Как это сделано, как это работает, как это устроено. Виртуальная модель экскаватора

Как устроен и работает шагающий экскаватор aslan wrote in September 8th, 2017

Когда я ехал снимать добычу угля, в первую очередь мне было интересно увидеть шагающие экскаваторы, как работает и устроен этот исполин угольных разрезов.

Сегодня в мы посмотрим в каких условиях обитает этот техномонстр, чем он питается, и даже побываем внутри этого промышленного мастодонта.



Как я рассказывал в репортаже про добычу угля в Амурской области, в названии каждого экскаватора стоят аббревиатуры. Например, ЭШ 15/90 значит - Экскаватор Шагающий, 15 кубометров - объем ковша, а 90 метров - длина стрелы.

Всего на разрезах "Амурского угля" задействовано 24 таких монстра, отличающихся длиной стрелы и объемом ковша. В одни ковши спокойно поместится уазик "буханка", а в другие - внедорожник Лэнд Крузер. Сам экскаватор, который также называют драглайном, выше пятиэтажного дома.

В кабине машины все устроено просто и надежно. Управление ведется с помощью рычагов и педалей установленных на командоконтроллерах системы управления. Тяговая и подъёмная лебёдка приводят в движение канаты и соответственно ковш. Вращение экскаватора производится проводом поворота. Пульт управления шаганием находится в задней части кабины.

Работа на драглайне круглосуточная и без выходных: бригады трудятся посменно. Небольшие послабления в работе могут сделать лишь в случае аномально низкой температуры - когда повышается хрупкость металла, и есть риск поломки техники.

За месяц экипаж экскаватора должен вскрыть около 300 тыс. кубометров породы. На один цикл - зачерпнуть -перенести-высыпать - машинист тратит около 60 секунд.

Большая часть подобной техники работающей, на разрезах "Русского Угля" создавалась еще в Советском Союзе, на территории Украины в г. Краматорск.

Сейчас шагающим экскаваторам в среднем по 25-30 лет, и как мне объяснили специалисты, для «шагарей» это считается не предельным возрастом, так как срок работы драглайнов при проведении соответствующих ремонтов может продолжаться ещё не один десяток лет. Эта техника изначально делается очень прочной и выносливой к тяжёлым условиям эксплуатации.

Но даже, несмотря на то, что это "отечественный" продукт, драглайн стоит космических денег. Б/у ЭШ возраста около 30-40 лет можно купить за 60-80 млн. рублей. А цена на новый и вовсе может доходить до 2 миллиардов рублей (!).

Кстати, в их монтаже на разрезе чаще всего участвуют те же машинисты, что и будут на них работать. Монтаж одного ЭШ занимает около года. В случае необходимости драглайны демонтируют и перевозят на другой разрез.

В случае поломок экипаж драглайна должен уметь починить машину и оказать «захворавшему» гиганту первую техническую помощь. Так что неудивительно, что машинисты экскаваторов - белая кость разреза, а их зарплата выше средней по всему региону.

Каждая операция при работе драглайна выполняется отдельными двигателями, которые отвечают за подъем тросов, поворот корпуса машины и шагание. На каждом приводе установлена своя тормозная система.


Для меня было открытием, что шагающие экскаваторы (и многие другие экскаваторы тоже) работают на электричестве. Каждый горный участок разреза получает электроэнергию от подстанции напряжением 35/6 кВ.

Ну и наконец, средства передвижения такого экскаватора - опорных башмаков, «лыжи», выбирай любое название на вкус - все подходят. Перемещается драглайн с помощью гидравлического механизма, который состоит из двух главных и двух вспомогательных цилиндров, насосной установки и гидроаппаратуры. Нижние части цилиндров крепятся к гигантским опорным башмакам, по одному с каждой стороны экскаватора. У ЭШ 15/90 они имеют длину 14 метров.

Приподнявшись на опорных башмаках, гигантский механизм двигается на два метра, это занимает примерно одну минуту. Нетрудно посчитать, что экскаватор движется со скоростью около 60 метров в час. Черепаха и то движется быстрее, скажете вы, но драглайну спешить некуда, дальше разреза ему шагать не надо.

