Экскаватор — это спецтехника , использующаяся для тяжелых работ, посредством его использования снижается уровень травм, ранее возникающий на сложно доступных участках, территориях. Экскаватор используется для рытья котлованов, канав, траншей, с его использованием удается качественно проводить ремонтно-восстановительные работы на тепловых трассах, трубопроводных сетях.
Экскаватор — это транспортное средство , которое широко применяется в различных сферах жизнедеятельности, в том числе погрузочных работ, связанных с сыпучими строительными материалами и грузами. Более значительную роль экскаватор играет на территориях, где происходит возведение зданий, строений различной направленности.
Нынешние экскаваторы оснащаются современным видом оборудования, изготавливаются в частности из высокопрочных видов стали, нержавеющих материалов. Данные способы производства экскаваторов более-менее понятны.
Экскаватор это, прежде всего транспортное средство, работа которого направлена на рытье каналов, траншей, ям. На данный момент существует несколько видов экскаваторов — классические экскаваторы, экскаваторы-погрузчики (обладают ковшом, дополнительными отсеками).
Посмотреть полный каталог экскаваторов Эксмаш по ссылке
Что такое забой экскаватора
Забоем следует называть определенную территорию, ограничивающею работоспособность экскаватора. В зависимости от модели и размеров транспортного средства, забой может быть как небольшого размера, так и достигать порядка тысячи метров. Но не зависимо от этого, забой относят к индивидуальным характеристикам каждой модели экскаватора в отдельности.
Имеется всего два основных типа забоя — лобового и бокового вида, в строительной сфере такие забои называются — боковые, лобовые.
Что такое шагающий экскаватор
Использование шагающего экскаватора позволяет снизить давление, направленное на грунтовую поверхность. Передвижение экскаватора происходит в шагающем виде, для этого в большинстве случаев используют драглайновское оборудование, располагающееся в отдельно отведенных частях экскаватора.
Используется данный вид экскаваторов в ряде случаев, чаще всего на строительных площадках, имеющих малую плотность грунта — проблематичность с грунтовыми водами, опускающими землю при сильном давлении.
Что такое экскаватор драглайн
В обыденном языке драглайны называют экскаваторами с большими ковшами, использующимися для поднятия определенных земельных пород, ранее вырытых классическими экскаваторами — песок, щебень, сухая земля и другие. Используются в частых случаях на участках, имеющих сухую основу или же на территориях, которые подвержены перестройке.
По размерам может быть больше классического экскаватора в два-пять раз, в зависимости от моделей. На две тысячи пятнадцатый год известны случаи использования драглайнов больших размеров. Постепенно технологии производства экскаваторов развиваются, мощность, устройство и размеры меняются год от года.
Экскаватор – основной тип землеройных машин, оснащенных ковшом. Его основным назначением является разработка грунтов (горных пород, полезных ископаемых) и погрузка сыпучих материалов из штабелей.
Конечно же, экскаваторы, как и многие старые аналоги техники, применялись еще в Древнем Египте и Древнем Риме. Тогда они использовались для углубления русел рек и каналов. Однако задокументированная история возникновения землеройных машин начинается в 16 веке, когда Леонардо да Винчи предложил первые схемы экскаваторов - драглайнов. Так, к 1500 году относится набросок чертежа грейфера для землечерпалки. Несколько лет спустя ученый руководил прокладкой каналов в засушливой Миланской долине, где он и применил землечерпалку собственной конструкции.
В 1718 году французские механики де ла Бальм и Белидор представили проект землеройного устройства с двумя ковшами. Механизм работал в портах Тулона и Бреста. А в 1773 г. в США вышла книга с рисунком первого деревянного колесного скрепера, который перемещала лощадь. Скрепер был построен и работал на сооружении дорог.
В 1832-1836 годах в Америке шло активное строительство гигантской сети железных дорого, что вызвало нехватку человеческой рабочей силы. Тогда американский инженер Элиша Грейв Отис, больше известный нам как изобретатель безопасного лифта, разработал первый паровой одноковшовый экскаватор. Он был неполноповоротным, имел железнодорожную ходовую часть, был оснащен ковшом 1,14 м куб., паровым двигателем мощностью 15 л.с., обеспечивал среднюю производительность 45-50 куб.м/час и заменял примерно 50 строительных рабочих. Первоначально экскаваторы Отиса использовались преимущественно на строительстве железных дорог, где уже через несколько лет заменяли более 200 рабочих.
В 1847 году русский механик Кушелевский предложил идею землеройной машины, которая могла бы работать как на воде, так и на суше. Этот экскаватор должен был объединить в себе все преимущества речной землечерпалки и сухопутного экскаватора.
В начале 20 века, с развитием электроэнергетической отрасли быстро развивалась и конструкция экскаваторов. В 1905 году немецкая фирма "Оренштейн & Коппель" выпустила первые паровые полноповоротные машины, то есть экскаваторы с поворачивающейся кабиной. Ковши этих машин вмещали до 4 кубометров земли.
В 1910 году американская фирма "Бюсайрус" выпустила в свет полноповоротный экскаватор на гусеничном ходу. В этом же году появились первые электрические экскаваторы. Начиная с 1912 года начал работать первый экземпляр с двигателем внутреннего сгорания на гусеничном ходу. А еще через четыре года в экскаваторы стали устанавливать дизельные двигатели.
В наши дни экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности. Они способны работать практически в любых условиях и на любых поверхностях с невероятной грузоподъемностью.
Современные ковшовые экскаваторы ушли далеко вперед с технической стороны, хотя несомненно без инженерной мысли прошлых столетий неизвестно, какая техника использовалась бы сейчас.
Словарь медицинских терминов
Толковый словарь русского языка. Д.Н. Ушаков
экскаватор
экскаватора, м. (от латин. excavo - выдалбливаю).
Машина для выемки, подъема и перемещения грунта, употр. при различных земляных работах (тех.).
Хирургический инструмент для выскабливания полостей.
Толковый словарь русского языка. С.И.Ожегов, Н.Ю.Шведова.
экскаватор
А, м. Землеройная машина для выемки, погрузки и отвала грунта, употр. при дорожных, горных и других работах. Одноковшовый, многоковшовый э. Шагающий з. (на шагающем ходу).
