История развития экскаваторов реферат

Обновлено: 02.07.2024

В отличие от прочих землеройных машин одноковшовый экскаватор производит выемку грунта подвижным рабочим органом при неподвижном шасси. Поворот ковша на разгрузку также производится при статичной машине. Многоковшовые экскаваторы способны передвигаться в процессе набора грунта, но, при этом, движение ковшей и шасси разграничено.

По принятой официальной версии идея создания землеройной машины принадлежит великому гению Леонардо да Винчи, который спроектировал нечто похожее на современный экскаватор-драглайн еще в начале шестнадцатого века. Чертежей было два, один из которых представлял собой прототип современного экскаватора — драглайн (машина со сложной канатной связью и одним ковшом), второй же был землечерпалкой. Именно с помощью последнего и была построена великолепная Венеция. Работой по созданию и эксплуатации машины руководил сам да Винчи. Однако, все проекты великого мастера имели ручной или ножной тягловый привод. Они, безусловно, облегчали работу, но полностью заменить человека не могли.

В 1718 году французские механики де ла Бальм и Белидор представили проект землеройного устройства с двумя ковшами. Механизм работал в портах Тулона и Бреста. А в 1773 г. в США вышла книга с рисунком первого деревянного колесного скрепера, который перемещала лощадь. Скрепер был построен и работал на сооружении дорог.

Первый четырехколесный грейдер-элеватор был создан в 1795 году американским изобретателем Тобертом Фултоном. Он первым создал пригодный к использованию паровой пароход. Однако испытать его машину удалось только спустя 70 лет, во время строительства дорог в Америке.

Первый же полноценный экскаватор был построен в эпоху паровых машин и, собственно, был на паровой тяге. Создал его 23-летний американский инженер Уильям Отис в 1836 году, за что и признан отцом-основателем.

Рис. 1 Уильям Отис

Первый версия будущего экскаватора оказалась неудачной, но в 1837 году вместе с опытным инженером Джозефом Харрисоном-младшим Отис строит модернизированную версию своей машины, которая уже соответствует его требованиям.

Неурядица случилась в процессе подачи первичной заявки на патент, которая произошла 15 июня 1836 года. В это время, в патентном бюро случился пожар и уничтожил эти документы. И лишь второе его заявление от 27 октября 1836 года было одобрено патентным бюро 24 февраля 1839 года. Таким образом, официальной датой изобретения парового экскаватора сместилась почти на три года.

Рис. 3 Фото парового экскаватора, используемого в постройке Западной железной дороги в США

Рис. 4 Фото парового экскаватора в Бостоне

В 1842 году один из паровых экскаваторов Отиса был задействован около Брентвуда (графство Эссекс), при постройке железной дороги в восточных графствах Великобритании.

Фото парового экскаватора, установленного на железнодорожные рельсы. Снимок сделан в 1904 году в штате Южная Дакота во время строительства Орманской плотины

Фото парового экскаватора, установленного на железнодорожные рельсы. Снимок сделан в 1904 году в штате Южная Дакота во время строительства Орманской плотины

Рис. 6 Фото парового экскаватора, установленного на железнодорожные рельсы. Снимок сделан в 1904 году в штате Южная Дакота во время строительства Орманской плотины.

Старый паровой экскаватор, сохраненный в музее на Аляске, состоявший из котла, бака для воды, лебедки, парового двигателя, самой стрелы и балки, на которую крепился ковш

Старый паровой экскаватор, сохраненный в музее на Аляске, состоявший из котла, бака для воды, лебедки, парового двигателя, самой стрелы и балки, на которую крепился ковш

Рис. 7 Старый паровой экскаватор, сохраненный в музее на Аляске, состоявший из котла, бака для воды, лебедки, парового двигателя, самой стрелы и балки, на которую крепился ковш.

Рис. 8 Паровой экскаватор Джозефа Растона

К 1877 году Растон произвел около 100 паровых экскаваторов, часть из которых была отправлена в США на строительство Манчестерского судоходного канала. В 1890 году Растон прибыл в Россию, где успешно выиграл тендер на поставку нескольких десятков своих машин для проводства строительных работ в районе Полесья (в те времена территория Российской Империи, современная территория Украины). Выходит, что в Украине первые паровые экскаваторы появились в 1891 году.

