Назначение и классификация одноковшовых экскаваторов. Виды сменного рабочего оборудования.

Экскаватор – основной тип землеройных машин, применяемых для производства земляных работ и добычи полезных ископаемых при открытой разработки месторождений.

Все экскаваторы разделяются на две группы: одноковшовые – периодического или циклического действия и многоковшовые – непрерывного действия.

Одноковшовые экскаваторы являются универсальными машинами многоцелевого назначения. Их широко применяют на различных земляных работах для разработки карьеров строительных материалов, на погрузке в транспорт сыпучих и кусковых материалов, а с помощью сменного оборудования ими осуществляют различные мелиоративные и строительные операции. Универсальные экскаваторы классифицируют по номинальной вместимости ковша – размерной группе, конструкции ходового оборудования, возможности вращения поворотной части, типу привода, исполнению и виду рабочего оборудования.

Следует отметить, что универсальные одноковшовые экскаваторы унифицированы со стреловыми кранами по отдельным элементам ходового оборудования, трансмиссии и рабочему оборудованию.

Одноковшовые экскаваторы бывают универсальными строительными (вместимостью ковша 0, 15…2, 5 м³ и 2, 5…4 м³), вскрышными (6 м³ и выше) и туннельными. В мелиоративном и дорожном строительстве применяют в основном универсальные экскаваторы с ковшом вместимостью до 3, 2 м³.

По ходовому оборудованию одноковшовые экскаваторы разделяют на гусеничные, пневмоколесные на специальном шасси, на шасси грузовых автомобилей массового производства, на тракторах (навесные) и др.

По возможности вращения поворотной части экскаваторы бывают: полноповоротными, с вращением поворотной части вокруг вертикальной оси, и неполноповоротными, угол вращения которой ограничен (для навесного оборудования смонтированного на тракторах).

По типу привода механизмов экскаваторы разделяют на одномоторные и многомоторные.

Для одноковшовых экскаваторов принята определенная буквенная индексация (ЭО). После буквенного индекса следует цифровое обозначение модели. Первая цифра указывает размерную группу экскаватора (вместимость ковша, мощность двигателя, эксплуатационная масса экскаватора). Вторая цифра указывает на тип ходового оборудования (гусеничное, пневмоколесное, самоходное шасси и др.) Третья – исполнение рабочего оборудования (с гибкой, жесткой или телескопической подвеской). Четвёртая – порядковый номер модели данного типоразмера экскаватора. При модернизации после цифрового обозначения добавляют буквы, по порядку алфавита.

Например, индекс ЭО-4121А обозначает: экскаватор одноковшовый, 4 – размерная группа экскаватора, 1 – гусеничное ходовое оборудование, 2 – с жёсткой подвеской рабочего оборудования, 1 – первая модель, А – первая модернизация.

Универсальность экскаваторов, их многоцелевое назначение обеспечивается применением различных видов сменного оборудования.

Прямая и обратная лопата. Рабочее оборудование для разработки грунта выше уровня стоянки с укрепленным на напорной рукояти ковшом, копающим в направлении от экскаватора, называют прямой лопатой. У маятниковой прямой лопаты рукоять совершает только маятниковые движения относительно стрелы, а напор ковша при копании осуществляется одновременным опусканием стрелы. Напорная прямая лопата имеет приводное устройство для напорного движения рукояти. Прямая лопата со створчатым ковшом может разрабатывать грунт при смыкании створок ковша, поворачивающихся в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота рукояти.

Рабочее оборудование для разработки грунта ниже уровня стоянки с укрепленным на рукояти ковшом, копающим в направлении к экскаватору, называют обратной лопатой. Боковая обратная лопата предназначена для работы в стесненных условиях с ковшом, копающим в вертикальной плоскости, смещенной относительно вертикальной оси вращения поворотной платформы или относительно продольной оси базовой машины.

Рабочее оборудование, из узлов которого может быть смонтирована прямая или обратная лопата, называется универсальной лопатой.

Погрузочный ковш служит для погрузки сыпучих и кусковых материалов. Ковш заполняется напорным усилием с одновременным поворотом при его движении от экскаватора или с одновременным перемещением экскаватора. Погрузочный ковш имеет в 2…3 раза большую вместимость по сравнению с прямой лопатой для одной и той же модели экскаватора, что позволяет существенно повышать его производительность на погрузочных работах.

Планировочное оборудование в виде уширенного ковша или отвала бульдозерного типа монтируют на универсальной стреле экскаватора для послойной разработки грунта, планировки откосов, насыпей и выемок в различных плоскостях. Для специальных планировочных работ с рабочим органом, который укрепляют обычно на телескопической стреле, изменяющей при работе свою длину и поворачивающейся к своей продольной оси, выпускают специальные экскаваторы-планировщики с различными рабочими органами для земляных, планировочных и зачистных работ.

Драглайн применяют при разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Глубина копания, высота разгрузки ковша и расстояние, на которое может быть заброшен ковш (радиус копания) драглайна, значительно больше, чем у прямой и обратной лопаты. Поэтому драглайн используют для рытья сравнительно больших котлованов и траншей, а также для отсыпки насыпей.

Часто для очистки каналов применяют боковой драглайн с ковшом, подвешенным на канатах и копающим под углом к вертикальной плоскости стрелы.

Грейфер применяют для разработки грунтов, расположенных ниже и выше уровня стоянки экскаватора (рытье глубоких котлованов, очистке прудов и каналов), для погрузки и разгрузки сыпучих материалов. Грейферы бывают канатные и гидравлические. У канатного грейфера усилие напора ковша на грунт создается только весом ковша и динамическим ударом при опускании. Для разработки плотных и слежавшихся грунтов применяют жесткий (гидравлический) грейфер, у которого усилие напора осуществляется системой рычагов и гидравлическими цилиндрами.

Крановое оборудование используют при выполнении разнообразных погрузочно-разгрузочных, такелажных и реже – монтажных работ. Стрелу для крана используют такую же, что и для драглайна, с такой же схемой ее подвески. В некоторых случаях на верхней части стрелы монтируют гусек, который позволяет увеличивать высоту подъема груза и подавать его на большое расстояние.