прил. экскаваторный, -ая, -ое.
Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
экскаватор
м. Выемочно-погрузочная машина для производства земляных и горных работ, рабочим элементом которой является ковш или система ковшей.
Энциклопедический словарь, 1998 г.
экскаватор
ЭКСКАВАТОР (англ. excavator, от лат. excavo - долблю) основной тип землеройных машин, главным образом для разработки мягких горных пород в массиве или скальных в раздробленном состоянии. Различают одноковшовые (механическая лопата, драглайн и др.) и многоковшовые (цепные и роторные) экскаваторы.
Экскаватор
(англ. excavator, от лат. excavo ≈ долблю, выдалбливаю), основной тип машин, предназначенных для разработки (копания) мягких горных пород (грунта) в массиве или скальных в раздробленном состоянии, а также для погрузки их в транспортные средства (автомобили, ж.-д. вагоны и др.) или укладки в отвал. Э. в СССР выполняют около 35% объёмов земляных работ в строительстве и свыше 80% объёмов на открытых горных работах; общий годовой объём экскаваторных работ в СССР достигает 15 млрд. м3 (1976).
По принципу действия различают 2 основные группы: одноковшовые (прерывного, или цикличного, действия) и многоковшовые Э. (непрерывного действия). У первых все основные операции цикла производятся в постоянной последовательности, у вторых ≈ одновременно.
Одноковшовые Э. Рабочий цикл этого распространённого класса Э. складывается из операций резания (копания) грунта (с одновременным заполнением ковша), перемещения заполненного ковша к месту разгрузки, выгрузки грунта из ковша и возвращения ковша в забой; продолжительность рабочего цикла в зависимости от мощности и типа Э. и условий работы колеблется от 12 до 80 сек. Производительность одноковшового Э. на 1 м3 ёмкости ковша в зависимости от условий работы составляет от 100 до 350 тыс. м3 в год, или 80≈180 м3/ч. Одноковшовые Э. используются для разработки любых, в том числе самых крепких и неоднородных, грунтов с крупными твёрдыми включениями. Для работы в более мягких грунтах одноковшовые Э. могут снабжаться ковшами увеличенной ёмкости. Скальные породы и мёрзлые грунты перед разработкой одноковшовым Э. разрыхляют (обычно взрывом).
По роду ходового оборудования различают гусеничные, колёсные, шагающие, на ж.-д. ходу, плавучие, колёсно-гусеничные одноковшовые Э. По типу привода ≈ с одним двигателем и со смешанным и индивидуальными приводами всех рабочих механизмов. По роду силовой установки ≈ с приводом от двигателя внутреннего сгорания (дизельные, редко карбюраторные и газогенераторные), электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные. По виду управления ≈ с ручным, гидравлическим, пневматическим, электрическим и смешанным. По виду рабочего оборудования Э. подразделяются на одноковшовые с жёсткой шарнирно-скользящей связью ковша со стрелой (прямая лопата), с жёсткой шарнирной связью ковша со стрелой (обратная лопата), с гибкой связью ковша со стрелой (драглайн, грейфер и др.). Наиболее распространено оборудование прямой лопаты (рис. 1 , а); им оснащаются Э. любой мощности с ковшами ёмкостью до 153 м3 (см. Механическая лопата). Э. с оборудованием прямой лопаты и с разгрузкой в транспортные средства или отвал целесообразно применять при разработке месторождений полезных ископаемых и для рытья котлованов, преимущественно в крепких, каменистых и скальных породах и грунтах, а также в устойчивых грунтах ср. крепости. Оборудование обратной лопаты (рис. 1 , б) используется для рытья узких траншей (шириной 0,7≈ 1,5 м и глубиной до 8 м), особенно с вертикальными стенками для прокладки сетей канализации, нефтепроводов, устройства фундаментов в крепких и каменистых грунтах, а также сооружения небольших котлованов. Рабочее оборудование Э.-драглайна (рис. 1 , в) состоит из стрелы и ковша, подвешенного к стреле при помощи подъёмного и тягового канатов. Выемку грунта драглайн производит, как правило, ниже уровня установки Э.; ковши применяются различной ёмкости ≈ в скальных предварительно разрыхлённых породах допускается работа драглайна при ёмкости ковша свыше 10 м3. Продолжительность цикла обычно на 10≈20% больше, чем при работе Э. с оборудованием прямой лопаты. С оборудованием драглайна работает до 40% одноковшовых Э. Драглайны, имеющие т. н. шагающий ход, получили название шагающих драглайнов. Оборудование грейфера (рис. 1 , г) применяется для погрузочных работ, рытья котлованов с отвесными стенками, для работ под водой. Оборудование струга (рис. 1 , д) приспособлено для планировочных работ, удаления дорожной одежды и т.п. Отдельные модели Э., предназначенные в основном для строительства (с ковшами ёмкостью до 5 м3), снабжают различным сменным оборудованием не только для земляных, но и для монтажных, подъёмно-транспортных, погрузочно-разгрузочных, свайных и буровых работ, валки леса и корчёвки пней и т.п. Такие Э. обычно называются универсальными, т.к. они применимы во многих видах земляных и строительных работ. Если число единиц сменного оборудования не превышает трёх (например, лопата, драглайн, кран), Э. называется полууниверсальными.
Получают широкое распространение Э. с гидроприводом, т. н. гидроэкскаваторы, у которых все виды рабочих органов шарнирно связаны с поворотной платформой и перемещаются с помощью гидроцилиндров, приводимых в движение насосами высокого давления (10≈ 40 МПа). В этом случае для передачи вращения (привод поворота, хода) обычно применяют гидравлические двигатели. Этот вид одноковшовых Э. изготовляется с ковшами малой (до 1,8 м3), средней (2≈3 м3) и большой (3,2≈6 м3) ёмкости; в СССР осваиваются гидроэкскаваторы с ковшом 12≈20 м3. Основное рабочее оборудование ≈ обратная лопата. Удельная мощность гидравлических Э. в зависимости от условий работы (мягкие или крепкие грунты) составляет от 133 до 213 квт на 1 м3 ёмкости ковша.
