать, приближаясь вплотную к зданиям и не создавать помех для другого транспорта. Работы, выполняемые пневмоколесной спецтехникой это: выравнивание грунта, работа с сыпучими материалами, создание насыпей, выполнение траншей, ям, рвов. В зависимости от модели данная спецтехника может быть оборудована обратной лопатой и передним ковшом.
Пневмоколесные экскаваторы производятся различных размеров и могут иметь объем ковша от 0,04 до 1,5 м3. И даже больше. Сагусепособны развивать самостоятельную скорость до 30 км/ч, а при буксировке грузовыми машинами – до 40 км/ч, однако по слабым грунтам двигаются медленно.
Шагающие экскаваторы
Шагающие экскаваторы используют чтобы снизить нагрузку на грунт при выполнении землеройных работ. При помощи гидравлического двигателя в действие приводятся опорные плиты, используемые в качестве ходовой части. Эти виды экскаваторов обладают внушительной массой и может достигать нескольких тысяч тонн. Характеризуется низкой скоростью передвижения, около 80 м/час.
Применяются для прокладывания тоннелей, на объектах, связанных с необходимостью перевалки большого количества земли, для гидротехнических сооружений, в горной добыче и на других сложных объектах.
Обычно оснащены крупными ковшами – от 15 до 40 м3, вылет стрелы может колебаться в пределах 65-150 метров.
Железнодорожные экскаваторы
Для выполнения работ на железной дороге применяются рельсовые экскаваторы. Виды выполняемых работ: подвозка материалов и инструментов, отсыпка балластов, рихтовка и подбивка путей, смена шпал и рельсов. Железнодорожные экскаваторы востребованы в сфере обслуживания и ремонта путей. Вместимость ковша не превышает 4 м3.
Плавающие экскаваторы
Плавающие экскаваторы применяются для выполнения работ на водянистой почве, в болотистой местности, на торфяниках. Основой для передвижения служит понтонное шасси. Спецтехника хорошо функционирует в любых аварийных и экстренных ситуациях. Отличаются устойчивостью и хорошей производительностью на воде. Используют для таких типов работ:
Экскаваторы – это широко востребованная землеройная техника, которая применяется в строительной, дорожно-строительной, горнодобывающей и других отраслях. С помощью этих машин выполняют:
Техника, которая оснащена дополнительным гидравлическим оборудованием, может применяться для очистки озер, забивания свая, разрезания железобетонных конструкций, прочее.
Самые распространенные модели экскаваторов, применяемые в России — это модели марок Dieci, XCMG и Lonking, найти которые вы сможете в нашем каталоге.
Издается с 2007 года
Описание фронтального погрузчика — назначение и классификация техники
Погрузчики – один из видов универсальной техники. Они относятся к грузоподъёмному типу машин, а также к землеройной технике, поскольку могу перемещать верхний слой грунта, и землеройные работы на мягких грунтах. В сегменте строительной техники они занимают второе место по популярности после экскаваторов. И отставание сокращается.
Что такое фронтальный погрузчик: определение
Понятие фронтальный погрузчик и его восприятие – это разные вещи. Название появилось из английского языка. Оно образовано от front – перед и loader – погрузчик. Строго говоря, любой вид погрузчиков с расположенным впереди рабочим органом является фронтальным, включая телескопические, вилочные, мини погрузчики.
Однако, понятие фронтальный погрузчик ассоциируется с четырёхколёсной техникой с широким, во всю ширину машины, ковшом. Он также может называться автопогрузчик фронтальный или колёсный погрузчик. Хотя некоторые машины имеют гусеничное шасси, а часть монтируется на базе колёсного трактора, подавляющее большинство сделаны на собственном шасси.
Благодаря своей конструкции и большому выбору навесного оборудования, фронтальный погрузчик широко применяется в разных сферах деятельности от сельского хозяйства до горнодобывающей промышленности.
История создания фронтальных погрузчиков
Фронтальные ковшовые погрузчики сравнительно молоды по сравнению с кранами, экскаваторами, бульдозерами, скреперами, грейдерами. Но, несмотря на молодость, по величине рынка строительно-дорожных машин сегодня они занимают второе место после экскаваторов.
Первые фронтальные погрузчики придумали фермеры для облегчения сбора сена и навоза. Старый погрузчик представлял собой трактор с ковшом, который поднимался и опускался при помощи лебедок.
Революция в производстве этих машин, состоялась в середине ХХ века с появлением гидравлики. Она вызвала огромные изменения в строительно-дорожном машиностроении. Гидроцилиндр упростил возвратно-поступательные движения рабочих органов, сделал возможным повороты с помощью шарнирно-сочлененной рамы. Это уже стала знакомая нам полноприводная машина-погрузчик с массивным ковшом, манёвренная и эффективная.
Общее устройство и технические характеристики
Основное отличие к погрузчиков от других строительных и дорожных машин – отношение грузоподъёмности и объема ковша к массе самой техники. Это достигнуто за счёт оптимально расположенного центра тяжести и развесовки машины.
