Le développement des pelles dans l'histoire du développement des machines

Au début, la pelle était manuelle, et cela s'est écoulé depuis plus de 130 ans entre son invention et 2013. Au cours de cette période, elle a connu le processus de développement progressif de la pelle hydraulique automatique, de la pelle rotative à godets à vapeur à la pelle rotative à moteur électrique et à moteur à combustion interne, et à la pelle hydraulique automatique appliquant la technologie d'intégration hydraulique électromécanique. La première pelle hydraulique a été inventée avec succès par l'usine Birkland en France. En raison de l’application de la technologie hydraulique, dans les années 1940, il y avait des pelles rétrocaveuses hydrauliques suspendues aux tracteurs. En 1951, la première pelle rétro entièrement hydraulique a été lancée par l'usine de Poclain (Bokland) en France, créant ainsi un nouvel espace dans le domaine du développement technologique des pelles. Au début et au milieu des années 1950, la pelle hydraulique entièrement rotative remorquée et la pelle hydraulique entièrement sur chenilles ont été développées successivement. La production d'essai initiale de la pelle hydraulique est la technologie hydraulique des avions et des machines-outils, le manque de composants hydrauliques adaptés aux diverses conditions de travail de la pelle, la qualité de fabrication n'est pas stable et les accessoires ne sont pas complets. Depuis les années 1960, les pelles hydrauliques sont entrées dans une phase de promotion et de développement vigoureux, les fabricants et les variétés de pelles dans divers pays ont augmenté rapidement et la production a grimpé en flèche. De 1968 à 1970, la production des pelles hydrauliques représentait 83 % de la production totale des pelles, soit près de 100 % [2].

La première génération de pelle : l'émergence du moteur électrique et du moteur à combustion interne, de sorte que la pelle dispose de dispositifs électriques avancés et appropriés, de sorte qu'une variété de produits de pelle sont nés. En 1899, la première pelle électrique apparaît. Après la Première Guerre mondiale, les moteurs diesel étaient également utilisés dans les excavatrices, et la pelle mécanique entraînée par des moteurs diesel (ou moteur électrique) était la première génération d'excavatrices.

La deuxième génération de pelle : avec l'utilisation intensive de la technologie hydraulique, la pelle dispose d'un dispositif de transmission plus scientifique et applicable, la transmission hydraulique au lieu de la transmission mécanique est un grand pas en avant dans la technologie des pelles. En 1950, la première pelle hydraulique voit le jour. La pression hydraulique de transmission mécanique est la deuxième génération de pelle.

La troisième génération de pelle : technologie électronique, en particulier la technologie informatique, de sorte que la pelle dispose d'un système de contrôle automatique, mais également de rendre la pelle à haute performance, automatisation et développement de direction intelligent. La mécatronique a germé vers 1965 et la technologie mécatronique pour les pelles hydrauliques produites en série a été utilisée vers 1985, lorsque l'objectif principal était d'économiser de l'énergie. La pelle électronique est le symbole de la troisième génération de pelle.

Les fabricants de l’industrie des excavatrices peuvent être grossièrement divisés en quatre catégories. Plus de 70 % des excavatrices nationales sont occupées par des marques étrangères, et les marques nationales sont encore principalement des petites et moyennes fouilles, mais la part des excavatrices nationales augmente progressivement, avec une augmentation d'une année sur l'autre de 3,6 % en 2012.

Depuis la fin du 20e siècle, la production internationale d'excavatrices s'est développée dans le sens de la miniaturisation, de la multifonction, de la spécialisation et de l'automatisation à grande échelle.

