Модернизация экскаваторов. Одночерпаковые

Одночерпаковые

В течение всего своего существования  люди  меняли технические средства достижения результата на более производительные. Например, из лодки-долбленки, человек  постепенно создал корабль. От деревянной сохи, запряженной лошадью, перешел  к использованию механических устройств и трактора. Вместо рычагов и воротов появились грузоподъемные механизмы. Технический прогресс не стоит на месте и достаточно однажды появиться изобретению, как оно тут же подхватывается и начинает свое шествие по планете, трансформируясь в лучшую сторону и постоянно усложняясь. Этот процесс передачи информации получил название диффузии знаний, и благодаря этому процессу происходило и происходит развитие человечества во всех отраслях и областях, ну и история экскаваторостроения, о которой далее пойдёт речь,  не исключение из правил.

Задачи по отрывке траншей и  котлованов существовали еще в глубокой древности и решались при помощи ручного труда и элементарных приспособлений. Прежде всего, это была лопата. Деревянная лопата. Железные лопаты тоже существовали, но были дороги и стоили в шесть раз дороже деревянных.

Во времена промышленной революции  и начала массового строительства 18-19вв – экономическая ситуация в мире заставляла отказываться от ручного труда. Необходимо было многократное увеличение производительности. А после того, как английский инженер-механик Д. Стефенсон предложил идею по увеличению скорости движения поездов, путём создания насыпей или прорезных выемок, задача об изобретении технического средства способного перемещать большие массы грунта была архиважной. Идея англичанина довольно быстро дошла до Америки, где её приняли и стали развивать. И в 1832-36 г. Американский изобретатель У. С. Отис создаёт первый паровой одноковшовый экскаватор на железнодорожном ходу.

Экскаватор Отиса был  неполноповоротным, имел железнодорожную  ходовую часть, был оснащен ковшом 1,14 м³, паровым двигателем мощностью 15 л.с. Вылет стрелы составлял 5,7 метров, он обеспечивал среднюю производительность 30-40 м³/час и заменял примерно 50 рабочих. Правда, уже через несколько лет экскаваторы Отиса заменяли 180 рабочих. Недостатком являлось большое количество обслуживающего персонала – 11 человек.

Первоначально экскаваторы использовались преимущественно на строительстве  железных дорог в Америке. Один из первых экскаваторов был продан в Англию в 1842 году, а в 1843 году четыре из семи построенных Отисом экскаваторов были проданы в Россию для использования при строительстве Николаевской железной дороги (Санкт-Петербург–Москва), после чего были проданы на Урал – горнозаводчикам Демидовым, где использовались на вскрышных работах, кстати впервые в мире.

К сожалению, это единичные случаи применения в России экскаваторов в 19 веке. До конца века основные объемы земляных работ выполнялись вручную, поскольку дешевая рабочая сила существовала в избытке. Кроме ручного труда использовались, также, конные волокуши с металлическим ковшом, которые назывались «скреппелами», но это, как понятно из названия предок другой строитеьно-дорожной машины.

В то время в Америке экскаваторы начали активно применятся, и среди производителей появились такие известные фирмы как Bucyrus, Marion и Osgood – являющиеся мировыми лидерами в разработке и производстве карьерных экскаваторов.

Компания Marion выпускала экскаваторы, отличающиеся большими размерами и предназначающиеся для крупных и масштабных разработок. К 1911 году 90% всех экскаваторов были выпущены именно этой компанией.

Компания Osgood была создана племянником Уильяма Отиса, Уильямом Кармайклом, и её продукция напротив отличалась компактность и мобильность, а основное назначение строительные и монтажные работы. Самостоятельно фирма просуществовала не долго, вскоре она была поглащена всё тойже Мэрион, которая на протяжении всего 20 века оставалась лидером американского рынка экскаваторов, пока в 1997 году не была приобретена другой известной компанией Bucyrus.

В то время в Европе начали применяться «строительные локомобили», оснащенные одноканатными грейферами. Локомобилями называли все паровые машины, составляющие один агрегат с паровым котлом и всеми вспомогательными установками.

