Развитие экскаваторной техники

Процесс копания человек старается механизировать ещё со времён Леонардо да Винчи, который официально считается изобретателем экскаватора. Хотя имеются и более ранние упоминания о землеройных механизмах. С тех времён потребности в строительной и землеройной технике только росли.

Развитие экскаваторной техники 

Всем нам хорошо знакомо такое строительное оборудование как экскаватор. Даже те, кто далёк от землеройной техники, знают их и видели, как эти трудяги роют землю. Но развитие технологий не стоит на месте, и технику «учат» решать всё более сложные задачи. Также и современные экскаваторы не просто «копаются в земле», – они сносят здания, измельчают породу, «крушат» бетон при помощи гидроножниц и гидромолота, да и ещё много всего. Даже плавают! Всё это благодаря специальному сменному оборудованию или доработке, как в случае с амфибиями. Практически всё это день вчерашний, ну или сегодняшний. А что будет завтра?

Экскаватор-паук

Тяжёлые шагающие экскаваторы для работы в карьерах известны давно. О таких машинах, произведённых на Уральском заводе тяжёлого машиностроения, «ТЕХНОmagazine» писал в апрельском номере 2008 года. Но в строительной и лесной отраслях они не использовались. И вот, в конце 2006 года, на Российский рынок «пришли» шагающие строительные и мини-экскаваторы, которые могли не просто ходить. Эти машины способны перешагивать препятствия, карабкаться в горы и легко работать на лесосеке где-нибудь в Альпах. С Альпийских предгорий, а именно из Швейцарии, родом Menzi Muck А91, который и был показан российским специалистам более пяти лет назад.

Оригинальность, и в то же время сложность технического решения заключается в ходовой части этих экскаваторов. Данные машины имеют четыре ведущих колеса, которые способны перемещаться в двух плоскостях (по горизонтали и вертикали) независимо друг от друга. Для большей устойчивости при работах машины оборудуются прочными выдвижными опорами, гидравлическим приводом. Эти технические решения позволяют компенсировать наклон при работе в гористой местности и «перешагивать» через преграды, в том числе водные. А австрийская компания Kaiser выпускает ещё и модификацию S3 Track, где вместо пневмоколёс используется гусеничная «обувка».

И если высокий уровень технологического развития компаний «старого света» воспринимается как данность, то появление подобной техники китайского производства вызвало живой интерес строительной общественности. Группа XCMG из города Сюйчжоу (Xuzhou) провинции Цзянсу (Jiangsu) на выставке bauma China 2010 продемонстрировала своё видение шагающих строительных экскаваторов – «железного паука» ЕТ-110 (см. «ТЕХНОmagazine», февраль 2011 г.), который отвечает всем самым современным требованиям.

Развитие экскаваторной техники 

Экскаваторы с шагающим ходом миди- и мини-класса интересны тем, что они способны работать в сложных условиях и на пересечённой местности. Кроме того, они обеспечивают эффективную защиту почвы благодаря низкому давлению на грунт. Именно это стало веским основанием для использования шагающих строительных и мини-экскаваторов в лесной промышленности.

Кроме лесного хозяйства, «экскаваторы-пауки» широко применяются для отчистки водных каналов, благоустройства территории и земляных работ в горной местности. Они могут комплектоваться различным сменным оборудованием, выбор которого нисколько не уступает перечню, предназначенному для простого колёсного или гусеничного экскаватора. Благодаря ходовой особой конструкции эти машины могут работать там, куда стандартная техника даже не сможет добраться. Преодолеть препятствие в виде упавшего дерева или перегородившего путь обвала горных пород обычный экскаватор не сможет, да и работа в горных районах на уклонах 40% ему не «по-плечу». А «экскаватор-паук», при определённых условиях, сможет выполнять задачи на уклоне и в 100%.

Относительно слабым местом этих машин можно считать небольшую, в сравнении со стандартными колёсными экскаваторами, линейную скорость передвижения – до 8 км/ч. Но, думается, инженеры и конструкторы смогут увеличить её в случае необходимости.

«Удвоение» экскаватора

Прогресс не стоит на месте. Что доказали японские инженеры, которые применили комплексный подход для усовершенствования этого распространённого вида землеройной техники и оснастили своё детище дополнительной стрелой.

Экскаваторы давно «научились» сносить здания. Для демонтажа ветхих малоэтажных строений использовались стальные шар-молоты, затем на смену им пришли молоты гидравлические, гидроножницы и другое оборудование. Но как быть, если нужно достать из-под завала человека после, например, землетрясения? Просто поднять плиту не всегда достаточно, необходимо ещё перерезать арматуру. И тут всё зависит от слаженности действий операторов двух разных машин. А если техника работает в ограниченном пространстве?

Развитие экскаваторной техники 

Простая, как всё гениальное, идея сделать экскаватор с двумя стрелами была предложена на одном научно-исследовательском конкурсе, проводимом Техническим исследовательским центром в 2003 году. Уже в 2005 году компания Hitachi создала прототип такого экскаватора. Ему дали условное название ASTACO – сокращение от английского Advanced System with Twin Arm for Complex Operation (улучшенная система с двойной рукой для сложных задач). Экскаватор ASTACO управляется одним оператором и оснащён двумя стрелами – правой от 5-тонного и левой от 3,5-тонного мини-экскаватора. С помощью самой современной электроники оператор может управлять двумя «руками» машины одновременно – с левого и правого джойстиков, удобно расположенных на ручках кресла. В 2008 году Астако предстал перед зрителями и был передан для опытной эксплуатации Токийскому пожарному департаменту.

В 2006 году к проекту Hitachi Construction Machinery Group по усовершенствованию «двурукого» прототипа была привлечена Организация содействию исследований, разработок и распространению промышленных технологий NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization). Результатом совместных разработок стал ещё один экскаватор, оснащённый двумя стрелами. Новая машина, созданная на основе ASTACO, предназначена для работ в строительной индустрии по сносу зданий и обработке строительного мусора. Экскаватор весит 13,4 тонны и оснащён правой стрелой от базовой машины и левой для выполнения вспомогательных задач, как у мини-экскаватора класса 3,5 тонны.

Как утверждают создатели, управление этими машинами происходит интуитивно, а использование высоких технологий обеспечивает высокую точность и скорость выполнения команд оператора. «Строительная техника, безусловно, становится все более и более «умной» благодаря обмену информацией между оборудованием. Тем не менее, машины никогда не заменят людей на всех этапах процесса. Я думаю, самое большее, они должны рассматриваться как поддержка периферийных устройств, реализация движений и цели человека-оператора», – отмечает Акинори Ишии (Akinori Ishii), сотрудник Технического исследовательского центра Хитачи.

Стоит также отметить, что экскаваторы с двумя стрелами отлично зарекомендовали себя как в спасательных операциях, так и при разборе завалов после катастрофического стихийного бедствия, случившегося в марте 2011 года в Японии.

Воплощение в жизнь

Мы представили только две разработки в области усовершенствования экскаваторной техники, которые показались не только наиболее интересными и перспективными, но и готовыми к серийному внедрению. Не исключено, что через какое-то время две технологии объединятся, и потребитель увидит полноценного «паука-землеройщика» о шести конечностях: четыре ведущие «ноги» и две «руки». Хотя разработка японских инженеров по принципу действия больше напоминает краба-скрипача, которого природа одарила разными клешнями. Как и краб, ASTACO поднимает «добычу» правой и отрезает её левой «клешнёй». И поскольку в Hitachi Construction Machinery Group планировали запустить массовое производство своих «двуруких» экскаваторов в текущем году, думаю, мы сможем увидеть это «чудо» инженерной мысли на крупнейшей международной выставке строительной техники bauma 2013 в Мюнхене.

Роман КОРОТКОВ

Комментарии пользователей

Извините, но у Вас не достаточно прав для добавления комментария.

Авторизация