Устройство экскаватора. Основные агрегаты и механизмы

Современные экскаваторы: принцип работы и особенности устройства

Экскаватор — землеройная машина для выемки и отвала грунта, которая во много раз упростила дорожные, строительные работы и добычу полезных ископаемых.

Экскаватор — землеройная машина для выемки и отвала грунта, которая во много раз упростила дорожные, строительные работы и добычу полезных ископаемых.

Интересно знать! В первой половине 19 века было подсчитано, что экскаваторы на паровой тяге заменяют собой труд 100 человек. С тех пор производительность техники выросла во много раз. Так, карьерный экскаватор с собственной эксплуатационной массой в 3500 тон имеет ежесуточную плановую норму выработки угля в 25000 тон.

Назначение экскаваторов

По назначению экскаваторы делятся на группы:

• Дорожно-строительные.
• Универсальные.
• Вскрышные.
• Подземные.
• Карьерные.

Восстановленная техника наряду с новой успешно решает как дорожно-строительные, так и другие задачи по выемке и перемещению грунта.

Когда экономически н оправданно приобретение новой техники, предприятия рассматривают машины с наработкой. Ресурс экскаваторов измеряется в моточасах до капитального ремонта, а технический сервис состоит из плановых ремонтов и обслуживаний. Так, универсальный одноковшовой экскаватор с наработкой после технических процедур по восстановлению и замене изношенных узлов и деталей в специализированном сервисе полностью готов к эксплуатации на объектах заказчика.

Н2: Классификация экскаваторов

Землеройная техника разделяется по ряду признаков, среди которых габариты, мощность, тип шасси и др. Основная характеристика экскаватора — это его эксплуатационная масса. Чем больше масса — тем больше полезной работы может совершить техника за единицу времени.

Таблица 1 Основные виды ковшей

Таблица 2 Классификация одноковшовых экскаваторов по массе

По типу работы машины бывают циклические и непрерывного действия. Циклические экскаваторы обычно оборудованы одним ковшом и предназначены для широкого спектра работ: копания траншей, расчистки и планирования территорий, строительства и дорожных работ.

Экскаваторы непрерывного действия — это многоковшовая техника, которая способна одновременно выполнять выемку породы и транспортировать ее к месту отвала благодаря круговой схеме работы ковшей.

Траншейный экскаватор на тракторной базе используется для прокладки электрокабелей и других коммуникаций. Этой машиной удобно прокладывать траншеи и канавы с заданной шириной и глубинной.

Как устроен экскаватор

На примере одноковшового экскаватора на пневмоколесном ходу рассмотрим устройство этой спецтехники, которая состоит из таких основных частей:

• Опорно-поворотное устройство.
• Пневмоколесное ходовое устройство.
• Выносная опора.
• Поворотная платформа.
• Силовая установка.
• Гидроцилиндры стрелы, рукояти, ковша.
• Стрела.
• Рукоять.
• Ковш.
• Кабина машиниста.
• Бульдозерный отвал.

Опорно-поворотное устройство

Опорно-поворотное устройство экскаватора позволяет платформе машины совершать полный оборот в обе стороны вокруг вертикальной оси. К прочности и надежности этого механизма предъявляются повышенные требования, поскольку он воспринимает не только собственный вес платформы с оборудованием, но также и ветровые нагрузки, и толчки во время копания.

В современных моделях экскаваторов широкое распространение получили опорно-поворотные устройства на базе опорно-поворотных кругов с шариками или роликами в виде тел качения. Такая конструкция стала использоваться вместо каткового устройства и благодаря отсутствию в ней центральной центрирующей цапфы, уменьшена масса, снижено сопротивление повороту, упрощено обслуживание и т.д.

Гидросистема

В гидросистему экскаватора входит комплект узлов, деталей и агрегатов, в том числе и таких:

• Сдвоенная регулируемая помпа с суммирующей регулировкой мощности.
• Клапанный блок.
• Распределительная аппаратура.
• Гидравлический мотор.
• Гидроцилиндры.
• Фильтры.
• Бак.
• Гидролинии.
• Соединители, фитинги, крепеж.

Крутящий момент от силовой установки экскаватора передается на вал гидронасоса и преобразуется в гидравлическую энергию, которая через клапана управления приводит в движения цилиндры стрелы, рукояти и ковша машины.

