Землеройные работы применялись во все времена. Это трудоемкое дело используется и сегодня. Но выполнять работу стало проще, потому что появились различные виды экскаваторов. Это специальные машины с ковшом для выемки грунта. Первые их конструкции принадлежат Архимеду. Использовались эти машины для расчистки каналов. Все движения экскаватор совершал с помощью человеческих сил. Применялись для этого и животные.
В 1843 году в Америке был создан агрегат с паровым двигателем. Изготовителем его стал Джеймс Отис. Мощность машины, построенной этим инженером, составляла 15 л. с. Экскаватор заменял 50 землекопов. Его использовали на строительстве Суэцкого канала, первой железной дороги в России. Но труд крепостных работников обходился дешевле, экскаваторы передали на Урал для выполнения вскрышных работ.
Какие бывают экскаваторы
Сегодня без механических землекопов нельзя обойтись нигде. Используются маленькие машины и агрегаты-гиганты, с одним ковшом и с несколькими, на резиновом ходу и на гусеницах. Даже инженер-механик может назвать их не все. Они существуют для подземных работ, для снятия плодородного слоя, для работ на дне водоемов. Послушные машины работают на стройках. У них бывает гидропривод и ломающаяся стрела. Агрегаты снабжаются отвалом и выполняют функции бульдозера. Есть погрузчики, которые ковшом берут материал и бросают его через себя.
Для специалистов существует классификация экскаваторов. В ней кратко описаны все типы экскаваторов по назначению, мобильности и по другим характеристикам.
По назначению
Большинство агрегатов относятся к универсальным машинам. Их можно увидеть почти каждый день.
Следующая категория - экскаваторы-погрузчики. Они оснащены ковшом-коробом, способным опрокидываться. Комплектуются и ковшом-лопатой. Это устройство имеет откидное или цельное днище. Экскаваторы могут оснащаться грейфером, транспортером, бункером-дозатором. Погрузчики способны высыпать из ковша нужный объем груза, чтобы не перегрузить автомобиль.
Выбор экскаватора не ограничивается перечисленными видами. Существуют крупные карьерные агрегаты, весящие сотни тонн. Они используются на вскрышных и добывающих работах. Ряд специальных машин включает в себя механизмы спасательные и подземные, подводные и болотоходы, железнодорожные, машины-разрушители и другие виды. Область их применения распространяется на многие отрасли хозяйства.
Дополнительное оборудование, которым снабжаются агрегаты, рыхлят твердый мерзлый грунт, разрушают строительные конструкции и старый асфальт, корчуют пни, выполняют функции подъемного крана.
Большую помощь оказывают экскаваторы, копающие узкие траншеи для прокладки труб и кабелей. Наиболее распространенным является траншеекопатель ЭЦУ-150.
По мобильности
По мобильности эта техника подразделяется в зависимости от способов ее передвижения. Распространены следующие виды землечерпальных машин:
- самоходные;
- полусамоходные;
- ограниченно-самоходные;
- полноповоротные;
- неполноповоротные.
Самоходные машины с одного объекта на другой перемещаются своим ходом. Они имеют небольшой вес, оснащаются пневматическими колесами, быстро передвигаются по дорогам. Полусамоходные экскаваторы чаще всего имеют гусеничный ход, позволяющий передвигаться только в зоне выполнения работы. Для перемещения их на большие расстояния используется специальная техника.
К ограниченно-самоходным относятся экскаваторы, которые в зоне выполнения работы передвигаются по рельсам или по другим специально проложенным путям. Полноповоротная машина способна поворачиваться вокруг своей оси на 360˚. Неполноповоротные - только влево и вправо.
По типу ходовой части
Ходовая часть землеройной техники бывает разная. Экскаватор иногда навешивается на готовые шасси от трактора или автомобиля. Они могут быть гусеничными и колесными. Подбор экскаватора можно делать согласно следующей квалификации:
- гусеничные машины;
- рельсовые;
- шагающие механизмы;
- катковые;
- плавающие агрегаты;
- подземные.
К гусеничным машинам относится большинство механизмов, работающих в строительстве. Рельсовые средства - это портовые экскаваторы и краны на их базе, железнодорожные и карьерные машины. Шагающие заняты на вскрышных работах, на добыче полезных ископаемых. Катковые сегодня практически не используются нигде. К плавающим агрегатам относятся некоторые разновидности одноковшовых экскаваторов, многоковшовые экскаваторы, рыхлящие драги и эрлифтовые сооружения. Подземные машины перегружают добытую породу в кузова самосвалов и в железнодорожные вагоны.
В своем названии экскаваторы имеют буквы, означающие тип ходовой части:
- Г - гусеничные машины;
- ГУ - гусеничные со специальной опорой, рассчитанной для работы на грунтах со слабой несущей способностью;
- П - пневмоколесные самоходные агрегаты;
- Ш - устройства, установленные на автомобильное шасси;
- Тр - на тракторном шасси.
Эти данные помогут в выборе экскаватора-погрузчика и другой землеройной техники.
Читайте также:
По приводу рабочего органа
Рабочий орган приходит в движение за счет механической тяги. Они постепенно уходят из использования. Широко распространенная система приводов - гидравлическая. Такими приводами пользуются практически все экскаваторы среднего и малого класса. Тяжелые машины применяют дизель-электрическую тягу. Сверхтяжелые агрегаты подключаются к линиям электропередач.
