Un excavator cu o singură cupă este un tip de excavator , o mașină ciclică de terasament pentru dezvoltarea (săpatul), mutarea și încărcarea solului . Corpul de lucru este o găleată mobilă de volum diferit , fixată pe braț, mâner sau frânghii. Găleata este încărcată prin deplasarea față de solul dezvoltat. În același timp, corpul excavatorului rămâne nemișcat față de sol - forța de tracțiune este creată de mecanismele excavatorului. Acest lucru distinge excavatorul de racletă și încărcătorul frontal , unde forța de tragere la încărcarea cupei este creată prin deplasarea corpului mașinii.
Excavatorul cu o singură cupă este cel mai comun tip de mașină de terasament utilizat în construcții și minerit. După tipul de lucru, două tipuri principale de excavator sunt notate în direcția dintelui găleții - o lopată cu spate sau dreaptă . Excavatoarele cu lopată frontală sunt utilizate numai în cariere la încărcarea masei de rocă în vagoane basculante sau pentru încărcarea minereului sau a altor roci în basculante pentru minerit . O trăsătură distinctivă a unui astfel de excavator este partea inferioară cu deschidere a găleții.
În URSS / Rusia , se utilizează următorul sistem de grupuri de dimensiuni pentru excavatoarele cu o singură cupă:
| Numărul grupului de mărimi | Greutate operațională, t | Puterea motorului principal, CP. [nota 1] | Volumul găleții (geometric), m³ [nota 2] [nota 3] | Clasa de excavatoare [nota 4] |
|---|---|---|---|---|
| 0 | mai putin de 3 | 10-40 | mai mic de 0,1 | mai multa lumina |
| unu | 5-6 | 30-50 | 0,15-0,4 | ușoară |
| 2 | 8-9 | 40-60 | 0,25-0,6 | ușoară |
| 3 | 10-12 | 50-80 | 0,3-1,0 | in medie |
| patru | 19-30 | 80-130 | 0,65-1,6 | in medie |
| 5 | 30-40 | 100-200 | 1,2-2,5 | greu |
| 6 | 55-60 | 200-350 | 1,6-4 | greu |
| 7 | 80-100 | 300-500 | 2,5-6,3 | deosebit de grele |
| opt | 100-160 | 400-800 | 5-10 | deosebit de grele |
Excavatoarele cu o singură cupă sunt clasificate în funcție de tipul de șasiu, tipul de antrenare, tipul de echipament de lucru, posibilitatea de a întoarce echipamentul de lucru în raport cu suprafața de susținere.
Echipamentul de lucru, unitățile, cabina șoferului și motorul sunt montate pe o placă turnantă, care, la rândul său, este montată pe șasiu prin intermediul unei plăci rotative și poate fi rotită față de aceasta în orice direcție și în orice unghi. Sistemele hidraulice și pneumatice ale șasiului și platoul rotativ al excavatoarelor cu rotație completă sunt conectate folosind un colector, care permite un număr nelimitat de rotații complete într-o singură direcție. La excavatoarele mecanice, un arbore vertical este utilizat pentru a antrena mecanismul de mișcare, în care elementele sistemului de control sunt situate coaxial sub forma unei tracțiuni mecanice sau a unui colector pneumatic. Echipamentul de comandă al excavatoarelor electrice include perii și inele colectoare.
Semi-rotativEchipamentul de lucru este fixat pe șasiu prin intermediul unei coloane rotative. Pe multe mașini de acest tip, placa turnantă este montată pe șine transversale, ceea ce face posibilă mutarea acesteia împreună cu echipamentul de lucru la dreapta și la stânga, urmată de o fixare rigidă pentru o poziție mai convenabilă a echipamentului de lucru. Rotirea echipamentului de lucru se efectuează la un unghi de 45-90 de grade față de poziția inițială. Motorul, mecanismele, cabina șoferului sunt amplasate pe un șasiu fix. In prezent se realizeaza excavatoare nerotative montate pe tractoare.