Одной из старейших европейский  компаний, выпускающей подобную технику  была Ruston & Hornsb, начавшая свою деятельность еще в 1840 году в Англии и прошедшая долгий путь от выпуска сельхоз. Техники и дизельных двигателей до экскаваторов с обратной лопатой. Экскаваторы этой фирмы работали не только в Европе, но и на стройках Советской России.

Следующий этап развития экскаваторостроения связан с английским инжененром и изобретателем  Джозефом Сирилом Бэмфордом, основателем компании JCB. Это произошло в 1945 году, тогда военный инженер создал прицеп для фермы, применив в нем новейшее достижение того времени – гидропривод. Благодаря этой идее Д. Бэмфорт создал крупнейшую частную машиностроительную компанию в Великобритании, производящую 30 000 машин в год на 12 фабриках на трех континентах и реализующую её в 140 странах мира.    

            В России до конца 19 века применялось только иностранное оборудование. Лишь в 1902 году первый отечественный одноковшевый экскаватор, а назывался он тогда «одночерпаковый», был выпущен на Путиловском заводе в Санкт-Пентербурге. Справедливости ради стоит отметить, что выполнен он был по схемам и чертежам экскаватора фирмы Bucyrus.

 Это был экскаватор со  сменными ковшами (для легких  грунтов емкостью 2,3 м³ , для тяжелых – 1,5 м³ ), производительностью до 290 м³/час. Однако нестабильная экономическая ситуация начала 20 века не позволила развить эти технические достижения, и с Путиловского завода сошли всего лишь 43 единицы техники.  

 После Октябрьской революции  в Советском Союзе экскаваторы  не изготовлялись вообще, хотя  потребность в них была крайне  высока. Начало организации отечественного  экскаваторостроения было положено  в 1930 г. постановлением Совета Труда и Обороны СССР, о предусмотрении мер по подготовке производства экскаваторов.

Производство было освоено в  городе Коврове, на базе бывших железнодорожных  мастерских. Экскаваторы получили название Ковровцы. Ковровец был смонтирован на 4-осной платформе железнодорожного типа. Имел одно рабочее оборудование - прямую лопату; угол поворота стрелы - 180°. В качестве двигателей экскаватор имеет 3 паровых машины: подъемную, поворотную и напорную. Топливом для котла служит каменный уголь и дрова. Управление экскаватором осуществлялось двумя бригадами: верхней (4 чел) и нижней (7 чел). Внутри экскаватора предусматривалось керосиновое освещение.

            В первой половине 30-х гг. на московском заводе "Машиностроитель" начался серийный выпуск универсального неполноповоротного гусеничного экскаватора "Комсомолец" с ковшом емкостью 0,35 м3. Данные отечественные машины малой мощности, были первыми, получившими самое широкое распространение в народном хозяйстве. Экскаваторы предназначались для работы в легких и средних грунтах и имели 10 видов сменного рабочего оборудования. Вылет стрелы достигал 10 м, а грузоподъемность до 2 т.

            Позже на Ковровском экскаваторном  заводе стали выпускаться паровые универсальные и полууниверсальные экскаваторы, а потом и дизельные экскаваторы на гусеничном ходу с 7ю видами рабочего оборудования.

          После первой Мировой войны, одновременно с общим развитием техники, активизировалось и развитие экскаваторов. Стали использоваться ДВС и ЭД, применение гусеничного и шагающего хода увеличили мощность и мобильность экскаваторов. Также Экскаваторы стали полноповоротными, увеличилась номенклатура их рабочего оборудования и сфера их применения. В США и в России совершенствовались одноковшовые экскаваторы. В Германии начали строить все более мощные многоковшовые экскаваторы.

            Модернизация экскаваторов происходит и по сей день, активно ведутся работы по улучшению рабочих органов, совершенствованию каждого механизма и агрегата в отдельности, увеличению мощности и грузоподъемности. Особо тщательно проводятся работы по повышению комфортабельности и удобства управления машиной. Ну и конечно немалозаметные изменения происходят и с дизайном техники.