1. Développer des pelles multi-variétés, multifonctionnelles, de haute qualité et à haut rendement. Afin de répondre aux besoins de construction municipale et de construction de terres agricoles, des micro-pelles d'une capacité de godet inférieure à 0,25 m³ ont été développés à l'étranger et la capacité minimale du godet n'est que de 0,01 m³. De plus, la plupart des petites excavatrices ont tendance à utiliser une machine équipée de divers dispositifs de travail. —— en plus de la pelle, pelle, également équipée de levage, grappin, godet plat, godet de chargement, dents de râteau, cône cassé, torsion, perçage, ventouse électromagnétique, vibrateur, planche de poussée, pelle à percussion, fourche, châssis aérien, plaque charnière et pelle, etc., pour répondre aux besoins de diverses constructions. Dans le même temps, le développement de l'utilisation spéciale de pelles spéciales, telles que des pelles spéciales à faible pression spécifique, à faible bruit, sous-marines spéciales et amphibies.

2. Développement rapide de la pelle entièrement hydraulique, amélioration continue et innovation du mode de contrôle, de sorte que la pelle passe du simple fonctionnement du levier au contrôle hydraulique, au contrôle de la pression, au servocommande hydraulique et au contrôle électrique, à la télécommande radio, au contrôle de programme intégré par ordinateur électronique. Dans les zones dangereuses ou les opérations sous-marines, la combinaison d'un récepteur de contrôle électronique par ordinateur et d'un guidage laser, pour réaliser l'automatisation complète du fonctionnement de la pelle. Tout cela, la pleine pression hydraulique de la pelle a jeté les bases et créé une bonne prémisse.

3. Attacher de l'importance à l'adoption de nouvelles technologies, de nouveaux processus et de nouvelles structures, et accélérer la vitesse de développement de la normalisation, de la sérialisation et de la généralisation. Par exemple, la pelle produite par Atlas est équipée d'un nouveau dispositif de régulation du régime moteur adapté à la vitesse de fonctionnement, et la nouvelle pelle hydraulique série C LC-5800 est installée avec un système hydraulique à commande automatique, qui peut ajuster automatiquement le débit et éviter le gaspillage de puissance motrice. Le CAPS (Computer-aided Power System) est également installé, Améliore la puissance de fonctionnement de la pelle, Mieux vaut faire jouer pleinement la fonction du système hydraulique ; Cinq nouveaux modèles de pelles produits par Sumitomo Japon sont équipés d'un système de contrôle de puissance assisté par ordinateur connecté au circuit hydraulique, utilisant le système de sélection de mode de contrôle fin, réduisant la consommation de carburant, de puissance du moteur et de puissance hydraulique, et étendant le service durée de vie des pièces ; Le système de régulation de pompe à huile de la pelle produite par Ogakai (O & K) a des caractéristiques de confluence, ce qui permet à la pompe à huile d'avoir une efficacité de fonctionnement maximale ; Grâce au système de contrôle intelligent de la nouvelle pelle hydraulique de type 904.905.907.909, même les conducteurs inexpérimentés peuvent effectuer des opérations complexes ; Liebherr, Allemagne a développé l'ECO (Electronic Control Operations). Les performances de fonctionnement de la pelle peuvent être ajustées en fonction des exigences de fonctionnement. L'effet d'un rendement élevé et d'une faible consommation de carburant a été obtenu ; Dans la nouvelle pelle du système B, utilisant le dernier moteur diesel de type 3114T, un système de pression de détection de charge de couple, un sélecteur de mode de puissance, etc., améliore encore l'efficacité de fonctionnement et la stabilité de la pelle. L'entreprise de machines de construction Doosan dans la pelle DH 280 a adopté EPOS —— Le système électronique d'optimisation de la puissance, en fonction du changement de la charge du moteur, ajuste automatiquement la puissance absorbée par la pompe hydraulique, fait en sorte que le régime du moteur reste toujours proche de la vitesse nominale, à savoir le moteur toujours à pleine puissance, les deux utilisent pleinement le puissance du moteur, améliore l'efficacité de la pelle et évite le moteur en raison d'une surcharge.