До 1920 года все выпускаемые экскаваторы производились частично поворотными и могли передвигаться только по железнодорожным путям, что ограничивало сферу их применения.

Одним из главных конструктивных нововведений в устройстве экскаватора стало внедрение в его систему управления гидравлики.

Первенство изобретения гидравлической системы экскаватора на сегодняшний день оспаривают Англия, Франция и Италия.

Рис. 12 Один из первых экскаваторов на электрическом двигателе

Рис. 13 Фото одного из первых дизельных экскаваторов

Рис. 14 Уильям Джордж Армстронг

Первая, созданная им, строительная машина, управляемая гидравликой, это подъемный кран, образец которого построен в 1845 году в Ньюкасле.

Армстронг первым придумал гидравлическую систему управления механизмами и внедрил ее в работу шлюзовых ворот в гаванях, подъемных кранов и мостов, а его гидравлический механизм, разводящий Тауэрский мост в Лондоне, стал шедевром инженерной мысли своей эпохи.

Со временем, его изобретение гидравлической системы активно внедрялись в военную промышленность. Гидравлическим приводом оснащались подъемные механизмы шлюзов в шахтах Королевского флота. Гидравлика использовалась в подъеме и перегрузках полевых орудий, на заводах по изготовлению боеприпасов.

Однако, конструктивно, гидравлический экскаватор Армстронга оказался машиной слишком громоздкой, малоподвижной и плохо справлялся со своими функциями. Но, несмотря на неудачу соплеменника, именно Армстронга англичане считают прародителем гидравлического экскаватора.

В дальнейшем, как это бывает с величайшими открытиями, над созданием гидравлического экскаватора одновременно, независимо друг от друга, трудились совершенно разные инженеры.

Рис. 15 Гидравлический привод

Реалии Второй мировой войны, при постоянной нехватке людей и повышенном запросе на перевалочные работы, побуждала инженеров к более скурпулезной работе над созданием гидравлического экскаватора. Изменились взгляды общества на конструкцию строительных машин. Эхо войны, проявившееся в виде обширных разрушений, требовало от техники мобильности, а существующие малоподвижные гусеничные экскаваторы не отвечали создавшимся требованиям. Обеспечить должный уровень мобильности смогли экскаваторные механизмы, смонтированные на автомобильную ходовку.

Все же гидравлические экскаваторы оставались частично поворотными, ведь угол поворота стрелы у них не превышал 270 градусов, что создавало сложности при выполнении ряда работ.

Стоит сказать несколько слов и про Россию, ведь немало интересных устройств родилось в умах русских изобретателей.

В конце 20-х годов 19 века в Петербурге появился ржевский мещанин Немилов. За ним уже числился весьма внушительный задел из построенных им мельниц, плотин и мостов. При их постройке изобретатель применял хитроумные машины собственной конструкции и изготовления. И вот он сдал на заключение генералу Бетанкуру чертежи: “Машины для уравнения земли у подошвы реки”, “Машины для выстилки плитою из гранитного камня подошвы между столбов” и “Копра особого устроения, каковые еще нигде не виданы”. Трижды пришлось Немилову продлить в столице свой паспорт, но ответа он не дождался и вернулся на родину ни с чем. А ведь эти перспективные проекты могли сыграть заметную роль в развитии строительных машин в России и в мире.

В это же время, в Петербурге, на чердаке одного из домов Гороховой улицы, у Каменного моста жил “страстный механик” Казаманов. Не отличаясь особым богатством он сооружал свои изобретения. Среди таковых были: своеобразный копер для вбивания свай, машина “для подъема тяжестей с большею легкостью и удобностию на возвышенность”. К сожалению, изобретения, созданные многими безвестными изобретателями-самоучками, не нашли ни должного понимания, ни должного распространения.

Позднее в России и за границей были предложены усовершенствованные конструкции землечерпалок. Но это был, пожалуй, один из первых многоковшовых экскаваторов.

В 1847 году русский изобретатель Кушелевский предложил идею землечерпательной машины, работающей как на воде, так и на суше. Этот агрегат соединял в себе достоинства как речной землечерпалки так и сухопутного экскаватора.