Однако во время работы ЭШ стоит на опорной базе - металлическом диске диаметром 14 метров, в то время как опорные башмаки подняты. Большой диаметр диска оказывает давление, сравнимое с давлением шин обычного легкового автомобиля.


Так как на разрезах необходимо обеспечивать непрерывную работу техники, то она время от времени нуждается в ремонте. Для этого случая у "Амурского угля" есть собственный Ремонтно-механический завод.

Чем же могут болеть стальные гиганты? Больше всего изнашиваются ковши, ломаются зубья, стираются шестерни, отказывают электродвигатели, которые испытывают на себе круглосуточную эксплуатацию в тяжелых климатических условиях и еще много различных деталей нуждается в периодическом ремонте.

В этом цеху делают замену обмотки статора.

Если ранее это делали вручную, то сейчас для этой операции есть специальный станок, делающий эту монотонную работу быстро и качественно.

Также здесь восстанавливают ковши, которые нуждаются в ремонте каждые полгода. Экскаваторы укомплектованы несколькими ковшами, поэтому ремонты не влияют на производственный процесс. Пока ремонтируется один ковш, в работе на разрезе задействован запасной.

Как мне сказали специалисты, при проектировании узлов и агрегатов драглайнов использовались лучшие сорта стали и сплавов, для того, чтобы увеличить надежность машин. Конечно, это создает дополнительные сложности при ремонте, но и ремонт происходит гораздо реже.

Предварительно делают такие формы из утрамбованного влажного песка.


Есть формы покрупнее.

Затем в предварительно нагретую емкость наливают сплав, в котором кроме стали еще множество добавок.

Вокруг жара, но работа литейщиков столь увлекательна, что за ней хочется наблюдать, не отрывая взгляд ни на минуту.

Затем с помощью крана разливочный ковш со сталью транспортируют к формам. После чего в дело вступает литейщик с деревянной счищалкой, которой убирает шлак с поверхности жидкой стали.

И сталь заливается в формы.

Брызги металла создают красивую, но опасную картинку. Наблюдающим лучше держаться подальше.

Формы какое-то время пылают и клокочут, их время от времени поливают водой.

В итоге получаются вот такие заготовки, которые обрабатываются на станках.

После обработки.

Несмотря на хайтек, нанотехнологии и прочие удобства нынешнего века, этим техномонстрам не найдено альтернативы и им пока не грозит участь динозавров. Пока в таких машинах есть нужда, они будут работать как и прежде - круглосуточно и в любых условиях, ежедневно давая стране угля и обеспечивая тепло и свет в миллионах домов россиян.

Спасибо, что дочитали! А за хороший комментарий двойная благодарность)

Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

Экскаватор – это основная техника, которая используется при проведении землеройных работ. Машины незаменимы при рытье траншей, пересыпке грунта, обустройстве фундаментов, на ландшафтно-озеленительных работах, в карьерах по добыче полезных ископаемых. Сфера применения экскаваторов практически не ограничена. Независимо от профиля деятельности организации, для выполнения разовых работ может потребоваться данная единица техники. Но сказанное не означает, что экскаватор обязательно приобретать в собственность, для начинающих компаний это существенно сказывается на бюджете. Гораздо более выгодна аренда экскаватора на длительный или короткий срок. Для правильного выбора модели нужно иметь представление о типах и принципах работы экскаваторов.

Принцип работы экскаваторов непрерывного действия

Многоковшовые землеройные машины непрерывного действия, как следует из названия, выполняют все операции по резанию и перемещению грунта непрерывно. Машины могут быть на пневмоколесном или гусеничном ходу. В рабочем цикле ковши, резцы, скребки оставляют позади себя продольную выемку и одновременно отбрасывают грунт в сторону, образуя отвал.

Существуют цепные и роторные экскаваторы непрерывного действия. В первом случае рабочим органом машины является одно- или двухрядная цепь, которая огибает наклонную раму и несет на себе ковши. У роторных моделей жесткий ротор вращается на роликах. При вращательном движении ротора ковши с зубьями разрабатывают и поднимают на поверхность грунт, выгружают его на конвейерную ленту. Крутящий момент передается на ведущий барабан. Под действием инерционных сил грунт отрывается от ленты в месте ее перегиба и падает в место отсыпки.

