1. Телескопічна стріла; 2- гідроциліндр нахилу стріли; 3- гідроциліндр повороту ківша; 4- ківш

Гідравлічні екскаватори можна використати як маніпулятори при обладнанні їх різноманітними захватами. При навішуванні на робоче обладнання гідро- або пневмомолотів екскаватори застосовують для ущільнення дна котлованів та розробки мерзлих грунтів.

Технічна продуктивність (м³/год) одноківшових екскаваторів при копанні грунтів

(5.14)

де q - вміст ківша, м³; К_Н - коефіцієнт наповнення ківша, К_Н = 0,9…1,2; К_Р - коефіцієнт розпушування грунту, К_Р = 1,15…1,4; t_Ц - тривалість робочого циклу, с.

Екскаватори безперервної дії за призначенням поділяються на траншейні; дреновкладальні (для будівництва дренажних систем); меліоративні та канальні (для розробки, ремонту та очищення каналів); кар’єрні.

Траншейні екскаватори використовують для риття траншей прямокутного і трапецієвидного профілю під газо-, нафто- та продуктопроводи, каналізаційні та теплофікаційні системи, кабельні лінії зв’язку та електропостачання, а також для риття траншей під стрічкові фундаменти. Їх виготовляють як екскаватори повздовжнього копання, тобто напрям руху машини паралельний площині руху ківшів або інших робочих органів. Існуюча система індексації екскаваторів безперервної дії повздовжнього копання має такі позначення. На першому місці розміщено буквене позначення ЕТ, що означає - екскаватор траншейний. Далі іде буква, яка означає тип робочого органа: Р - роторний, Л - ланцюговий. Через тире записують три цифрових позначення. Перші дві цифри вказують на головний параметр траншейного екскаватора - найбільшу глибину копання в дм. Третя цифра означає порядковий номер моделі. За цифровим позначенням іде літера російського алфавіту, яка означає порядковий номер модернізації. Якщо модернізація не проводилася, то літера відсутня. Далі йде буквене позначення кліматичного виготовлення. Якщо машина призначена для експлуатації з зоні помірного клімату - ця позначка відсутня. Наприклад , індекс ЕТР-206А розшифровується так: екскаватор траншейний роторний, глибина копання 20 дм, шоста модель після першої модернізації.

Траншейний екскаватор складається з базового пневмоколісного або частіше гусеничного тягача, який забезпечує поздовжнє переміщення машини; робочого обладнання, до складу якого входить робочий орган для розробки і відвальний пристрій для транспортування грунту в поперечному напрямі відносно напряму руху машини; допоміжного обладнання для піднімання і опускання робочого органу.

Робоче обладнання може бути навісним, причіпним або напівпричіпним до базової машини. Елементи, які розробляють грунт, у ланцюгових траншейних екскаваторів закріплені на одній або двох тягових ланцюгах, у роторних - на жорсткому колесі - роторі. Найчастіше траншейні екскаватори обладнують ківшами. Однак при розробці вузьких траншей вони забиваються грунтом і не спорожняються. У такому випадку доцільніше застосовувати шкребки (на ланцюгових екскаваторах) або зубці, закріплені на роторі (фрезерні екскаватори). Траншейні екскаватори, як правило, переміщують грунт у відвал, відсипаючи його у валик, паралельний траншеї. Траншею певного профілю та розмірів роблять за один прохід. Продуктивність у таких екскаваторів у 2,0…2,5 рази вища, ніж у одноковшових екскаваторів, при значно вищий якості робіт та менших питомих енергозатратах. Траншейні екскаватори розробляють грунти І…ІІІ категорій, більшість із них можуть розробляти і мерзлий грунт.

Схема ланцюгового навісного траншейного багатоковшового екскаватора показана на рис. 5.16. На базовому тягачі (рис. 5.16,а) за допомогою жорстких тяг 9 та рами 2 закріплена ківшова рама 7. У верхній і нижній частинах ківшової рами встановлені ведуча 4 на натяжна 8 зірочки. Їх охоплює два безкінечних, вільно зависаючих тягових ланцюгів 5, на яких закріплено ковші 6. У процесі роботи при одночасному русі базового тягача та ковшів кожен ківш зрізає стружку постійного перерізу (рис. 5.16,б), яка наповнює його. У верхньому положенні, обходячи ведучу зірочку 4, кожен ковш перекидається, висипаючи вміст на стрічковий відвальний конвеєр уліво чи вправо, можна відсипати грунт відповідно справа чи зліва від траншеї.

Рис. 5.16. Ланцюговий багатоківшовий траншейний екскаватор:

а- конструктивна схема; б- повздовжній переріз зрізаної стружки; в- вид з боку робочого органа; г- схема ланцюгового укісоутворювача; 1- гідроциліндр підйому та опускання робочого органа; 2- рама; 3- стрічковий відвальний конвеєр; 4,8- ведуча та натяжна зірочки; 5- тягові ланцюги; 6- ківші; 7- ківшова рама; 9- жорстка тяга; 10- кривошип; 11- ланцюг укісоутворювача; 12- поворотний важиль

З робочого положення в транспортне машина переводиться гідроциліндром 1. При втягуванні штоку гідроциліндра 1 верхня частина ківшової рами 7 переміщується вліво, а нижня піднімається. Цим же гідроциліндром регулюється і фіксується глибина викопуваної траншеї. Якщо треба збільшити глибину, то можна збільшити ківшову раму та тягові ланцюги і встановити більше ківшів.