Excavator montat pe tractor " Belarus "
Excavator tractor de producție străină
Un tractor este folosit ca șasiu de bază , cel mai adesea unul pe roți. Echipamentul excavator nerotativ este instalat în spatele (mai rar pe lateral) tractorului, pe un cadru special. Cele mai comune sunt excavatoarele montate pe tractoare clasa 1.4. Volumul caracteristic al găleții este de 0,2-0,5 m³ . Sunt folosite pentru a efectua mici operațiuni de excavare sau încărcare, cel mai adesea în timpul reparației rețelelor de inginerie. Designul echipamentului de lucru vă permite să rearanjați rapid găleata pentru lucru cu o lopată din față sau din spate. Găleata poate fi înlocuită cu un apucător , furcă de marfă sau cârlig. Motorul tractorului de bază este utilizat pentru acționare. Acționarea echipamentului de lucru este hidraulică. Datorita vitezei relativ mari, pot ajunge rapid la locul de munca, situat la o distanta de 20-30 km de baza. Un tractor cu echipament de excavator montat poate fi folosit și pentru lucrări de transport și buldozer .
Pe un șasiu de mașinăExcavator EOV-4421 pe șasiu KrAZ-255
Excavator UDS pe șasiu Tatra-141
Un camion este folosit ca șasiu de bază , cel mai adesea off-road. Au o viteză mare de mișcare. Sunt utilizate în cazurile în care este necesară o mobilitate ridicată: în afaceri militare ( trupe de ingineri , trupe rutiere ), în operațiuni de salvare, în construcția de drumuri și în curățarea canalelor. Echipamentul de lucru este în principal un buldoexcavator. Excavatoarele sunt produse cu un braț telescopic și o cupă pivotantă, ceea ce vă permite să treceți rapid de la o lopată din față la una din spate. Pentru conducere, pot fi utilizate atât motorul vehiculului de bază, cât și un motor separat montat pe o placă turnantă.
PneumaticExcavator pneumatic modern cu roți cu acționare hidraulică
Excavator pneumatic cu roți din anii 50-60 cu transmisie prin cablu
Excavatoarele au propriul șasiu special, bazat pe roți cu anvelope pneumatice . Ele sunt cel mai adesea efectuate în rotație completă. Pentru a crește stabilitatea și pentru a preveni alunecarea la încărcarea găleții, au stabilizatori. Au viteze de până la 30 km/h. Poate fi remorcat de camioane la viteze de până la 40 km/h. Accesabilitatea pe soluri moi este limitată. Sunt produse într-o gamă largă de grupuri de dimensiuni - de la microexcavatoare cu un volum al cupei de 0,04 m³ până la excavatoare grele pe roți - cu un volum al cupei de până la 1,5 m³. Datorită specificului lucrărilor efectuate: amenajarea gropilor, șanțurilor, lucrărilor de planificare - echipamente de lucru - în principal un buldoexcavator. Poate fi folosit cu un apucator, clema cu falci, ciocan hidraulic pentru afanarea solului. Sunt utilizate pe scară largă în efectuarea diferitelor tipuri de lucrări de construcție și reparații.
Roțile șasiului pot fi antrenate atât de la motorul echipamentului de lucru prin transmisii mecanice sau hidraulice (motoare hidraulice), cât și de la un motor separat.
UrmăritExcavator pe șenile New Holland din anii 2000 cu o greutate de 22 de tone.
Excavator DEMAG Bagger. Execuție: lopată dreaptă. Unul dintre cele mai mari excavatoare hidraulice din clasa sa
Excavatoarele au propriul șasiu special cu propulsie cu omidă. Efectuat în rotație completă. Au o capacitate mare de cross-country și o presiune specifică scăzută pe sol cu o masă mare. Ele pot lucra pe soluri slabe și pline de apă, inclusiv extracția turbei. Au o viteza de deplasare de 2-15 km/h. Acestea sunt transportate la locul de muncă cu tractoare pe remorci speciale.
Gama de lucru a volumelor cupei este foarte largă: de la miniexcavatoare cu un volum al cupei de 0,04 m³ până la excavatoare de carieră cu un volum al cupei de 10 m³. Există, de asemenea, excavatoare cu șenile pentru minerit deosebit de grele, cu un volum al cupei de 26 m³, fabricate de DEMAG ( Germania ).
Echipament de lucru: lopata fata, buldoexcavator, draglina . Poate fi folosit cu graple, prindere cu falci, ciocan hidraulic pentru afanarea solului. Sunt utilizate pe scară largă în construcții și minerit. O serie de modele de excavatoare cu roți omizi și pneumatice au o placă turnantă și echipamente de lucru unificate.
