Excavator de șanț - versiunea principală a unui excavator longitudinal , un excavator cu un corp de lucru cu mai multe găleți , racletă sau frezare , proiectat pentru săparea șanțurilor pentru diferite nevoi - așezarea conductelor (în principal conducte de petrol și gaz , precum și conducte de canalizare ), cabluri și altele asemenea [1] .
Excavator de șanț se referă la șanțuri [2] [3] . Excavatoarele de șanțuri de diferite tipuri sunt utilizate pe scară largă atât în industriile civile, cât și în scopuri militare .
În funcție de tipul de echipament de lucru, excavatoarele de șanț sunt împărțite în lanț și rotative . Excavatoarele cu șanțuri cu lanț pot fi cu mai multe cupe sau au un corp de lucru fără cupă (de exemplu, racletă sau tăietor), rotativ - cu cupe multiple, fără cupă și frezat . Pentru funcționarea mașinilor în soluri înghețate sunt destinate echipamente speciale interschimbabile [1] .
Excavatoarele de șanț pot fi produse pe baza unui șasiu autopropulsat special cu omidă sau tractor cu roți , ca atașamente la tractoare (echipate suplimentar cu rampă și alte unități necesare), sau pe șasiu original [1] [3] .
Excavatoarele de șanțuri includ mașini de șanțuri de mare viteză - mașini specializate de mare putere care săpa șanțuri la o viteză semnificativ mai mare decât excavatoarele convenționale (de exemplu, productivitatea primului model de mașină de șanțuri de mare viteză, BTM , este de 350 m / h). cu o adâncime de șanț de 1500 mm, în timp ce productivitatea tipică excavatorului de șanț civil cu o adâncime de săpat de 1100 mm - 45 m / h [1] ). Mașinile de șanțuri de mare viteză au fost inițial dezvoltate pentru nevoile trupelor de ingineri , dar mai târziu au fost utilizate pe scară largă în multe sectoare ale economiei naționale .
Excavatoarele cu roți cu cupe, în comparație cu excavatoarele cu lanț, au o eficiență mai mare (și, în consecință, o intensitate energetică de săpare mai mică) datorită absenței lanțurilor care funcționează într-un mediu foarte abraziv. Uniformitatea rotației rotorului și condițiile mai bune de golire a găleților asigură, de asemenea, o productivitate mai mare a mașinilor cu corp de lucru rotativ. În același timp, excavatoarele cu roți cu cupe au o greutate și dimensiuni mai mari în comparație cu excavatoarele cu lanț, deoarece, cu dimensiuni egale ale șanțului care urmează să fie rupt, dimensiunea și greutatea necesară a corpului de lucru rotativ este mai mare decât cea a unui lanț. unu. În plus, odată cu creșterea adâncimii șanțului, dimensiunile și masa rotorului cresc mai repede decât dimensiunile corpului de lucru cu lanț [3] .
Corpul de lucru al lanțului este un cadru echipat cu un pinion de conducere la capătul din față și un pinion antrenat la capătul din spate, prin care se aruncă un lanț fără sfârșit, două lanțuri sau o bandă. Elementele de lucru sunt atașate de lanțuri (bandă), care pot fi găleți, răzuitoare sau tăietoare. Lanțul se sprijină suplimentar pe role de susținere și de ghidare montate pe cadru (în cazul unui lanț care se lasă liber) sau pe ghidaje (în cazul unui corp de lucru cu bară ). Adâncirea corpului de lucru în șanț și, dacă este necesar, crearea forței necesare asupra corpului de lucru și ridicarea acestuia se realizează folosind cilindri hidraulici sau un sistem de blocuri.