Поэтому, когда речь идёт о фронтальном погрузчике, понимается классическая машина с:
Фронтальные погрузчики создаются на специальных колесных шасси и имеют единую конструктивную схему. Шарнирно-сочленённая рама имеет угол складывания полурам в диапазоне 35-40°. Расположенный позади двигатель выступает в качестве противовеса.
Силовой агрегат у большинства колёсных погрузчиков – дизельных. Хотя всё больше компаний модернизируют их, устанавливая гибридные, газовые и электрические двигатели. Особенно это касается компактных машин.
Типично использование гидромеханической трансмиссии с 3-х или 4-хдиапазонной планетарной коробкой передач, ведущего моста с системой блокировки дифференциала, планетарного колесного редуктора, жесткой подвески переднего грузового моста и балансирной подвески заднего моста. Иногда, вместо гидромеханической применяется гидростатическая бесступенчатая трансмиссия.
Грузоподъемная стрела имеет Z-образную или параллелограммную конструкцию. Первая более эффективна при работе с ковшом фронтального погрузчика, поскольку имеет большее отрывное усилие. Вторая – предпочтительней при частой смене рабочего оборудования.
Не менее важна эргономика рабочего места оператора. Кабина фронтального погрузчика предусматривает круговой обзор и оснащена регулируемым сиденьем, системами обогрева, вентиляции, шумопоглощения. Автоматизированная система переключения передач и управления рассчитана на различные режимы эксплуатации, выбираемые оператором в зависимости от условий работы.
Объём ковша фронтального погрузчика варьируется от класса машин. У мини погрузчиков он может быть 0,5 куб.м, тогда как у карьерных колёсных машин доходит до 17 кубов.
Классификация и применение фронтальных погрузчиков
Грузоподъемность, объем ковша, мощность двигателя и производительность – это главные характеристиками фронтального погрузчика. А значит и классификация машин происходит по этим критериям.
По грузоподъёмности
В первую очередь они подразделяются по грузоподъемности и габаритам. Выделяют:
По типу шасси
Выделяют три типа шасси, на которых собираются фронтальные погрузчики. Самым популярным является колёсное шасси с шарнирно-сочленённой рамой. Такое решение повышает манёвренность и проходимость, поскольку колёса едут след в след.
Технику производят и на жёсткой раме на пневмоколёсах. Автомобильные погрузчики тоже способны самостоятельно перемещаться с одного участка на другой, но обладают меньшей манёвренностью из-за большего радиуса разворота.
Шины на колесных моделях любого типа могут быть пневматические и цельнолитые. Первые обладают хорошими амортизационными свойствами. Вторые используются там, где можно попасть на острые материалы, которые могут повредить покрышку.
Поскольку и цельнолитые резиновые колёса подвержены повреждениям существует третий тип фронтальных погрузчиков – на гусеничном ходу. Они обладают хорошей проходимостью на нестабильных грунтах, более эффективны на участках с неровным острым покрытием – в общем там, где велика вероятность прокола колеса. У них ниже расположен центр тяжести, за счёт чего выше грузоподъёмность. Однако основным недостатком данной конструкции является ограничение по скорости движения и перемещению по дорогам общего пользования.
Прочая классификация
Большинство фронтальных погрузчиков универсальные. Они могут использовать как передний ковш, так и различное сменное навесное оборудование – вилы, грузоподъёмный крюк, держатели для колёс, челюстные захваты.
Но существуют и специальные машины. Например, низкие подземные погрузо-доставочные машины (ПДМ) тоже относятся к категории фронтальных погрузчиков, но в силу своих конструктивных особенностей используются только в шахтах.
Использование карьерных погрузчиков на других работах затруднительно в силу их больших габаритных размеров. Также фронтальный вилочный погрузчик используется исключительно на складских работах.
Где применяются фронтальные погрузчики
За исключением специальных моделей, основной функцией фронтальных погрузчиков являются погрузочно-разгрузочные и земляные работы, а также планировка площадок. Также погрузчики используются на ремонтных дорожный и такелажных работ, уборке мусора, перемещении щебня, гравия, песка и других материалов.
В дополнение, погрузчик может работать в бульдозерном режиме, транспортировать сыпучие и кусковые грузы в ковше, а также буксировать прицепы или другое оборудование на небольшие расстояния.
Производители ковшовых погрузчиков
Фронтальные погрузчики выпускают многие компании. Все ведущие поставщики строительной техники имеют в своей продуктовой линейке данную технику. От компактных до больших карьерных погрузчиков предлагают Caterpillar, Volvo, Komatsu, Hitachi, Hyundai, John Deere, Case, Liebherr.
Производство фронтальных погрузчиков в России и СНГ практически отсутствует. Самую широкую продуктовую линейку представляет белорусский Амкадор. Она насчитывает шесть моделей грузоподъёмностью от 3 до 7 тонн.
Почти в два раза меньше – четыре модели грузоподъёмностью от 4,6 до 7 тонн – заявлено у Челябинского тракторного завода. Однако продажи погрузчиков не велики.
В линейки фронтальных погрузчиков ЧЕТРА, Объединённой машиностроительной группы (UMG СДМ) и завода Дорожных машин по одному фронтальному погрузчику. Это, конечно, если не считать мини погрузчики с бортовым поворотом. Но они, всё же, относятся к другому типу машин.