с чего все начиналось? в Казани
История появления экскаватора темна и загадочна. Официально идею создания землеройной машины приписывают великому гению Леонардо да Винчи, спроектировавшему нечто похожее на современный экскаватор-драглайн еще в начале шестнадцатого века. Однако существуют свидетельства, что такая машина появилась еще раньше. В любом случае начиная с XVI века землеройные установки активно применялись и улучшались в Италии, Франции и Америке.
Американское изобретение
Очередная непреодолимая потребность в изобретении эффективных экскаваторных машин возникла в тридцатых года XIX века в Соединенных Штатах Америки. Именно в это время там активно строились железные дороги, и в дешевой рабочей силе был большой недостаток. И механик Уильям Смит Отис сумел удовлетворить эту потребность, спроектировав в 1832-1836 годах первый одноковшовый экскаватор.
Получившаяся машина была неполноповоротной и имела:
- железнодорожную ходовую часть;
- ковш объемом более одного кубометра;
- паровой двигатель на 15 лошадиных сил.
При производительности около полусотни кубометров в час этот экскаватор заменял полсотни рабочих. А уже через пару лет его производительность возросла почти вчетверо.
Путешествие экскаватора в Европу и Азию
В Англию первый экскаватор приехал в 1842 году, а уже через год сразу четыре машины были куплены Россией для строительства Николаевской железной дороги. Правда, там ими эффективно пользоваться так и не научились, поэтому в 1848 году экскаваторы были отправлены на Урал. Именно в России, впервые в мире, экскаваторы были использованы для работ по добыче руды.
Появление разных видов экскаваторов
Начиная со второй половины девятнадцатого века человечество уже не могло обходиться без экскаваторов. Изобретатели из разных стран стали наперебой предлагать различные типы землеройных машин для разных видов работ.
В Германии широко распространились «строительные локомобили» с одноканатными грейферами.
В Россию завезли изобретенные опять-таки в Америке «землекопные машины», в которые впрягали лошадей.
Здесь же использовались и «конные волокуши» с металлическим ковшом.
В 1902 году на Путиловском заводе был создан первый русский железнодорожный экскаватор с одним сменным ковшом, так же неполноповоротный. Производительность его достигала 290 кубометров в час.
Строительство каналов
В конце XIX — начале XX веков производилось строительство гигантских каналов, позволившее оценить эффективность замены ручного труда машинным. Суэцкий канал строили практически вручную в течение 10 лет. На стройке было занято 40 тысяч рабочих, и общий объем вывезенного грунта составил около 75 миллионов кубометров.
Панамский канал строился уже при помощи машин – с помощью ста одноковшовых и двадцати многоковшовых экскаваторов было перемещено около 160 миллионов кубометров грунта.
XX век – век всеобщего развития
После Первой мировой войны развитие экскаваторов пошло еще более интенсивно. Впервые на них начали использовать двигатели внутреннего сгорания и электроприводы, гусеничный ход и т.
д. Появилась возможность делать их полноповоротными, а также существенно расширился ряд навесного оборудования. Соответственно, расширилась и сфера их применения. Во второй половине прошлого века совершенствовались уже только технологии и оборудование.
Сервисное обслуживание при покупке спецтехники
Экскаваторы: история возникновения
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.
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.
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.
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.
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.
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.
В наши дни экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности.
Современные ковшовые экскаваторы ушли далеко вперед с технической стороны, хотя несомненно без инженерной мысли прошлых столетий неизвестно, какая техника использовалась бы сейчас.
Посмотрите все объявления о продаже экскаваторов на маркете спецтехники
Поделиться:
Первые гидравлические экскаваторы | OEM Off-Highway
На фотографии в этом рекламном объявлении отчетливо виден паровой цилиндр, который поднимал и опускал рукоять рукояти. Второй цилиндр, который приводил в действие функцию толпы, едва виден внутри стрелы между цилиндром подъема и концом стрелы.
Осознание того, что применение гидравлической силы для повышения эффективности копания в землеройной машине, впервые пришло к производителям оборудования в 1880-х годах.