Принцип работы одноковшовых экскаваторов

Экскаваторы цикличного действия, или одноковшовые, выполняют работу по выемке и перемещению грунта циклично: заполняют грунтом ковш, переворачивают его, выгружают в отвал или другой транспорт, возвращают ковш в первоначальное положение. Данный тип моделей широко распространен, благодаря своей универсальности. При помощи сменного оборудования одноковшовый экскаватор может производить не только земляные, но и погрузочно-разгрузочные работы.

В конструкции одноковшовых экскаваторов выделяют:

Ходовое устройство
-Поворотную часть
-Рабочее оборудование

Ходовое устройство воспринимает и передает нагрузки от машины, а также обеспечивает перемещение. Ходовое устройство может быть гусеничным, пневмоколесным или представляет собой шасси автомобильного типа.

Поворотная платформа через опорно-поворотное устройство на ходовую часть и может поворачиваться относительно нее в горизонтальной плоскости. Большинство современных моделей экскаваторов могут поворачиваться на 360 градусов. Существуют и неполноповоротные модели. В полноповоротных моделях на платформе установлен двигатель и основные рабочие механизмы.

Рабочее оборудование экскаватора – это комплекс узлов, осуществляющих манипуляции с грунтом. В зависимости от условий эксплуатации и спектра необходимых работ можно выбрать ковш, грейферный захват, крюк. На сайте компании spectehnika54.ru представлены модели с различными видами рабочего оборудования, что дает возможность сделать выбор в соответствии с потребностями.

По типу исполнения рабочего оборудования землеройные машины бывают:

С гибкой подвеской (в этом случае стрела, а часто – и ковш, подвешиваются на кантатах)
-с жесткой подвеской на основе шарнирного соединения. Рабочее оборудование приводится в действие гидроцилиндрами

— с телескопической стрелой.
Во время передвижения на новое место работы одноковшового экскаватора рабочий цикл не запускается.

Гидравлические экскаваторы являются основополагающей техникой при производстве многих видов с землеройных работ или при выполнении по перемещении масс различного рода грунтов. По данным статистики рост на рынке экскаваторов ежегодно составляет 7-8%. При этом импорт техники из-за рубежа показывает неплохой рост в 40-45%, из этого числа. Получается, что весь рынок землеройной техники поделен между российскими и иностранными производителями.

На вопрос, какой экскаватор лучше при выборе - не ответит однозначно ни один эксперт. Аргументы просты: российская техника дешевле, а западная надежней. Поэтому попробуем разобраться в вопросе: , так как при аккуратной работе техника ломается реже, а вот незнание функций управления приведет к однозначной поломке. Скачать руководство для операторов экскаваторов можете по .

Управление импортной техникой

Теперь ответим на детальный вопрос: как правильно работать на экскаваторе импортного производства, чтобы его не сломать. Для начала определимся: какой гидравлический экскаватор у вас не окажется - большой или маленький для управления им вам будут нужны знания и навыки, а вот физическая сила точно не потребуется. Будет обязательно присутствовать щиток приборов, как у хорошего легкового автомобиля, который снабдит необходимой информацией обо всех параметрах работы машины. На нем присутствует:

  • Тахометр;
  • Показатель давления масла;
  • Температура двигателя;
  • Заряд аккумуляторов экскаватора;
  • Сигнальный индикатор - предупреждение о перегреве;
  • Уровень рабочих жидкостей экскаватора;
  • Табло подсчета моточасов;

Два джойстика поделят функции по управлению экскаватором, один будет отвечать за движение экскаватора в пространстве и движение ближней части стрелы, другой за работу стрелы-манипулятора и ковша. Какой бы сложной ни оказалась работа, управление будет требовать практики, которую можно получить на компьютере с программой-симулятором для данного вида экскаватора.

Необходимо знать, что различные типы экскаваторов, в зависимости от завода изготовителя, имеют индивидуальные схемы управления.

