Классификация экскаваторов, их технологическая характеристика и назначение

В настоящее время люди используют большое количество самой разнообразной техники. Такой тип техники, как экскаваторы, сейчас очень популярен. Так как значительно ускоряет земляные работы и не только. Классификация экскаваторов достаточно обширная и ее стоит рассмотреть.

Общая информация

Естественно, что прежде всего классификация осуществляется в зависимости от мощности агрегатов, а также их предназначения. Есть ряд машин, которые осуществляют все необходимые операции по порядку, а после этого повторяют их через равные промежутки времени. Такое оборудование относится к прерывным (цикличным) машинам. Общая классификация экскаваторов включает еще одну группу устройств. Но уже непрерывного действия. В свою очередь, цикличные экскаваторы бывают одноковшовыми, а непрерывного действия - многоковшовыми, скребковыми, фрезерными.

Далее стоит отметить, что одноковшовые и многоковшовые модели могут быть как сухопутными, так и плавучими. Классификация экскаваторов включает разделение сухопутных машин по способу их передвижения. Так, выделяют гусеничные, пневмоколесные, рельсовые и шагающие машины.

Классификация по разным признакам

Как упоминалось выше, у таких средств может отличаться ходовая часть. Помимо перечисленных, она так же может быть тракторной, использовать специальное или же комбинированное шасси, или автомобильный ход. Что касается принципа работы, то здесь классификация экскаваторов включает еще один вид, кроме цикличных и непрерывных - это вакуумные и вакуумно-всасывающие. Что касается их эксплуатационного предназначения, то в данном случае деление на классы осуществляется следующим образом.

Есть группа машин для шахтных работ, то есть для работы под землей. Есть категория строительных универсальных агрегатов. Кроме этих двух типов, в классификацию экскаваторов входят еще карьерные и вскрышные типы.

На настоящий момент принято различать несколько групп этого транспорта по их силовому агрегату. В данном случае экскаваторы могут иметь двигатель внутреннего сгорания, обычно дизельного типа, электрический двигатель, а также паровые двигатели. Хотя справедливо будет сказать, что последний тип применялся достаточно давно и сейчас фактически не используется.

Одноковшовые модели. Что представляют собой?

Если говорить о классификации одноковшовых экскаваторов, то можно выделить несколько основных признаков, по которым их разделяют на различные группы:

1. Возможность поворота рабочего органа вокруг опорной поверхности.
2. По типу используемого шасси для передвижения.
3. Тип используемого силового агрегата.
4. Тип механической передачи (привод для рабочего органа).

Сам по себе одноковшовый экскаватор - это цикличная землеройная машина, которая предназначается для разработки, то есть копания, перемещения и погрузки грунта. В качестве рабочего органа у таких агрегатов выступает подвижный ковш, который может иметь различный объем. Закрепляется он либо на стреле, либо на рукояти или канатах. Классификация одноковшовых экскаваторов одна из обширных, так как они являются наиболее распространенными. Широкое применение они получили в сфере строительства, а также в добыче полезных ископаемых.

Классификация по способу поворота

В данном случае оборудование может быть полноповоротным или неполноповоротным. В первом случае такие детали, как все рабочее оборудование, кабина машиниста, рабочий орган и двигатель, монтируются на специальной поворотной платформе, которая в свою очередь устанавливается на шасси. Крепление происходит при помощи специального опорно-поворотного устройства или просто ОПУ. Шасси получает возможность поворачиваться относительно этого устройства в любую сторону и на любой угол.

Так как назначение и классификация экскаваторов связаны, то есть от их предназначения зависит и тип выбранной машины, то в некоторых случаях выбирает неполноповоротный агрегат. В данном случае рабочее оборудование машины будет закреплено на шасси при помощи специальной поворотной колонки. Сама же колонка крепится к специальным поперечным направляющим. Такая конструкция позволяет перемещать колонку и установленное на ней оборудование вправо-влево. При этом есть возможность последующей фиксации, чтобы было удобно расположить ковш в нужном месте. У таких экскаваторов рабочий орган может вращаться под углом 45-90 градусов от его исходного положения.

Экскаватор на тракторном шасси

Первый вариант - навешиваемые на тракторы. В данном случае в качестве основного шасси используется трактор, обычно колесный. Все экскаваторное оборудование монтируется сзади или сбоку трактора (намного реже). Для этого у транспортного средства имеется специальная рама. Самой распространенной моделью является рабочее оборудование, навешиваемое на трактор класса 1,4. Объем ковша у него составляет от 0,2 до 0,5 м³.

Другие типы шасси

В некоторых случаях в качестве основного шасси может использоваться грузовой автомобиль. Обычно это модели, обладающие повышенной проходимостью. Они отличаются достаточно высокой скоростью перемещения, что отличает их от других моделей. Чаще всего они используются в тех сферах, где требуется высокая мобильность. Это могут быть спасательные операции, военная отрасль, иногда при строительстве дорог или во время очистки завалов.