Самый первый экскаватор, использующий гидравлическую технологию, был построен в 1882 году компанией Sir WG Armstrong & Company в Англии, где он использовался при строительстве доков Халла.
В отличие от современных экскаваторов, использующих гидравлическую жидкость, для управления гидравлическими функциями использовалась вода. Кроме того, это была не настоящая гидравлическая машина, а гибрид, в котором для управления ковшом использовались тросы, но с гидравлическим цилиндром, приводящим в действие набор множительных шкивов. Идея не увенчалась успехом ни на этой машине, ни на машине похожей конструкции, построенной не имеющим отношения к делу Фрэнком Ф. Армстронгом для Penn Iron Mining Company в Соединенных Штатах в 1919 году.14.
Первым полностью гидравлическим экскаватором, использующим только четыре паровых цилиндра прямого действия и без тросов или цепей, был экскаватор прямого действия, построенный компанией Kilgore Machine Company в 1897 году. обычные тросовые или цепные экскаваторы. Он был построен почти полностью из стали, что делало его прочным. Все движения, включая каждый конец хода каждого цилиндра, амортизировались, что исключало удары или повреждения при работе на полном ходу на высокой скорости.
Использование паровых цилиндров для всех функций ковша дало ковшу диапазон движения, не похожий на любой другой ковш. В отличие от большинства других лопат, он мог скапливаться горизонтально и легче перемещать валуны и другие препятствия, чем другие лопаты.
Все его движения имели равную силу; ковш можно было снять с берега под нагрузкой, вместо того, чтобы тянуть его вверх, чтобы расчистить выемку. Если экскаватор сойдет с рельсов, для подъема его обратно на рельсы можно будет использовать всю мощность всех движений ковша. Ковш можно было сильно встряхнуть цилиндрами, чтобы выбить застрявший внутри него материал.
Благодаря отсутствию цепей, тросов, шкивов, барабанов, фрикционных муфт, зубчатых передач и подъемных двигателей его конструкция стала очень простой с небольшим количеством рабочих частей. Простота распространяется и на его эксплуатацию. Четыре цилиндра управлялись двумя рычагами, и движение руки инженера на каждом рычаге точно и мгновенно дублировалось на ковше.
Предвещая появление полноповоротных экскаваторов в 20-м веке, место инженера на ковше Kilgore качалось вместе с ковшом, а не на жесткой основной раме, как на других железнодорожных экскаваторах. Вместо троса или рычага для сброса ведра использовалась ножная педаль.
Килгор также рекламировал экономичность работы лопаты. Цилиндры требовали меньше пара, а следовательно, меньше топлива и воды, чем другие лопаты, потому что нужно было приводить в действие меньше механизмов. Инженер управлял всеми функциями машины, тогда как для обычного экскаватора требовался второй член бригады для управления ковшом, в то время как инженер управлял всем остальным.
Компания Kilgore, как известно, произвела два железнодорожных экскаватора с грузоподъемностью рукояти 1-1/4 и 2-1/2 ярда конструкции прямого действия. Они также построили колесные экскаваторы прямого действия с тяговым усилием 1-1/4 ярда; Паровые канавы для рытья дренажных канав для мелиорации и орошения земель; и ковшовые земснаряды.
Какими бы продвинутыми ни были его концепции, экскаваторы Kilgore с прямым действием имели очень ограниченный успех.
Ассоциация исторического строительного оборудования (HCEA) — это некоммерческая организация 501(c)3, занимающаяся сохранением истории строительного, дноуглубительного и карьерного оборудования. Наша деятельность насчитывает более 4000 членов в двадцати пяти странах и включает издание ежеквартального образовательного журнала Equipment Echoes ; работа Национального музея строительной техники и архивов в Боулинг-Грин, штат Огайо; проведение ежегодной рабочей выставки восстановленной строительной техники. Индивидуальное членство стоит 32 доллара США и Канады и 40 долларов США в других странах. Мы стремимся развивать отношения в сфере производства оборудования и предлагаем стипендии для студентов, изучающих инженерное дело и управление строительством. Информация доступна на www.hcea.net , по телефону 419-352-5616 или по электронной почте info@hcea.
net .