În timpul funcționării, mașina se deplasează de-a lungul axei șanțului fiind smuls, lanțul fără sfârșit cu elemente de lucru se deplasează de-a lungul cadrului (în timpul cursei de lucru, partea inferioară a lanțului se mișcă în aceeași direcție cu mașina), elementele dezvoltă solul și îl scot din șanț în sus, unde solul este descărcat . Descărcarea poate avea loc pe un transportor cu bandă, care transportă apoi solul într-o groapă de pe marginea șanțului, sau pe o bermă de șanț, de unde este transportat în lateral de către o pereche de transportoare cu melc . Adâncimea de săpare specificată este asigurată prin modificarea unghiului de înclinare a corpului de lucru, controlul vitezei de încărcare a cupelor pentru a asigura utilizarea optimă a puterii motorului se realizează prin modificarea vitezei cursei de lucru a mașinii. Pentru a curăța partea de jos a șanțului, un cadru suplimentar cu un pantof de curățare poate fi instalat deasupra cadrului principal.
Pentru a dezvolta pământul pe un lanț fără sfârșit, se pot instala găleți, raclete sau alte elemente de lucru (tăietoare, pluguri). Deoarece lanțurile funcționează într-un mediu extrem de abraziv, se impun cerințe sporite privind rezistența și rezistența la uzură [3] [4] [5] .
Lanțul excavatorului se poate lăsa liber sau se poate mișca de-a lungul unei linii drepte, în raport cu corpul de lucru, traiectoria de-a lungul ghidajelor rigide ( corpul de lucru cu bare ). În primul caz, în timpul săpăturii, elementele de lucru se rotesc împreună cu veriga lanțului, poziția lor este determinată de tensiunea lanțului. Când un element de lucru întâlnește un obstacol (de exemplu, o piatră), se creează un cuplu pe muchia de tăiere, care întoarce elementul și îi permite să ocolească obstacolul. Ciocnirea pietrei cu elementele de lucru se repetă, se slăbește și, în final, este capturată de o găleată sau o răzuitoare. Dacă lanțul se mișcă de-a lungul ghidajelor, traiectoria elementelor de lucru este neschimbată, iar atunci când întâlnesc un obstacol, elementele nu îl pot ocoli. Aceasta duce la ridicarea întregului cadru, la sarcini mari asupra lanțurilor și asupra întregii structuri. Prin urmare, corpurile de lucru cu lanțuri pe ghidaje sunt utilizate în soluri fără incluziuni pietroase, iar cu lanțuri lasate - în soluri în care incluziunile pot fi [3] .
Corpul de lucru al unui excavator de șanț rotativ este un cadru pe care se află un rotor rotativ (sau două rotoare). Elementele de lucru sunt atașate de janta rotorului sau de suprafața laterală a acestuia, care pot fi găleți, răzuitoare sau tăietoare. Adâncirea corpului de lucru în șanț și ridicarea acestuia se realizează folosind cilindri hidraulici sau un sistem de pârghii sau blocuri.
Pentru excavatoarele rotative de săpat, elementele de lucru sunt situate de-a lungul marginii rotorului, iar planul de rotație al rotorului coincide cu planul șanțului. În timpul funcționării, rotorul rupe un șanț cu pereți laterali verticali, profilul fundului șanțului este determinat de forma elementelor de lucru. Şanţurile rotative cu şurub au o pereche suplimentară de şuruburi situate la un unghi faţă de rotor simetric faţă de axa şanţului; melc , rotativ, dezvoltă pante. Pentru excavatoarele de canale cu rotor dublu (frezare) și plug-rotativ , planul de rotație al rotorului (rotoarelor) face un anumit unghi cu verticala, iar rotorul dezvoltă panta canalului cu suprafața sa laterală prin metoda, lucrând ca un tăietor . În același timp, pentru șanțurile cu două rotoare, rotoarele sunt amplasate simetric față de axa șanțului, fiecare dintre ele dezvoltă propria panta; pentru excavatoarele cu plug rotativ, una dintre pante este dezvoltată de rotor, a doua de plug .
