Обзор экскаваторов с прямой лопатой и их производителей


Экскаватор, во многих случаях, может оказаться единственной техникой, способной выполнить определенный фронт работ. В 95% случаев экскаваторные работы выполняются с использованием ковша. Типичным представителем данного класса землеройных машин является одноковшовый экскаватор, о котором и пойдет речь.

Типы рабочего оборудования экскаватора

Функциональность этой специализированной техники зависит от использования рабочего оснащения. Копание грунта – основная задача экскаватора. Ее решение обеспечивается оборудованием, которое называют основным.

К нему относятся:

  • механическая лопата (прямая и обратная);
  • грейфер;
  • ротатор ковша;
  • драглайн;
  • струг.

При выемочно-погрузочных работах экскаватор совершает цикличные действия. При этом задействована механическая лопата. Первая такая лопата была паровой, и запатентовали ее в 1836 году. Сейчас это устройство оснащают электрическим или дизельным приводом.

Прямая и обратная лопаты схожи по принципу действия, но каждая из них имеет свое предназначение.

Прямая лопата имеет жесткую связь с ковшом и предназначена для копания грунта перед собой или немого выше уровня расположения экскаватора. Ковш прямой лопаты прикреплен к рукояти, которая в свою очередь закреплена шарнирами на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе. У экскаваторов на гидравлике ковш закреплен подвижно. Его разгрузка происходит через опрокидывание с использованием гидроцилиндров. Механические экскаваторы не меняют положение ковша относительно рукояти. Выгрузка происходит через открытие днища.

Основными элементами рабочего оборудования прямой лопаты являются стрела экскаватора и его рукоять.

Фото рабочего оборудования экскаватора — прямая лопата


Существует маятниковый и напорный вид прямых лопат. Рукоять маятниковой лопаты совершает лишь маятниковое движение по отношению к стреле.

Погрузка осуществляется на транспорт, иногда в отвал. Разгрузка в отвал крайне усложнена через особенности конструкции прямой лопаты.

Рабочий цикл представлен несколькими фазами:

  • копание грунта;
  • поворот и установка положения ковша над точкой выгрузки;
  • обратный поворот ковша;
  • установка ковша в исходное положение.

От времени, которое требуется для проведения каждой из этих операций, зависит длительность всего цикла. В конечном счете, на производительность экскаватора влияют мощность машин, тип грунта и угол поворота лопаты.

Почему арендовать экскаватор выгоднее, чем покупать?

Все дело в высокой цене экскаватора. Если эти машины необходимы вам для разовых или нерегулярных работ, то намного выгоднее оформить аренду экскаватора, чем приобретать эту спецтехнику. Вам не придется тратить огромные деньги на покупку данных машин, оплата ведется почасовая, вы можете арендовать экскаватор на столько, сколько вам нужно: на несколько часов, на день, на неделю или даже месяц.

Кроме того, вам не нужно будет вкладываться в ремонт машины, обеспечивать место для ее хранения, заниматься ее техобслуживанием, нанимать экскаваторщика и оплачивать налоги. Вы просто заключаете договор на необходимый срок и получаете полностью исправное спецсредство для проведения конкретных типов работ. Экскаваторы поставляются вместе с квалифицированным водителем, который имеет необходимые допуски на работу и качественно выполняет свои обязанности.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях: Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Сфера применения эскаваторов с прямой лопатой

Применяются экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, при планировке, разработке и выравнивании площадок на:

  • слабых;
  • средних;
  • плотных грунтах.

В основном это такие виды разработок грунта в выемках, как:

  • рытье котлованов для фундаментов в промышленном и гражданском строительстве;
  • дорожное строительство;
  • карьерные разработки и вскрышные работы;
  • копание траншей.

Если прямая лопата предназначена для выемки грунта «от себя», то обратная копает «на себя». И работать такая лопата может только с породами, расположенными ниже уровня стоянки.

Существует также универсальная лопата. Это рабочее оборудование, смонтированное из совместного узла прямой и обратной лопаты.

Komatsu

Японская компания Komatsu – мировой лидер производства различной строительной техники. На рынке представлены колесные и гусеничные экскаваторы этого производителя. Отдельно выделяют мини экскаваторы Komatsu.

