Negli anni '50, gli escavatori a tazze cecoslovacchi, noti collettivamente come "Škoda", furono introdotti nelle miniere di roccia a cielo aperto polacche, che funzionavano bene in condizioni difficili. I meccanismi di funzionamento di queste macchine erano azionati da tre motori elettrici, che potevano essere alimentati da un cavo (anche lungo diverse centinaia di metri) con una tensione continua di 380 o 500 V. L'escavatore poteva anche essere alimentato da un cavo ad alta tensione di 6000 V a un trasformatore situato nella parte posteriore della cabina macchina.
Il lavoro sul lembo
dell'escavatore è stato adattato alle difficili condizioni di scavo delle rocce ricoperte nonché di carico del materiale scavato dai cumuli. Come è noto, le benne degli escavatori di uso comune in edilizia presentavano fondi a falde apribili montate su cerniere e ribaltabili verso il basso, dopo l'apertura la quale l'intera massa del materiale di scavo della benna, cadendo rapidamente nel cassone del mezzo di trasporto, aveva un effetto molto negativo sul funzionamento delle molle e dei cuscinetti delle ruote. Poiché in quegli anni gli escavatori caricavano il bottino nelle casse delle auto inadatte al lavoro nelle lavorazioni minerarie, il costruttore cercava modi diversi per eliminare i carichi dinamici del bottino in caduta dalla benna dopo una rapida apertura dello sportello.
A tale scopo, nei piccoli escavatori, con una capacità della benna non superiore a 1,0 m3, anche negli escavatori cecoslovacchi D-500, sono stati utilizzati chiudiporta, che però non hanno preso piede a causa degli elevati carichi nella cinematica di apertura del cancello, che era influenzata dalla massa del bottino nella benna. .
E così, già nell'escavatore E-25 è stata utilizzata una soluzione diversa: un'apertura progressiva del flap con l'utilizzo di ingranaggi scorrevoli (1) montati sulle travi del braccio benna, collegati alla leva (2) con il flap (3) - Fig. 1. Tuttavia, nelle soluzioni come in foto 2 è stata utilizzata l'apertura regolabile dello sportello con freno a fascia.
In posizione di chiusura, lo sportello era trattenuto dal freno (1) premuto con una molla (2). Per scaricare la benna l'operatore ha agito sulla leva (3), grazie alla quale il freno è stato rilasciato e il lembo è caduto a causa del peso del materiale scavato e proprio. La chiusura del portello era tradizionale, quando si abbassava la benna in posizione di scarico.
Gli escavatori cecoslovacchi Škoda E-25, così come i successivi E-301, E-302 ed E-303, erano dotati di carri cingolati a bassa resistenza con ruote di carico. Ruote di carico di diametro leggermente inferiore a quello della trasmissione e delle pulegge folli sono utilizzate sia per trasferire il peso dell'escavatore alle parti del cingolo, sia per sostenere la parte superiore della cinghia. Il set di binari a bassa resistenza esercita una pressione irregolare sul terreno, ma allo stesso tempo è meno sensibile al superamento di singoli ostacoli sotto forma di grumi di pietra più grandi che giacciono su un pavimento duro, e quindi si comporta molto bene negli escavatori progettati per funzionare come caricatori in facciate a pareti lunghe di miniere a cielo aperto.
La risoluzione dei problemi legati all'estrazione meccanica di rocce medio-compatte in miniere a cielo aperto ha una storia lunga e interessante in Polonia e le sue origini risalgono agli anni '60. Anche l'escavatore Škoda E-25 ha contribuito all'eliminazione di questi problemi.
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Alla fine del 1962, nella miniera "Piaseczno", che sfrutta il giacimento di minerale di zolfo, un gruppo (compreso l'autore) di ricercatori del Dipartimento di Macchine e Attrezzature Minerarie dell'AGH di Cracovia tentò di sviluppare un'unità per l'estrazione meccanica del minerale di zolfo.
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La prima testa di fresatura costruita, denominata BZF-200z (un tamburo di fresatura armato di 100 coltelli tangenziali non rotanti), era montata sul braccio benna dell'escavatore Škoda E-25 (azionato da motori elettrici), che in quegli anni era classificato come costruzione solida e ampiamente introdotto nelle miniere a cielo aperto polacche.
Anni 70. Valutazione dei valori degli escavatori Škoda E-302 ed E-303
Nel processo di ottenimento del prodotto finito, che è una pietra con adeguata granulazione, le attività di carico e trasporto hanno una quota relativamente ampia. Al fine di garantire la continuità della produzione e la sua redditività, la tecnologia utilizzata per questi lavori e le attrezzature utilizzate dovrebbero tenere conto di tutte le possibilità create dalle attuali condizioni tecniche ed economiche.
Già a metà degli anni '70, i valori economici degli escavatori UB-162 ed E-302 venivano valutati rispetto all'escavatore domestico KU 1207 e Menck M-500, che è oggetto di avvio della produzione su licenza presso Warszawskie Zakłady Maszyn Budowlanych im. L. Waryński. I citati escavatori, nonostante le differenze nei parametri tecnici, svolgono le stesse funzioni produttive nel campo dei grandi lavori di sterro e di carico, e quindi sono comparabili in termini economici (Tabella 1).
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La misura sintetica dell'efficienza operativa degli escavatori confrontati era il costo unitario di carico dei dumper Biełaz con una capacità di 27 tonnellate con detriti di roccia frantumata - stabilito sulla base delle condizioni operative della cava Grazyna, dove lavoravano gli escavatori UB-162 e nella Miniera Kujawy con escavatori E-302.
Foto 4. L'unità di fresatura a tamburo BZF-200z con la propria trasmissione e azionamento del motore elettrico, installata sul braccio dell'escavatore E-25.
Le efficienze operative per le singole macchine erano le seguenti: KU-1207 ~ 70 m 3 , UB-162 ~ 110 m 3 e per E-302 ~ 225 m 3 e, tenendo conto dei costi unitari di carico per le singole macchine, erano: KU-1207 ~ 2,88 PLN / m 3 , UB-162 ~ 3,08 PLN / m 3 , E-302 ~ 2,7 PLN / m 3
I risultati dell'analisi comparativa, prendendo come base i costi unitari di carico, hanno indicato che il più efficace sarebbe utilizzare gli escavatori E-302 e l'escavatore domestico KU-1207 nei lavori di carico nelle cave. La ragione per la formazione del rapporto dei costi unitari dei lavori era troppo grande e differenze ingiustificate nei prezzi di acquisto delle moderne macchine nazionali e importate. Inoltre, la situazione era più favorevole per l'escavatore E-302 a causa di ammortamenti inferiori (quindi l'E-302 era più economico dell'M-500H di 3.130 migliaia di PLN). Le differenze nei costi operativi degli escavatori menzionati non erano, tuttavia, relative alle differenze nell'efficienza di queste macchine, ad esempio UB-162 era più costoso di KU-1207 di oltre 2 volte (211%), mentre la sua efficienza era solo 1,5 volte superiore. In caso di lancio della licenza di produzione dell'escavatore M-500H (allora K-2506), ci si aspettava che il loro prezzo sarebbe stato fissato entro limiti redditizi per il loro utilizzo nelle cave invece che negli escavatori meccanici. Inizia il periodo di maggiore introduzione alle miniere a cielo aperto di escavatori da roccia con azionamento idraulico.
Anni '90 Limitare il lavoro degli escavatori meccanici
Il fattore principale che determina l'utilità degli escavatori per l'utilizzatore è, oltre alla possibilità di utilizzarli secondo le intenzioni del costruttore, anche la loro affidabilità, economia di esercizio, semplicità di utilizzo e possibilità di fornire ricambi. Quando si confrontano le caratteristiche principali degli escavatori meccanici e idraulici, è necessario affermare che gli escavatori idraulici hanno parametri che differiscono notevolmente dagli escavatori meccanici. Ad esempio, la Tabella 2 mostra un confronto del peso e della potenza dell'escavatore con l'attacco a fune E-303 e l'escavatore idraulico LB 500.
Comunemente utilizzati e godendo di una buona reputazione nelle nostre cave gli escavatori Skoda E-302 e E-303 sono ferramenta sospesa su funi e sono dotati di un cucchiaio con una capacità di 3,5 m 3 del sistema di scarico del flap. Il movimento è assicurato da un telaio cingolato.
Tutti gli azionamenti dell'escavatore hanno motori elettrici alimentati da un cavo ad alta tensione e l'escavatore è azionato da due persone: un operatore e un assistente. La costruzione degli escavatori ancora in funzione nelle miniere è molto antica, in quanto alcuni di essi hanno quasi vent'anni, il che causa frequenti guasti. La trazione elettrica è interessante in termini di efficienza, ma la fornitura di trazione elettrica ad alta tensione al fronte della miniera è una grande difficoltà e peggiora la già pessima mobilità dell'escavatore. La sospensione della benna alle funi impedisce alla macchina di selezionare con precisione il materiale di scarto dal pavimento.
Negli anni '90, il produttore UNEX Czech ha interrotto la produzione di escavatori E-303 a favore degli escavatori idraulici EH e DH. A causa dell'impossibilità di acquistarli, l'unica opzione rimasta per i lavoratori è ricostruirli attraverso importanti riparazioni.
L'estrazione di materie prime rocciose, dopo la crisi a cavallo degli anni '80 e '90, è andata gradualmente aumentando dal 1993. Il motivo è stato la domanda in costante crescita di queste materie prime, nonché (a metà degli anni '90) le grandi esportazioni, che tuttavia sono diminuite in modo significativo nel tempo. Successivamente, si è osservata una tendenza all'aumento delle importazioni di materie prime rocciose, che è stato un fenomeno preoccupante, soprattutto in relazione alle materie prime, di cui abbiamo risorse sufficienti nel Paese. Questa situazione è stata il risultato del graduale approccio della Polonia ai prezzi mondiali, soprattutto in relazione ai costi del lavoro e alle tasse, che, con le miniere di materie prime da roccia sottofinanziate, operando sui principi derivati dal sistema precedente e utilizzando macchine fortemente usurate e obsolete, ha ridotto la competitività delle materie prime polacche. Di conseguenza, è stato creato un saldo temporaneamente negativo del valore delle esportazioni e delle importazioni di materie prime rocciose. Un problema molto importante delle miniere e degli impianti di materie prime rocciose è diventato il parco macchine non modernizzato, la cui sostituzione potrebbe migliorare significativamente la loro economia.
Le nuove macchine e dispositivi più efficienti introdotti per lavorare dovrebbero quindi essere caratterizzati da elevate capacità prestazionali, elevata economia, poche persone necessarie al loro funzionamento, basso tasso di guasto ed elevata flessibilità, consistente nella possibilità di utilizzarli per vari lavori. Il funzionamento di tale macchina dovrebbe garantire la continuità della produzione ed eventualmente un rapido ammortamento dei costi sostenuti per il suo acquisto. I valori dei prezzi di acquisto sono stati presi in considerazione in tutte le analisi dell'introduzione di escavatori idraulici più efficienti. Molti stabilimenti, in cui le macchine Škoda E-303 erano gli escavatori di base per caricare la produzione, hanno introdotto escavatori idraulici di produzione sia polacca che estera. Ad esempio, l'uso di due tipi di escavatori negli scavi di una miniera - due escavatori idraulici E-303 e due BÖLA LB 500 - non era del tutto trasparente per ragioni operative (specialmente escavatori così diversi in termini di costruzione). Tuttavia, si è tenuto conto che gli escavatori E-303 erano le uniche macchine operanti nella miniera e alimentate ad alta tensione, quindi la loro potenziale sostituzione con escavatori più recenti con azionamento a combustione interna potrebbe consentire la liquidazione della rete elettrica ad alta tensione molto onerosa nella miniera.