Ходовая часть

Экскаваторы с пневмоколесной ходовой имеют лучшую маневренность, чем техника на гусеничном шасси. По проходимости и преодолению уклонов, и неровностей почвы гусеничная ходовая имеет преимущества перед пневмоколесным шасси.

Ходовая часть пневмоколесного экскаватора является базой для поворотной платформы с двигателем и рабочим механизмом и состоит в том числе из таких частей:

• Несущей рамы.
• Карданного вала.
• Коробки передач.
• Откидные опоры.
• Передний и задний мост.
• Отвал.
• Колеса.

В движение экскаватор приводится с помощью гидравлической системы и гидромотора на раме. Передняя ось оснащена поворотным механизмом, а шасси комплектуется рабочей и стояночной тормозной системой.

Шасси гусеничного экскаватора выполнено в виде рамы, в средней части которой находится опора с зубчатым венцом. В нее входят в том числе такие элементы:

• Привод.
• Гидравлическое оборудование.
• Гусеницы.
• Направляющие и опорные катки.
• Механизм натяжения гусениц.
• Левый и правый закрывающие кожухи.

Направление движения гусеничного экскаватора изменяется благодаря стопору одной из гусениц, привод на которые идет от гидромотора через многоступенчатый редуктор.

Электросхема

Электросхема дизельного экскаватора состоит преимущественно из системы пуска мотора, освещения и оповещения. Основные элементы, которые входят в электрооборудование дизельной землеройной техники на примере экскаватора Э-652А:

• Генератор.
• Блок предохранителей.
• Мотор вентилятора.
• Стартер.
• АКБ.
• Амперметр.
• Выпрямитель.
• Передние, задние фонари.

Принцип работы экскаватора

Силовая установка дизельного экскаватора создает крутящий момент, который через механический привод, гидравлические линии, гидронасосы и гидромотор приводит в действие ходовую, поворотную платформу и рабочие гидроцилиндры машины на стреле, рукояти и ковше. Энергия сгорания дизельного топлива преобразуется в поступательное движение гидравлической жидкости, которая, выполнив свою роботу, перетекает назад в гидравлический бак через клапан в гидролинии.

Зная особенности устройства, виды и характеристики экскаваторов, можно выбрать машину, которая решит производственные задачи предприятия и увеличит круг выполняемых ими работ благодаря широкому наименованию навесного оборудования для различных операций.

Устройство экскаватора. Основные агрегаты и механизмы

Одноковшовый экскаватор — землеройная машина циклического действия для разработки (копания), перемещения и погрузки грунта. Рабочим органом является подвижный ковш, закреплённый на стреле, рукояти или канатах. Ковш загружается за счет перемещения относительно разрабатываемого грунта. При этом корпус экскаватора относительно грунта остается неподвижным — тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. Это отличает экскаватор от скрепера и погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.
Одноковшовый экскаватор — наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых.

Нюансы работы экскаваторов

Машины с одним ковшом действия выполняют циклично. Из-за этой особенности часто наблюдается прерывистость. Схема включает несколько этапов:

1. Забор почвы в рабочий орган.
2. Поворот подвижной платформы, за счет чего ковш с грунтом переносится к зоне отвала.
3. Обратный ход.

Интересно: современные экскаваторные машины непрерывного действия оснащены несколькими рабочими органами. Они автоматически откидывают почву в сторону, тем самым формируя отвалы. Ковши установлены на цепь или ротор. Дополнительно эта спецтехника оснащена бульдозерным ножом, который управляется гидроцилиндром. Он используется для выравнивания рабочей поверхности.

Устройство и принцип работы одноковшовых экскаваторов

Одноковшовый экскаватор (рис. 1) — это тоже средство передвижения, хотя и созданное для копания, подъема и разгребания грунта и материалов. Ходовая часть этих машин очень похожа на ходовую часть танка: такой же двигатель и такая же гусеничная лента. У экскаватора есть несколько стрел, и последняя кончается ковшом для зачерпывания земли. Многие экскаваторы, вроде того что изображен ниже на рисунке, имеют впереди мощный стальной щит для выравнивания территории. Так же как и на подъемном кране, в экскаваторе применяются гидравлические цилиндры для приведения в движение его стрел и ковша. Другие гидравлические двигатели и клапаны управления, находящиеся в кабине, позволяют управлять движением гусениц и бульдозерного щита. Гидроцилиндры приводятся в действие тем же двигателем внутреннего сгорания, что передвигает гусеницы экскаватора.

