Технология работы экскаватора: рабочий цикл, проходки и уклон

Одноковшовый экскаватор — машина циклического действия: он повторяет один и тот же набор операций. Из таких циклов и складывается вся работа. Рабочий цикл копания состоит из четырёх фаз:

• 1. Копание (заполнение ковша). Оператор врезает ковш в грунт и тянет его на себя, заполняя. У обратной лопаты ковш идёт к машине, срезая стружку грунта.
• 2. Поворот на выгрузку. С наполненным ковшом платформа поворачивается к месту разгрузки — в отвал или к кузову самосвала.
• 3. Выгрузка. Ковш раскрывается и высыпает грунт.
• 4. Поворот в забой. Пустой ковш возвращается к месту копания — цикл повторяется.

Чем короче цикл, тем выше производительность. Главный резерв — угол поворота: чем ближе место разгрузки к забою, тем быстрее поворот и весь цикл. Поэтому отвал или самосвал ставят так, чтобы поворот платформы был минимальным.

Грунт разрабатывают по определённой схеме движения экскаватора — проходке. Выбор зависит от формы выемки и того, куда грузят грунт.

Лобовая (торцевая) проходка

Экскаватор движется по оси выемки и копает грунт перед собой, отступая назад. Применяют для траншей и узких котлованов. Транспорт подаётся сзади или сбоку.

Боковая проходка

Машина разрабатывает грунт сбоку от направления движения, транспорт идёт параллельно. Удобна для широких котлованов и при отсыпке в отвал сбоку — поворот минимален, производительность выше.

Работа обратной и прямой лопатой

Самое распространённое оборудование на стройке — обратная лопата: ковш копает ниже уровня стоянки, к себе. Ей роют траншеи и котлованы. Прямая лопата копает выше уровня стоянки, от себя — применяется реже, в основном в карьерах и забоях.

Экскаватор должен работать на устойчивой и достаточно ровной площадке — это вопрос и безопасности, и качества копки. Работа на склоне грозит опрокидыванием и сползанием машины.

По общим требованиям безопасности экскаватор размещают на спланированной площадке с уклоном, не превышающим допустимый для данной машины (ориентировочно работа допускается при небольшом уклоне — в пределах единиц градусов, порядка до 5°; точное значение указано в инструкции по эксплуатации конкретной модели). На большем уклоне площадку предварительно планируют и выравнивают, а при необходимости работы на склоне применяют специальные меры (террасирование, анкеровка).

Отдельно важно расстояние от бровки выемки: машина не должна стоять у самого края откоса, иначе грунт под опорой может обрушиться вместе с техникой. Грунт в отвал тоже отсыпают на безопасном удалении от бровки.

Производительность экскаватора — это объём грунта, разрабатываемый за смену. Она прямо вытекает из технологии и складывается из нескольких факторов:

• Длительность рабочего цикла. Сумма времени на копание, два поворота и выгрузку. Главный управляемый резерв — угол поворота на разгрузку.
• Объём ковша и коэффициент его наполнения. В рыхлом грунте ковш набирается полно, в плотном или липком — хуже, и фактический объём за цикл падает.
• Группа грунта. Тяжёлый и мёрзлый грунт замедляет врезание ковша, иногда требует предварительного рыхления гидромолотом — это отдельная операция.
• Схема работы. Копка в отвал рядом (навымет) быстрее, чем с погрузкой в транспорт, где приходится ждать смены самосвалов.
• Организация площадки. Удобный заезд, ровная стоянка, минимум простоев под транспорт — всё это поднимает выработку без замены машины.

Именно поэтому «средние кубы в час» без условий объекта мало что значат: один и тот же экскаватор в песке навымет и в мёрзлой глине с погрузкой выдаёт совершенно разную выработку.

За счёт сменного рабочего оборудования экскаватор выполняет не только копку. Технология под каждый вид работ своя, но рабочий цикл и требования к устойчивости общие:

• Копка траншей и котлованов — обратная лопата, проходками с устройством откосов.
• Погрузка грунта — в самосвал, с минимальным углом поворота.
• Планировка — зачистка дна и откосов планировочным ковшом.
• Рыхление — гидромолотом или рыхлителем по мёрзлому и плотному грунту.
• Снос и демонтаж — гидромолотом, ножницами, измельчителем по бетону и конструкциям.
• Корчевание — удаление пней и расчистка.

Полный обзор того, какие машины под какие задачи, — в статье экскаваторы: на какие работы. Если работа разовая, проще взять аренду экскаватора с машинистом — техника приедет с нужным оборудованием.

Производительность и срок службы экскаватора зависят от грамотной эксплуатации и своевременного обслуживания.

Эксплуатация

• Ежесменный осмотр: уровни масла и охлаждающей жидкости, состояние гидравлики, отсутствие подтёков.
• Прогрев гидросистемы перед работой, особенно зимой — холодное масло перегружает узлы.
• Работа в пределах паспортных нагрузок: перегруз ковша и удары изнашивают стрелу, рукоять и гидроцилиндры.
• Чистка ходовой от грунта, контроль натяжения гусениц.

Ремонт

Чаще всего ремонтные работы на экскаваторах связаны с гидравликой (цилиндры, шланги, насосы), ходовой частью (гусеницы, катки) и рабочим оборудованием (зубья ковша, пальцы и втулки стрелы). Зубья и режущие кромки — расходники, их меняют по износу. Плановое ТО по моточасам дешевле, чем устранение аварийной поломки в разгар работ. При аренде техники обслуживание и ремонт — забота арендодателя, что снимает эти риски с заказчика.