WalkersPlaca turnantă cu echipamentul excavatorului ambulant este instalată pe placa de bază. Labele sunt conectate la placa turnantă, care sunt ridicate în timpul funcționării excavatorului (nu atingeți solul). La mutarea excavatorului, labele se sprijină pe pământ. În acest caz, placa de bază este ridicată de pe sol. Excavatorul se deplasează cu un pas înainte (deplasarea înapoi este posibilă pentru unele modele). După aceea, labele se ridică și revin la poziția inițială. Excavatoarele miniere mari cu un volum al cupei de 15 m³ - 40 m³ și o rază de acțiune de până la 65 m - 150 m sunt produse pe un parcurs de mers. Echipamentul de lucru este un dragline. Excavatoarele ambulante efectuează lucrări de suprasarcină (curățarea depozitelor de minerale din roca sterilă), precum și exploatarea și mutarea lor într-o haldă (până la 40 m înălțime). Încărcarea mineralelor în vehicule cu excavatoarele ambulante nu poate fi efectuată.
Căi ferateO platformă feroviară este folosită ca șasiu de excavator. Sunt folosite pentru lucrări de reparații pe calea ferată. Au un volum al găleții de până la 4 m³. Placa turnantă și echipamentele sunt adesea unificate cu excavatoarele pe șenile.
PlutitoareEchipamentul de lucru (dragline sau clamshell) este instalat pe un ponton . Sunt utilizate pentru operațiuni de încărcare și descărcare, extragerea nisipului, pietrișului din rezervoare, dragare și dragare. De la macaralele plutitoare echipate cu grape, excavatoarele plutitoare diferă prin înălțimea lor mai mică și prin designul simplificat al brațului.
Excavatoare cu abur - un motor cu abur este folosit ca motor . Erau comune la începutul secolului al XX-lea. Nu este lansat momentan. Caracteristicile moment-viteză ale motorului cu abur și echipamentul de lucru al excavatorului sunt bine coordonate (motorul cu abur poate dezvolta cuplu chiar și atunci când arborele este blocat), ceea ce simplifică transmisiile mecanice. Au fost produse atât excavatoare cu o singură mașină, cât și excavatoare cu mai multe mașini, iar multe lopeți drepte au folosit o acționare individuală a mânerului de presiune de la o mașină de presiune montată direct pe tija de lopată.
Excavatoarele cu motoare cu ardere internă sunt cele mai comune tipuri. Excavatorul are propriul motor, cel mai adesea diesel. Aceasta asigură autonomie. Gama de putere a motoarelor instalate pe excavatoarele moderne este foarte largă (vezi grupurile de dimensiuni).
Caracteristicile cuplu-viteză ale motorului cu ardere internă și ale echipamentului de lucru al excavatorului sunt inconsecvente. În special, un motor cu ardere internă nu poate dezvolta cuplu atunci când arborele cotit este blocat. Acest lucru necesită utilizarea unor angrenaje potrivite ( cutii de viteze , convertoare de cuplu ) pe excavatoarele mecanice. Pentru excavatoarele hidraulice, coordonarea este asigurată de transmisii hidraulice.
Majoritatea excavatoarelor cu motoare cu ardere internă sunt cu un singur motor, dar pe mașinile de exploatare grele pot fi utilizate scheme cu mai multe motoare, cel mai adesea cu două motoare, unde ambele motoare sunt amplasate pe o placă turnantă sau al doilea motor este situat pe un șasiu cu omidă și este folosit doar pentru deplasarea mașinii.
Excavatoare electrice - pentru a conduce echipamentele de lucru se folosesc motoare electrice care primesc energie dintr-o retea externa sau de la propria unitate diesel-electrica. Un motor electric alimentat de o rețea externă este utilizat pentru excavatoarele miniere. Astfel de excavatoare sunt economice și nu poluează atmosfera carierei. O unitate electrică alimentată de propria sa unitate diesel-electrică este utilizată în excavatoarele plutitoare. La fel ca un motor cu abur, un motor electric dezvoltă cuplu atunci când ancora este blocată, astfel încât un excavator electric nu are nevoie de transmisii mecanice complexe.
Excavatoarele electrice moderne, de regulă, sunt multi-motoare cu o acționare individuală a unităților, dar în trecut excavatoarele electrice erau produse și cu o acționare mecanică de grup, de regulă, creată pe baza mașinilor cu un motor cu ardere internă de către instalând în schimb un motor electric.