Производство одноковшовых экскаваторов в России началось в 1901 году на Путиловском (ныне Тверской экскаваторный) заводе. В СССР производство экскаваторов было организовано в 1931 году. Были выпущены первые 15 машин. В 1947 Уральский завод тяжёлого машиностроения (УЗТМ) впервые в мире поставил на поток выпуск карьерных экскаваторов с ковшами ёмкостью 3-5 м³. А в 1958 на УЗТМ был собран шагающий экскаватор драглайн с ковшом емкостью 25 м³ и стометровой стрелой. На Новокраматорском машиностроительном заводе (НКМЗ), в 1965 году был собран экскаватор-лопата с ковшом 35 м³ для крепких грунтов. В 1975 году УЗТМ закончил изготовление шагающего драглайна со стометровой стрелой и ковшом ёмкостью 100 м³. УЗТМ осваивает наиболее мощную карьерную лопату, с ковшом 20 м³, для крепких грунтов (1976).

Сегодня на рынке существует большое разнообразие разных фирм – производителей экскаваторной техники и каждая из них имеет большой модельный ряд агрегатов. Каждая модель отвечает каким-то определенным условиям производства работ и предполагает конкретные параметры производительности и затрат на расходные материалы. Модельная линейка включает в себя как совсем крошечные машины для проведения вспомогательных работ, как правило в населенных пунктах, так и огромные роторные, добывающие уголь или руду, которые работают в поточном режиме и имеют электрический тягловый двигатель. Экскаватор может быть выполнен как в виде самостоятельной машины, так и в виде навесного оборудования, на автомобильной, бульдозерной и прочей ходовке.

Любая техника, которую когда-либо проектировал и создавал человек, была призвана минимизировать людской труд и повысить человеческие возможности. Важной группой строительных машин, которые освободили человечество от тяжелого физического труда и позволили ему проводить колоссальные по своим масштабам строительные и изыскательные работы, стали экскаваторы.

Современные экскаваторные машины:

Takraf Ers 710, производительность до 1500 кубов породы в час

это и огромные драглайны, используемые в открытой добыче полезных ископаемых

Миниатюрная гидравлическая машина

и миниатюрные гидравлические машины, помогающие в ландшафтном дизайне

Кабельный экскаватор

Сначала человечеством был изобретен кабельный экскаватор.

Фото кабельного экскаватора

Его принцип работы был схож с работой подъемного крана и заключался в перемещении тележки и ковша по несущим канатам. Само создание кабельных экскаваторов было результатом совокупных усилий многих предприятий в течение нескольких десятилетий.

Некоторые из этих предприятий, например такие как Gradall или Caterpillar cтали известнейшими брендами, само имя которых ассоциируется с понятием экскаватора. Другие – давно исчезли, разрушенные экономическими неурядицами или поглощенные более удачливыми конкурентами. На сегодняшний же день, за исключением некоторых образцов горных драглайнов, кабельные экскаваторы практически почили в бозе, уступив свое место экскаваторам на гидравлике.

Однако, разумеется, история создания экскаватора началась в далеком 18 веке с изобретения парового двигателя.

Паровой экскаватор

Первый прототип будущего экскаватора оказался довольно неудачным, и в 1837 году совместно с опытным инженером Джозефом Харрисоном-младшим Отис строит улучшенную версию своей машины, которая уже соответствует его требованиям.

Хотя Уильям Отис подал свою первоначальную заявку на патент парового экскаватора 15 июня 1836 года, пожар в патентном бюро уничтожил эти документы. Его второе заявление от 27 октября 1836 года было одобрено патентным бюро лишь 24 февраля 1839 года. Таким образом, официальной датой изобретения парового экскаватора стал не 1836, а 1839 год.

Вполне вероятно, что одну или две машины Отиса в 1840 году использовали при постройке доков в Aтлантик-сити (город на северо-востоке США, штат Нью-Джерси), а затем в Бруклине и Бостоне.

В 1842 году один паровой экскаватор Отиса был задействован на работах в Англии около Брентвуда (графство Эссекс) при постройке железной дороги в восточных графствах Великобритании.

