Как управлять экскаватором?

Как правильно работать на экскаваторе

Гидравлические экскаваторы являются основополагающей техникой при производстве многих видов с землеройных работ или при выполнении по перемещении масс различного рода грунтов. По данным статистики рост на рынке экскаваторов ежегодно составляет 7-8%. При этом импорт техники из-за рубежа показывает неплохой рост в 40-45%, из этого числа. Получается, что весь рынок землеройной техники поделен между российскими и иностранными производителями.

На вопрос, какой экскаватор лучше при выборе – не ответит однозначно ни один эксперт. Аргументы просты: российская техника дешевле, а западная надежней. Поэтому попробуем разобраться в вопросе: как правильно работать на экскаваторе, так как при аккуратной работе техника ломается реже, а вот незнание функций управления приведет к однозначной поломке. Скачать руководство для операторов экскаваторов можете по ссылке.

Управление импортной техникой

Теперь ответим на детальный вопрос: как правильно работать на экскаваторе импортного производства, чтобы его не сломать. Для начала определимся: какой гидравлический экскаватор у вас не окажется – большой или маленький для управления им вам будут нужны знания и навыки, а вот физическая сила точно не потребуется. Будет обязательно присутствовать щиток приборов, как у хорошего легкового автомобиля, который снабдит необходимой информацией обо всех параметрах работы машины. На нем присутствует:

  • Тахометр;
  • Показатель давления масла;
  • Температура двигателя;
  • Заряд аккумуляторов экскаватора;
  • Сигнальный индикатор – предупреждение о перегреве;
  • Уровень рабочих жидкостей экскаватора;
  • Табло подсчета моточасов;

Два джойстика поделят функции по управлению экскаватором, один будет отвечать за движение экскаватора в пространстве и движение ближней части стрелы, другой за работу стрелы-манипулятора и ковша. Какой бы сложной ни оказалась работа, управление будет требовать практики, которую можно получить на компьютере с программой-симулятором для данного вида экскаватора.

Необходимо знать, что различные типы экскаваторов, в зависимости от завода изготовителя, имеют индивидуальные схемы управления.

Управление отечественной техникой

Особенности управления экскаватором российской сборки будет отличаться от импортных машин наличием до шести гидрораспределителей напрямую связанных с гидравлическими цилиндрами манипулятора стрелы экскаватора и механизмом управления ковшом.

За поступательное движение техники будут отвечать две педали и рычаги для гусеничной машины или руль для шасси на пневмоходу. Курс теоретического обучения и производственная практика будут являться ответом на вопрос как правильно работать на экскаваторе отечественной сборки.

Техника безопасности

При работе на экскаваторах импортного и отечественного производства необходимо ознакомиться с инструкцией по технике безопасности разработанной непосредственно для конкретной модели.

Перед началом первой работы необходимо ознакомиться со значением специальной информации, расположенной на корпусе и агрегатах экскаватора. Таблички предупреждения на машине будут присутствовать во всех опасных местах, и иметь сопроводительные надписи, которые обозначают уровень и степень возможной опасности:

  • ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ, будет сигнализировать о возможной вероятности наступления потенциальной опасности, вследствие которой непринятие мероприятий приведет к потенциально возможному получению малых или средних увечий.
  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, предназначено для обращения внимания на потенциальную вероятность опасной ситуации, которая может привести к тяжелой травме или летальному исходу, если вовремя не принять необходимые меры для предосторожности,
  • ОПАСНОСТЬ, сигнализирует о неотвратимости возникновения особенно опасного случая, вследствие которого пренебрежение мерами безопасности приведет к тяжелым увечьям и смерти.

Таблички, имеющиеся, на всех экваторах используют рисунки и надписи для визуального предупреждения и являются обязательными для исполнения. Техника безопасности при работе на гусеничном экскаваторе описана здесь .

Не стоит путать таблички по технике безопасности с информационными надписями по правилам эксплуатации экскаватора. Необходимо использовать все знания для исключения несчастных случаев и для правильной работы на экскаваторе.

Видео по азам работы на экскаваторе:

Система управления операцией копания экскаватора

Опыт этой работы может быть полезен при создании систем управления экскаватором для работы в сложных условиях работы, там, где желательно дистанционное управление и вместе с тем нужна система, позволяющая автоматизировать рабочий цикл экскаватора полностью или частично. Основой для синтеза системы является анализ его рабочего цикла, определение последовательности работы механизмов и управляющих воздействий для управления с помощью элементов гидроавтоматики.

Перед копанием оператор выполняет подготовительные действия по выбору зоны забоя для работы, ориентации рабочего оборудования, выбору метода копания. Зона забоя – элемент возводимого земляного сооружения (или разрабатываемого забоя) имеет положение в пространстве относительно экскаватора. Можно определить зону забоя, как объем грунта, вынимаемый с одной установки экскаватора без передвижения (с одной стоянки). Зона забоя ограничена глубиной копания и шириной траншеи.

Источник фото: exkavator.ru Зона забоя – элемент возводимого земляного сооружения

Ориентация рабочего оборудования – установка стрелы рукояти и ковша под углами, обеспечивающими копание выбранным методом. При ориентации учитываются такие факторы, как безопасность, последовательность выемки элементов забоя по глубине и по ширине, соответствующий ориентации метод копания.