Гусеничные экскаваторы характеризуются малым давление на почву и высокой проходимостью. Это преимущество позволяет пользоваться ими в местах, недоступных для колесной техники, а также в болотистой местности и на слабых грунтах. Детальные технические характеристики и особенности представлены в таблице.

Таблица 1. Гусеничные экскаваторы Komatsu

Модель экскаватораЭксплуатационная масса, тВместимость ковша (SAE), м?Мощность двигателя, (кВт)Высота выгрузкиМощность на маховике, кВт/л.с.Максимальный вылет стрелыГлубина выемки, м
Komatsu PC600573,72948,2125 / 168103,4
Komatsu PC750764,53348,1338/45410,13,2
Komatsu PC12501106,54798,7485/65112,73,5
Komatsu PC1800180116689,6676/180013,13,22
Komatsu PC3000253209269,5940/126013,43,9
Komatsu PC400037028137910,31400/187515,13,9
Komatsu PC550050034185314,41880/252016,73,0
Komatsu PC8000700482956103000/402015,73,3

На фото Komatsu PC3000

Колесные экскаваторы используют в коммунальном хозяйстве, при ремонте теплотрасс, водопроводов, а также проведения различных земляных работ. Пневмоколесный ход позволяет этой тяжелой технике передвигаться дорогами общего пользования. Скорость передвижения у них на высоте, что дает возможность быстро перемещаться между объектами. Производительность этих машин позволяет справляться со сложными задачами в сжатые сроки. Характеристики этой техники представлены в таблице.

Таблица 2. Технические характеристики колесных экскаваторов Komatsu

МодельМасса, кгЕмкость ковша, м?Мощность двигателя, кВтГлубина копания, мГабаритные размеры, м
PW 160-7164700,2-0,97905,428,29/2,5/3,5
PW 180-7184100,38-1,131075,38,9/2,5/3,995
PW 200-7208600,48-1,681185,49,43/2,54/3,9
PW-220-7216500,48-1,681185,49,44/2,785/3,909

Komatsu PW-220-7

Для городских или дачных условий востребована малогабаритная техника Komatsu. Компания предлагает целый ряд мини-экскаваторов, собранных на заводах Японии и Китая. Масса моделей зависит от комплектации и колеблется от 3,7 до 6,3 тонн. В пользу такой техники говорят преимущества мини версий экскаваторов.

Такие как:

  • джойстиковое управление;
  • удобная откидывающаяся кабина;
  • гидравлическая система CLSS;
  • автоматическое переключение скоростей;
  • уменьшенный радиус разворота платформы.

В наружной обшивке присутствуют резиновые компоненты. Характеристики мини техники Komatsu приведены в таблице.

Таблица 3. Технические характеристики мини-экскаваторов Komatsu

Технические параметрыPC35MR-2РC50MR-2
Эксплуатационная масса, кг3580-40254765-5255
Мощность двигателя, кВт21,729,4
Глубина копания, мм (стандартная и удлиненная рукоять)3170/35103800/4160
Транспортная скорость, км/ч2,8-4,62,8-4,6
Ширина гусеничного хода, см17401960

Компактные размеры не помешали производителю оборудовать удобную и функциональную кабину для оператора. Этого удалось добиться благодаря применению конструкторами современных принципов эргономики.

Komatsu – это надежная техника, способная работать при разных температурах и в сложных условиях. Ее отличает высокая производительность, низкое потребление топлива, а также соответствие современному экологическому стандарту.

Гидравлика и тип двигателя

Гидравлическая система незаменима для повышения уровня производительности. При этом все остальные потери становятся значительно ниже. Рабочий процесс происходит точно и максимально быстро.

Что касается двигателя, то он здесь 6-цилиндровый, работает на дизельном топливе. Обеспечивает бесперебойность рабочего процесса, а также длительность эксплуатационного срока. Обслуживание обычно не вызывает особенных проблем. Машина снабжается предпусковым подогревателем, который необходим для того, чтобы осуществлять нормальный запуск механизма в условиях низких температур.

Caterpillar

Американская компания Caterpillar поставляет на рынок спецтехники колесные, а также гусеничные экскаваторы.