В зависимости от назначения одноковшовые Э. подразделяют на строительные, карьерные, строительно-карьерные и вскрышные, кроме того, выделяют тоннельные Э., плавучие и др. Строительные Э. ≈ самый распространённый тип одноковшовых Э. (около 60% мирового парка); насчитывают около 200 моделей, выпускаемых более чем 80 отечеств. и зарубежными заводами. Различают: универсальные малой мощности (ёмкость ковша 0,05≈1,8 м3, грузоподъёмность крана 0,7≈45 т, масса 1,5≈65 т); средней мощности ≈ полууниверсальные (ёмкость ковша 2≈3 м3, грузоподъёмность крана 60≈80 т, масса 72≈105 т); большой мощности ≈ полууниверсальные (ёмкость ковша 3,25≈6 м3, грузоподъёмность крана 100≈150 т, масса 115≈210 т). Удельная масса на 1 м3 ёмкости ковша для крепких грунтов составляет для этих Э. 33≈36 т. Для более эффективного использования Э. снабжаются в мягких грунтах ковшами увеличенной на 25≈60% ёмкости, а в очень крепких ≈ уменьшенной на 20≈25%. Э. малой мощности часто имеют сменное гусеничное и пневмоколёсное ходовое оборудование и одномоторный привод. У гидравлических Э. индивидуальный или смешанный привод. Карьерные Э. изготовляются с оборудованием лопаты, реже со сменным оборудованием драглайна и крана. Отличаются мощным рабочим оборудованием, высокими рабочими усилиями и скоростями, коротким циклом работы, что обусловливает по сравнению с др. Э. тех же типоразмеров большую производительность при погрузке в транспортные средства, особенно при крепких грунтах. Э. средней (ёмкость ковша 2≈4 м3) и большой (ёмкость ковша 5≈20 м3) мощности, массой 76≈900 т, предназначены для работы в карьерах, особенно в крепких, предварительно взорванных породах и грунтах с погрузкой главным образом в большегрузные автосамосвалы. Выпускаются как в виде полууниверсальных Э., так и спец. лопат со стандартным и удлинённым оборудованием для верхней погрузки в средства транспорта, расположенные на бровке забоя (выемки). Ходовое оборудование ≈ гусеничное. Силовое оборудование ≈ электрическое с индивидуальным приводом механизмов по системе генератор ≈ двигатель. Удельная мощность приводного двигателя 60≈ 80 квт на 1 м3 ёмкости ковша, давление на грунт 0,15≈0,25 МПа, скорость хода 0,6≈1,5 км/ч. Гидравлические карьерные Э. имеют ёмкость ковша до 8≈9 м3, разрабатываются модели с ковшами ёмкостью 12≈20 м3. Строительно-карьерные Э. средней и большой мощности предназначены для работы в основном на карьерах нерудных строительных материалов. По своей конструкции они занимают среднее положение между строительными и карьерными. Вскрышные Э. изготовляют обычно с оборудованием лопаты для перемещения в отвал вскрышных пород на карьерах. Вскрышные Э. с ковшами ёмкостью до 15 м3 применяются также для погрузки в транспортные средства, расположенные на бровке разрабатываемого забоя. Ёмкость ковша от 6 до 153 м3, масса 700≈12 700 т. Ходовое оборудование мощных моделей ≈ 4 спаренные гусеницы. Силовое оборудование такое же, как у карьерных Э. Удельная масса 45≈90 т на 1 м3 ёмкости ковша, скорость хода 0,3≈0,5 км/ч. Помимо механической лопаты на вскрышных работах применяются драглайны на шагающем ходу со стрелами длиной до 100 м, с ковшами ёмкостью от 5 до 168 м3, массой до 14 тыс. т. Они являются основным оборудованием при бестранспортных системах разработки месторождений полезных ископаемых. В 1977 в СССР введён в эксплуатацию один из крупнейших в мире шагающих драглайнов со стрелой длиной 100 м и ковшом ёмкостью 100 м3.
Тоннельные и шахтные Э. используют в подземных условиях в выработках большого поперечного сечения при проходке тоннелей, сооружении камер подземных сооружений, выемке полезных ископаемых. Ёмкость ковша 0,75≈1 м3, масса 16≈30 т.
Многоковшовые Э. состоят из рабочего оборудования (ковши, шарнирная ковшовая рама, стрела); металлоконструкции (надстройки), на которой оно укреплено; механизмов привода (силового оборудования); управления; платформы, на которой установлены все эти узлы и агрегаты, и ходового оборудования ≈ нижней рамы с движителем. Ходовое оборудование многоковшовых Э.≈ гусеничное (при любой массе), пневмоколёсное (до массы в 30≈40 т), реже рельсовое (железнодорожное), шагающее или рельсо-шагающее (последние два при любой массе и перемещении Э. по мягким грунтам). В процессе работы многоковшовый Э. производит резание (копание), захват, транспортирование и разгрузку грунта на магистральный конвейер или в вагоны. По виду рабочего оборудования многоковшовые Э. подразделяются на два основных типа: цепные и роторные. В цепных экскаваторах ковши (от 12 до 40 штук) укреплены на бесконечной цепи, движущейся по каткам в направляющих ковшовой рамы. Большинство конструкций цепных Э. может обеспечить точную отделку откосов сооружения, благодаря чему ими выполняются профилировочные работы (рис. 2 , а и б). В роторных экскаваторах рабочий орган ≈ колесо (ротор) с 6≈12 (иногда до 24) ковшами (рис. 2 , г). Грунт из ковшей ротора высыпается на конвейер роторной стрелы непосредственно или через питатель и передаётся на разгрузочный конвейер. Общее расстояние, на которое перемещается грунт, достигает 150 м, высота копания до 50 м, глубина копания до 25 м.
Ротор почти полностью освобожден от транспортирования грунта, что позволяет увеличить скорость копания до 3≈ 4,4 м/сек вместо 0,4≈1,2 м/сек у цепных машин. Модели малой мощности, с ковшами ёмкостью 25≈150 л, могут работать в карьерах нерудных строительных материалов; средней мощности, с ковшами ёмкостью 200≈450 л, ≈ на крупных строительных работах; большой мощности, с ковшами 500≈4500 л,≈ на крупных карьерах. Роторные Э. применяются также для складирования, отгрузки материалов при больших объёмах, с производительностью до 12 500 м3/ч и более. Масса Э. на 1 л ёмкости ковша 0,9≈1,5 т. Средняя производительность 1,8≈2,5 м3/ч на 1 л ёмкости ковша.