СНИП ведения земляных работ предусматриваются определенное расстояние от крайней опоры экскаватора до кромки забоя в зависимости от несущей способности грунта, которая определяет угол естественного откоса. С учетом этого фактора расстояние от опоры экскаватора до кромки забоя может быть принято равным приблизительно одному метру.

Источник фото: exkavator.ru Расстояние от опоры экскаватора до кромки забоя может быть равным одному метру

Метод копания – последовательность движений механизмов рабочего оборудования при заполнении ковша. В общем случае управление экскаватором при выполнении копания должно учитывать: зону забоя, ориентацию и метод копания. В задачи управления рабочим циклом следует включить поворот оборудования на заданный угол, разгрузку, передвижение экскаватора в забое от одного элемента к другому. Траншея или котлован имеют проектные геометрические параметры, которые заданы с некоторыми допусками. Оценка готовности очередного элемента забоя после копания и переход к следующему – также в составе задач управления.

Ориентация и выбор метода копания

Метод копания должен обеспечивать такую траекторию движения режущей кромки, при которой угол резания находится в пределах, обеспечивающих минимум затрат энергии при копании. Из работ по определению оптимального угла резания, можно определить его диапазон равным ?р=30. 50°.

К первой группе отнесены методы, предусматривающие несовмещенные движения, например, копание рукоятью, копание ковшом, а также в последовательно: рукоятью, затем ковшом. Траектории движения режущей кромки в этих случаях – дуги окружностей и углы, характеризующие геометрию копания, не изменяются. Переход от копания рукоятью к копанию ковшом возможен в любой точке траектории при оптимальных углах резания. При переходе от копания ковшом к копанию рукоятью угол резания не сохраняется, поэтому этот метод не прменяется.

Источник фото: exkavator.ru Метод копания – последовательность движений механизмов рабочего оборудования при заполнении ковша

Ко второй группе отнесены методы, предусматривающие совмещение двух движений. Гидросприводы экскватваторов обычно двухпоточные, поэтому добиться независимого совмещения трех движений невозможно. Кроме того, координация трех движений затруднительна. Операторами используются совмещения движений: стрелы с ковшом, стрелы с рукоятью, рукояти с ковшом. При сохранения диапазона углов резания необходимо выдерживать отношения между угловыми скоростями стрелы и рукояти, рукояти и ковша и т.д. Кроме того, эти совмещения могут быть применены для коррекции траектории копания.

Отношения между угловыми скоростями легко выводятся из кинематики рабочего оборудования. При выполнении операций рабочего цикла одноковшового гидравлического экскаватора оператор решает две основные задачи: организация рабочего процесса и контроль состояния привода. В общем случае, оптимальное выполнение цикла заключается в его выполнении за минимальное время, с наименьшей нагруженностью и энергетическими затратами, поэтому требования к системе управления копанием следующие.

Система управления операцией копания должна обеспечивать:

  • возможность перехода в любой момент на ручное управление;
  • копание грунта, заполнение ковша, подъем рабочего оборудования из забоя при использовании копания: поворотом ковша (метод К), поворотом рукояти (метод Р), последовательно: сначала поворотом рукояти, затем ковша (метод РК);
  • коррекцию траектории копания для снижения нагрузок на привод и рабочее оборудование, выполнение коррекции траектории при совмещении движений: рукояти со стрелой (движение стрелы на подъем) или рукояти с ковшом (движение рукоятью от экскаватора), ковша со стрелой;
  • адаптацию к изменяющимся в процессе копания нагрузкам.

Для синтеза схемы применялся метод циклограмм. Этот метод специально предназначен для циклически работающих механизмов и дает возможность воспользоваться большим числом переменных. Метод заключается в получении логических функций состояний элементов управления по циклограмме движений механизмов. Последовательность движений механизмов при копании тем или иным методом, совмещения движений механизмов при выполнении коррекции определяются выше указанными требованиями. При синтезе схемы учтено необходимое требование перехода в любой момент на ручное управление.

Условия, при которых возникают рабочие состояния механизмов или элементов управления, называются условиями срабатывания, к ним относится наличие (отсутствие) сигнала управляющего элемента. В условиях срабатывания этот сигнал записывается в том состоянии, в котором он находился в такте, предшествовавшем включению такте. Условия, вызывающие нерабочие состояния, называются условиями несрабатывания. К ним относится сигнал управляющего элемента в такте, предшествовавшем отключению.

Источник фото: exkavator.ru Условия, вызывающие нерабочие состояния, – это условия несрабатывания

Условие срабатывания логически умножается на условие несрабатывания, взятое с инверсией. Структурная формула для одного периода включения имеет вид x = f*неf1. При наличии нескольких периодов включения и отключения элемента или механизма условия записываются для каждого периода, а общая структурная формула является логической суммой.

При синтезе предусматривалось применение элементов гидроавтоматики, реализующих логические функции. В качестве сигналов использовались давления рабочей жидкости. Рассмотрим (рис.1) схему управления на примере реализации метода “РК” – копание в последовательности: рукоятью, затем ковшом. На рисунке даны необходимые пояснения по структуре системы и комбинации управляющих воздействий. Проследим одну из наиболее сложных комбинаций.