Старый паровой экскаватор, сохраненный в музее на Аляске. Как видите, он состоял из котла, бака для воды, лебедки, парового двигателя, самой стрелы и балки, на которую крепился ковш.

Рисунок парового экскаватора Джозефа Растона

К 1877 году Растоном было произведено около 100 паровых экскаваторов, часть из которых он экспортировал в США на строительство Манчестерского судоходного канала. А в 1890 году он отправляется в Россию, где успешно выигрывает тендер на поставку нескольких десятков своих машин для проведения строительных работ в районе Полесья (в те времена – это территория России, сейчас – это области, принадлежащие Украине). Таким образом, фактически в Украине первые паровые экскаваторы появились в 1891 году.

К 1877 году Растоном было произведено около 100 паровых экскаваторов, часть из которых он экспортировал в США на строительство Манчестерского судоходного канала. А в 1890 году он отправляется в Россию, где успешно выигрывает тендер на поставку нескольких десятков своих машин для проведения строительных работ в районе Полесья (в те времена – это территория России, сейчас – это области, принадлежащие Украине). Таким образом, фактически в Украине первые паровые экскаваторы появились в 1891 году.

Однако, вплоть до 1920 года выпускаемые экскаваторы остаются частично поворотными, с возможностью передвижения только по железнодорожным путям, что ограничивает сферу их применения.

Гидравлическая система экскаватора

С изобретением Бенджамином Холтом гусеничного хода, экскаваторы становятся машинами, эксплуатировать которые уже возможно и в труднопроходимых местах. Появляются образцы с дизельным и электрическим двигателем, которые постепенно вытесняют паровые машины.

Впрочем, одним из главенствующих изобретений в истории экскаватора стало внедрение в его систему управления гидравлики.

Первенство изобретения гидравлической системы экскаватора на сегодняшний день оспаривают Англия, Франция и Италия.

Именно Армстронг первым придумал гидравлическую систему управления механизмами, внедрив ее в работу шлюзовых ворот в гаванях, подъемных кранов и мостов. Его гидравлический механизм, разводящий Тауэрский мост в Лондоне, стал шедевром инженерной мысли своей эпохи. А его первой строительной машиной, управляемой гидравликой, стал подъемный кран, образец которого был построен в 1845 году в Ньюкасле.

В дальнейшем его изобретение гидравлической системы активно эксплуатировали в военной промышленности, оснащая гидравликой подъемные механизмы шлюзов в шахтах Королевского флота, в подъеме и перегрузках полевых орудий, на заводах по изготовлению боеприпасов.

Однако, именно попытка постройки гидравлического экскаватора у Армстронга не увенчалась успехом. Его гидравлический экскаватор оказался машиной слишком громоздкой, малоподвижной и плохо справлялся со своими функциями. Но, невзирая на неудачу соплеменника, именно своего ученого англичане считают прародителем гидравлического экскаватора.

Шли годы. И как это часто бывает с величайшими открытиями, над созданием экскаватора с гидравлическим приводом одновременно, независимо друг от друга, трудились совершенно разные инженеры.

Гидравлический привод

Существенная нехватка рабочей силы на проектах по строительству автомагистралей во время Второй мировой войны побуждала инженеров к более серьезной работе над созданием гидравлического экскаватора. Война изменила взгляды общества на конструкцию строительных машин. Глобальные разрушения, оставленные после себя фашизмом, требовали от техники мобильности, а существующие малоподвижные гусеничные экскаваторы перестали отвечать создавшимся требованиям. Все чаще производители строительной техники стали монтировать свои машины на базу автомобиля, дабы обеспечить ее высокую мобильность и возможность быстрой передислокации с одной строительной площадки на другую.

Однако, выпускаемые гидравлические экскаваторы все еще являлись частично поворотными, их угол поворота стрелы не превышал 270 градусов, что затрудняло выполнение многих работ.

Многие модели этой машины используются в строительстве и поныне, некоторые из них сегодня можно увидеть на выставках винтажной техники в Великобритании и Европе.

Так создавалась история возникновения экскаватора, в которой множество гениальных людей смогли подарить нам столь совершенную строительную технику, без которой сегодня нам невозможно представить свою жизнь.