В зависимости от направления движения ковшей относительно перемещения Э. различают многоковшовые Э. поперечного и продольного копания и поворотные. К Э. поперечного копания (см. рис. 2 ) относятся в основном цепные Э., которые во время работы движутся в направлении, перпендикулярном плоскости движения ковшей. Машины могут работать с верхним и нижним копанием и устанавливаются на рельсовом или гусеничном ходу. К Э. продольного копания относятся цепные и роторные Э., которые во время работы движутся в направлении, параллельном или совпадающем с плоскостью движения ковшей, ≈ траншеекопатели, канавокопатели. Обычно ≈ это машины малой мощности (масса до 75 т), на гусеничном или пневмоколёсном ходу. Предназначены они для рытья траншей шириной от 0,35 до 2, реже 3 м при глубине от 1,2 до 2 м для роторных Э. и до 8 м≈ для цепных. Эти Э. выполняются также в виде навесного оборудования на тракторах, колёсных тягачах и автомобилях. К поворотным многоковшовым Э. относятся цепные Э., имеющие ковшовую раму, установленную на поворотной платформе, вращающейся на опорном круге; обычно оборудуются гусеничным ходом (рис. 2 , б). Полноповоротность увеличивает массу Э. на 30≈40%. Ёмкость ковшей достигает 3600 л. Применяют для отработки тупиковых забоев и разработки с одного уступа попеременно верхним и нижним забоем двух уступов.
Многоковшовые Э. наиболее производительны в условиях сосредоточенных объёмов открытых горных и земляных работ в мягких, средних и однородных крепких грунтах, особенно при постоянных или мало изменяющихся поперечных профилях забоев или сооружений с правильными откосами. Э. малой мощности, с ковшами ёмкостью до 150 л, могут работать с любым видом транспорта, а машины средней и большой мощности ≈ с ж.-д. и конвейерным транспортом. Помимо вскрышных работ на карьерах многоковшовые Э. применяют в мелиорации и для отвальных работ. Э. для мелиоративных работ обычно относятся к цепным машинам поперечного копания; отличаются небольшим удельным давлением на грунт (около 3≈104 Па) и предназначены для рытья траншей с откосами и небольших каналов (рис. 2 , д). Глубина копания до 2,5 м, ширина канала до 12 м. Ёмкость ковша 25≈75 л, масса Э. 12≈20 т. Удельная мощность около 1 квт на 1 л ёмкости ковша, производительность 1,5≈3 м3/ч на 1 т массы (большее значение ≈ для малых моделей). Реже применяются Э. продольного копания со специальным рабочим оборудованием. Отвальные Э., или абзетцеры (рис. 2 , е), с роторным или цепным рабочим органом и консольными отвальными конвейерами применяются для выполнения больших объёмов отвальных работ при выемке вскрышных пород в карьерах многоковшовыми Э. Абзетцеры укладывают рыхлые породы вскрыши в верхний отвал высотой до 25 м или в нижний ≈ высотой до 50 м.
Историческая справка. Идея создания землеройных машин принадлежит Леонардо да Винчи, который в начале 16 в. предложил схемы Э.-драглайнов. Первая паровая землечерпалка была построена на Ижорском заводе под руководством А. А. Бетанкура во втором десятилетии 19 в. Одноковшовый неполноповоротный Э. на рельсовом ходу был запатентован в 1834 В. Отисом (США); широкое применение одноковшовых Э. началось с конца 19 в. в связи с развитием строительства железных дорог. В 1910 появились первые электрические Э., в 1912 ≈ полноповоротные Э. на гусеничном ходу с двигателями внутреннего сгорания, в 1916 ≈ с дизелем, в 20-е гг. ≈ первые полноповоротные Э. средней мощности с большими рабочими размерами на рельсовом ходу для открытых горных работ. Производство одноковшовых Э. в России было начато в 1901 на Путиловском (ныне ленинградский Кировский) заводе. В СССР производство Э. было организовано в 1931. С 1947 Уральский завод тяжёлого машиностроения (УЗТМ) впервые в мире организовал серийный выпуск карьерных Э. с ковшами ёмкостью 3≈5 м3. В 1958 на УЗТМ был изготовлен шагающий Э.-драглайн с ковшом 25 м3 и стрелой 100 м, а на Новокраматорском машиностроительном заводе (НКМЗ) в 1965 ≈ Э.-лопата с ковшом 35 м3 для крепких грунтов. В 1975 УЗТМ закончил изготовление шагающего драглайна с ковшом ёмкостью 100 м3 и стрелой 100 м. УЗТМ осваивает наиболее мощную карьерную лопату, с ковшом 20 м3, для крепких грунтов (1976). За рубежом производство Э. сосредоточено в США (фирмы «Марион», «Бюсайрус», «Харнитфегер» и др.), Великобритании, ФРГ, ГДР, Франции, Японии, ПНР, ЧССР и др. странах. В США в 1968 фирма «Бюсайрус» изготовила шагающий Э.-драглайн с ковшом ёмкостью 168 м3 для мягких грунтов, а фирма «Марион» Э.-лопату с ковшом ёмкостью 153 м3.
Сухопутный многоковшовый Э., изобретённый во Франции М. Кувре в 1860, был применен на строительстве Суэцкого канала. В конце 19 в. многоковшовые Э. получили широкое применение в Германии на открытых горных работах по добыче бурого угля. В России производство многоковшовых Э. было начато на Путиловском заводе (1901). В 1921 в Германии появились Э. с ковшами ёмкостью 525 л, в 1933≈1200 л, в 1939≈1500 л, в 1941≈ 2000 л. В 1958 в ФРГ был введён в действие роторный Э. с ковшами ёмкостью 3600 л. В СССР в 1967 НКМЗ начал выпуск мощных роторных Э. производительностью 3000 м3/ч, а в 1973 ≈5000 м3/ч.
Перспективы развития. Основное направление развития экскаваторостроения ≈ увеличение производительности Э. за счёт применения машин всё большей единичной мощности. Изменение структуры парка Э. произойдёт и в связи с внедрением гидравлических Э. Доля легированных сталей в конструкции Э. малой мощности возрастет до 35≈40%, средней мощности ≈ до 40≈50%, большой мощности ≈ до 70≈80% массы Э. Увеличение скорости рабочих движений Э. вызовет уменьшение продолжительности его рабочего цикла. Создаются роторные Э. для разработки пород с удельным сопротивлением копанию до 16.106Па, траншеекопатели производительностью 2500≈3000 м3/ч для работы в мёрзлых породах с удельным сопротивлением копанию 0,8.107 ≈ 107 Па (ширина траншеи 2≈2,5 м и глубина до 3 м) со скоростью 400≈500 м/ч, т. е. в 10≈20 раз быстрее и в 5≈6 раз экономичнее, чем существующие Э. этого класса. Широкое применение получат т. н. Э.-малютки массой не более 300≈ 800 кг. Для Э. непрерывного действия разрабатывается автоматическое управление с регулированием всех параметров, определяющих протекание рабочего процесса. На этой основе проектируются системы с самооптимизацией алгоритмов отработки подуступов и забоя в целом. Создаются автоматические системы управления всеми машинами комплекса непрерывного действия ≈ отвалообразователями, перегружателями, мостами.
Лит.: Панкратов С. А., Динамика машин для открытых горных и земляных работ, М., 1967; Домбровский Н. Г., Экскаваторы, М., 1969; его же, Многоковшовые экскаваторы, М., 1972; Ветров Ю. А., Резание грунтов землеройными машинами, М., 1971; Современные карьерные экскаваторы, 2 изд., М., 1971; Теория и практика открытых разработок, под ред. Н. В. Мельникова, М., 1973; Barnes W., Excavating machinery, L., 1928; Williamson Н. F., Myers K. Н., Designed for digging, Evanston (Ill.), 1955; Kühn G., Interessante Baggereinsätze, Wiesbaden, 1955; Pajer G., Pfeifer М., Kurth F., Tagebaugroßgeräte und Universalbagger, B., 1971.эмаль , дентин), а также в процессе депульпации для удаления коронковой части пульпы.
Экскаватор является альтернативой использованию бора . По технологии использования экскаватор относится к ручному инструментарию.
Экскаватор (значения)
Экскаватор :
- Экскаватор - основной тип землеройных машин, оснащённых ковшом.
- Экскаватор - стоматологический инструмент, который используется для удаления размягчённых тканей зуба.
- Экскаватор Ру - российский интернет-портал, учрежденный в 2003 г.
Примеры употребления слова экскаватор в литературе.
Через пару часов подъехала аварийка, экскаватор стал рыть мерзлую землю у меня под окнами, работяги что-то там варили электросваркой, так что на стенах плясали синие зайчики.
Каждый день, проезжая в 7 утра мимо здания исполкома Ахуряна, мы видели длинную вереницу строительных и транспортных машин, - автокранов, погрузчиков, экскаваторов .
Гусейн Алиев, шофер с автолавки, сказал, будто сменщики ремонт экскаватора вовсе забросили и собираются, по примеру Егерса, садиться на бульдозер.
Еще была в нашем распоряжении ветка в балластный карьер, где работали злые, перекипелые в горе женщины и рвал ручки круглосуточно рычащего, содрогающегося от дряхлости экскаватора пожилой, животом мающийся машинист.
Египте, и после лекции были танцы под радиолу, и рабочие выкладывали из кирпичей ограду вокруг несуществующего виноградника и втыкали в песок тощие прутья акаций, а далеко впереди всех, заброшенный в барханные дебри, какой-то одинокий экскаватор остервенело рвал землю, и по ночам была кромешная тьма и кричали шакалы.
Колонны оранжевых экскаваторов , бульдозеров с блестящими ножами, краны, самосвалы, бетоновозы, тягачи.
Как только с базы пришлют экскаватор и бетоноукладчик, мы проложим канал - на это потребуется меньше недели.
Если женщина, работающая на экскаваторе , Агриппина Голубева, потеряла мужа не на войне, а от того, что он сослан за уголовное преступление, тем более если она с неимоверными трудностями и лишениями в свое время пробралась к нему и там, убедившись в его гнилости и преступности, порвала с ним, - это ее прошлое может висеть над ней.
В них уложены миллионы кубометров земли, и все это - дело землесосов, скреперов или же экскаваторов , работающих с транспортом.
Когда же мы приступили к первым грандиозным стройкам, то взялись за это не с помощью лопат, а имея уже электрические ковши-великаны, стальные экскаваторы , бульдозеры, скреперы, земснаряды и другие специальные механизмы.
А кроме того, возможно, эти очертания в любом случае были бы похожи на мальчика с игрушечным экскаватором , ведь, в сущности, очертания формируются природой, и в этом случае природа создала мальчика с игрушечным экскаватором , и в этом выражается ирония судьбы, думаю я, хотя даже для себя не могу сформулировать, в чем же я тут усматриваю иронию судьбы, а президента Финляндии, пишу я, поглядывая в лежащий на столе датский путеводитель, зовут Урхо Калева Кекконен, и про него можно сказать, что он просто замечательный президент, пользующийся в стране популярностью, добавляю я от себя, и к тому же отличный человек, так что пускай вас не отпугивает это несколько странное и жесткое по звучанию имя, такова уж особенность всех финских имен, пишу я, они странны и жестковаты на слух, зато сами финны люди мягкие и.
Первым зашабашил Марютин, потом остановил стрелу Иван Бринько, и только экскаватор Нагаева ревел долго, до темноты.
Совершенно по-другому стоит теперь взглянуть на вчерашний экскаватор , спозаранку припыливший во двор их престижного дома и раскопавший дорогу аккурат возле их подъезда.
На пикапах и пятитонных дизелях, на грохочущих прицепах, на которых перевозят экскаваторы , даже на самосвалах ехали встрепанные счастливые люди, придерживая шкафы, столы, огромные в простынях узлы, в которых было увязано сваленное впопыхах имущество.
Женщина, работающая на экскаваторе , Агриппина Голубева - сменщица Федора Каратаева.
Экскаватор - один из самых распространённых видов техники, используемой при землеройных работах. Человечество с давних пор стремилось облегчить свой труд, для чего изобретались различные механизмы. Прообразы современных экскаваторов применялись еще в Римской Империи и в Древнем Египте при углублении каналов и русел рек.
Первое историческое задокументированное упоминание о подобном механизме появилось в начале 15 века, а точнее, в 1420 году, когда венецианское издание «Кодекс Джованни Фонтана» сообщило о ковшедолбежной землечерпалке, предназначенной для расширения морских гаваней и углубления дна водоканалов.
Однако официально изобретателем землеройной машины считается Леонардо да Винчи, который не только разработал схему экскаватора-драглайна, но и успешно использовал землечерпалку собственной конструкции, когда руководил прокладыванием каналов в миланской долине. В его записных книжках представлено несколько зарисовок землечерпалок с ковшом, а также сооружений, конструкция которых очень напоминает современный экскаватор.
Экскаватор Леонардо имеет огромные размеры, чтобы выбирать грунт при ширине канала 18 м и длине 6 м. Глубина выемки грунта варьируется за счёт противовесов, а возможность повернуть стрелы на 180° обеспечивает работу по всей ширине канала. Экскаватор установлен на рельсах и перемещается по каналу вращением винтового механизма.
Первая плавучая землечерпалка была сконструирована и построена в 1597 году венецианским механиком Буанаюто Лорини для очистки местных каналов. Свой проект землеройной машины с двумя ковшами в 1718 году представили Французской Академии наук механики Белидор и де ла Бальм. Предложенный ими механизм успешно работал в портах Бреста и Тулона.
Первый четырехколесный грейдер-элеватор был спроектирован в 1795 году известным американским изобретателем Тобертом Фултоном, который первым создал практически пригодный к использованию паровой пароход. Испытать его машину удалось только спустя 70 лет, во время строительства дорог в Америке.
Впервые ковшовая драга, укомплектованная приводом от паровой машины, все-таки была использована намного раньше - в 1796 году, в английском Сандерленде. Ковши этого землеройного устройства доставали за один рабочий ход около полутора тонн грунта со дна гавани, что превышало производительность обычной драги примерно в четыре раза.
В 1834 году в Америке молодой инженер Уильям Отис, которому было всего 23 года, спроектировал одноковшовый экскаватор на паровом двигателе мощностью 15 лошадиных сил. За час она могла вынимать до 40 кубических метров грунта. Обслуживали ее 11 человек. Заменяла же машина сотни землекопов.
Первый прототип будущего экскаватора оказался довольно неудачным, и в 1837 году совместно с опытным инженером Джозефом Харрисоном-младшим Отис строит улучшенную версию своей машины, которая уже соответствует его требованиям.
Созданную машину сам Отис называл «крановой лопатой для выемки грунта и удаления земли», в народе же его машины прозвали «Лопатами Отиса». Они являлись довольно маломощной - до 20 лошадиных сил, неуклюжей и громоздкой техникой и были лишь частично поворотными, так как стрела его парового экскаватора не могла двигаться более чем на 180 градусов.
В одной из американских газет того времени писали, что «Лопата Отиса» стала одним из тех редких изобретений, где гений, работая для себя, создал выгоды, способные изменить весь цивилизованный мир». Машины Отиса вызывали такой неподдельный интерес, и одновременно ужас у обычных граждан, что они толпами приходили поглазеть на это чудо инженерной мысли.
Уильям Отис умер довольно рано, в возрасте 26 лет, успев создать всего лишь 7 паровых экскаваторов, два из которых остались в Северной Америке, остальные разъехались по миру. Использование первого парового экскаватора состоялось в 1838 году в Спрингфилде, штат Массачусетс, на постройке Западной железной дороги, где паровая «Лопата Отиса» верой и правдой прослужила 3 года.
Одну или две машины Отиса в 1840 году использовали при постройке доков в Aтлантик-сити (город на северо-востоке США, штат Нью-Джерси), а затем в Бруклине и Бостоне.
В 1842 году один паровой экскаватор Отиса был задействован на работах в Англии около Брентвуда (графство Эссекс) при постройке железной дороги в восточных графствах Великобритании.
Последняя созданная им машина использовалась в 1905 года на постройке Чикагской железной дороги в штате Иллинойс.
По современным подсчетам, «Лопата Отиса» могла совершать работу, равную усилиям 120 человек, а ее производительность составляла около 100 куб.м грунта в час. Передвигаться машины Отиса могли исключительно по железнодорожным путям, которые специально прокладывались к месту проведения работ. И этот фактор значительно усложнял использование таких машин, так как постройка железнодорожного полотна являлась задачей дорогостоящей и трудозатратной.
В 1904 г. при строительство Орманской плотины в штате Южная Дакота использовался паровой экскаватор, установленный на железнодорожные рельсы.
В России впервые увидели «Лопату Oтиса» при постройке Западной железной дороги в 1839 году. Инженеру-консультанту железнодорожной компании, майору Георгию Георгиевичу Уистлеру было поручено приобрести одну из машин Отиса для использования ее в строительстве железной дороги между Санкт-Петербургом и Москвой. Таким образом, первый паровой экскаватор появился в России в 1842 году, и он был произведен в Америке.
В те времена паровые экскаваторы, по сути, являлись штучным товаром. Они были «редким гостем» в бытовых постройках, по большей части используемые только в строительстве железных дорог.
А вот свою истинную популярность они стали приобретать лишь во второй половине 19 века, в то время, когда сеть железнодорожного сообщения покрыла значительную территорию США и Англии.
Первым создателем паровых экскаваторов в Европе стала английская компания «Ruston & Proctor & Co.» во главе с ее владельцем, инженером и талантливым предпринимателем Джозефом Растом.
К 1877 году Растоном было произведено около 100 паровых экскаваторов, часть из которых он экспортировал в США на строительство Манчестерского судоходного канала. А в 1890 году он отправляется в Россию, где успешно выигрывает тендер на поставку нескольких десятков своих машин для проведения строительных работ в районе Полесья.
Одними из первых и, пожалуй, самых успешных компаний, поставивших производство паровых экскаваторов на промышленные рельсы, стали две конкурирующие американские корпорации - «Marion Steam Shovel Company» и «Bucyrus Foundry», обе организованные в 1883 году в городе Мэрион, штат Огайо.