Excavatoarele care operează într-un mediu exploziv (în mine) nu au un motor principal. Echipamentul lor hidraulic este alimentat cu fluid de înaltă presiune de la o stație externă de ulei .
Forța de tracțiune către corpurile de lucru este transmisă prin intermediul unor frânghii (sau lanțuri) antrenate de trolii . Acționarea troliilor se realizează de la motorul excavatorului prin intermediul unor angrenaje mecanice (dintate, lanț, frecare, melcat).
Excavatorul universal cu acționare mecanică este echipat cu un troliu cu trei tamburi. Tamburul brațului troliului este utilizat pentru a conduce (ridica și coborî) brațul. Tamburul de ridicare este folosit pentru a ridica găleata (sau a returna brațul la buldoexcavator). Tamburul de tracțiune este folosit pentru a trage cupa la excavator (când se lucrează cu dragă, buldoexcavator). Când lucrați cu o lopată dreaptă, tamburul de tracțiune este conectat la mecanismul de presiune al mânerului.
Uneori, există o acționare mixtă, în primul rând pe excavatoarele diesel grele de minerit și pe jos, unde, împreună cu acționarea în grup a mecanismelor principale, este adesea folosită o acționare electrică individuală pentru rotirea platformei.
Comanda acționării mecanice de grup:
În diferite momente, au fost utilizate următoarele sisteme de control:
Acționarea mecanică prin cablu a fost utilizată pe scară largă pe excavatoare în trecut. În modelele moderne, utilizarea sa este redusă din următoarele motive:
Avantajele antrenării cu frânghie:
Echipamentul de lucru înlocuibil al unui excavator cu cablu, în funcție de grupa de mărime, include o macara , un dragline , un graple , o placă de tamponare, un ripper cu pană, o femeie cu minge, o lopată față și spate, foraj , foraj de grămadă. și instalații de presare a piloților. Majoritatea echipamentelor de lucru interschimbabile, cu excepția în primul rând pentru buldoexcavatoare și buldoexcavatoare, se bazează pe echipament cu braț cu braț și se distinge prin înșurubarea cablului și corpul de lucru în sine. O astfel de mașină se numește macara de excavator.
Multe lopeți moderne cu un singur motor și excavatoare cu macara au o transmisie hidraulică , eliminând majoritatea deficiențelor unui grup mecanic de antrenare.
Cu troliu electric individual (electromecanic)Forța de tracțiune către corpurile de lucru este transmisă prin intermediul unor frânghii (sau lanțuri) antrenate de trolii . Acționarea fiecărui troliu și a mecanismelor auxiliare este efectuată de un motor electric individual. O astfel de unitate este utilizată la minerit greu (inclusiv pe jos) și excavatoare industriale.
Acționat hidraulicLa excavatoarele cu acționare hidraulică ( excavatoare hidraulice ), forța asupra elementelor echipamentului de lucru este creată de cilindri hidraulici și motoare hidraulice . Motorul excavatorului antrenează pompa hidraulică, care creează presiunea fluidului de lucru în linia de presiune a sistemului hidraulic. Printr-un sistem de distribuitoare hidraulice , cavitățile cilindrilor hidraulici (motoare hidraulice) sunt conectate la liniile de lucru sau de scurgere ale sistemului hidraulic , ceea ce asigură deplasarea echipamentului de lucru. În poziția neutră (cu cavitățile cilindrilor hidraulici blocate), poziția echipamentului de lucru este fixă. Pentru a transporta excavatorul cu ajutorul unui remorcher, este posibil să transferați cilindrul hidraulic al brațului și motorul hidraulic al mecanismului de rotire în modul neutru de transport („plutitor”).
În prezent, se folosesc cu precădere excavatoarele hidraulice.
Echipament de lucruÎn URSS, excavatoarele electromecanice pentru minerit ( 8 metri cubi ) erau produse în principal de uzina Ural UZTM . La unele întreprinderi din țările CSI, acestea servesc până în prezent.
| Masini de constructii si drumuri | |
|---|---|
| terasare | |
| Ridicare si montare | |
| Pentru lucrul cu beton |
|
| Pentru lucrări de pavaj | |
| Auxiliar | |