разновидности экскаваторов

В любую эпоху землеройные работы были не только самыми необходимыми, но еще и наиболее трудоемкими. Поэтому с глубокой древности многие люди думали над тем, как облегчить этот тяжелый труд и ускорить процесс.

Одним из первых был Архимед. Он сконструировал много полезных устройств, среди которых были и машины с ковшами, предназначенные для копания грунта. Римские завоеватели называли их экскаваторами (лат. Excavao – делать углубление, долбить).

Как появились экскаваторы

В эпоху Леонардо да Винчи применение экскаваторов было обыденным делом, но тогда использовались совершенно простые землеройные машины, которые отдаленно напоминали первые аналоги этого устройства. В первой половине позапрошлого века появились первые прародители экскаватора, которые были необходимы для проведения строительства железных дорог. Эти машины использовались на расчистке каналов и фортификационных работах. Ковши приводились в действие мускульной силой людей или животных. На Востоке об экскаваторах узнали от Марко Поло. Он рассказал о чудо-технике китайскому императору, за что был удостоен особого благоволения.

Экскаватор Отиса 1841 года

После того, как экскаваторы Отиса появились на Урале, там начало развиваться тяжелое машиностроение.

Слово экскаватор было взято из латинского языка и дословно может переводиться как техника для долбления. Это землеройная машина, позволяющая вынимать и разрабатывать грунт. Грунтовые поверхности могут быть как мягкими, так и скальными, ограничений нет.

Классификация экскаваторов

Строительный экскаватор

Существует много различных классификаций экскаваторов, в зависимости от критериев, по которым сделана градация техники. При этом одна и та же машина может присутствовать в разных списках.

По применению:

  • самоходные – имеют собственное базовое шасси для перемещения на объект.
  • полусамоходные – передвигаются только на небольшие расстояния в рабочей зоне.
  • ограниченно-самоходные – для переезда в пределах рабочей зоны им требуются специальные пути, например, рельсы.

По типу ходового устройства можно арендовать экскаватор:

  • гусеничный – они отличаются повышенной проходимостью и устойчивостью; для работы на слабых грунтах ставятся гусеницы с увеличенной опорной поверхностью;
  • пневмоколесный – такие машины имеют высокую маневренность, могут самостоятельно доехать до рабочей площадки;
  • на шасси автомобильного типа – эта спецтехника отличается более мощным двигателем, повышенной транспортной скоростью, прочной рамой с низким центром тяжести;
  • на серийном грузовом автомобиле;
  • на серийном (обычно колесном) тракторе;
  • рельсовые;
  • шагающие.

По типу основного двигателя:

  • дизельные;
  • электрические;
  • карбюраторные;
  • паровые.

В настоящее время на экскаваторы ставятся в основном дизельные и электрические двигатели, как наиболее экономичные. Дизельные используются в условиях периодической смены места работы. Электрические применяются на машинах, работающих на постоянном месте (в карьере).

По количеству двигателей:

  • одномоторные – все механизмы экскаватора приводятся в действие одним мотором, или несколькими, которые приводят в движение один вал;
  • многомоторные – для каждого механизма или узла есть свой двигатель.

По назначению:

Карьерный

  • Строительно-универсальные. В этой группе можно снять экскаватор с ковшом емкостью до 3 м3. Используются для земляных работ.
  • Карьерные. Работают с ковшами емкостью 2 – 8 м3. Предназначены для разработки месторождений в карьерах.
  • Вскрышные. Имеют ковши емкостью от 6 м3. Применяются для снятия верхних слоев пород.
  • Специальные. К ним относятся подземные, туннельные, торфяные, подводные, разрушители, спасательные, болотные, железнодорожные.

По исполнению рабочего органа:

  • с гибкой подвеской – стрела (у некоторых – и ковш) подвешена на стальных канатах и с их же помощью приводится в действие;
  • с жесткой подвеской – все элементы рабочего оборудования находятся в шарнирном соединении между собой; для привода в действие используются гидроцилиндры.
  • с телескопическим оборудованием – работа осуществляется посредством выдвижения и втягивания стрелы.