Рис. 1. Одноковшовый экскаватор. Для увеличения кликните по картинке

Основной двигатель приводит в действие насосы, которые создают избыточное давление масла в гидроцилиндрах, и при этом вытягивается стрела. Водитель в кабине с помощью рычагов управляет движениями ковша и щита (рис. 2).

Рис. 2. Принцип работы одноковшового экскаватора. Для увеличения кликните по картинке

Стрела поднимается и удлиняется, когда поршень в цилиндре идет вверх. А когда поршень опускается, стрела укорачивается и тоже опускается (рис. 3).

Рис. 3. Изменяющаяся стрела

Поршень плечевого цилиндра управляет движением плеча (рис. 4).

Рис. 4. Плечо манипулятора

Ковш черпает или высыпает, когда поршень его цилиндра вытягивается или втягивается. Работая в открытом карьере, экскаватор с легкостью перетаскивает камни и валуны (рис. 5).

Рис. 5. Фотография работы в открытом карьере
На нашем сайте есть раздел с чертежами одноковшовых экскаваторов.

Основное рабочее оборудование экскаваторов

Одноковшовый экскаватор может быть укомплектован основным (которое пускается в ход непосредственно для копания грунта) либо дополнительным рабочим оборудованием, водружаемым на базовую машину для реализации иных операций.

Прямая лопата

Основным рабочим оборудованием, которое пускают в ход при разработке грунта выше площадки, где находится экскаватор, является прямая лопата. При подобной конструкции экскаватора ковш закреплен на рукояти, которая устанавливается на стреле шарнирно. Ну а последняя шарнирно закрепляется на поворотной платформе, о которой уже шла речь ранее.

Рисунок 3. Гусеничный экскаватор с прямой лопатой во время выполнения своих непосредственных функций

В течение эксплуатации экскаватора с прямой лопатой грунт копается в направлении от машины. Данное рабочее оборудование гарантирует максимальное усилие копания грунта и наибольшую производительность (благодаря снижению до минимума числа операций, реализуемых за один цикл копания). Наиболее логичным привлечение к работе рассматриваемых здесь землеройных машин выглядит при погрузке грунта и сыпучих материалов, а также при разработке месторождений полезных ископаемых.

Классический цикл функционирования экскаватора с прямой лопатой, продемонстрированный на рисунке ниже, включает в себя ряд операций.

1. 1. Загрузка ковша, совершаемая посредством поворота рукояти относительно стрелы. При этом положение ковша относительно рукояти и положение стрелы относительно шасси остается таким, же, каким было.
2. 2. Поворот платформы совместно с рабочим оборудованием после завершения загрузки. Далее ковш направляется к пункту разгрузки. В данный временной промежуток положение ковша относительно поворотной платформы остается прежним.
3. 3. Подъем стрелы. Данная операция, предшествующая разгрузке ковша, производится с целью увеличения погрузочной высоты.
4. 4. Разгрузка ковша. На гидравлических моделях экскаваторов совершается путем поворота ковша относительно рукояти (то есть обычным опрокидыванием), а на механических – путем открывания дна ковша.

Рисунок 4. Четрые этапа рабочего цикла экскаватора типа «прямая лопата»

Обратная лопата

Обратной лопатой оборудуются экскаваторы, проектируемые для разработки грунта ниже уровня площадки, где находится машина. В ситуации с рабочим оборудованием этого типа копание грунта осуществляется в направлении к экскаватору, то есть иначе, нежели при функционировании машины с прямой лопатой. Гидравлические модели экскаваторов, «вооруженные» обратной лопатой, обладают способностью вести разработку грунта не только ниже, но и выше уровня, на котором находится базовая машина, однако делают это с меньшей производительностью, если сравнивать с прямой лопатой.

Рисунок 5. В деле мини-экскаватор с обратной лопатой

Цикл работы данных экскаваторов отличается у моделей с разным приводом. Для примера рассмотрим основные его этапы (показаны на рисунке ниже) для гидравлических машин, имеющих независимый привод рукояти, стрелы и ковша.

Рисунок 6. Основные этапы рабочего цикла экскаватора типа «обратная лопата»

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

Грейфер

При подготовке узких котлованов большой глубины, а также для погрузки и выгрузки грунта и других материалов в дело вступают экскаваторы, в которых роль рабочего органа отводится грейферу. Рабочим органом данного типа могут комплектоваться и механические, и гидравлические экскаваторы. У вторых грейфер обычно занимает место на рукояти, заменяя ковш (его челюсти при этом имеют гидропривод). В случае с механическими экскаваторами конструкция включает канаты, на которых подвешивается грейфер.