Производитель специализируется на производстве экскаваторов различных типоразмеров:

  • мини;
  • малый класс;
  • средний класс;
  • крупный класс.

Модели с прямой лопатой предназначены для разработки пород над уровнем стоянки. Он объединяют, преимущественно, технику компактных размеров.

Производство экскаваторов с прямой лопатой сокращается во всем мире. Их место занимают универсальные машины, сочетающие в себе экскаватор и ковш — то есть имеют обратную лопату и фронтальный погрузчик.

Таблица 4. Технические характеристики экскаваторов Caterpillar с прямой лопатой

МодельМасса, тЕмкость ковша, м3Модель/Мощность двигателя, (кВт)Высота выгрузки, мМаксимальный вылет стрелы, мГлубина выемки, м
Caterpillar 5090В83,85,2Caterpillar 3406С (319)8,210,22,8
Caterpillar 5130В1819-11Caterpillar 3508В (597)1012,53,1

Caterpillar 5090В


Емкость ковша экскаваторов с прямой лопатой, обычно больше 4 м3. Они, в основном, используются на разработках скальной породы и руд.

Рис. 1. Погрузка грунта в автосамосвалы экскаватором с прямой лопатой при боковом забое

Работа прямой лопатой при погрузке в транспорт может производиться двумя основными способами: а) боковым забоем, когда транспортные пути располагаются сбоку экскаваторной проходки; б) лотовым забоем, при котором транспорт подается сзади экскаватора по дну образуемой выемки.

Рис. 2. Лобовые забои: а — при ширине проходки менее 1,5 R; б— при ширине проходки 1,5—1,9 R

Первый способ обеспечивает более высокую производительность чем второй, поэтому он применяется чаще.

Наиболее распространенной разновидностью бокового забоя экскаватора с прямой лопатой является такой забой, в котором ведется работа с погрузкой грунта в транспорт на уровне стоянки экскаватора. На этой фигуре (и в дальнейшем) R — наибольший радиус резания в м, a Rcm— наибольший радиус резания на уровне стоянки экскаватора в м. Применяются также боковые забои, в которых грунт грузится в транспорт, расположенный несколько выше уровня стоянки экскаватора. Такие моделей (Э-258, Э-505, ОМ-202 и др.). Так, например, при рытье котлованов шириной около 2,5 R новаторы-экскаваторщики работают с перемещением экскаватора по зигзагу.

Рис. 3. Лобовой забой с выгрузкой грунта в транспорт, движущийся по бровке

Рис. 4. Уширения лобового забоя при перемещении экскаватора по зигзагу

Рис. 5. Уширенный трехступенчатый поперечно-лобовой забой

Выемки шириной до (3,0 3,5) R в отдельных случаях можно разрабатывать, применяя трехступенчатый поперечно-лобовой забой.

Приемы работы прямой лопатой

Для увеличения производительности экскаватора рекомендуется применять следующие приемы работы.

Перед началом работы экскаватор следует установить строго горизонтально для того, чтобы уменьшить износ зубчатого венца и центральной цапфы. При этом гусеницы должны опираться на грунт по всей своей длине, чтобы машина была устойчива и не стремилась откатиться назад при работе.

Рис. 6. Образование в забое козырька при работе прямой лопатой

Разработку забоя нужно начинать со стороны выгрузки ковша. Это позволяет начинать поворот сразу же после заполнения ковша и совмещать его с подъемом ковша. Опускание ковша в забой при этом совмещается с обратным поворотом. Необходимо учитывать также расположение подъездных путей: транспорт должен всегда подаваться со стороны пульта управления, чтобы машинист видел его положение во время разгрузки. Если грунт сыпучий, то черпание вначале нужно производить только на половину ширины ковша, чтобы грунт не осыпался на подъездные пути. После трех-четырех таких черпаний можно переходить на нормальную работу.

Сначала разрабатывают нижнюю часть забоя, используя полную силу напора. При этом происходит осыпание породы с верхней части забоя и наполнение ковша улучшается. При небольшой высоте забоя ковш нужно заполнять в два приема. Если высота забоя меньше трехкратной высоты ковша, можно для увеличения угла резания переставить тяги крепления ковша и рукояти.