По углу поворота стрелы:

  • Полноповоротные (на 360 град).
  • Неполноповоротные (меньше 360 град).

По типу рабочего цикла:

  • Циклические – одноковшовые.
  • Непрерывного действия – траншейные с зубчатой цепью, с фронтальной цилиндрической или дисковой фрезой, многоковшовые роторные.

По типу привода ковша:

  • Механические – почти не используются.
  • Гидравлические – наиболее распространенные.
  • Электрические – с питанием от ЛЭП, сверхтяжелые.
  • Дизель-электрические – автономные тяжелые и особо тяжелые.

По типу ходовой части:

  • Пневмоколесные – на колесном оригинальном шасси.
  • Гусеничные – то же, на гусеничном.
  • Навесные – на серийном автомобильном или тракторном, гусеничном или колесном шасси.
  • Катковые и лыжные передвижные (сейчас не применяются).
  • Шагающие.
  • Плавающие – драги ковшовые, рыхлящие, грейферные или эрлифтовые.
  • Рельсовые – карьерные, портовые экскаваторы-краны и железнодорожные.
  • Подземные – работают в шахтах на перегрузке вырубленной породы. Могут объединяться со щитом в проходческий комбайн.

Одноковшовые экскаваторы, таблица

По размерной группе:

Экскаваторы с массой более 8 тн относятся к сверхтяжелым. Их проектируют по индивидуальным заданиям.

По типу конструкции, несущей ковш:

  • Ломающаяся стрела – самая популярная на универсальных машинах, приводится в движение гидравликой.
  • Шарнирная стрела – тяжелая, громоздкая, но подвижная и прочная. Применяется на технике 5-й размерной группы и выше. Именно такая стояла на экскаваторе Отиса.
  • Телескопическая стрела – работает так же, как стрела автокрана. На экскаваторах используется только в тех случаях, когда требуется большая жесткость конструкции.
  • Качающаяся мачта – ажурная, но достаточно жесткая система. Обычно к ней на тросах присоединяется ковш. Он волочится по земле и опрокидывается тоже с помощью тросов. Это драглайн, используется на карьерных добывающих или вскрышных шагающих экскаваторах. На плавучих машинах или экскаваторах-погрузчиках на такой мачте может быть подвешен грейфер.

По типу рабочего органа:

  • Ковш – вгрызается в грунт, часто делается с откидным днищем.
  • Ковш прямая или обратная лопата – загребает грунт.
  • Грейфер – опускается на грунт сверху, захлопывается и захватывает его.
  • Короб (перегрузочный ковш) – подбирает разрыхленный грунт.

Популярные производители и виды экскаваторов

Среди зарубежных производителей, которые выпускают различную технику, включая экскаваторы, стоит выделить компании Case (США), Caterpillar (США), Doosan (Корея), Hitachi (Япония), Hyundai (Корея), JCB (Великобритания), Komatsu (Япония), Volvo (Швеция).

Распространённые модели экскаваторов, таблица

Современные экскаваторы

Среди всех видов спецтехники, экскаватор является самым популярным и быстроокупаемым.

Самый большой экскаватор

Экскаваторы используются в разных условиях, для выполнения самых различных работ. Модификаций так много, что даже опытный инженер-механик вряд ли сможет их перечислить. Например, одни машины предназначены для срезания плодородного слоя почвы. Другие работают под водой. Третьи – под землей.

Эрлифтом называется устройство, предназначенное для подъема грунта с большой глубины. Воздух подается в нижний конец трубы, его поднимающиеся пузыри тянут вверх воду и, вместе с ней, грунт, который должен быть мягким или сыпучим. Эффективность эрлифта прямо пропорциональна его глубине, которая может доходить до 6 км. Труба в таких случаях поддерживается промежуточными поплавками.

Но, разумеется, самые популярные экскаваторы – универсальные. Это мощные одноковшовые машины, на пневмоколесном или гусеничном ходу, с ломающейся стрелой и гидроприводом. Используются, чаще всего, в строительстве.