Читайте также:  Как пользоваться электронными торговыми весами?

При включении системы для реализации метода “РК”, подается сигнал на включение: золотника гидроцилиндра рукояти – Рмк, включение реле времени, отслеживающее время копания рукоятью – t1. По окончании копания рукоятью реле времени РВ1 выдает сигнал о включении гидроцилиндра ковша Рк2 и одновременно на включение реле време-ни для задания времени копания ковшом – t2, По окончании копания ковшом реле времени РВ2 выдает сигнал о включении гидроцилиндра стрелы на подъем Рс, которым копание оканчивается.

Наиболее сложным сигналом в этом методе копания является сигнал на подъем стрелы, поскольку его структура включает: сигнал о нормальном ходе операции, первая часть формулы и о выполнении подъема при перегрузке, вторая часть формулы Рс2 (Рк2*Рt2+ Рс2*неРt2) , где обозначения даны на рисунке.

Сигналы Рt1 и Рt2 возникают по истечении времени копания рукоятью t1 и ковшом t2 при соответствующих углах поворота рукояти и ковша. Эти временные промежутки задавались с помощью гидравлических реле времени. Так как время копания в грунтах различной плотности различно, в реле было встроено устройство адаптации, которое при увеличении нагрузки увеличивало время копания, чем обеспечивается поворот ковша на требуемый угол. В качестве чувствительных элементов, фиксирующих сигналы о перегрузке привода Ркл1 и Ркл2, применялись предохранительные клапаны.

Система была изготовлена на Ковровском экскаваторном заводе в 1981 г. и прошла испытания на экскаваторе ЭО-4121А. Эффект от применения на экскаваторе выразился в увеличения КПД операции во время копания на 16%, уменьшении среднего давления на насосах. Вместо 10-12 переключений механизмов, которые делает обычно машинист во время копания, выполнялось всего два: включение и выключение системы. Производительность экскаватора возросла на 8-10%. Эти результаты были достигнуты благодаря согласованности работы системы с внешней характеристикой насоса.

Сейчас такая задача разрешима на иной элементной базе. Имеются и доступны датчики угла поворота типа, имеются и доступны системы обработки данных, хотя возможно создание и оригинальных систем обработки информации и выдачи управляющих воздействий. Имеются электрогидравлические системы управления для СДМ типа РЭУ-05, РСПЗ.Э(О)16. Такие системы с успехом могут быть применены для дистанционного управления экскаватором.

Как управлять экскаватором — несколько простых советов

Как управлять экскаватором — несколько простых советов

Это перевод одной неплохой американской статьи, не мог пройти мимо.

Оператор оборудования из Виндзора, Онтарио, Ник Маркет был назван «лучшим из лучших» операторов экскаваторов в Северной Америке. Он был Чемпионом серии 2007 года по экскаваторам. «Никто не ожидал, что победит канадец», — говорит он, смеясь. «Это было довольно неожиданно».

Но Маркет не всегда был профессиональным оператором бегемота весом 14000 фунтов. «Мой начальник сказал мне, что мне понадобится год, чтобы стать хорошим оператором экскаватора. Но я всегда был настойчивым, и я был фермером, поэтому я знал, как обращаться с техникой.

Я изучил его за две недели. Около года, чтобы затем освоиться. Я сейчас нахожусь в таком состоянии, где я могу двигать машину, как собственное тело. Вы будете удивлены, насколько хрупким является рулевое управление, они могут поворачиваться так же быстро, как и обычная машина.

Курсы, которые вы можете пройти, рассчитаны на 6 недель. Вы изучаете машины и все основы, но вам действительно нужно много времени, чтобы ко всему привыкнуть».

По сути не важно на какой технике работать, главное понять основы и получить необходимые навыки. А если вы еще не решили — есть из чего выбирать, например аренда гусеничного экскаватора астана позволит вам получить превосходную технику и на очень привлекательных условиях.Тут главное подойти с умом!

Итак начнем, Шаг за шагом:

1. Откройте ковш

Сядьте в кабину и ознакомьтесь с органами управления. «Существует множество механизмов, рычагов и функций, с которыми вам нужно ознакомиться. И вы должны заставить их работать одновременно. Это четкая координация рук и глаз. Главное — почувствовать гидравлику».

«Ник Маркет говорит. Сначала опустите стабилизаторы, чтобы стабилизировать экскаватор, и отпустите фиксатор стрелы. Нажмите на левый рычаг вперед, чтобы выдвинуть рукоять экскаватора. Нажмите на правый регулятор вправо, чтобы открыть ковш.

2. Опустите стрелу

Знай, где ты копаешь. «Вы должны держать глаза открытыми и быть в курсе того, что вас окружает. Экскаватор — это огромная техника, и за ней нужно следить. Будьте особенно осторожны, если вы копаетесь в коммунальных линиях, опуская стрелу.

3. Начните копать

Нажмите правый регулятор влево, чтобы свернуть ковш внутрь, опуская его в землю чтобы выкопать почву. «Обычно неплохо бы под углом», говорит Маркет.

4. Поднимите груз

Одновременно потяните левую и правую ручки управления, чтобы убрать и поднять стрелу, держа ковш свернутым. «Не переполняйте ковш», — говорит Маркет. Большинство экскаваторов имеют вылет 14 футов. Устройство, называемое растяжкой, добавляет еще 4 фута к дальности.