В начале копания угол между рукоятью и вертикалью при закидывании ковша устанавливают не менее 10°, так как при меньшем угле врезание ковша в грунт будет затруднено. Время заполнения ковша нужно сокращать за счет резания грунта толстой стружкой, а ковш поднимать лишь на высоту, обеспечивающую его заполнение.

При работе в забое необходимо следить за тем, чтобы не образовывались призмы обрушения, так называемые козырьки (рис. 35). В тех случаях, когда они все же появляются, их следует немедленно обрушивать ковшом или заостренным бревном, вставленным в ковш. Необходимо стремиться работать на неполном вылете рукояти. Особенно не рекомендуется подводить ковш на разгрузку на предельном вылете рукояти и на предельной высоте выгрузки, так как в этом случае время на опорожнение ковша увеличивается. Однако при черпании сыпучих грунтов нужно работать на максимальном вылете рукояти во избежание заваливания экскаватора при обрушении верхних слоев грунта. В тяжелых грунтах следует применять средний и малый вылеты рукояти, что позволяет увеличивать толщину стружки и набирать ковш «с шапкой». Работа на средних вылетах в легких грунтах позволяет сократить цикл экскавации.

Место остановки автомашин под погрузку надо отмечать вешками или укладывать упорный брус для их задних колес. Это позволит работать на одном и том же вылете рукояти и с наименьшим углом поворота.

Большое значение имеет также правильная работа на рычагах управления. Рычаги необходимо включать несколько раньше, чем это требуется для того или иного рабочего движения, так как от движения рычага до включения механизма проходят доли секунды. Это позволяет экономить на одном цикле до двух секунд и повысить производительность экскаватора на 10—12%. Кроме того, машинист должен стремиться совмещать рабочие движения: поворот с подъемом или опусканием и с движением рукояти вперед или назад. У опытного машиниста все элементы цикла плавно переходят один в другой, сливаются друг с другом. Не должно быть пауз (перерывов) между наполнением ковша и началом поворота на выгрузку, между концом разгрузки и обратным поворотом в забой. Напор на грунт для врезания в него ковша должен начинаться немного раньше, чем ковш ляжет на грунт, а подъем —одновременно с началом касания ковшом грунта.

Показателями правильной работы экскаватора являются плавательных работах емкость ковша драглайна обычно не превышает 1 м3.

Подготовка забоя при работе с драглайном производится так же, как и при работе с прямой лопатой. Очищается и выравнивается место стоянки экскаватора и та полоса, по которой будет перемещаться транспорт. Колышками и вехами размечаются контуры забоя, а также места стоянки экскаватора и транспорта (самосвалов или прицепов).

Рис. 7. Уширенный забой драглайна с поперечно-торцовым перемещением экскаватора

Разработка грунта драглайнами может осуществляться следующими двумя основными способами: а) торцовыми забоями, с перемещением экскаватора в пределах полосы, на которой производится выемка грунта; б) боковыми забоями, с перемещением экскаватора за пределами этой полосы. При торцовых забоях можно работать с небольшим средним углом поворота стрелы и получать довольно широкие, симметричные выемки с крутыми боковыми откосами. Ширина боковых забоев невелика, она практически не превышает 0,7 —0,8 R, но в этом случае выгрузку грунта можно производить на значительное расстояние от выемки. Выбор способа разработки зависит от типа и размеров земляного сооружения (выемка, канал, котлован, насыпь и т. д.)

Для разработки выемок шириной до 1,2—1,3 R с двусторонней укладкой грунта в отвалы и выемок шириной до 1,7—1,8 R с погрузкой грунта в транспорт, подаваемый по обеим сторонам выемки, целесообразно применять торцовый забой с установкой экскаватора по оси проходки. Если отвал или подача транспорта односторонние, драглайн для уменьшения угла поворота следует устанавливать со смещением в сторону отвала или транспортного пути.

Выемки шириной более 1,2—1,3 R при укладке грунта в отвал и более 1,7—1,8 R при погрузке грунта в транспорт за один проход драглайна по прямой отрыть нельзя, поэтому передовики-экскаваторщики предложили новые способы работы, позволяющие увеличить ширину проходки. К этим способам относится работа с перемещением экскаватора по зигзагу и с поперечно-торцовым перемещением.

Приемы работы драглайном

Для увеличения производительности экскаватора, оборудованного ковшом драглайна, следует применять следующие приемы работ.

При установке экскаватора в забое нужно учитывать направление ветра, особенно если местность открытая. Желательно, чтобы ветер дул в заднюю или в боковую стенку кузова, так как при таком положении песок и мелкие частицы грунта не будут попадать в лицо машинисту или засыпать экскаватор.

Работу драглайном следует начинать со стороны отвала и сразу на полную глубину выемки, а загрузку ковша нужно производить на возможно более коротком пути, причем ковш должен двигаться без рывков и заглублений. Глубина резания регулируется высотой крепления тяговых цепей на ковше. При тяжелых грунтах цепи крепятся к нижним отверстиям тяговой проушины ковша, при легких грунтах — к верхним.

Подъемный канат при черпании не должен провисать, чтобы ковш можно было поднять сразу после заполнения. Не рекомендуется также подтягивать ковш слишком близко к экскаватору, так как образующийся при этом валик из грунта загрязняет гусеничный ход и препятствует передвижению экскаватора.

В интервалах между подходами транспорта под погрузку следует набирать грунт в отдаленных точках забоя, увеличивая радиус действия драглайна забрасыванием ковша (работа с закидкой). Закидка ковша достигается его подтягиванием с последующим выключением тормоза тягового барабана. Во избежание перевертывания ковша во время его забрасывания тяговый канат не следует слишком сильно стравливать с лебедки. Следует иметь в виду, что закидка ковша увеличивает радиус действия экскаватора, но одновременно удлиняет продолжительность цикла, поэтому ее не следует применять без особой необходимости.

Разработка забоя должна вестись при наименьших возможных углах поворота, причем для сокращения цикла, операции подъема ковша и поворота экскаватора на выгрузку нужно совмещать по времени. Ковш при этом должен плавно, без рывков отделяться от грунта и переноситься к месту разгрузки с несколько приподнятыми зубьями, что предотвращает рассыпание грунта. При повороте ковш не следует поднимать слишком высоко.

Разгрузка ковша выполняется между двумя операциями: поворотом на выгрузку и поворотом в забой. Поворот экскаватора и опускание ковша в забой также необходимо максимально совмещать по времени. При повороте в забой следует одновременно производить забрасывание ковша с тем, чтобы к концу поворота он находился в положении, из которого можно начинать набор грунта. Разгрузку ковша в транспорт следует производить с минимальной высоты, чтобы не повредить кузов автомашины и не задевать ковшом бортов. Включать тормоз поворотного механизма следует немного раньше, чем ковш достигнет места разгрузки. При этом ковш по инерции движется к автомашине и разгружается коротким выключением тормоза тягового барабана.

При работе в отвал разгрузку нужно производить на ходу. Если угол поворота на выгрузку составляет не менее 140°, то поворот обратно в забой нужно производить в том же направлении без реверсирования поворотного механизма. Экскаватор при этом делает поворот на 360°. Благодаря отсутствию потерь времени на торможение и разгон поворотной платформы, экономия времени в этом случае составляет 10—12% от продолжительности цикла.

Работа экскаватора с оборудованием обратной лопаты

Оборудование обратной лопаты устанавливается на экскаваторах с ковшом емкостью только до 0,65 м3,так как экскаваторы с большей емкостью ковша недостаточно устойчивы при работе. Обратная лопата применяется при разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора (рытье котлованов, траншей, каналов и т. п).

Забои для экскаваторов с обратной лопатой так же, как и для экскаваторов, оборудованных ковшом драглайна, делятся на две основные группы —торцовые и боковые. Чаще всего применяются торцовые забои, так как этим способом можно отрывать узкую Длинную траншею, что при городском и промышленном строительстве является основным назначением обратной лопгггы.