4. Mettez à jour la théorie de conception pour améliorer la fiabilité et prolonger la durée de vie. L'Amérique, la Grande-Bretagne, le Japon et d'autres pays utilisent la théorie de conception à durée de vie limitée, pour remplacer la théorie et la méthode traditionnelles de conception à durée de vie infinie, ainsi que la théorie de l'accumulation des dommages par fatigue, la mécanique de la rupture, la méthode des éléments finis, la conception d'optimisation, le contrôle informatique de la technologie de test de fatigue servo électrohydraulique. , la méthode d'analyse de la résistance à la fatigue et d'autres technologies de pointe appliquées à la force de la recherche sur les pelles hydrauliques favorisent l'efficacité et la compétitivité des produits de haute qualité. Les États-Unis ont proposé la méthode d'analyse de conception dynamique pour évaluer la résistance dynamique et ont établi la théorie de la prévision des défaillances et des mises à jour des produits. Le Japon a développé la procédure d'évaluation de la résistance des composants des pelles hydrauliques et développé le système de traitement des informations sur la fiabilité. Sous la direction de la théorie de base ci-dessus, à l'aide d'un grand nombre de tests, le cycle de recherche de nouveaux produits est raccourci, le processus de mise à niveau de la pelle hydraulique est accéléré et sa fiabilité et sa durabilité sont améliorées. Par exemple, le taux de fonctionnement de la pelle hydraulique atteint 85 % à 95 % et la durée de vie est supérieure à 10 000 heures.

5. Renforcer la protection du travail des conducteurs et améliorer leurs conditions de travail. La pelle hydraulique adopte une cabine avec une structure de protection contre les chutes et une structure de protection contre le basculement, un siège flexible instadjustable et réduit les interférences sonores grâce aux mesures d'isolation acoustique.

6. Améliorer encore le système hydraulique. Le système hydraulique des pelles hydrauliques moyennes et petites a une tendance évidente vers le système variable. Parce que le système variable dans le processus de pompe à huile, la pression est réduite en augmentant le débit, de sorte que la puissance de la pompe hydraulique reste constante, c'est-à-dire que la pelle hydraulique équipée de la pompe variable peut souvent utiliser pleinement le puissance maximale de la pompe à huile. Lorsque la résistance externe augmente, réduisez le débit (vitesse réduite) et la force d'excavation est multipliée ; utilisez un système hydraulique à trois boucles. Produire trois mouvements de travail indépendants. Pour obtenir la puissance adaptée au mécanisme rotatif. La troisième pompe est reliée aux autres mouvements de travail pour devenir le deuxième mouvement rapide indépendant de la boucle ouverte. En outre, la technologie hydraulique est largement utilisée dans les excavatrices, ce qui crée les conditions nécessaires à l'application et à la promotion de la technologie électronique et de la technologie de contrôle automatique dans les excavatrices.

7. Développez rapidement l’application de la technologie électronique et d’automatisation dans les excavatrices. Dans les années 1970, afin d'économiser la consommation d'énergie et de réduire la pollution de l'environnement, de rendre le fonctionnement de la pelle léger et sûr, de réduire le bruit de la pelle et d'améliorer les conditions de travail des conducteurs, la technologie de contrôle électronique et automatique a été progressivement appliquée dans l'excavation. Avec l'amélioration de l'efficacité du travail de l'excavatrice, des économies d'énergie et de la protection de l'environnement, du fonctionnement léger, de la sécurité et du confort, de la fiabilité et de la durabilité, ainsi que d'autres aspects des exigences de performance, a favorisé l'application de l'intégration mécanique et électrique des liquides dans l'excavatrice et en a fait son diverses performances ont un saut qualitatif. Dans les années 1980, la technologie microélectronique en tant que noyau de haute et nouvelle technologie, en particulier l'application de micro-ordinateurs, de microprocesseurs, de capteurs et d'instruments de détection sur les excavatrices, a favorisé la technologie de contrôle électronique sur l'application et la promotion des excavatrices, et est devenue un symbole important de la modernisation des excavatrices. , à savoir l'exploitation minière avancée avec système de contrôle automatique du ralenti et de l'accélérateur du moteur, système d'optimisation de la puissance, système de contrôle du mode de travail, système de surveillance et autre système de contrôle électronique.

8. Accordez plus d'attention à la protection de l'environnement, CAT, Komatsu et d'autres fabricants ont lancé des pelles pour répondre aux exigences des trois émissions.