Ширина траншеї визначається розміром ківшів. При розробці траншей трапецієвидного профілю в грунтах із низькою міцністю застосовують укісоутворювачі. В якості змінного обладнання на ланцюгових траншейних екскаваторах монтують ланцюгові укісоутворювачі (рис. 5.16, в, г). Між ківшовою рамою 7 та верхньою віткою тягового ланцюга 5 на осі встановлено поворотний важиль 12, до кінців якого прикріплено ланцюги 11 укісоутворювача. Другі кінці цих ланцюгів закріплено на кривошипах 10, виготовлених на натяжних зірочках 8. На ланках ланцюга є ножі. У процесі роботи кривошипи обертаються, важиль 12 хитається, ланцюг здійснює просторові переміщення, порушуючи ножами схили. Осипаний грунт виноситься на поверхню ківшами.

Головні недоліки ланцюгових траншейних екскаваторів: висока енергомісткість копання; низька довговічність ланцюгів, які працюють в абразивному середовищі; порівняно невисока продуктивність.

Роторні траншейні екскаватори найчастіше виготовляють по напівпричіпній схемі (рис. 5.17). До базового трактора 1 до задньої частини прикріплюється вертикальна рама - напрямляюча 4, в якій на котках може пересуватися передня частина роторної рама 8. На останній на котках 7 встановлено ротор 11, на якому змонтовано ківші 5. У процесі роботи, коли екскаватор рухається поступально, а ротор обертається, кожен ківш зрізає серповидну стружку, заповнюється грунтом, транспортує його вгору, перевертається, висипаючи грунт на стрічковий конвеєр, який відкидає його вбік, утворюючи валик, паралельний траншеї. Щоб грунт передчасно не висипався з ківша, на роторній рамі закріплюють радіусну напрямляючу 13.

У процесі роботи роторна рама передньою частиною опирається на базовий трактор, а задньою - на пневматичні колеса 9. Для зачищення і згладжування дна траншеї служить зачисний башмак 10. Якщо треба копати траншею зі схилами, то на роторній рамі встановлюють ножові укісоутворювачі 12. Роторну раму підіймають і опускають гідроциліндром 2 та ланцюгом 3, кінець якого закріплено на передній частині роторної рами. При переведенні з робочого положення в транспортне передню частину роторної рами поступово підіймають, зменшуючи глибину траншей, пневматичні колеса 9 викочуються на поверхню. Ротор занурюється в грунт під дією ваги робочого обладнання. Глибина копання визначається діаметром ротора і часто не перевищує 2,5 м. Ківші роторних екскаваторів часто випускають із ланцюговим днищем, це поліпшує їх розвантаження особливо на липких і вологих грунтах.

У передній частині ківшів встановлюють змінні зубці. При розробці мерзлих грунтів на ківші монтують спеціальні зубці, армовані твердосплавними зносостійкими пластинами. При цьому використовують спеціальну схему їх розстановки, яка дозволяє розробляти грунт крутим схилом, що зменшує енергомісткість процесу. Так само поступають і при виконанні робіт дволанцюговими траншейними екскаваторами. Копання мерзлого грунту ведеться на знижених швидкостях тягача та робочого органа, при цьому продуктивність екскаватора зменшується у 3…5 разів.

Для риття вузьких траншей у мерзлих грунтах застосовуються фрезерні машини, у яких ротор являє собою диск із закріпленими по ободу змінними різцями.

Рис. 5.17. Роторний траншейний екскаватор:

а- конструктивна схема; б- повзждовжній переріз стружки; в- вид з боку робочого органа; 1- базовий трактор; 2- гідроциліндр підйому та опускання роторної рами; 3- ланцюг; 4,8- напрямляюча та роторна рами; 5- ківші ; 6- відвальний стрічковий конвеєр; 7- котки; 9 пневматичні колеса; 10- зачисний башмак; 11- ротор; 12- ножові укісоутворювачі; 13 напрямляюча

Швидкість руху робочих органів траншейних екскаваторів не перевищує 2,2 м/с, а робоча швидкість машини складає 10…300 м/ч. Траншейні екскаватори обладнують гідромеханічними ходозменшувачами. Енергія від двигуна до робочих органів передається за допомогою механічної, гідравлічної або електромеханічної трансмісії.

Технічна продуктивність (м³/год) багатоківшових екскаваторів:

роторних

, (5.15)

ланцюгових

, (5.16)

де q - вміст ківша, л; К_н- коефіцієнт наповнення ківша, К_н= 0,7…1,2; z - кількість ківшів на роторі; n - частота обертання ротора, с^-1; К_Р - коефіцієнт розпушування грунту, К_р = 1,1…1,4; n_ц - швидкість переміщення ківшового ланцюга, м/с; _к- шаг ківшів, м.