При рытье узких траншей экскаватор устанавливается по ее оси. При работе в отвал ширина траншеи достигает 0,7—0,8; при работе в транспорт с односторонней выгрузкой она может быть доведена до 1,2 R, а с двусторонней —до 1,5 R. Для дальнейшего увеличения ширины траншеи экскаватор передвигают не по оси траншеи, а зигзагообразно: он ставится то у одного края траншеи, То У другого. Такая организация работы позволяет производить разгрузку ковша равномерно на обе стороны траншеи и обеспечивает нужные размеры откосов.

Боковые забои применяют в тех случаях, когда по условиям работы разгрузка должна производиться только в одну сторону. При этом экскаватор устанавливают параллельно оси траншеи, а черпание производят перпендикулярно оси. Угол поворота при выгрузке несколько увеличивается. Выгрузку нужно производить в сторону, противоположную передвижению экскаватора. При боковом забое профиль траншей получается несимметричным, так как происходит недобор грунта у противоположной стенки и подрезание ближней стенки. При таком способе работы экскаватор нельзя устанавливать слишком близко к краю траншеи во избежание осыпания и обвала грунта.

Обратная лопата, как и драглайн, широко применяется при мелиоративных работах для очистки и углубления старых оросительных каналов, а также для рытья новых. Очистку и углубление каналов следует производить вниз по течению, чтобы не образовывалась запруда, так как в этом случае течение воды будет намывать грунт и сводить на нет работу экскаватора. Если же воды в канале нет, то черпание следует вести в направлении к воде. При рытье новых оросительных каналов необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации их придется часто очищать, поэтому отвал грунта следует производить возможно дальше от края канала.

Doosan

Компания Doosan Infracore — единственный производитель в мире, наладивший серийный выпуск гусеничных экскаваторов, оснащенных прямой лопатой с ковшом, объемом от 2,16 до 3,5 м. Подробней характеристики описаны в таблице.

Таблица 5. Технические характеристики экскаваторов Doosan с прямой лопатой.

МодельМасса, тЕмкость ковша, м3Модель / Мощность двигателя, (кВт)Высота выгрузки, мМах. вылет стрелы, мМах. высота черпания, мОсобенности конструкции ковша
S 340 LC372,16DE-12TIS (184)68,99с разгрузкой и опрокидыванием
S 340 LC.137,02,16DE-12TIS (184)6,78,49с донной загрузкой
S 420 LC46,02,6DE-12TIS (210)6,39,59,8с разгрузкой и опрокидыванием
S 420 LC.146,02,6DE-12TIS (210)799,8с донной разгрузкой
S 470/ 500 LC55,03,5DE-12TIS (245)7,21010,5с разгрузкой и опрокидыванием
S 470/ 500LC.155,03,5DE-12TIS (245)7,59,510,5с донной разгрузкой

DOOSAN S 470 LC

Остро востребована на рынке инновационная разработка компании – гусеничный экскаватор, имеющий прямую лопату Doosan S 500LC-V SFS.

Он позволяет проводить выемку грунта на значительной глубине.

Рыхлитель механический и гидравлический:

Рыхлитель механический и гидравлический – это оборудование, в чьи задачи входит:

– разработка твердых пород, мерзлого грунта;

– демонтаж строений;

– разрушение асфальто-бетонного покрытия.

Конструкция рыхлителя имеет различия в зависимости от типа привода:

механический рыхлитель. Это монолитный стальной груз, нижняя часть которого выполнена в виде клина или пики (клин-баба), закрепленный на рукояти канатами. Посредством натяжения происходит поднятие рыхлителя на высоту от 3 до 6 метров, после чего он свободно падает вниз на расторможенном канате под действием силы тяжести. Вес клин-бабы варьируется в пределах 0,5-6 тонн,

гидравлический рыхлитель. Это молот-рыхлитель, заменяющий на рукояти ковш. По сути, представляет собой отбойный молоток, управляемый гидроцилиндрами. Гидрорыхлители – современная разновидность механического рыхлителя, выполняющая одновременно две функции: клыка-рыхлителя и гидромолота. Повышение производительности стало возможным благодаря сочетанию вибрации и действия однозубого механического устройства, что позволило беспрепятственно проникать в самые твердые слои земли за счет преобразования вибрации в ударную силу.

Еще один виды рыхлителя – дизель-молот, предназначенный для забивания свай в землю.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]