Гидравлика становится все умнее и взаимосвязаннее
Первый современный автогрейдер
Дедушка гидравлического экскаватора
Знаете ли вы, кто изобрел машину, ставшую основой для наших современных гидравлических экскаваторов? Знаете ли вы, что история экскаватора восходит к 1835 году? Вы знаете связь между экскаваторами и подъемниками? Если что-то из этого покажется вам интересным, то вам понравится этот пост в блоге Shop Talk о Уильяме Отисе, дедушке современного гидравлического экскаватора.
Кем был Уильям Отис?
Дедом гидравлического экскаватора, без сомнения, был человек, который изобрел первую в мире паровую лопату . Эта инженерная инновация была разработана американским изобретателем Уильямом Отисом в 1830-х годах. Его разработки в области земляных работ часто затмеваются достижениями его двоюродного брата, который разработал лифт Отиса.
Уильяму , уроженцу Пелхэма, штат Массачусетс, было всего 22 года, когда он изобрел паровую лопату (также известную как электроэкскаватор).
Паровая лопата
Целью экскаватора Otis было выполнение той же работы, что и группа мужчин с лопатами, но быстрее и намного эффективнее. Он решил использовать силу пара и использовать ее для земляных работ, что в то время было еще очень новой идеей. С помощью инженера по имени Чарльз Френч он смог воплотить свой проект в жизнь.
К экскаватору прилагается зубчатый ковш объемом около 1 куб. ярда (или 0,76 м 3 ) вместе с поворотной стрелой с рукоятью. Стрела стрелы крепилась к неподвижной мачте. Ковш крепился к концу рукояти и поднимался/опускался с помощью двухбарабанной цепной тали. Чтобы раскачивать стрелу из стороны в сторону, люди на земле тянули за прочные веревки. На земле также находился человек, который приводил в действие механизм опускания ковша.
Наконец, этот самоходный паровой экскаватор имел паровую машину и вертикальный котел , расположенный в задней части машины.
Это было похоже на паровую лопату, показанную ниже.
Целевой отраслью Уильяма было строительство железных дорог , которое в то время процветало. Первоначально он разработал его для использования инженерной фирмой, с которой он работал, Carmichael & Fairbanks, чтобы они могли своевременно выполнять свои контракты на строительство железных дорог — в частности, Boston and Albany Railroad — и получать бонусы, если они закончили раньше.
Экскаватор с паровым краном
Позже он разработал рельсовый экскаватор с паровым краном, запатентованный в 1839 году. Этот паровой экскаватор стал первым в мире многоковшовым экскаватором. По Горному фонду Юго-Запада ,
«Его машина была первой, в которой был применен принцип одноковшового экскаватора с поворотом от центра и снабженной силовой тягой для регулировки радиальной толщины выемки. Первый паровой экскаватор мог перемещать 380 кубометров земли в день при рабочей нагрузке 1,1 кубометра и деревянной стреле, поворачивающейся на 180 градусов».
Брюшной тиф и дешевая рабочая сила
К сожалению, Уильям Отис скончался от брюшного тифа , когда ему было всего 26 лет. Его машина не сразу завоевала широкую популярность, потому что рабочая сила иммигрантов все еще была дешевле, чем его конструкция, но его лопаты нашли применение как при строительстве железных дорог, так и при добыче полезных ископаемых открытым способом. Позже его проекты были изготовлены под именем Отис-Чепмен после того, как его вдова снова вышла замуж. Его проекты впоследствии использовались во многих различных крупных земляных работах того времени, в том числе в Панамский канал .
Влияние Уильяма Отиса и его паровых экскаваторов
Что еще более важно, его разработки заложили основу для мощных гидравлических экскаваторов и массивных гидравлических экскаваторов, которые мы имеем сегодня.
