Принцип работы экскаватора и его устройство

Экскаватор - это землеройная машина, оснащенная двигателем, гидравлической системой и рабочим органом (ковшом или навесным оборудованием). От того, как работает экскаватор, напрямую зависит скорость и качество строительных, дорожных или горных работ. Особого внимания заслуживает вопрос о том, как работают гусеничные экскаваторы: за счет гусеничного хода они получают высокую проходимость и устойчивость на сложных грунтах. Подробный принцип работы экскаватора и его устройство разобраны в этом материале.

Как работает экскаватор?

В основе работы любого современного экскаватора лежит гидравлическая система. Дизельный двигатель передает крутящий момент на гидравлический насос. Насос забирает масло из гидробака и нагнетает его под высоким давлением (обычно 250–350 бар) в гидролинии.

Далее масло поступает к гидрораспределителю (золотниковому блоку) - это «мозг» гидравлики. Оператор с помощью джойстиков сдвигает золотники внутри распределителя, открывая или закрывая доступы для масла к конкретным потребителям.

В зависимости от положения джойстиков масло направляется:

• В гидроцилиндры (стрелы, рукояти, ковша). Под давлением масла шток выдвигается или втягивается, создавая линейное усилие. Это заставляет стрелу подниматься/опускаться, рукоять двигаться вперед/назад, а ковш - зачерпывать грунт или разгружаться.
• В гидромоторы (поворота платформы и ходовой части). Масло вращает вал гидромотора, создавая крутящий момент. Один гидромотор вращает верхнюю платформу через опорно-поворотное устройство. Другие гидромоторы (один или два) приводят в движение колеса или гусеницы.

Все элементы соединены гидролиниями (рукавами высокого давления). Отработанное масло возвращается по сливной линии в гидробак и снова идет в насос - так замыкается цикл.

Где применяются экскаваторы?

Экскаваторы - это незаменимая техника в самых разных отраслях. Их основное назначение - механизация земляных работ: рытье котлованов, траншей, выемка и перемещение грунта, планировка участков. Однако современные модели благодаря гидравлике и навесному оборудованию решают гораздо более широкий круг задач.

• Гражданское строительство
  Рытье котлованов под фундаменты, бурение отверстий под сваи, демонтаж старых зданий, выравнивание строительных площадок.
• Инфраструктурное и дорожное строительство
  Подготовка оснований под дорожное полотно, прокладка трубопроводов и кабелей (траншеи), устройство водоемов и каналов, создание насыпей.
• Добыча полезных ископаемых
  Работа в карьерах и на разрезах. Тяжелые и сверхтяжелые экскаваторы перемещают большие массы вскрышной породы, добывают уголь, руду, строительный камень.
• Жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ)
  Расчистка территорий от мусора и снежных завалов, ремонт подземных сетей, рытье траншей для коммуникаций, уборка обочин.
• Сельское хозяйство и мелиорация
  Рытье каналов и водоемов для орошения, расчистка земель, создание прудов, планировка полей.
• Складское хозяйство и промышленность
  Перемещение больших объемов сыпучих материалов (песок, щебень, уголь), погрузка и штабелирование крупногабаритных грузов.

Выбор конкретного экскаватора зависит от условий работы:

• Тяжелые гусеничные модели (свыше 40 т) - работают в карьерах, на крупных стройках и в горной промышленности. Они рассчитаны на огромные объемы породы.
• Средние и компактные экскаваторы (10–40 т) - самый востребованный класс в строительстве, дорожном хозяйстве и коммунальной сфере.
• Мини-экскаваторы (до 5 т) - незаменимы при работе в ограниченном пространстве: внутри зданий, при ландшафтном дизайне, на частных участках.

Благодаря навесному оборудованию (гидромолоту, бурам, рыхлителям, грейферам, гидроножницам) один экскаватор может заменять несколько единиц спецтехники, быстро адаптируясь под конкретную задачу.

Какие бывают виды экскаваторов?

Вот по каким параметрам обычно различают экскаваторы:

• По функционалу: строительные, карьерные, универсальные, подземные, коммунальные.
• По типу ходовой части: гусеничные, колесные, шагающие, плавучие (амфибии), рельсовые.
• По принципу работы: цикличного действия (одноковшовые) и непрерывного действия (роторные, цепные).
• По типу привода: гидравлические (самые популярные), электрические, механические (канатные).
• По массе и мощности: мини (до 5 т), миди (5–10 т), средние (10–40 т), тяжелые (40–100 т), сверхтяжелые (свыше 100 т).

Каждый из этих видов экскаваторов решает свой круг задач - от рытья коттеджного котлована до вскрышных работ на угольном разрезе или точечного демонтажа в стесненных городских условиях.

Вопросы и ответы