5. сбросить грязь

Нажмите левую и правую ручки управления вправо, чтобы открыть ковш, потяните рукоять к кабине и сбросьте груз. «Не поднимайте груз слишком высоко», — говорит Маркет. «Там главный фактор устойчивости.» Он также управляет машиной на полном газу. «Все дело в точности, контроле и скорости», — говорит он.

Подсказка: не бойся скорости. «Когда я учу кого-то, я заставляю его тянуть машину на полную мощность. Если вы работаете с низкой скоростью, вы не используете машину в полную силу, и для выполнения работы требуется намного больше времени. Это все о точности, контроле и скорости. «

Предупреждение: «Важно никогда не покидать свое место, когда вы работаете с экскаватором. И никогда не проходите под машиной. Знайте свое руководство по технике безопасности и убедитесь, что машина осмотрена и все в хорошем рабочем состоянии. Это просто здравый смысл. «

Глоссарий:

Extend-A-Hoe: механизм, позволяющий удлинить рукоять экскаватора для более глубокого копания. Большинство экскаваторов имеют вылет 14 футов. Удлинитель добавляет еще четыре фута длины.

Стрела: поворотная рама, шарнирно соединенная с основной рамой трактора на паре вертикальных опор.

Стабилизаторы: Стабилизаторы предотвращают движение тракторной техники при копании.

Техническое описание и Инструкция по эксплуатации экскаватора ЕК-8
Эксплуатация экскаватора – 1. Органы управления экскаватором

Страница 3 из 58

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭКСКАВАТОРА

1. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСКАВАТОРОМ

Рис. 3 – Схема расположения органов управления и приборов в кабине экскаватора

1 – педаль поворота рабочего оборудования в плане (для пристенного копания, т. е. только для ЕК8-30); 2 – звуковой сигнал; 3 – рулевое колесо; 4 – педаль тормоза; 5 – включатель стеклоочистителя; 6 – педали управления передвижением; 7 – стопор поворотной платформы; 8 – электронная панель; 9 – включатель свечей предпускового подогрева; 10 – включатель «массы»; 11 – включатель стартера и останова двигателя; 12 – рычаг управления поворотом платформы и рукоятью; 13 – рычаг управления подачей топлива; 14 – рычаг управления складыванием стрелы; 15 – рычаг управления отвалом; 16 – включатель стояночного тормоза; 17 – включатель переключения передач и включения переднего моста; 19 – включатель вентилятора; 20 – включатель отопителя; 21 – включатель прожекторов; 22 – включатель габаритных огней; 23 – ручка фиксации пульта; 24 – контрольная лампа включения свечей предпускового подогрева; 25 – рычаг управления стрелой и ковшом; 26 – включатель фар; 27 – переключатель поворотов; 28 – ручка фиксации рулевой колонки; 29 – включатель гидромолота (при установке гидромолота на экскаватор, только для ЕК8-20); 30 – контрольная лампа работы генератора; 31- выключатель управления быстросменным устройством; 32- контрольная лампа стояночного тормоза.

Условные обозначения

– уровень топлива– температура охлаждающей жидкости в двигателе– давление масла в двигателе– давление воздуха– напряжение бортовой сети– температура рабочей жидкости в гидробаке– аварийное давление масла– дальний свет фар– указатель поворота– аварийная температура охлаждающей жидкости

Рис. 4 – Электронная панель

Электронная панель предназначена для отображения параметров работы двигателя, электрооборудования и гидросистемы экскаватора и для предупредительной световой, звуковой сигнализации о недопустимом отклонении контролируемых параметров.
На дисплее высвечиваются цифровые значения контролируемых параметров работы.

ВНИМАНИЕ!

При включении «массы» на дисплее электронной панели приборов ЭПП-4 в окнах 1 и 2 (рис. 4) в течение 10 с будет высвечиваться количество моточасов (часов наработки) с точностью до 0,1 ч. Через 10 с в окнах 1 и 2 появятся показания напряжения в сети и температуры в гидросистеме.
На блоке индикации параметры работы контролируются с помощью цветовых индикаторов. Зеленый цвет индикатора свидетельствует о нормальном, соответствующем заданному параметре. Красный – о недопустимом отклонении (превышении или снижении ниже допустимого) параметра работы двигателя или системы экскаватора.
Загорание контрольных ламп свидетельствует о включении или нарушении работы систем, изображенных на них.

Как управлять колесным экскаватором

Колесные экскаваторы современных моделей могут быть оборудованы разными системами управления, но требования к ним предъявляются одни и те же, а именно управление должно быть удобным и легким.

Машинист должен управлять экскаватором, не прилагая больших усилий, так как только за один час работы ему иногда приходится производить до 4000 включений рабочих механизмов. Соответственно за смену это количество возрастает в несколько раз.

Требования к системе управления колесного экскаватора

От любой техники, используемой на строительных площадках, производстве или в карьере, требуется высокая производительность труда. К работе экскаватора предъявляются те же требования. Управление колесным экскаватором осуществляется машинистом, от быстроты действий которого зависит производительность работ.

Читайте также:  Как правильно выбрать кухонный комбайн

Поэтому от системы управления экскаваторов, которые выпускают различные предприятия и фирмы, потребитель ждет определенных качеств:

1. Усилия, требующиеся для нажатия на рычаги и педали, не должны быть большими.

2. Включение механизмов должно происходить плавно.

3. Передача энергии от управления к механизмам должна быть мгновенной.

4. Регулирование требуется простое, но надежное.

5. Способность работать без сбоев при температурах от -50О до +50О.

6. Использование максимума автоматики.

Каждая взятая по отдельности система управления только частично может выполнить все эти требования.

Как управлять колесным трактором

Способы передачи энергии к механизмам экскаватора:

  • Рычажный. Могут использоваться механические сервомеханизмы. Простота конструкции и возможность плавного включения с высокой чувствительностью являются достоинством этого способа. Эксплуатация усложняется из-за наличия большого количества рычагов, тяг и шарниров. Управление требует много физической силы от машиниста.
  • Пневматический. Используется давление газа (воздуха). Плавное включение, возможность работать при выключенном двигателе, простая блокировка отдельных механизмов – все эти качества относятся к достоинствам этого способа.
  • Гидравлический. Используется механическая сила жидкости (масло). Достоинства: компактность и отсутствие рычагов со сложной конструкцией, требует мало усилий при управлении. Недостатки: динамические нагрузки на механизмы вследствие резкого включения.
  • Комбинированные. Сочетание нескольких способов в одной системе.

Комплектация определенной системой управления зависит от мощности экскаватора, типа привода, требуемой надежности действий. Большая емкость ковша требует больших усилий на рычаг управления, поэтому ручное механическое управление не подойдет. Оно используется в колесных экскаваторах с ковшом до 0,4 мг с одномоторным приводом.

Работа гидравлической системы управления

Эта система интенсивно совершенствовалась в последние годы, нашла самое широкое применение к конструкции экскаваторов, механизмы которых приводятся в движение от единственного двигателя.

Конструкция системы управления, основанной на гидравлике, имеет основные приборы и узлы:

  • Насос. Работает на высоком давлении. Обеспечивает в гидравлической системе движение жидкости. Работает от двигателя экскаватора.
  • Аккумулятор с фильтром, выполняющий роль при запуске двигателя временного напорного резервуара.
  • Распределительные и возвратные коллекторы, золотники управления.
  • Гидроцилиндры, которые находятся на механизмах. Предназначены для включения и выключения механизмов.

Трубопровод и соединительная арматура

Иногда в конструкции гидравлического управления насос не предусмотрен. В этом случае усилие на рычаг незначительно уменьшается, но сама система за счет давления жидкости имеет детали и узлы уменьшенного размера, не имеет сложной системы рычагов.

Гидравлическая система без использования насоса применяется на маломощных экскаваторах и отдельно для тормозной системы других моделей.

Системы управления с насосом и гидравликой полностью облегчают работу экскаваторщика, который передвигает только золотники. Усилие создается насосом, жидкость под давлением поступает в цилиндр, укрепленный на механизме.

Работа пневматической системы управления

Применяется на экскаваторах с разным объемом ковша. В работе системы используется обычный воздух. Давление не превышает 10 кГ/см2, поэтому цилиндры используются больших размеров и значительного веса, что относится к недостаткам пневматической системы управления.

Основные приборы и узлы конструкции пневматической системы:

  • Компрессор, нагнетающий воздух в систему.
  • Масловодоотделитель.
  • Ресивер.
  • Регулятор давления.

От компрессора поступает сжатый воздух в маслосборник, затем через обратный клапан по трубопроводу попадает в резервуары. По пути в рабочие цилиндры сжатый воздух освобождается от влажности в сборнике конденсата, регулируется в электропневматическом распределителе.

Управление золотниками может выполняться ручным или электромагнитным способом.

    Органы управления экскаватором-погрузчиком

Чаще всего экскаватор необходим в тех случаях, когда требуется выкопать глубокий ров или яму. Помимо этого, такая спецтехника способна справится с рядом других задач. В этой .
Как происходит обучение машинист экскаватора-погрузчика

Сегодня есть немало людей, желающих получить квалификацию машиниста экскаватора. Соответствующую подготовку могут дать специализированные учебные центры. В этих местах .
Бульдозер Четра Т-11

Бульдозер «Четра Т-11», выпускаемый Чебоксарским предприятием «Промтрактор», использовался при возведении многих глобальных объектов. Составляя достойную конкуренцию списку .
Бульдозер Т-800 ЧТЗ

Уникальный трактор для тяжелых условий эксплуатации (тяговый класс 75), оборудована машина отвалом и рыхлителем. Это один из самых тяжелых бульдозер, Т-800 (Т-75.01) единственный .
Экскаватор погрузчик Джон Дир: характеристики и особенности

Машина, которая работает как погрузчик и как экскаватор, является универсальной техникой и называется экскаватором-погрузчиком. Многие модели могут быть оснащены съёмными .

Системы интеллектуального управления экскаваторов

Системы автоматизированного управления планировкой для автогрейдеров и бульдозеров уже довольно широко применяются в мировой строительной отрасли. Ввиду более сложного характера рабочих движений на экскаваторах подобные системы получили меньшее развитие и распространение.

Системы автоматизированного управления для спецтехники:

Однако преимущества этих экскаваторных систем управления, подробнее на которых мы остановимся ниже, вызывают у строительных компаний интерес. К тому же, когда на строительном объекте работают бульдозеры и автогрейдеры, уже оснащенные автоматизированными системами управления и технологиями спутниковой навигации GPS/ ГЛОНАСС, а для экскаватора приходится привлекать для разметки геодезистов и по старинке вбивать вешки, затрачивая лишние деньги и время, у строителей возникает естественное желание поднять «интеллектуальный уровень» экскаваторов. Как пошутил один строитель: «Это то же самое, что жить в доме без водопровода, когда у всех соседей уже есть горячая и холодная вода».

Сначала на экскаваторах применялись системы автоматизированного управления, разработанные для автогрейдеров и бульдозеров и приспособленные под функции экскаватора, а поскольку характер рабочих движений экскаватора существенно отличается от движений других машин, подобные системы имели ряд недостатков. Поэтому в последние годы компании – разработчики автоматизированных систем управления земляными работами стали создавать продукты специально для экскаваторов.

Кроме того, гидросистемы современных экскаваторов «умнеют», производители переходят от гидромеханических систем к электрогидравлическим, благодаря чему повышаются и функциональные возможности гидросистем, и возможности автоматизировать различные функции. Расширяются возможности выбора режимов работы и регулировок систем экскаватора, а значит, и возможности повышения производительности и экономичности работы машин.

Работа интеллектуальных систем управления

В состав любой экскаваторной интеллектуальной системы управления земляными работами входит несколько датчиков наклона (акселерометры) и углового ускорения (поворота), которые могут устанавливаться на ковше, рукояти и стреле, корпусе надстройки, в гидроцилиндрах подъема и наклона, шарнирах стрелы и рукояти. По их показаниям система определяет положение режущей кромки ковша.

Прежде всего, существуют системы интеллектуального управления базового (начального) уровня – указывающие/ сигнализирующие. Оператор вводит на мониторе необходимую глубину копания, и система в процессе копания будет указывать, на каком расстоянии режущая кромка или зубья ковша находится от заданного уровня. Когда режущая кромка ковша при копании приближается к заданной глубине на расстояние около 100 мм, система предупреждает оператора световыми сигналами (например, в виде точек) на мониторе в кабине, и раздается звуковой сигнал. Тон звука меняется по мере приближения ковша к заданному уровню. Однако точность этой работы зависит от того, насколько точно оператор выполняет указания системы.

Системы управления более высокого уровня могут ограничивать движение ковша так, что он не сможет копать ниже установленной глубины, автоматически регулируют высоту положения стрелы, поддерживают постоянный угол наклона режущей кромки, который оператор может задать, чтобы усилие внедрения ковша при копании было оптимальным в данных условиях, и ковш формирует заданную в проекте линию поверхности с точностью в пределах 20 мм. Автоматика не позволяет ковшу забирать грунта больше, чем необходимо. Оператор просто управляет движением рукояти ковша с помощью одного джойстика и может сосредоточить внимание на перемещении грунта. В зависимости от конкретных задач управление может быть 2- или 3-мерным.

Заметим, что полнофункциональная 3D-система интеллектуального управления экскаватора может стоить в 3–6 раз дороже 2D-системы начального уровня, поэтому, если у строительной компании есть сомнения, смогут ли при ее не очень больших объемах земляных работ быстро окупиться капиталовложения в интеллектуальную систему управления, она может приобрести систему базового уровня. Она работает от вращающегося источника лазерного сигнала и обеспечивает в основном такие же указания оператору для выполнения земляных работ, как и системы более высокого уровня: световые и звуковые предупредительные сигналы на стандартном мониторе в кабине экскаватора, когда режущая кромка ковша достигает заданной глубины.

Интерфейс программ управ­ления совершенствуется. Диалоговые системы управления земляными работами могут быть сложными для освоения и эффективного использования. Поэтому разработчики подобных систем для экскаваторов идут по пути интеграции их в общую систему управления машиной, чтобы исключить ручное управление выемкой грунта и планировкой участка. Оператор должен иметь возможность управлять машиной быстро и интуитивно. С этой целью разработчики отказались от клавиш и ручек, управление системой осуществляется через сенсорный экран. Меню и диалоговые кнопки имеют достаточные размеры даже для работы в перчатках. Оператору намного проще нажать пальцем на нужную функцию, а не вспоминать, какие клавиши каким функциям соответствуют.

Преимущества интеллектуальных систем управления

Испытания, проведенные компанией Caterpillar, показали, что применение простой указыва­ющей/ сигнальной системы земляными работами может повысить производительность даже квалифицированного оператора экскаватора на величину до 22–35%, а при использовании полнофункциональной 3D-системы – на 45%.

На основании этих цифр можно оценить размеры возможной прибыли строительной компании от применения данных систем.

Приведем пример из практики. Одна компания оснастила простой указывающей/ сигнальной системой экскаватор. На машину посадили оператора, имевшего опыт работы всего 30–40 часов. Обучали его в течение менее чем двух часов, после чего поручили выкопать траншею для трубы длиной 90 м. Он выкопал всю эту траншею совершенно самостоятельно, точно выдержал глубину – ее после проверили GPS-нивелиром. Работа заняла вдвое меньше рабочего времени (человеко-часов) по сравнению с ситуацией, когда подобная система не используется. При прокладке траншеи традиционным способом был бы нужен работник, проверяющий глубину, либо оператору пришлось бы самому периодически покидать кабину и проверять глубину траншеи. К тому же, неоднократно покидая и вновь забираясь в кабину, оператор рискует упасть и травмироваться. Да еще и экскаватор, работая на холостом ходу, потребляет лишнее топливо. Остался доволен и руководитель работ – ему уже не нужно было нянчиться с малоопытным оператором, и появилось больше времени для важных дел.

Читайте также:  Виды промышленных хлебопекарных печей

Итак, применение на экскаваторе интеллектуальных систем управления позволяет выполнять земляные работы быстрее и точнее. Все данные доступны оператору непосредственно в кабине машины. Информация о сравнении данных цифрового проекта с действительным положением ковша постоянно отображается на экране монитора.

Отсюда появляется целый ряд преимуществ: исключаются затраты на установку геодезических вешек, оплату труда геодезистов и исправление ошибок при работе. Не выкапывается/ отсыпается лишний материал – нет затрат на его транспортировку. Экономятся топливо и моторесурс машин, оплата рабочей силы.

Интеллектуальные системы управления помогают оператору в работе, до определенной степени дают возможность работать вслепую, когда оператор не может ориентироваться по геодезическим отметкам, и тем самым позволяют решить проблему с кадрами экскаваторщиков, которая всегда стоит остро.

И наконец, повышение скорости и качества земляных работ – это преимущество компании при участии в тендерах.

Системы различных компаний

Topcon Positioning Systems, Inc. X63 – трехмерная спутниковая экскаваторная система управления обеспечивает полный планово-высотный контроль положения ковша экскаватора относительно проектной поверхности. Позволяет загрузить в бортовой блок управления цифровой проект, строить картограммы земляных работ и выполнять окончательное сравнение подготовленной поверхности с проектом. Имеется функция выполнения топографической съемки средствами самого экскаватора. На экране монитора в кабине отображается динамика выполнения земляных работ, включая трехмерную визуализацию рельефа с текстурами, графически указывается точное положение экскаватора на объекте и режущей кромки ковша относительно проектной поверхности. Управление системой осуществляется посредством сенсорного экрана.

Определение координат и ориентация экскаватора на рабочем объекте происходит с помощью системы навигации GPS/ ГЛОНАСС.

Достоинством X63 является возможность быстрого монтажа и настройки компонентов системы на любой экскаватор на гусеничном или колесном ходу. Установка системы на экскаватор занимает примерно день, столько же требуется на выполнение калибровки основных измерительных узлов. В дальнейшем калибровка может выполняться только при необходимости (при установке системы на другую машину или после ремонта), специального технического обслуживания не требуется.

Topcon также предлагает полнофункциональную 3D-систему для экскаваторов Х33 с определением местоположения ковша и формирования поверхностей с помощью GPS/ ГЛОНАСС. Данная система имеет дисплей небольшого размера GX 30 и обновленный спутниковый приемник. Благодаря этому система X33 относится к более бюджетному классу, не теряя основных преимуществ оборудования Topcon. С этого года Topcon предлагает на рынок также и новейшую систему контроля X53. Одной из ключевых особенностей этой системы является использование новой панели управления GX-55. Это самая тонкая защищенная панель в классе. Благодаря новому оборудованию система Х53 может традиционно использовать для определения координат спутниковые приемники, а также благодаря обновленной конфигурации получать позицию от роботизированного электронного тахеометра, что полезно в закрытых от неба местах.

Все системы предназначены для выполнения больших объ­емов земляных работ, дорожного строительства, выемки котлованов под фундамент и т. д. Эти системы особенно помогают оператору в ситуациях, когда выемка грунта производится в сложных условиях: «вслепую», за какими-то препятствиями или под водой.

Благодаря модульной архитектуре отдельные компоненты систем могут переставляться или обмениваться с другими машинами и системами.

Системы могут быть включены в состав и взаимодействовать с комплексной телематической системой управления всей техникой строительного объекта.

В ноябре 2014 г. компания Komatsu представила мод. PC210LCi-10 – первый в мире «интеллектуальный экскаватор с автоматизированной 3D-навигационной спутниковой системой управления земляными работами». Система разработана совместно с компанией Topcon, автоматизирует выполнение части операций копания, предотвращая выемку грунта больше необходимого, сокращает время выполнения земляных работ на величину до 63%, она гибкая и может настраиваться в зависимости от потребности.

Lieca Geosystems. Система Leica PowerDigger Lite iCON – это простая, экономичная и надежная система автоматизированного управления для экскаваторов. Датчики устанавливаются на стрелу, рукоять и ковш. Блок управления планировкой склона с цветным 3,5-дюймовым дисплеем можно легко модернизировать в 2-мерную систему управления планировкой двойных склонов. Может работать с лазерным нивелиром. Возможна модернизация в форму 3D-управления, система поддерживает работу с навигационным оборудованием GPS/ ГЛОНАСС. На экране точно указываются значения высоты и угла наклона поверхности. Система упрощает работу вслепую – при выемке грунта под водой и в других случаях, когда не видно рабочей зоны. Возможно дистанционное управление с помощью водонепроницаемого беспроводного пульта.