Управление отечественной техникой

Особенности управления экскаватором российской сборки будет отличаться от импортных машин наличием до шести гидрораспределителей напрямую связанных с гидравлическими цилиндрами манипулятора стрелы экскаватора и механизмом управления ковшом.

За поступательное движение техники будут отвечать две педали и рычаги для гусеничной машины или руль для шасси на пневмоходу. Курс теоретического обучения и производственная практика будут являться ответом на вопрос как правильно работать на экскаваторе отечественной сборки.

Техника безопасности

При работе на экскаваторах импортного и отечественного производства необходимо ознакомиться с инструкцией по технике безопасности разработанной непосредственно для конкретной модели.

Перед началом первой работы необходимо ознакомиться со значением специальной информации, расположенной на корпусе и агрегатах экскаватора. Таблички предупреждения на машине будут присутствовать во всех опасных местах, и иметь сопроводительные надписи, которые обозначают уровень и степень возможной опасности:

  • ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ, будет сигнализировать о возможной вероятности наступления потенциальной опасности, вследствие которой непринятие мероприятий приведет к потенциально возможному получению малых или средних увечий.
  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, предназначено для обращения внимания на потенциальную вероятность опасной ситуации, которая может привести к тяжелой травме или летальному исходу, если вовремя не принять необходимые меры для предосторожности,
  • ОПАСНОСТЬ, сигнализирует о неотвратимости возникновения особенно опасного случая, вследствие которого пренебрежение мерами безопасности приведет к тяжелым увечьям и смерти.

Таблички, имеющиеся, на всех экваторах используют рисунки и надписи для визуального предупреждения и являются обязательными для исполнения. Техника безопасности при работе на гусеничном экскаваторе описана

Виртуальная модель это основная часть электронного учебного модуля, разработанного Республиканским мультимедиа центром .


Используя виртуальные модели Вы можете выполнять учебные задания. Для этого Вы должны «кликнуть» по соответствующей картинке. Некоторые модели имеют изменяемые параметры.


Управляя виртуальной моделью, опробуйте все органы управления и получите первоначальные навыки управления экскаватором.
Не допускайте касаний ограничительных столбиков .


Используя кнопку "стабилизации положения ковша ", сделайте выводы о практической пользе данной системы.


Осуществите загрузку двух грузовиков рации . Остановка грузовика - по звуковому сигналу табло на экране.


Не допускайте касания экскаватора с ограничительным столбиком и грузовиком. Старайтесь минимизировать потери перегружаемого материала. Для модели с обратной лопатой при копании необходимо использовать упоры .


Для обоих моделей Вы можете выбрать различные типы грунта, отличающиеся своей сыпучестью .


2. Перегрузка сыпучих материалов

Экскаватор с прямой лопатой
Экскаватор с обратной лопатой

С помощью ковша осуществите планировку откоса выемки в соответствии с "шаблоном"
Не допускайте касаний ограничительных столбиков .

Для модели с обратной лопатой используйте упоры .


С помощью экскаватора со стандартной рукоятью осуществите загрузку грузовика грунтом. Вызов и отъезд грузовика осуществляется с помощью рации . Остановка грузовика - по звуковому сигналу . Контролируйте наполненность ковша, грузовика и размеры потерь перегружаемого материала по табло на экране. Не допускайте касания экскаватора с ограничительным столбиком и грузовиком, при работе используйте упоры .

С помощью экскаватора с телеметрической рукоятью осуществите перегрузку грунта из колодца на площадку . Зона разгрузки ограничена столбиками. Контролируйте наполненность ковша, зоны разгрузки и размеры потерь перегружаемого материала по табло на экране. Не допускайте касания экскаватора с ограничительными столбиками.

Уложите пандус и заедьте на платформу. Разверните ковш назад и зафиксируйте его на щите . После правильной установки экскаватора Вы получите соответственное сообщение .

Затем зафиксируете экскаватор с помощью брусков и растяжек . Установка брусков и растяжек осуществляется «мышью ». При неправильном их расположении они возвращаются назад.

Осуществите перегрузку брёвен со склада на склад . Контролируйте количество перегружаемых брёвен по табло потерь перегружаемого материала.