Если на такую технику поставить еще и бульдозерный отвал, то получится экскаватор-бульдозер с расширенными функциональными возможностями. А если фронтальный ковш, то будет экскаватор-погрузчик – тоже очень востребованная машина, в чем нетрудно убедиться на примере всем известного ЭО-2626.

Популярность экскаваторов обусловлена не только частой необходимостью выполнения земляных работ. Практически все модели поставляются со сменными рабочими органами: перфоратором, гидромолотом, буром, ножницами, захватом, вилами, долотом, рыхлителем и другими. С таким комплектом одноковшовый экскаватор превращается в универсальную и очень востребованную машину.

Экскаватор – основной тип землеройных машин, оснащенных ковшом. Его основным назначением является разработка грунтов (горных пород, полезных ископаемых) и погрузка сыпучих материалов из штабелей.

Конечно же, экскаваторы, как и многие старые аналоги техники, применялись еще в Древнем Египте и Древнем Риме. Тогда они использовались для углубления русел рек и каналов. Однако задокументированная история возникновения землеройных машин начинается в 16 веке, когда Леонардо да Винчи предложил первые схемы экскаваторов - драглайнов. Так, к 1500 году относится набросок чертежа грейфера для землечерпалки. Несколько лет спустя ученый руководил прокладкой каналов в засушливой Миланской долине, где он и применил землечерпалку собственной конструкции.

abbc2c00a2b0744aa7f536c03fad38c0.jpg

9383f64a79e50a70c27a6c40b6acc3f8.jpg

В 1718 году французские механики де ла Бальм и Белидор представили проект землеройного устройства с двумя ковшами. Механизм работал в портах Тулона и Бреста. А в 1773 г. в США вышла книга с рисунком первого деревянного колесного скрепера, который перемещала лощадь. Скрепер был построен и работал на сооружении дорог.

be7fad9ca3c5324c61d4286a3b107330.jpg

В 1832-1836 годах в Америке шло активное строительство гигантской сети железных дорого, что вызвало нехватку человеческой рабочей силы. Тогда американский инженер Элиша Грейв Отис, больше известный нам как изобретатель безопасного лифта, разработал первый паровой одноковшовый экскаватор. Он был неполноповоротным, имел железнодорожную ходовую часть, был оснащен ковшом 1,14 м куб., паровым двигателем мощностью 15 л.с., обеспечивал среднюю производительность 45-50 куб.м/час и заменял примерно 50 строительных рабочих. Первоначально экскаваторы Отиса использовались преимущественно на строительстве железных дорог, где уже через несколько лет заменяли более 200 рабочих.

6f82cfcac75877a741d5fd79794705bb.jpg

2c58b77d84e2a232d8eb1f38f707a34d.jpg

В 1847 году русский механик Кушелевский предложил идею землеройной машины, которая могла бы работать как на воде, так и на суше. Этот экскаватор должен был объединить в себе все преимущества речной землечерпалки и сухопутного экскаватора.

6aa7fa6b950ba341c804ef952d914ddb.jpg

В начале 20 века, с развитием электроэнергетической отрасли быстро развивалась и конструкция экскаваторов. В 1905 году немецкая фирма "Оренштейн & Коппель" выпустила первые паровые полноповоротные машины, то есть экскаваторы с поворачивающейся кабиной. Ковши этих машин вмещали до 4 кубометров земли.

5e2e8423b73c786bd1cc4130c7101c0d.jpg

В 1910 году американская фирма "Бюсайрус" выпустила в свет полноповоротный экскаватор на гусеничном ходу. В этом же году появились первые электрические экскаваторы. Начиная с 1912 года начал работать первый экземпляр с двигателем внутреннего сгорания на гусеничном ходу. А еще через четыре года в экскаваторы стали устанавливать дизельные двигатели.

8226402485ccc0689b3f16bb053e88b3.jpg

В наши дни экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности. Они способны работать практически в любых условиях и на любых поверхностях с невероятной грузоподъемностью.

84d5ff60968bc700df10159d409b8aa7.jpg

22427e170f1f37fac1fe2a4b6707531d.jpg

Современные ковшовые экскаваторы ушли далеко вперед с технической стороны, хотя несомненно без инженерной мысли прошлых столетий неизвестно, какая техника использовалась бы сейчас.

Читайте также: