Развитие экскаваторов в технике История развития

Сначала экскаватор был ручным, а с момента его изобретения до 2013 года прошло более 130 лет. За этот период компания прошла постепенный процесс разработки автоматического гидравлического экскаватора от ковшового роторного экскаватора с паровым приводом до роторного экскаватора с электрическим приводом и двигателем внутреннего сгорания, а также автоматического гидравлического экскаватора с применением технологии электромеханической гидравлической интеграции. Первый гидравлический экскаватор был успешно изобретен на заводе Биркланд во Франции. Благодаря применению гидравлической техники в 1940-х годах на тракторах появились гидравлические экскаваторы с обратной лопатой. В 1951 году на заводе Поклейн (Бокланд) во Франции был выпущен первый полностью гидравлический экскаватор-экскаватор, создав таким образом новое пространство в области развития экскаваторной техники. В начале и середине 1950-х годов последовательно разрабатывались буксируемые полноповоротные гидравлические экскаваторы и гусеничные полностью гидравлические экскаваторы. Первоначальное пробное производство гидравлического экскаватора связано с гидравлической технологией самолетов и станков, отсутствием гидравлических компонентов, подходящих для различных условий работы экскаватора, нестабильным качеством изготовления и неполным оснащением. С 1960-х годов гидравлические экскаваторы вступили в стадию продвижения и активного развития, производители и разновидности экскаваторов в различных странах быстро увеличились, а объем производства резко возрос. С 1968 по 1970 годы выпуск гидравлических экскаваторов составлял 83% от общего выпуска экскаваторов, что близко к 100% [2].

Первое поколение экскаваторов: появление электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, благодаря чему экскаватор оснащен современными и подходящими электрическими устройствами, поэтому на свет появилось множество продуктов для экскаваторов. В 1899 году появился первый электрический экскаватор. После Первой мировой войны в экскаваторах также использовались дизельные двигатели, а механический экскаватор с приводом от дизельных двигателей (или электродвигателя) был первым поколением экскаваторов.

Второе поколение экскаваторов: благодаря широкому использованию гидравлических технологий экскаватор имеет более научное и применимое трансмиссионное устройство, гидравлическая трансмиссия вместо механической трансмиссии является большим скачком в технологии экскаваторов. В 1950 году родился первый гидравлический экскаватор. Механическая трансмиссия гидравлического давления – это второе поколение экскаваторов.

Третье поколение экскаваторов: электронные технологии, особенно компьютерные технологии, благодаря которым экскаватор имеет систему автоматического управления, а также обеспечивает высокую производительность экскаватора, автоматизацию и интеллектуальное развитие направления. Зарождение мехатроники произошло примерно в 1965 году, а технология мехатроники для серийных гидравлических экскаваторов стала использоваться примерно в 1985 году, когда основной целью была экономия энергии. Электронный экскаватор является символом экскаватора третьего поколения.

Производителей экскаваторной промышленности можно условно разделить на четыре категории. Более 70% отечественных экскаваторов занято иностранными брендами, а отечественные марки по-прежнему представляют собой в основном малоземельные и среднеземельные машины, но доля отечественных экскаваторов постепенно увеличивается, при этом в 2012 году годовой прирост составил 3,6%.

С конца 20 века международное производство экскаваторов развивалось по направлению крупносерийности, миниатюризации, многофункциональности, специализации и автоматизации.

1. Разрабатывать многовариантные, многофункциональные, качественные и высокопроизводительные экскаваторы. Для удовлетворения потребностей муниципального и сельскохозяйственного строительства микроэкскаваторы с емкостью ковша менее 0,25 м.³ разработаны за рубежом, а минимальная вместимость ковша составляет всего 0,01 м.³. Кроме того, наибольшее количество небольших экскаваторов склоняются к машинам, оснащенным разнообразными рабочими устройствами. —— в дополнение к лопате, ковш, также оснащен подъемным, грейферным, плоским ковшом, погрузочным ковшом, граблями, ломаным конусом, скручиванием, бурением, электромагнитной присоской, вибратором, толкателем, ударной лопатой, вилкой, антенной рамой, навеской и лопата и т. д. для удовлетворения потребностей различного строительства. В то же время развивается специальное использование специальных экскаваторов, таких как низкое удельное давление, малошумные, специальные подводные и амфибийные экскаваторы.

2. Быстрое развитие полностью гидравлического экскаватора, постоянное совершенствование и инновации режима управления, так что экскаватор от простого управления рычагом до гидравлического управления, контроля давления, гидравлического сервоуправления и электрического управления, дистанционного радиоуправления, электронного компьютерного интегрированного программного управления. В опасных зонах или при подводных операциях сочетание электронного компьютерного приемника управления и лазерного наведения обеспечивает полную автоматизацию работы экскаватора. Все это, полное гидравлическое давление экскаватора заложило фундамент и создало хорошее помещение.