Рисунок 7. Экскаватор с грейфером в работе

Классификация одноковшовых экскаваторов

Одноковшовые экскаваторы классифицируются по:

• типу шасси;
• типу привода;
• типу рабочего оборудования;
• возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности.

2.1 Классификация по возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности

По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности одноковшовые экскаваторы делятся на неполноповоротные и полноповоротные.

Полноповоротные (рис. 6).

Рис. 6. Схема полноповоротного экскаватора. Для увеличения кликните по картинке

Рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая в свою очередь устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные (рис. 7). Рабочее оборудование закрепляется на шасси с помощью поворотной колонки. На многих машинах подобного типа поворотная колонка монтируется на поперечных направляющих, что позволяет перемещать ее вместе с рабочим оборудованием вправо-влево с последующей жесткой фиксацией для более удобного положения рабочего оборудования. Поворот рабочего оборудования осуществляется на угол 45-90 градусов от начального положения. Двигатель, механизмы, кабина машиниста размещены на неповоротном шасси. В настоящее время неполноповоротными выполняются экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

Рис. 7. Схема неполноповоротного экскаватора на шасси колесного трактора. Для увеличения кликните по картинке

1 — рама экскаватора, закрепленная на тракторе; 2 — Поворотная колонка; 3 — Стрела;

4 — Рукоять; 5 — Гидроцилиндр привода стрелы; 6 — Гидроцилиндр привода рукояти;

7 — Гидроцилиндр привода ковша; 8 — Ковш; 9 — Вариант установки ковша в положение обратной лопаты; 10 — Сменный грузовой крюк; 11 — Бульдозерный отвал; 12. — Выносные опоры

2.2. Классификация по типу шасси

Одноковшовые экскаваторы по типу шасси бывают навешиваемые на трактор, на автомобильном шасси, пневмоколесные, гусеничные, шагающие, железнодорожные, плавучие.

Навешиваемые на трактор (рис. 8). В качестве базового шасси используется трактор, чаще всего колёсный. Неполноповоротное экскаваторное оборудование устанавливается сзади (реже сбоку) трактора, на специальной раме. Характерный объём ковша — 0,2…0,5 м?. Применяются для выполнения небольших землеройных или погрузочных работ, чаще всего при ремонте инженерных сетей. Конструкция рабочего оборудования позволяет оперативно переставлять ковш для работы прямой или обратной лопатой. Ковш может заменяться грейфером, грузовыми вилами или крюком. Для привода используется двигатель базового трактора. Привод рабочего оборудования гидравлический. Благодаря относительно высокой скорости хода могут оперативно прибывать к месту выполнения работ, расположенных на расстоянии 20…30 км от места базирования. Трактор с навешенным экскаваторным оборудованием может использоваться также для выполнения транспортных и бульдозерных работ.

Рис. 8. Одноковшовые экскаваторы навешиваемые на трактор

На автомобильном шасси (рис. 9). В качестве базового шасси используется грузовой автомобиль, чаще всего повышенной проходимости. Обладают высокой скоростью перемещения. Применяются в случаях, когда требуется высокая мобильность: в военном деле (инженерные войска, дорожные войска), при выполнении спасательных операций, при строительстве дорог, очистке каналов. Рабочее оборудование – преимущественно – обратная лопата. Выпускаются экскаваторы с телескопической стрелой и поворотным ковшом, позволяющим оперативно переходить от прямой лопаты к обратной. Для привода может использоваться как двигатель базового автомобиля, так и отдельный двигатель, установленный на поворотной платформе.

Рис. 9. Одноковшовый экскаватор на автомобильном шасси

Пневмоколесные экскаваторы (рис. 10) имеют собственное специальное шасси, опирающееся на колёса с пневматическими шинами. Для повышения устойчивости и предотвращения сползания при загрузке ковша имеют выносные опоры. Имеют скорость хода до 30 км/ч. Могут буксироваться грузовыми автомобилями со скоростью до 40 км/ч. Проходимость по слабым грунтам ограниченная. Выпускаются в широком диапазоне размерных групп — от микроэкскаваторов с объемом ковша 0,04 м2 до тяжёлых колёсных экскаваторов — с объёмом ковша до 1,5 м?. В связи со спецификой выполняемых работ: разработка котлованов, траншей, планировочные работы — рабочее оборудование — преимущественно обратная лопата. Могут использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Они получили широкое распространение при выполнении различных видов строительных и ремонтных работ.

