Lo sviluppo degli escavatori nella storia dello sviluppo delle macchine
Inizialmente l'escavatore era manuale e dalla sua invenzione al 2013 sono trascorsi più di 130 anni. Durante il periodo, ha sperimentato il processo di sviluppo graduale dell'escavatore idraulico automatico dall'escavatore rotante a benne azionato a vapore all'escavatore rotante azionato elettricamente e con motore a combustione interna e all'escavatore idraulico automatico che applica la tecnologia di integrazione idraulica elettromeccanica. Il primo escavatore idraulico è stato inventato con successo dalla fabbrica Birkland in Francia. Grazie all'applicazione della tecnologia idraulica, negli anni '40, sui trattori erano presenti escavatori sospesi con retroescavatore idraulico. Nel 1951, la prima terna completamente idraulica fu lanciata dallo stabilimento francese di Poclain (Bokland), creando così un nuovo spazio nel campo dello sviluppo della tecnologia degli escavatori. All'inizio e alla metà degli anni '50 furono sviluppati successivamente l'escavatore idraulico rotativo completamente trainato e l'escavatore idraulico completamente cingolato. La produzione di prova iniziale dell'escavatore idraulico riguarda la tecnologia idraulica degli aerei e delle macchine utensili, la mancanza di componenti idraulici adatti alle varie condizioni di lavoro dell'escavatore, la qualità della produzione non è stabile e gli accessori non sono completi. Dagli anni '60, gli escavatori idraulici sono entrati in una fase di promozione e sviluppo vigoroso, i produttori e le varietà di escavatori in vari paesi sono aumentati rapidamente e la produzione è aumentata vertiginosamente. Dal 1968 al 1970, la produzione degli escavatori idraulici ha rappresentato l'83% della produzione totale degli escavatori, ovvero quasi il 100% [2].
La prima generazione di escavatori: l'emergere del motore elettrico e del motore a combustione interna, in modo che l'escavatore abbia dispositivi elettrici avanzati e appropriati, quindi sono nati una varietà di prodotti per escavatori. Nel 1899 apparve il primo escavatore elettrico. Dopo la prima guerra mondiale, i motori diesel furono utilizzati anche negli escavatori e l'escavatore meccanico azionato da motori diesel (o motore elettrico) fu la prima generazione di escavatori.
La seconda generazione di escavatori: con l'uso estensivo della tecnologia idraulica, l'escavatore dispone di un dispositivo di trasmissione più scientifico e applicabile, la trasmissione idraulica anziché la trasmissione meccanica rappresenta un grande passo avanti nella tecnologia degli escavatori. Nel 1950 nasce il primo escavatore idraulico. La pressione idraulica della trasmissione meccanica è la seconda generazione di escavatori.
La terza generazione di escavatori: tecnologia elettronica, in particolare tecnologia informatica, in modo che l'escavatore disponga di un sistema di controllo automatico, ma renda anche l'escavatore ad alte prestazioni, automazione e sviluppo della direzione intelligente. La nascita della meccatronica ebbe luogo intorno al 1965 e la tecnologia meccatronica per gli escavatori idraulici prodotti in serie fu utilizzata intorno al 1985, quando lo scopo principale era il risparmio energetico. L'escavatore elettronico è il simbolo della terza generazione di escavatori.
I produttori del settore degli escavatori possono essere suddivisi approssimativamente in quattro categorie. Oltre il 70% degli escavatori nazionali è occupato da marchi stranieri, e i marchi nazionali si occupano ancora principalmente di piccoli e medi scavi, ma la quota di escavatori nazionali sta gradualmente aumentando, con un aumento su base annua del 3,6% nel 2012.
Dalla fine del XX secolo, la produzione internazionale di escavatori si è sviluppata nella direzione della grande scala, della miniaturizzazione, della multifunzionalità, della specializzazione e dell'automazione.