Quando si introducono due escavatori BÖLA LB 500, è stato sottolineato che sono più efficaci degli escavatori E-303 obsoleti e per operare è necessario un solo operatore, lavorando in condizioni confortevoli, non causando l'affaticamento come nell'E-303, che può contribuire a un lavoro più efficiente . Tuttavia, durante la perdita di funzionamento, si è scoperto che la moderna costruzione dell'escavatore è troppo soggetta a guasti per una macchina con una durata relativamente breve. L'elevato tasso di guasto del BÖLA LB 500 ha notevolmente ridotto la sua capacità annuale effettiva. Lo studio ha dimostrato che l'escavatore E-303, con i raccordi a fune di sospensione e una benna con una capacità di 3,5 m 3 ha un tempo di ciclo superiore a circa il 17% dell'escavatore LB 500, con una capacità della benna di 5,4 m 3 . Ciò era dovuto a movimenti rotatori più rapidi del corpo dell'escavatore idraulico. L'escavatore E-303 era caratterizzato da un tempo di svuotamento benna molto più breve rispetto all'escavatore LB 500 e la quota di questa attività nell'intero ciclo (inferiore all'11%) sembra essere più razionale di quella di un escavatore idraulico.
Si è anche scoperto che i pezzi di ricambio per l'escavatore LB 500 sono molto costosi e la durata è molto più breve rispetto agli escavatori Škoda E-303 con la sospensione a cavo dell'attrezzatura. L'escavatore idraulico richiedeva anche un'assistenza altamente qualificata e le sue riparazioni non potevano avvenire nello scavo a causa dell'idraulica di potenza precisa e sensibile.
Un finale sentimentale
Alla fine di questo studio, però, c'è da dire che nelle miniere a cielo aperto di materie prime rocciose il futuro appartiene agli escavatori idraulici. Si parla però con grande apprezzamento e sentimento degli escavatori Škoda E-302 ed E-303, che mi hanno accompagnato fin dai primi giorni di pratica professionale negli anni '50 e li incontro ancora oggi nelle miniere. Le macchine E-303 ancora funzionanti sono macchine dal design obsoleto (alcune con quasi vent'anni di pratica ed efficienza non paragonabili ai moderni escavatori a trasmissione idraulica). Questi escavatori sono relativamente pesanti e poco mobili a causa dell'utilizzo di un carro cingolato con un cavo elettrico ad esso collegato. I sistemi a fune e altri componenti ora richiedono riparazioni o sostituzioni frequenti, riducendo notevolmente le loro prestazioni. Nonostante questi svantaggi, gli escavatori E-303 sono ancora in funzione in molte miniere. La decisione di lasciare queste macchine, oltre ad avere un quadro elettrico e una propria rete elettrica, è influenzata dalla loro semplice progettazione meccanica ed elettrica, oltre che dalla disponibilità di ricambi relativamente economici. Va inoltre sottolineato che gli escavatori Škoda, operanti da diversi anni nelle pareti a parete lunga di una data miniera, sono tecnologicamente "adattati" al dato sistema di pareti lunghe minerarie e ai mezzi di trasporto utilizzati. Alcune miniere a cielo aperto servono gli escavatori con i propri servizi meccanici ed elettrici (gli escavatori Škoda E-303 che lavoravano nella miniera di gesso "Leszcz" SA nel 2005-2006 sono stati sottoposti a una profonda revisione eseguita da una società esterna). C'è anche un trasferimento interno interno di macchine da condizioni di lavoro difficili durante il caricamento di scavi rocciosi per l'estrazione diretta di sabbia e ghiaia, cioè minerali che non richiedono troppa forza per la loro estrazione, a condizione che la miniera abbia una propria rete elettrica. Tuttavia, nonostante il chiaro sentimento nei confronti degli escavatori Škoda E 302 ed E 303, è necessario segnalare la fine del loro lavoro nelle miniere di roccia a cielo aperto, perché la sostituzione degli escavatori meccanici con escavatori idraulici è inevitabile.
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Indice 
Titolo: E 303 escavatore universale a fune unex ex skoda 
Dom Set 27, 2020 4:41 pm