Прямая лопата в качестве рабочего органа работает на грунте, расположенном выше уровня агрегата. Разработка его идет от экскаватора и применяется на погрузке, на добыче полезных ископаемых. При гидравлическом приводе ковш опрокидывается, при механическом - открывается его дно.
Обратная лопата применяется при работе на грунте, лежащем внизу. Работает ковш к экскаватору. может использоваться для проведения погрузочных работ. Устройства, имеющие ротатор ковша, совмещают работу прямой и обратной лопатой. Ковш при этом может переворачиваться.
По рабочему циклу
По рабочему циклу оборудование классифицируют на агрегаты непрерывного действия и циклические. К аппаратам непрерывного действия относятся многоковшовый роторный, цепной экскаватор, с дисковой фрезой. Цепные агрегаты часто называют траншейными канавокопателями. Циклическим действием отличаются одноковшовые землеройные агрегаты. Это самые распространенные и универсальные машины. Их можно разделить на группы:
- Особо легкие машины. Они весят до 3 тонн, оснащены ковшом емкостью до 0,1 м³.
- Первая легкая группа. Вес - 5-6 т. Мощность двигателя - до 50 л. с. Ковш емкостью 0,15-0,4 м³.
- Вторая легкая группа. Вес агрегатов - 8-9 т. Мощность двигателя - до 60 л. с. Емкость ковша - 0,25-0,6 м³.
- Первая средняя. Машины весом до 12 т. Их мощность - до 80 л. с. Вместимость ковша - до 1 м³.
- Вторая средняя. Общий вес от 19 до 30 т. Агрегаты оснащены моторами в 80-130 л. с. Ковш имеет емкость 0,65-1,6 м³.
- Первая тяжелая группа имеет вес до 40 т, мощность - от 100 до 200 л. с. Ковш вмещает в себя до 2,5 м³ грунта.
- Вторая тяжелая. Вес - до 60 т. Мощность - до 350 л. с. Объем ковша - до 4 м³.
- Первая особо тяжелая имеет вес до 100 т, мощность мотора до 500 л. с., ковш емкостью до 6,3 м³
- Вторая особо тяжелая. Вес каждого агрегата составляет 100-160 т. Двигатели мощностью 400-800 л. с. Обеспечивают работу с ковшом емкостью до 10 м³.
Существуют и более тяжелые экскаваторы. Все существующие землеройные машины имеют конструкции, несущие ковш, разных систем. Есть установки с качающейся мачтой. К ней на тросах прикреплен ковш. Все действия ковша производятся за счет тросовых тяг. Эта конструкция имеет свое название - драглайн. Такие агрегаты применяются при выполнении вскрышных работ. Механизмы с телескопической стрелой, устроенной по подобию стрелы автокрана, используются редко. Применяются они в тех случаях, когда нужна особая прочность стрелы.
Шарнирную стрелу использовал еще инженер Отис. Она громоздкая, но подвижная и обладает высокой прочностью. Ею оснащаются тяжелые экскаваторы.
Речные экскаваторы
Речной экскаватор представляет собой разновидность плавучей техники. Используется при работах по углублению русла канала или реки, для добычи с речного дна песка или гравия, для очистки водоема от отложений ила. Агрегат располагается на специальных понтонах и оснащается механической лопатой. Работает подобное устройство с лежащим ниже собственного уровня грунтом. Используются для добычи речного песка агрегаты с удлиненной стрелой. Но длиннорукий плавающий экскаватор дорого стоит, это сказывается на окончательной цене добытого строительного материала.
Машина с помощью мощных насосов засасывает песок, лежащий на дне. Следующая стадия - его загрузка на баржи и отправка к месту назначения. Устройства для добычи песка состоят из корпуса и понтонов или свай. На корпусе закрепляются остальные механизмы. На понтонах или сваях располагается весь корпус чистилки речного дна. В центре находится палубная надстройка со всем оборудованием. Главная его часть - рыхлитель. Силовая установка - двигатель. Он бывает дизельным, дизельно-электрическим или электрическим.
Стрела помогает перемещать рыхлитель, который опускается и поднимается лебедкой. Оборудование, снабжающее амфибию водой для промывки песка, выполняет вспомогательные функции. Для эффективности работы агрегат должен обладать характеристиками:
- простой сборкой и разборкой;
- быстросъемной плавучей основой;
- высокой производительностью.
Землечерпальные машины предназначены для перемещения и погрузки песка, для разрыхления прочных грунтов. Они бывают черпаковыми и рефулерными, шаландовыми и лонгукулуарными. С их помощью чистят дно рек и прудов, производят ремонт речных судов.
Мини-экскаваторы используются там, где не всегда пройдет даже мелкое судно на Руси: в речных заливах, на мелких речках и небольших прудах. Эти механизмы можно арендовать или купить. Распространенные марки в России:
- Краб. Компактный агрегат, который можно транспортировать в кузове небольшого автомобиля Газель. Производится в Вологде.
- Пескарь. Этот мини-земснаряд более тяжелый, имеет понтонную основу. Его вес - 1,5 т.
- Пиранья изготавливается в Америке. Все оборудование установлено на катамаране. По водоему передвигается с помощью бензинового мотора. Для намыва небольшого пляжа ему требуется несколько часов.
Владельцам прудов, занимающимся разведением рыбы, приобретение мелких земснарядов принесет большую пользу.