Компания Case в стратегическом партнерстве с Lieca Geosystems разрабатывает и внедряет системы автоматизированного управления на оборудование Case.

Trimble предлагает простую и надежную интеллектуальную систему управления земляными работами для экскаваторов GCSFlex. Система предлагается в нескольких конфигурациях для различных видов и условий работ. Для установки компонентов системы не требуется ни сварки, ни сверления отверстий, поэтому система удобна для оснащения арендованной техники. GCSFlex может работать с системой навигации GPS/ ГЛОНАСС, с лазерным сканером поверхности, имеет практически не ограниченный объем памяти для архивации координат и настроек на разные модели ковшей.

Чтобы упростить адаптацию для машины системы автоматического трехмерного управления, компания Trimble упростила требования к инфраструктуре GPS/ ГЛОНАСС, которая необходима для использования на небольших строительных объектах. Существует альтернативная возможность использовать базовую станцию связи Wi-Fi с системой автоматизированного управления Trimble. Связь для навигации по GPS/ ГЛОНАСС фактически осуществляется через Wi-Fi машины. Хотя такая организация несколько ограничивает дальность связи, она прекрасно подходит для небольших строительных объектов, поскольку в таких случаях не требуется, чтобы машины сильно удалялись от базовой станции.

Компания Caterpillar совместно с компанией Trimble разработала систему автоматизированного управления экскаватором Cat GRADE with Assist. Система автоматизирует движения стрелы и ковша при планировке, выемке траншей и котлованов, формировании склонов. Система значительно уменьшает долю ручной работы при управлении и вероятность ошибок при работе, а также снижает утомляемость оператора и улучшает качество выполнения земляных работ операторами любой квалификации. Обеспечивает точность в пределах 20–30 мм, ускоряет выполнение работ на величину до 45%. Настройка, обеспечивающая точность работ, осуществляется системой автоматически, оператор просто регулирует скорость движений. При наличии препятствий сверху – потолка или воздушных коммуникационных линий – можно задать ограничение по высоте подъема стрелы, рукояти и ковша. Система не позволяет режущей кромке ковша внедряться/ копать грунт ниже заданного уровня. GRADE with Assist предлагается в форме 2-мерного управления, для проектов большой величины или высокой сложности система легко может быть модернизирована в 3-мерную форму, поддерживает работу с GPS/ГЛОНАСС.

MOBA Mobile Automation AG разработала системы автоматизированного управления экскаватором Xsite. Главным их достоинством являются трех­осевые датчики уклона, с помощью которых определяется положение ковша, они устанавливаются на стрелу, рукоять, ковш и поворотную платформу экскаватора и работают по принципу «уклон–вращение». Эта особенность позволяет использовать систему даже в самых сложных условиях. Модульная конструкция систем Xsite позволяет проводить модернизацию от самой простой Xsite Easy до Xsite Link и высокотехнологичной Xsite PRO в форме 2D и 3D. Датчики, связанные через шину CAN, работают с любой из названных модификаций системы.

В процессе работы система Xsite Easy контролирует глубину копания, уклон и расстояние. Она подходит для выполнения различных земляных работ: при устройстве фундаментов, строительстве дорог, планировке поверхностей, прокладке коммуникаций в траншеях, подводной выемке грунта. Результаты работы отображаются на дисплее, например, при выемке под водой на экране всегда видно положение ковша и поверхность грунта. Xsite Easy может работать с лазерным построителем поверхности, есть функция ограничения высоты подъема, полезная при работе под ЛЭП или в помещении.

Система Хsite Link с поддержкой GPS/ ГЛОНАСС предназначена для малых и средних строительных проектов, обеспечивает работу в трехмерном режиме. Используя систему Xsite Link, оператор может самостоятельно создавать цифровые модели небольших трехмерных объектов (котлованы под фундамент, траншеи, каналы и т. д.).

Xsite PRO – универсальная система для крупного строительства. Эта высокотехнологичная система содержит множество дополнительных трехмерных функций и оптимально подходит для строительства дорог на основе трехмерных моделей местности.

В системах Xsite Link и Xsite PRO используются сенсорные дисплеи размером 5,7 или 8,4 дюйма соответственно.

Международная компания Bridgin представляет систему автоматизированного управления экскаваторами iDig. Датчики угла устанавливаются без применения сварки, с помощью быстросъемных магнитных креплений, связь с аппаратурой в кабине осуществляется по радиоволнам, без проводов, благодаря этому систему можно легко переносить с одной машины на другую. Данные о работе машины представляются на цветном мониторе. Система показывает световыми сигналами, какое расстояние осталось от режущей кромки до заданной глубины. Настройки для каждой из нескольких машин сохраняются в памяти машины. iDig может работать на машине, использующей несколько ковшей: она автоматически распознает ковш и включает нужные настройки. Система поддерживает работу с лазерным нивелиром и может быть дополнена приемником лазерного сигнала, что ускоряет работу. iDig предлагается в трех исполнениях, различающихся по функциональности, и способна выполнять следующие виды работ: выемку различных траншей и котлованов под фундаменты и опоры, работу с грейфером и гидробуром и т. д.

Ссылка на основную публикацию