Осуществите погрузку брёвен со склада в два грузовых автомобиля . Максимальная вместимость одного автомобиля составляет 20 бревен. Контролируйте количество перегружаемых брёвен по табло на экране. Избегайте аварийных ситуаций и не допускайте потерь перегружаемого материала.

Оглавление 1. Техническое описание и Инструкция по эксплуатации экскаватора ЕК-8 2. Краткие технические данные - экскаватор ЕК-8 3. Эксплуатация экскаватора - 1. Органы управления экскаватором 4. Эксплуатация экскаватора - 2. Указания мер безопасности 5. Эксплуатация экскаватора - 3. Подготовка к работе. Обкатка 6. Эксплуатация экскаватора - 4. Порядок работы 7. Эксплуатация экскаватора - 5. Замена рабочего оборудования 8. Эксплуатация экскаватора - 6. Транспортирование экскаватора 9. Эксплуатация экскаватора - 7. Консервация и хранение экскаватора 10. Техническое обслуживание - 1. Основные регулировочные характеристики 11. Техническое обслуживание - 2. Перечень работ, выполняемых при периодическом техническом обслуживании 12. Техническое обслуживание - 3. Техническое обслуживание отдельных систем и механизмов экскаватора 13. Техническое обслуживание - 4. Указания по смазке 14. Состав изделия 15. Устройство и работа составных частей экскаватора - 1. Пневмоколесное ходовое устройство 16. Устройство и работа составных частей экскаватора - 2. Устpойства смонтиpованные на пов. платформе 17. Устройство и работа составных частей экскаватора - 3. Рабочее оборудование 18. Гидравлическая система 19. Гидравлическая система - Функционирование гидросистемы экскаватора 20. Гидравлическая система - Гидропривод хода экскаватора 21. Гидравлическая система - Гидропривод поворота платформы 22. Гидравлическая система - Гидропривод опоры-отвала 23. Гидравлическая система - Гидропривод рукояти 24. Гидравлическая система - Гидропривод стрелы 25. Гидравлическая система - Гидропривод ковша 26. Гидравлическая система - Гидропривод складывания стрелы 27. Гидравлическая система - Гидропривод вентилятора маслоохладителя и гидроуправления 28. Гидравлическая система - Гидропривод рулевого управления 29. Гидравлическая система - Гидропривод поворота рабочего оборудования в плане 30. Гидравлическая система - Наименование и обозначение составных частей гидросистемы экскаватора ЕК-8 31. Гидрооборудование 32. Гидрооборудование - 1. Насосный Агрегат 33. Гидрооборудование - 2. Гидромотор поворота 34. Гидрооборудование - 3. Гидромотор хода 35. Гидрооборудование - 4. Гидрораспределитель 8SX14 36. Гидрооборудование - 5. Пневмогидравлический клапан 37. Гидрооборудование - 6. Гидроцилиндры 38. Гидрооборудование - 7. Гидравлический рулевой механизм 39. Гидрооборудование - 8. Центральный коллектор 40. Гидрооборудование - 9. Пневмогидроаккумулятор 41. Гидрооборудование - 10. Блоки управления 42. Гидрооборудование - 11. Гидрозамки 43. Гидрооборудование - 12. Охладительный блок 44. Гидрооборудование - 13. Гидравлический бак и фильтры 45. Гидрооборудование - 19. Напорный фильтр 46. Пневматическая система 47. Пневмооборудование - 1. Регулятор давления 48. Пневмооборудование - 2. Дифференциальный золотник управления тормозами колес 49. Пневмооборудование - 3. Пневмокомпрессор 130-3509009-11 50. Пневмооборудование - 4. Клапан быстрого оттормаживания 100-3518110 51. Пневмооборудование - 5. Клапан электромагнитный 52. Пневмооборудование - 6. Предохранитель от замерзания 53. Электрооборудование 54. Поставка экскаватора 55. Приложение 1 - Классификация грунтов 56. Приложение 2 - Возможные неисправности и методы их устранения 57. Приложение 3 - Места установки пломб на экскаваторе в течение гарантийного периода 58. Приложение 4 - Определение степени разряженности аккумуляторной батареи