Привод колёс шасси может осуществляться как от двигателя рабочего оборудования через механические или гидравлические передачи (гидромоторы), так и от отдельного двигателя.

Рис. 10. Гусеничный одноковшовый экскаватор

Гусеничные одноковшовые экскаваторы имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Обладают высокой проходимостью и малым удельным давлением на грунт при большой массе. Могут работать на слабых и переувлажнённых грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2…15 км/ч. К месту работ перевозятся тягачами на специальных тралах.

Рабочий диапазон объёмов ковша весьма широк: от миниэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м3 до карьерных с объёмом ковша 10 м3. Имеются также особо тяжёлые карьерные гусеничные экскаваторы с объёмом ковша 26 м3 производства фирмы DEMAG (Германия).

Рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн. Может использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколёсных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование.

Шагающие одноковшовые экскаваторы (рис. 11). Поворотная платформа с оборудованием шагающего экскаватора установлена на опорной плите. С поворотной платформой связаны лапы, которые при работе экскаватора подняты (не касаются грунта). При передвижении экскаватора лапы опираются на грунт. При этом опорная плита отрывается от грунта. Экскаватор передвигается на один шаг вперед (для некоторых моделей возможно движение назад). После этого лапы поднимаются и возвращаются в исходное положение. На шагающем ходу выпускают крупные карьерные экскаваторы с объёмом ковша 15…40 м3 и вылетом стрелы до 65…150 м. Рабочее оборудование — драглайн. Шагающими экскаваторами выполняются вскрышные работы (расчистка залежей полезных ископаемых от пустой породы), а также добыча полезных ископаемых и перемещение их в отвал (высотой до 40 м). Погрузка полезных ископаемых шагающими экскаваторами в транспортные средства осуществляться не может.

Рис. 11. Шагающий одноковшовый экскаватор

Железнодорожные одноковшовые экскаваторы (рис. 12). В качестве шасси экскаватора используется железнодорожная платформа. Применяются для ремонтных работ на железной дороге. Имеют объём ковша до 4 м3. Поворотная платформа и оборудование часто унифицировано с гусеничными экскаваторами.

Рис. 12. Железнодорожный одноковшовый экскаватор

Плавучий одноковшовый экскаватор (рис. 13). Рабочее оборудование (драглайн или грейфер) установлено на понтоне. Применяются для погрузочно-разгрузочных работ, добычи песка, гравия из водоемов, дноочистительных и дноуглубительных работ. От плавучих кранов, оборудованных грейферами, плавучие экскаваторы отличаются меньшей высотой и упрощённой конструкцией стрелы.

Рис. 13. Плавучий одноковшовый экскаватор

2.3. Классификация одноковшовых экскаваторов по типу двигателя

Одноковшовые экскаваторы по типу двигателя бывают паровыми, с двигателем внутреннего сгорания, электрические.

Паровые экскаваторы — в качестве двигателя используется паровая машина. Были распространены в начале 20-го века. В настоящее время не выпускаются.

Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания — наиболее распространённый тип. Экскаватор имеет собственный двигатель, чаще всего дизельный. Это обеспечивает автономность работы. Диапазон мощности двигателей, устанавливаемых на современные экскаваторы весьма широк.

Электрические экскаваторы — для привода рабочего оборудования используются электрические двигатели, получающие энергию от внешней сети или от собственного дизель-электрического агрегата. Электрический привод с питанием от внешней сети применяется для карьерных экскаваторов. Такие экскаваторы экономичны и не загрязняют атмосферу карьера. Электрический привод с питанием от собственного дизель-электрического агрегата применяется в плавучих экскаваторах. Электрический двигатель развивает крутящий момент при заторможенном якоре, поэтому электрическому экскаватору не нужны сложные механические передачи.

Экскаваторы, работающие во взрывоопасной среде (в шахтах) первичного двигателя не имеют. Их гидравлическое оборудование питается жидкостью высокого давления от внешней маслостанции.

2.4 Классификация по типу механических передач (приводов рабочего оборудования)

Одноковшовые экскаваторы по типу механических передач делятся на механические, электромеханические и с гидравлическим приводом.