Создатели «Marion Steam Shovel Company», инженер-изобретатель Генри Барнхарт и Эдвард Хубер в этом же году патентуют свое усовершенствование пружинного крепления ковша, заменив хрупкую и малоподвижную цепь, чем обуславливают большую надежность и повышение производительности этой машины.
Именно к владельцам этих двух компаний в 1903 году правительство США обратилось с просьбой обеспечить строительство Панамского канала паровыми экскаваторами. 77 экскаваторов было поставлено компанией «Bucyrus Foundry» и лишь 24 машины принадлежали «Marion Steam Shovel Company». Но именно экскаватор, принадлежащий «Marion» на данной стройке века в июле 1908 года установит мировой рекорд по производительности.
Однако, вплоть до 1920 года выпускаемые экскаваторы остаются частично поворотными, с возможностью передвижения только по железнодорожным путям, что ограничивает сферу их применения.
С изобретением Бенджамином Холтом гусеничного хода, экскаваторы становятся машинами, эксплуатировать которые уже возможно и в труднопроходимых местах. Появляются образцы с дизельным и электрическим двигателем, которые постепенно вытесняют паровые машины.
Современные производители Gradall и Caterpillar начинали свою деятельность с разработки и производства кабельных экскаваторов. Принцип работы кабельного экскаватора был схож с работой подъемного крана и заключался в перемещении тележки и ковша по несущим канатам.
В настоящее время Gradall
и Caterpillar
cтали известнейшими брендами, само имя которых ассоциируется с понятием экскаватора.
Одним из главенствующих изобретений в истории экскаватора стало внедрение в его систему управления гидравлики.
В 1948 году на свет появился первый колесный прототип экскаватора, оснащенный улучшенной гидравлической системой управления. Его создателями стали братья-итальянцы Карло и Марио Брунери, в 1954 году продавшие патент на изготовление мобильной версии экскаватора французской компании «SICAM». Модель, созданная братьями Брунери и названная «Yumbo S25», стала первым гидравлическим экскаватором, установленным на колесную базу грузовика.
А вот промышленный выпуск экскаваторов, оснащенных гидравлическим приводом, первой сумела наладить немецкая компания «Atlas» только в 1950 году.
Однако выпускаемые гидравлические экскаваторы все еще являлись частично поворотными, их угол поворота стрелы не превышал 270 градусов, что затрудняло выполнение многих работ.
В 1951 году со своим изобретением на английский рынок вышла компания «Hymac», представив первый полноповоротный образец экскаватора на гидравлике.
Именно эту компанию по праву считают пионером в области разработки и производства полноповоротных экскаваторов. Впоследствии она выпустит целую линейку моделей экскаваторов «Hymac 580», которые тысячами разойдутся по всему миру.
Многие модели этой машины используются в строительстве и поныне, некоторые из них сегодня можно увидеть на выставках винтажной техники в Великобритании и Европе.
Практически одновременно с «Atlas» и «Hymac» в 1951 году к промышленному производству экскаваторов на гидравлике подключится французская корпорация «Poclain». Долгих десять лет ее конструкторы будут работать над полноповоротной системой экскаватора, в конце концов, добившись желаемого результата только к 1960 году.
Так создавалась история возникновения экскаватора, в которой гений множества людей смог подарить нам столь совершенную строительную технику, без которой сегодня нам невозможно представить свою жизнь.
С давних времен люди занимались земляными работами. Современные объемы таких процедур просто колоссальны (стройки, карьеры, дороги). Вручную все процессы сделать просто нереально и слишком долго. На помощь приходит специальная техника. Рассмотрим далее, что такое экскаватор и какова его роль в промышленном хозяйстве.
Введение
Механизировать процесс выработки земли пытался более пятисот лет назад Леонардо и еще многие ученые. Современные машины отличаются по многим параметрам, в зависимости от модификации и прямого предназначения. Основная классификация проводится по следующим параметрам:
- Типу ходовой части (колеса, гусеницы, железнодорожный ход и прочее).
- Эксплуатационным особенностям (для строительства, карьеров, разработки шахт и тому подобное).
- Силовому агрегату.
- По принципу действия.
Все эти показатели могут комбинироваться в различных вариациях, в связи с чем разработано огромное количество модификаций рассматриваемой техники.
Гусеничный ход
Что такое экскаватор на гусеницах? Это машина, которая пройдет по дорогам с любым покрытием, а также без него. Подавляющее большинство самоходной экскаваторной техники помещается именно на базу с гусеничным ходом. Исключение составляют аналоги, работающие в черте города. Рассматриваемые модели легко преодолеют рыхлый грунт, торфяники, бездорожье, лесные и каменные препятствия.
Другие типы шасси
Экскаваторы на пневматических колесах отлично зарекомендовали себя для работы в городских условиях. Гусеничные аналоги здесь не подходят, поскольку будут просто разрушать асфальтовое покрытие. Колесные модели не только щадяще относятся к дорожному оформлению, но и отлично амортизируют, а также имеют минимальный уровень шума.
Что такое экскаватор шагающего типа? Подобная модификация лишена гусениц или колес. В нижней части агрегата находится опорная плита, служащая площадкой при работе. Перемещается машина при помощи специальных гидравлических башмаков. Она поднимается на них, переносит себя и снова опускается на опорную плиту. Скоростной режим передвижения может составлять до 80 км/ч.
Экскаваторы на рельсовом ходу обычно эксплуатируются в горнодобывающих выработках. Цепные модели размещаются на рельсах, широко расположенных между собой. Эта дистанция называется порталом, в него удобно заезжать грузовикам под погрузку.
Землеройные универсальные устройства можно монтировать практически на любое шасси. Комбинированные модификации могут оснащаться колесами и железнодорожными опускаемыми парами при необходимости передвижения по рельсам. Имеются плавучие аналоги (земснаряды).
Принцип действия
Одноковшовые вариации работают в циклическом режиме: набрал - перенес - высыпал. К приспособлениям непрерывного действия относятся роторные и траншейные экскаваторы. К первым моделям причисляются агрегаты с несколькими ковшами, которые закреплены на большом вращающемся колесе. В качестве примера траншейного аналога можно привести легкие агрегаты для прокладки кабеля. Земснаряды набирают песок под водой по вакуумно-всасывающему принципу.