1. Sviluppa escavatori multivarietà, multifunzionali, di alta qualità e ad alta efficienza. Per soddisfare le esigenze dell'edilizia municipale e della costruzione di terreni agricoli, microescavatori con una capacità della benna inferiore a 0,25 m³ sono stati sviluppati all'estero e la capacità minima della benna è di soli 0,01 m³. Inoltre, il maggior numero di piccoli escavatori utilizza una macchina dotata di una varietà di dispositivi di lavoro —— oltre alla pala, pala, dotata anche di sollevamento, pinza, benna piatta, benna da carico, rastrello a denti, cono rotto, torsione, foratura, ventosa elettromagnetica, vibratore, spinta, pala da impatto, forca, telaio aereo, piastra cerniera e pala, ecc., per soddisfare le esigenze di varie costruzioni. Allo stesso tempo, lo sviluppo dell'uso speciale di escavatori speciali, come escavatori speciali a bassa pressione specifica, a basso rumore, speciali subacquei e anfibi.
2. Rapido sviluppo di escavatori completamente idraulici, miglioramento continuo e innovazione della modalità di controllo, in modo che l'escavatore possa passare dal semplice funzionamento a leva al controllo idraulico, controllo della pressione, servocomando idraulico e controllo elettrico, radiocomando, controllo del programma integrato nel computer elettronico. Nelle aree pericolose o nelle operazioni subacquee, la combinazione del ricevitore di controllo elettronico del computer e della guida laser, per realizzare la completa automazione del funzionamento dell'escavatore. Tutto questo, la piena pressione idraulica dell'escavatore ha gettato le basi e creato una buona premessa.
3. Attribuire importanza all'adozione di nuove tecnologie, nuovi processi e nuove strutture e accelerare la velocità di sviluppo della standardizzazione, serializzazione e generalizzazione. Ad esempio, l'escavatore prodotto da Atlas è dotato di un nuovo dispositivo di regolazione della velocità del motore per adattarsi alla velocità operativa, mentre il nuovo escavatore idraulico LC-5800 della serie C è installato con un sistema idraulico a controllo automatico, che può regolare automaticamente la portata ed evitare il spreco di potenza motrice. Viene installato anche il CAPS (Computer-aided Power System), Migliora la potenza operativa dell'escavatore, Meglio dare pieno gioco alla funzione del sistema idraulico; Cinque nuovi modelli di escavatori prodotti da Sumitomo Japan sono dotati di un sistema di controllo della potenza assistito da computer collegato al circuito idraulico, utilizzando il sistema di selezione della modalità di controllo fine, riducendo il carburante, la potenza del motore e il consumo di energia idraulica ed estendendo il servizio durata delle parti; Il sistema di regolazione della pompa dell'olio dell'escavatore prodotto da Ogakai (O & K) ha caratteristiche di confluenza, fa sì che la pompa dell'olio abbia la massima efficienza di lavoro; Utilizzando il sistema di controllo intelligente del nuovo escavatore idraulico tipo 904.905.907.909, anche gli autisti inesperti possono eseguire operazioni complesse; Liebherr, Germania, ha sviluppato ECO (operazioni di controllo elettronico). Le prestazioni operative dell'escavatore possono essere regolate in base ai requisiti operativi. È stato ottenuto l'effetto di alta efficienza e basso consumo di carburante; Nel nuovo escavatore del sistema B, l'utilizzo dell'ultimo motore diesel di tipo 3114T, il sistema di pressione con rilevamento del carico di coppia, il selettore della modalità di potenza, ecc., migliora ulteriormente l'efficienza operativa e la stabilità dell'escavatore. L'azienda di macchine edili Doosan ha adottato l'escavatore DH 280 EPOS —— il sistema elettronico di ottimizzazione della potenza, in base alla variazione del carico del motore, regola automaticamente la potenza assorbita dalla pompa idraulica, fa sì che la velocità del motore si mantenga sempre vicina alla velocità nominale, ovvero il motore sempre a piena potenza, entrambi sfruttano appieno la potenza del motore, migliorare l'efficienza dell'escavatore e prevenire il sovraccarico del motore.