Механические. Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками.

Механический канатный привод широко применялся на экскаваторах в прошлом.

На современных моделях канатный механический привод применяется только для драглайна или грейфера.

Электромеханические. Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод каждой лебёдки и вспомогательных механизмов осуществляется индивидуальным электрическим двигателем. Такой привод применяется на тяжелых карьерных (в том числе и шагающих) и промышленных экскаваторах

Экскаваторы с гидравлическим приводом. В экскаваторах с гидравлическим приводом усилие на элементах рабочего оборудования создается гидроцилиндрами и гидродвигателями. Двигатель экскаватора приводит во вращение гидравлический насос, создающий давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидросистемы.

В настоящее время гидравлические экскаваторы имеют преимущественное распространение.

Применение экскаваторов

В наши дни ни одна стройка не обходится без применения тех или иных экскаваторов. Высокий уровень производительности, надежность, возможность реализации земляных работ даже в самых непростых условиях позволяют применять данные машины в разных сферах. Одноковшовые экскаваторы успешно применяют для:

• подготовки траншей и котлованов;
• подготовки выемок, рытья каналов;
• возведения дамб;
• очищения строительных участков;
• вскрышных работ;
• отсыпки насыпей с использованием боковых резервов;
• осуществления планировочных работ;
• дробления скальных пород;
• рыхления замерзшего грунта;
• погрузки и разгрузки различных материалов;
• очистки каналов во время их эксплуатации;
• обратной засыпки грунта;
• уплотнения грунта в пазухах и т.д.

Экскаватор можно брать на вооружение при разработке земли как выше уровня площадки, где он стоит на момент совершения работ, так и ниже рассматриваемого уровня.

Рисунок 2. С одноковшовым экскаватором можно легко организовать разработку грунта как выше, так и ниже уровня площадки, где он расположен

• эффективно функционировать в стесненных условиях,
• раскапывать грунт под слоем воды,
• осуществлять выгрузку выкопанной земли в кузов автомобиля,
• отсыпать его на большом расстоянии от точки разработки в отвал,
• осуществлять заключительную отделку уклона и поверхности стенок котлованов, траншей,
• с высокой точностью производить планировку горизонтальной плоскости строительных участков, дна котлованов.

Классификация экскаваторов в зависимости от привода рабочего оборудования

Экскаваторы с гидроприводом

В большинстве своем современные экскаваторы оборудуются гидравлическим приводом. В этом случае для создания необходимого усилия на рукояти, стреле, ковше предусмотрены гидравлические двигатели и гидроцилиндры. Гидронасос, на котором лежит ответственность за поддержание нужного давления рабочей жидкости в соответствующей магистрали, получает крутящий момент, необходимый для его вращения, от двигателя экскаватора.

Механические экскаваторы

В наши дни групповой механический привод, предусматривающий передачу усилия от силовой установки к рабочим органам с помощью канатов, приводимых в движение от лебедки, используется лишь на драглайнах и грейферных экскаваторах. При этом сама лебедка работает от двигателя экскаватора, получая крутящий момент через зубчатую, червячную, цепную либо фрикционную передачу. На обычных экскаваторах механический привод сегодня практически не используется, что обусловлено рядом факторов:

• сложность конструкции, сопряженная с применением значительного количества быстроизнашивающихся деталей;
• ограниченное количество независимых перемещений узлов рабочего оборудования;
• сложность исполнения автоматизированного механического канатного привода;
• невозможность обеспечения абсолютной фиксации деталей рабочего оборудования в желаемом положении.

Электромеханические экскаваторы

Существует и еще одна категория экскаваторов, в которых, как и в описанном выше случае, для передачи тягового усилия к рабочим органам применяются канаты (цепи), движущиеся за счет лебедки. Отличие тут кроется в том, что для вращения барабана каждой лебедки применяется отдельный электромотор. Этот привод получил применение на массивных карьерных и промышленных экскаваторах.

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

Экскаваторы

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.

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.

Источник https://www.rbauto.ru/articles/sovremennye-ekskavatory-printsip-raboty-i-osobennosti-ustroystva/

Источник https://pridesaratov.ru/ekskavator/princip-raboty-ekskavatora.html

Источник https://traktorspec.ru/ekskavatory/kakie-raboty-vypolnyaet-ekskavator-naznachenie-ustrojstvo.html