Невозможно определить один оптимальный и универсальный способ работы. Все зависит от вида добываемого материала и окружающих условий. В каждом определенном случае требуется конкретный вид техники.
Особенности
Обзор экскаваторов продолжим колесными моделями для строительства. Несмотря на то что гусеничные модификации лидируют в сфере разработки грунта, для строительных площадок оптимальным вариантом станут агрегаты на колесах. Они мобильнее, скоростнее, не портят асфальт и оперативно перебрасываются с одного на другой объект.
Шахтные экскаваторы имеют компактные габариты, что актуально в замкнутых пространствах. Как правило, они используются в горизонтальных выработках под землей и в тоннелях для отгрузки горных пород.
В открытом карьере эксплуатируются модификации, которые могут обеспечить максимальное перемещение и погрузку материала. На таких работах применяются несколько типов машин. Главное требование к ним - чтобы ковш экскаватора был максимально вместительным. Среди карьерных моделей:
- Драглайны. Конструкция этих агрегатов не предусматривает жесткого соединения ковша со стрелой. Черпак удерживается при помощи цепи, аналог которой подтягивает или опускает его.
- Гусеничные повышенной проходимости.
- Гидравлические версии с возможностью усиления нажимного воздействия на породу. Применяются обычно на вскрышных работах.
- Модификации роторного типа, обеспечивающие максимально полную подачу полезных ископаемых.
Силовые установки
Изучение технических характеристик экскаватора продолжим в части двигателей. Первые машины работали от парового двигателя, затем на смену им пришли дизельные, бензиновые и электрические моторы. Наиболее популярными силовыми агрегатами считаются дизельный и обусловлено их экономичностью.
Дизельный вариант отличается мобильностью. Такая техника позволяет много перемещаться по обрабатываемому объекту и за его пределами. Если процесс предполагает передвижение на небольшие расстояния, разумнее использовать электрический аналог. Для карьерных выработок как раз подойдет именно такая техника.
Ведется разработка легких экскаваторов, которые питаются от аккумуляторных батарей. При этом машина управляется оператором дистанционно либо традиционным способом.
Применение
Что такое экскаватор и зачем он нужен? Прежде всего, рассматриваемая техника - это землеройная машина, основной задачей которой является выемка, перенос грунта и породы. При этом экскаваторы могут работать не только на площадках, где находятся, но и на участках, уровнем ниже или выше. Кроме того, материал может добываться без проблем из-под слоя воды.
Полученную породу техника загружает в транспортировочные единицы (машины, баржи, вагоны). При необходимости грунт можно отсыпать в отвал. Гидравлический экскаватор позволяет быстро и качественно обеспечить рытье каналов, траншей, котлованов, расчистку территории с максимальной точностью. Рассматриваемые машины дали возможность полностью механизировать земляные работы, облегчив существенно труд людей. Обыкновенная строительная модель способна за один подход перенести до 4 кубов земли или песка.
Самые большие экскаваторы
Самая огромная машина в рассматриваемой категории имеет впечатляющие габариты. Гигант был разработан и собран немецкой фирмой Thyssen Krupp Fordertechnik в 1978 году. Собиралась техника на протяжении 5 лет, ее стоимость превысила 100 миллионов Евро. «Монстр» трудится до сих пор в угольном разрезе Гамбаха.
Функционирует машина около 20 часов в сутки, производительность - 240 000 куб. м угля. Такие объемы достаточно сложно загрузить и вывезти, но это и не требуется. Подобные большие экскаваторы требуются для вскрышивания массы, в которой более половины материала составляет непригодная порода. Габариты гиганта: длина/ширина/высота - 240/46/96 м. Масса - 13,5 тысяч тонн. Длина стрелы - 200 м. Объем каждого ковша - 6,6 куб. м.
Экскаватор Hitachi
Ниже приведены технические параметры одного из самых производительных экскаваторов - «Хитачи ZX200»:
- Длина/ширина/высота - 8,94/2,86/2,95.
- Вес - 19,8 тонны.
- База колесная - 3,37 м.
- Клиренс - 45 см.
- Давление на почву - 0,47 кг/кв. см.
- Глубина выработки - 6,05 м.
- Объем ковша экскаватора - 0,51 куб. м.
- Предельная тяговая сила - 203 кН.
Силовой агрегат «Хитачи ZX200»
Техника оборудуется четырехтактным дизельным двигателем с 4 цилиндрами. Мотор имеет непосредственный впрыск горючего, распределительный вал в верхнем размещении и охлаждение водяного типа. Новые экскаваторы этой модификации оснащены силовой установкой, которая агрегирует с современной системой гидравлики типа HIOS III, обеспечивающей возможность программирования ручного и автоматического режима работы. Кроме того, данный блок дает возможность максимально эффективно использовать гидравлическое давление, увеличивая выработку при экономичном потреблении топлива.
Основные параметры двигателя:
- Объем рабочий - 5,19 л.
- Мощность номинальная - 166 лошадиных сил.
- Крутящий момент по максимуму - 550 Нм.
- Размер цилиндра в диаметре - 105 мм.
Устройство
Оснащен стрелой (длина - 5,68 м) и рукоятью с увеличенным тяговым усилием и поворотным моментом (2,91 м). Конструкторы модернизировали управление движением, в результате чего скорость двигателя наращивается в автоматическом режиме при маневрах или на подъеме, когда требуется повышенное тяговое усилие.
Габариты кронштейнов на верхних поддерживающих катках увеличены. Это позитивно сказывается на рабочем ресурсе узла. Дополнительную жесткость агрегату придает измененная конфигурация и усиление гусениц. Кроме того, увеличены рамы коробчатого сечения и центральная балка Х-образного типа. Весь комплекс усовершенствований добавил к прочности почти 35 %. Пластины Х-образной балки изготовлены в виде монолитных элементов, что позволило значительно укрепить центральную часть рамы.
Итог
Модернизация и конструктивное совершенствование экскаваторов идет своим чередом в непрерывном режиме. Конструкторы продолжают добиваться улучшения качества работ, что обусловлено ростом объемов строительства и добычи полезных ископаемых.