3. Придайте большое значение внедрению новых технологий, новых процессов и новых структур и ускорьте скорость развития стандартизации, сериализации и обобщения. Например, экскаватор производства Atlas оснащен новым устройством регулирования частоты вращения двигателя в соответствии с рабочей скоростью, а новый гидравлический экскаватор серии C LC-5800 оснащен гидравлической системой автоматического управления, которая может автоматически регулировать скорость потока и избегать трата движущей силы. Также установлена ​​CAPS (компьютерная система питания). Улучшает рабочую мощность экскаватора. Лучше полностью использовать функции гидравлической системы; Пять новых моделей экскаваторов производства Sumitomo Japan оснащены компьютерной системой управления мощностью, подключенной к гидравлическому контуру. Использование системы выбора режима точного управления позволяет снизить расход топлива, мощности двигателя и гидравлической мощности, а также продлить срок службы. срок службы деталей; Система регулирования масляного насоса экскаватора производства Ogakai (O & K) имеет характеристики слияния, обеспечивает максимальную эффективность работы масляного насоса; Используя интеллектуальную систему управления нового гидравлического экскаватора типа 904.905.907.909, даже неопытные водители могут выполнять сложные операции; Компания Liebherr, Германия разработала систему ECO (электронное управление операциями). Рабочие характеристики экскаватора можно регулировать в соответствии с требованиями эксплуатации. Достигнут эффект высокой эффективности и низкого расхода топлива; В новом экскаваторе с системой B используется новейший дизельный двигатель типа 3114T, система измерения давления крутящего момента, переключатель режима мощности и т. д., что еще больше повышает эффективность работы и стабильность экскаватора. Компания строительной техники Doosan в экскаваторе DH 280 приняла на вооружение EPOS —— Электронная система оптимизации мощности, в соответствии с изменением нагрузки на двигатель, автоматически регулирует мощность, поглощаемую гидравлическим насосом, обеспечивает постоянную скорость вращения двигателя, близкую к номинальной, то есть двигатель всегда работает на полной мощности, оба полностью используют мощность двигателя, повысить эффективность экскаватора и предотвратить перегрузку двигателя.

4. Обновите теорию проектирования, чтобы повысить надежность и продлить срок службы. Америка, Великобритания, Япония и другие страны используют теорию проектирования с ограниченным сроком службы, чтобы заменить традиционную теорию и метод проектирования с бесконечным сроком службы, а также теорию накопления усталостных повреждений, механику разрушения, метод конечных элементов, оптимизационный дизайн, компьютерное управление технологией электрогидравлических сервоприводных испытаний на усталость. , метод анализа усталостной прочности и другие передовые технологии, применяемые для исследования прочности гидравлических экскаваторов, способствуют повышению эффективности и конкурентоспособности высококачественной продукции. Соединенные Штаты выдвинули метод динамического анализа конструкции для оценки динамической прочности и создали теорию прогнозирования отказов и обновлений изделий. Япония разработала процедуру оценки прочности компонентов гидравлического экскаватора и систему обработки информации о надежности. Под руководством изложенной базовой теории, с помощью большого количества испытаний сокращается цикл исследования новой продукции, ускоряется процесс модернизации гидравлического экскаватора, повышается его надежность и долговечность. Например, производительность гидравлического экскаватора достигает 85–95%, а срок службы составляет более 10 000 часов.

5. Усилить охрану труда водителей и улучшить условия их труда. Гидравлический экскаватор оснащен кабиной с конструкцией защиты от падения и опрокидывания, нерегулируемым гибким сиденьем и снижает шумовые помехи за счет мер звукоизоляции.

6. Дальнейшее усовершенствование гидравлической системы. Гидравлическая система средних и малых гидравлических экскаваторов имеет очевидную тенденцию к использованию регулируемой системы. Поскольку в процессе работы масляного насоса используется переменная система, давление снижается за счет увеличения расхода, так что мощность гидравлического насоса остается постоянной, то есть гидравлический экскаватор, оснащенный регулируемым насосом, часто может в полной мере использовать максимальная мощность масляного насоса. Когда внешнее сопротивление увеличивается, уменьшите поток (уменьшите скорость), и сила раскопок увеличится; используйте трехконтурную гидравлическую систему. Произвести три независимых рабочих движения. Для достижения согласования мощности с поворотным механизмом. Третий насос соединен с другими рабочими движениями и становится вторым независимым быстрым движением разомкнутого контура. Кроме того, в экскаваторах широко применяется гидравлическая техника, что создает условия для применения и продвижения в экскаваторах электронной техники и техники автоматического управления.

7. Быстро расширить применение электронных технологий и технологий автоматизации в экскаваторах. В 1970-х годах, чтобы сэкономить потребление энергии и уменьшить загрязнение окружающей среды, сделать работу экскаватора легкой и безопасной, снизить шум экскаватора, улучшить условия труда водителей, при раскопках постепенно применялись технологии электронного и автоматического управления. Благодаря повышению эффективности работы экскаватора, энергосбережению и защите окружающей среды, облегчению работы, безопасности и комфорту, надежности и долговечности и другим аспектам требований к производительности, способствовало применению механической и электрической интеграции жидкости в экскаваторе и сделало его различные показатели имеют качественный скачок. В 1980-х годах технология микроэлектроники как основа высоких и новых технологий, особенно применение микрокомпьютеров, микропроцессоров, датчиков и приборов обнаружения на экскаваторах, продвигала технологию электронного управления при применении и продвижении экскаваторов и стала важным символом модернизации экскаваторов. , а именно усовершенствованная горнодобывающая промышленность с автоматической системой управления холостым ходом и дроссельной заслонкой двигателя, системой оптимизации мощности, системой управления рабочим режимом, системой мониторинга и другой электронной системой управления.

8. Уделите больше внимания защите окружающей среды, CAT, Komatsu и другие производители запустили экскаваторы, отвечающие требованиям трех выбросов.