4. Aggiorna la teoria della progettazione per migliorare l'affidabilità e prolungare la durata. America, Gran Bretagna, Giappone e altri paesi che utilizzano la teoria della progettazione a vita limitata, per sostituire la tradizionale teoria e metodo di progettazione della vita infinita e la teoria dell'accumulo dei danni da fatica, la meccanica della frattura, il metodo degli elementi finiti, la progettazione di ottimizzazione, il controllo computerizzato della tecnologia di prova di fatica servo elettroidraulica , il metodo di analisi della resistenza alla fatica e altre tecnologie avanzate applicate alla forza della ricerca sugli escavatori idraulici, promuovono l'efficienza e la competitività del prodotto di alta qualità. Gli Stati Uniti hanno proposto il metodo di analisi della progettazione dinamica per valutare la resistenza dinamica e hanno stabilito la teoria per prevedere guasti e aggiornamenti del prodotto. Il Giappone ha sviluppato la procedura di valutazione della resistenza dei componenti degli escavatori idraulici e ha sviluppato il sistema di elaborazione delle informazioni sull'affidabilità. Sotto la guida della teoria di base di cui sopra, con l'aiuto di un gran numero di test, il ciclo di ricerca di nuovi prodotti viene accorciato, il processo di aggiornamento dell'escavatore idraulico viene accelerato e la sua affidabilità e durata vengono migliorate. Ad esempio, la velocità di funzionamento dell'escavatore idraulico raggiunge l'85%~95% e la durata è di oltre 10.000 ore.
5. Rafforzare la tutela del lavoro per i conducenti e migliorare le loro condizioni di lavoro. L'escavatore idraulico adotta una cabina con struttura di protezione anticaduta e struttura di protezione dal ribaltamento, sedile flessibile instabile e riduce le interferenze acustiche grazie alle misure di isolamento acustico.
6. Migliorare ulteriormente il sistema idraulico. Il sistema idraulico degli escavatori idraulici medi e piccoli ha un'ovvia tendenza al sistema variabile. Poiché il sistema variabile nel processo della pompa dell'olio, la pressione viene ridotta aumentando il flusso, in modo che la potenza della pompa idraulica rimanga costante, ovvero l'escavatore idraulico dotato della pompa variabile può spesso sfruttare appieno la potenza massima della pompa dell'olio. Quando la resistenza esterna aumenta, si riduce la portata (velocità ridotta) e si moltiplica la forza di scavo; utilizzare un sistema idraulico a tre circuiti. Produrre tre movimenti di lavoro indipendenti. Per ottenere la corrispondenza della potenza con il meccanismo rotante. La terza pompa è collegata agli altri movimenti di lavoro per diventare il secondo movimento veloce indipendente dell'anello aperto. Inoltre, la tecnologia idraulica è ampiamente utilizzata negli escavatori, il che crea le condizioni per l'applicazione e la promozione della tecnologia elettronica e della tecnologia di controllo automatico negli escavatori.
7. Espandere rapidamente l'applicazione della tecnologia elettronica e di automazione negli escavatori. Negli anni '70, al fine di risparmiare consumo energetico e ridurre l'inquinamento ambientale, rendere il funzionamento dell'escavatore leggero e sicuro, ridurre il rumore dell'escavatore, migliorare le condizioni di lavoro dei conducenti, nello scavo è stata gradualmente applicata la tecnologia di controllo elettronico e automatico. Con il miglioramento dell'efficienza lavorativa dell'escavatore, del risparmio energetico e della protezione ambientale, del funzionamento leggero, della sicurezza e del comfort, dell'affidabilità e della durata e di altri aspetti dei requisiti prestazionali, ha promosso l'applicazione dell'integrazione di liquidi meccanici ed elettrici nell'escavatore e ne ha fatto varie prestazioni hanno un salto di qualità. Negli anni '80, la tecnologia microelettronica come nucleo dell'alta e della nuova tecnologia, in particolare l'applicazione di microcomputer, microprocessori, sensori e strumenti di rilevamento sull'escavatore, promuove la tecnologia di controllo elettronico sull'applicazione e sulla promozione dell'escavatore ed è diventata un importante simbolo della modernizzazione degli escavatori , ovvero estrazione mineraria avanzata con sistema di controllo automatico del minimo e dell'acceleratore del motore, sistema di ottimizzazione della potenza, sistema di controllo della modalità di lavoro, sistema di monitoraggio e altri sistemi di controllo elettronico.
8. Prestare maggiore attenzione alla protezione ambientale, CAT, Komatsu e altri produttori hanno lanciato escavatori per soddisfare i requisiti delle tre emissioni.