Пневмоколесные экскаваторы обладают собственным специальным типом шасси, которое опирается на колеса с пневматическими шинами. Обычно такие модели принадлежат к полноповоротному классу. Скорость передвижения на таком шасси не более 30 км/ч, однако, их допускается буксировать грузовыми авто со скоростью до 40 км/ч. Что касается объемов ковша, то в данном случае диапазон показателей достаточно широкий от малых (0,04 м³) до тяжелых моделей с объемом по 1,5 м³.

Очень распространенными являются гусеничные модели. У таких машин специфическое шасси, которое выполнено в виде гусениц и имеет гусеничный движитель. Такие модели полноповоротные, а также обладают высокой проходимостью, благодаря специфическому шасси. Однако при этом скорость передвижения такого оборудования крайне низкая и составляет всего 2-15 км/ч. Обычно для их транспортировки используются специальные тягачи с прицепами. Если говорить о характеристиках ковша, то диапазон также начинается от 0,04 м³ и может достигать объемов карьерного оборудования, то есть 10 м³.

Кроме перечисленных типов, используются еще железнодорожные, плавучие или шагающие способы передвижения. Плавучие экскаваторы установлены на понтонах, железнодорожные используют в качестве шасси железную дорогу. А шагающие имеют специальную плиту, к которой крепятся лапы, используемые для перемещения.

Классификация многоковшовых экскаваторов

В данном случае важно отметить несколько следующих групп. Во-первых, разделение на разные группы осуществляется в зависимости от направления движения режущей кромки ковша. По этому признаку выделяют экскаваторы радиального, поперечного и продольного копания. Как и в случае с одноковшовыми, многоковшовые делятся на группы по конструкции рабочего органа, по типу шасси и прочему.

Подробное описание разных типов оборудования

Классификация экскаваторов непрерывного действия начинается с направления движения режущей кромки их ковша.

Если говорить об машинах с продольным копанием, то у них движение режущей кромки их ковша будет совпадать с направлением их движения. Обычно используется лишь для разработки узких траншей.

У агрегатов с поперечным типом копания, ковши движутся перпендикулярно относительно движения самой машины. Обычно используются для рытья котлованов, во время добычи полезных ископаемых.

Экскаваторы с радиальным копанием сильно отличаются от первых двух типов, так как у них движение ковша обусловлено поворотным вращением телескопической стрелы. В данном случае стоит сказать, что эта категория делится еще на две небольших подгруппы, в зависимости от способа крепления ковшей к стреле. Это могут быть цепные или роторные модели.

Разделение по другим признакам

Классификация роторных экскаваторов включает два вида машин. У первой группы рабочие элементы будут размещены по ободу ротора, у второй группы - на боковой поверхности ротора. В любом случае ковши будут закреплены на жестком роторе, а отгрузка грунта может производиться как из самих ковшей, так и при помощи специального транспортера.

У цепных моделей ковши крепятся к бесконечной цепи или цепям. Что касается отгрузки, то она осуществляется из самих ковшей, а форма направляющей цепи будет задавать профиль копания.

Что касается классификации по типу используемого шасси, то они могут быть только на гусеничном ходу или на пневмоколесах. Если говорить о классификации по приводам, то машины могут быть с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным типом.

Карьерные модели агрегатов

Классификация карьерных экскаваторов по сей день остается актуальной для изучения, так как полезные ископаемые все еще преимущественно добываются открытым способом, а значит, и такая техника остается востребованной. Сами по себе такие машины отличаются от остальных намного более крупными габаритами и размерами ковша, так как предназначены для работы с огромными объемами грунта.

1. Обычный карьерный экскаватор - ЭКГ. В данном случае означает, что техника установлена на гусеницы, а ее ковш смонтирован на канате.
2. Тип машины ЭГ. Что касается типа шасси, то он также гусеничным, однако вместо каната, здесь используется гидравлическая система для поднятия ковша.
3. ЭГО - карьерный экскаватор с установленной лопатой обратного типа.
4. ЭДГ - последний тип карьерной техники. Используется гусеничным тип шасси, а в качестве навесного рабочего органа выступает драглайн.

Технологические параметры

Классификацию экскаваторов и их технологические характеристики важно учитывать, так как это будет напрямую влиять на объем выполняемой работы. Естественно, что для изучаемой техники наиболее важной технологической характеристикой будет объем ковша. Для наиболее крупных этот показатель может достигать 50 м³. Кроме того, к примеру, для карьерных моделей, важную роль будет играть длина стрелы. Чем больше будет этот показатель, тем глубже может быть карьера, а потому у некоторых моделей длина стрелы доходит до 55 метров.

Другие основные характеристики можно рассмотреть на примере карьерных моделей.

Скорость перемещения для некоторых типов играет важную роль. Карьерные же модели перемещаются со скоростью 2,5 км/ч и это самые быстрые. Далее важным параметром будет ширина гусениц. У карьерных наибольший показатель составляет 24 метра. Рабочий цикл влияет на скорость проведения всех работ, а потому достаточно важен. Самый короткий цикл у карьерных экскаваторов составляет 50 секунд. Для городских моделей важным показателем будет давление, оказываемое на грунт. Экскаваторы карьерные давят на грунт с силой до 0,42 МПа.

Как видно, тема довольно сложная. Но разобраться в ней все же можно.