În timpul funcționării, mașina se deplasează de-a lungul axei șanțului fiind smuls, rotorul se rotește (în timpul cursei de lucru, partea inferioară a rotorului se mișcă în aceeași direcție cu mașina), elementele de lucru dezvoltă solul și îl iau din șanț în sus, unde, în apropierea părții superioare a rotorului, solul este descărcat . Pentru excavatoarele de săpat, solul este descărcat pe un transportor cu bandă (sau o pereche de transportoare) și transportat de acesta într-o groapă de pe partea laterală a șanțului. Trencherele de frezat nu au un transportor cu bandă, dar rotoarele se rotesc cu viteză mare și, cu ajutorul lamelor exterioare, ejectează solul la o anumită distanță de berma șanțului.
Adâncimea de săpare specificată este asigurată prin modificarea adâncimii corpului de lucru, controlul vitezei de încărcare a cupelor pentru a asigura utilizarea optimă a puterii motorului se realizează prin modificarea vitezei cursei mașinii sau a vitezei de rotație a rotorului . Pentru a curăța partea de jos a șanțului, un cadru suplimentar cu un pantof de curățare [3] [4] poate fi instalat deasupra cadrului principal .
Excavatoarele cu lanț și șanț rotativ sovietice și rusești au denumirile ETTs ( Excavator Tranchey Tseepnoy ) și ETR ( Excavator cu rotor de tranșă ) ; denumirile învechite sunt ET ( excavator de tranșă ) , ETN ( excavator montat în tranșă ) , ETU ( excavator universal de tranșă ) , ER ( excavator cu rotor ) . Desemnarea literei este urmată de o combinație de 3-4 numere, care pot fi urmate de litere. Primele două cifre indică adâncimea de săpare în decimetri, ultimele 1-2 cifre indică numărul modelului; prima literă (A, B, C ...) înseamnă următoarea modernizare, următoarele litere (C, T, TV ...) - versiunea climatică. Astfel, ETTs-202B înseamnă „excavator de șanț cu lanț, adâncime de săpat de până la 2 metri, al doilea model, a doua (B) modernizare”.
Denumirea MK înseamnă M eliorative Kanalokopatel ; denumirile învechite E și KFN sunt descifrate ca Excavator și K anavokopatel Milling Mounted . Aceste denumiri sunt însoțite de un număr de serie conform registrului, de exemplu, MK-23.
Denumirile unor modele vechi nu corespund acestui sistem, de exemplu, excavatoarele de drenaj D-659, D-659A.
Primele excavatoare sovietice de șanț au avut denumirea de șanț cu cupă MK - M [ 6] , de exemplu, MK-I [3] [4] .
Primul excavator de șanțuri MK-I din URSS a fost creat în ianuarie 1934 de uzina de excavatoare Dmitrov , care a devenit în curând unul dintre principalii producători de mașini din această clasă din țară. Ulterior, proiectarea excavatoarelor de șanțuri dezvoltate și produse în URSS a fost îmbunătățită continuu, iar producția lor, cu excepția perioadei Marelui Război Patriotic , a crescut continuu până în anii 1980 și declinul industriei care a urmat prăbușirii URSS . Pe o perioadă de jumătate de secol în Uniunea Sovietică, care a devenit unul dintre liderii mondiali în acest domeniu, au fost create peste 100 de modele de serie și modificări de excavatoare de șanțuri, care au fost utilizate pe scară largă în diverse domenii și exportate în zeci de țări din întreaga lume - iar numărul de mașini construite este de zeci de mii de exemplare. Unele modele de excavatoare de șanțuri create în URSS (de exemplu, ETR-253 rotativ de 60 de tone ) nu au analogi în lume. În perioada post-sovietică din Rusia, volumul producției de excavatoare de șanț a scăzut de peste 10 ori în comparație cu cifrele sovietice; un număr dintre cele mai mari fabrici specializate în producția de excavatoare de șanț și-au închis sau au oprit complet producția, în timp ce marea majoritate a celor rămase produc doar dispozitive cu lanț ușor montate pentru tractoare agricole standard [7] .