Экскаватор относится к специализированной землеройно-погрузочной технике, оптимизирующей тяжелую работу в разных сферах. Незаменим при рытье каналов и траншей, строительстве и демонтаже зданий, добыче ископаемых и расчистке территории. Основные функции экскаватора – рыхление и копка грунта, его перемещение в ковше и погрузка на транспорт для вывоза. Способен работать в широком диапазоне температур (от -40° до +40°C), в сложных погодных и дорожных условиях. Обеспечивает и высокую скорость: например, с ковшом объемом один куб. м может выкопать до 80 куб. м грунта за час. Его возможности расширяет наличие разных типов ковшей и сменных элементов (гидромолоты, рыхлители).
Применение экскаватора и спектр работ
- Копка грунта. Используется для земляных работ по копке котлованов для фундаментов и водоемов, траншей для прокладки труб.
- Обустройство ландшафта. Экскаватор помогает выравнивать территорию, прокладывать дренажные системы и удалять излишки грунта.
- Демонтажные работы. Используя навесное оборудование (в частности, гидромолоты), можно задействовать технику для сноса зданий.
- Добыча полезных ископаемых. В горнодобывающей промышленности карьерные экскаваторы входят в число базовой спецтехники.
- Погрузка и выгрузка. Машины подходят для перемещения и погрузки твердого мусора и сыпучих материалов (песок, гравий).
- Расчистка завалов. Спецтехника привлекается и для спасательных работ в случае обрушения зданий и сооружений.
Конструкция экскаватора и его параметры
Приведем общую схему, а особенности каждого узла и элемента рассмотрим ниже у разных видов этой спецтехники. Каждая характеристика важна для выполнения конкретных функций.
- Ходовая часть и платформа. Это шасси (колесное или гусеничное), несущая рама и механизм передвижения (двигатели, редукторы). Экскаваторы имеют поворотную платформу с кабиной оператора, системой противовеса, силовым агрегатом и механизмом стрелы.
- Рабочие органы. К ним относится горизонтальная стрела, соединяющая машину с ковшом. Наличие рычага между стрелой и ковшом увеличивает радиус действия. Главным рабочим элементом является ковш, отличающийся по своей конструкции, назначению и объему.
- Силовая система. Включает в себя двигатель (обычно дизельный) и гидравлическую систему из цилиндров и насосов. С помощью гидропривода и приводятся в движение основные механизмы. Также имеются трансмиссия и электрооборудование (генератор, аккумулятор).
Принцип работы экскаватора
В зависимости от комплектации эта спецтехника способна работать как в цикличном, так и в непрерывном режиме. В первом случае оснащена одним ковшом, в во втором – двумя или тремя. Если рассматривать работу универсального одноковшового экскаватора, то принцип несложный. Сначала выполняется копка грунта и его захват ковшом. Затем стрела поднимается и начинает перемещать ковш в сторону выгрузки. Грунт или другой материал выгружаются, а ковш возвращается в исходное положение. У машин непрерывного действия этот процесс не прерывается, так как ковши последовательно выполняют работу.
Основные характеристики экскаватора
- Рабочая масса. Этот параметр объединяет в себе полный вес машины со всем оборудованием. С учетом этого спецтехника классифицируется на три категории: 1) мини-экскаваторы (3-15 тонн) для мелких строительных и ландшафтных работ; 2) средние (20-35 тонн) с широкой сферой применения; 3) тяжелые карьерные (50-80 тонн) для сложных работ.
- Мощность двигателя и грузоподъемность. Одни из самых важных характеристик и критериев выбора. У мини-экскаваторов мощность силового агрегата составляет 20-40 кВт, у средних универсальных – 100-140 кВт, у тяжелых – более 150 кВт. Грузоподъемность у мини-экскаваторов обычно не превышает 3 тонны, у средних – 20 тонн, а у тяжелых – от 20 тонн.
- Рабочие параметры. К ним относится глубина копания. Зависит от модели, но в большинстве случаев не превышает 12-13 м. Следующая характеристика – радиус копания, то есть на каком расстоянии от центральной оси экскаватор может работать. Зависит от длины стрелы и угла поворота ковша. Третье – это высота выгрузки. Стандартные параметры – 7-9 метров.
- Объем ковша и его особенности. Это принципиальные характеристики для выбора землеройной машины. Объем указывает на количество грунта или другого материала, который можно зачерпнуть за один цикл. У малых экскаваторов объем ковша не превышает 0,5 куб. м, у средних – 1,5 куб. м, а у больших – более 1,5 куб. м. Ковши бывают планировочными, погрузочными, траншейными, усиленными, скальными, профильными, зачистными.
Классификация экскаваторов по комплектации
Основное внимание должно уделяться шасси, рабочим органам и навесному оборудованию.
По ходовой части различают два основных вида экскаваторов: 1) гусеничные и 2) колесные. Первые используют в сложных условиях, так как они могут перемещаться по бездорожью. Скорость небольшая (до 6 км/ч), а вот масса может доходить до 100 тонн. Второй вид экскаваторов имеет колеса для передвижения по твердым покрытиям. Развивают скорость до 40 км/ч и могут использоваться в городских условиях. Это мобильные универсальные машины. Существуют и специальные рельсовые экскаваторы для очистки железнодорожных путей.
Выполнение тех или иных задач зависит не только от объема, но и от вида ковша экскаватора. Стандартные могут использоваться для выемки грунта, рытья ям и переноски сыпучих материалов. Подходят для среднеплотных грунтов. Погрузочные ковши имеют увеличенную ширину и вместимость, обеспечивая высокую производительность. У планировочных ковшей есть режущая кромка вместо зубьев, чтобы выравнивать поверхности. Применяются при ландшафтных и дорожных работах. Траншейные более узкие и глубокие, профильные имеют наклонные боковые стенки, а у зачистных предусмотрены отверстия для стока воды.
Разновидности рабочего органа
| Тип | Назначение |
|---|---|
| Прямая лопата | Работа с плотными материалами выше уровня стоянки техники. Используется для массивных грунтов и погрузки скальных пород. |
| Обратная лопата | Универсальная и часто используемая конструкция для работы ниже уровня стоянки техники. Выполняет рытье котлованов и траншей. |
| Драглайн | Машина с длинной стрелой и ковшом на тросах для работы на большом расстоянии с рыхлыми и сыпучими материалами. |
| Грейфер | Ковш в виде смыкающихся при захвате «челюстей» (двух или более) для переноски сыпучих и твердых кусковых материалов. |
| Гидромолот | Ударное навесное устройство для разрушения бетонных конструкций и камня, забивки свай и вскрытия асфальтового полотна. |
Возможности использования экскаватора
Даже в стандартной комплектации эта самоходная землеройная машина позволяет решать целый спектр задач. Современная спецтехника значительно упростила их выполнение. Наличие датчиков и электронных систем позволяет управлять экскаватором с высокой точностью и ускорять рабочие процессы. Благодаря разнообразию самой спецтехники и навесного оборудования можно найти самую подходящую модель для разных условий эксплуатации.
