escavatore a fune

escavatore a fune

Un escavatore a fune è un dispositivo movimento terra ( macchina da costruzione ) per l'allentamento e il trasporto di terra e roccia, in cui quasi tutti i movimenti degli attrezzi dell'escavatore vengono eseguiti con argani e funi metalliche. Gli escavatori a cavo appartengono alla categoria delle macchine degli escavatori e si differenziano dalle altre macchine di questa categoria per la trasmissione di potenza meccanica a cavo. In molte applicazioni sono stati sostituiti dagli escavatori idraulici, ma per alcuni compiti speciali (come lo scavo di fosse particolarmente profonde) gli escavatori a fune sono ancora indispensabili.

Struttura

Escavatore a cavo mobile con telaio gommato, tipo Fuchs F 500
Carro
Il sottocarro è la parte inferiore della macchina, che viene utilizzata per spostare l'escavatore (di solito utilizzando cingoli o ruote) e porta la sovrastruttura girevole. Esistono anche escavatori in cui la sovrastruttura è invece montata su un pontone galleggiante o su una struttura a portale.

Carro

Carro con telaio cingolato e ralla a rulli cilindrici. Un rullo ad artiglio è visibile sulla ralla; 1953 (Fototeca tedesca, Roger e Renate Rössing)
I seguenti sottocarri vengono utilizzati negli escavatori a cavo per spostare l'escavatore:

telaio cingolato
telaio delle ruote
guida su pista
attrezzatura da passeggio
pontile galleggiante
Ralla
L'anello di rotazione dell'escavatore collega il sottocarro al carro superiore e gli consente di ruotare all'infinito. I momenti ribaltanti della sovrastruttura vengono assorbiti da un cuscinetto progettato sia come doppia ralla a sfere che come ralla a rulli. Rispetto alla ralla con cuscinetto a sfere, anche una ralla a rulli necessita di un dispositivo di centraggio, il cosiddetto perno di rotazione, poiché i rulli non possono trasmettere alcuna forza radiale. Il perno di sterzata è saldamente collegato alla struttura portante del carrello. Inoltre, una ralla a rulli richiede chele o rulli a denti e davanzali inclinabili per una distribuzione uniforme del carico per guidare i rulli. L'escavatore dispone anche di una corona dentata per la rotazione, sia con denti interni che esterni. Un pignone montato nella sovrastruttura e azionato da lì ingrana con questo. Al fine di trasmettere la potenza necessaria per il movimento dal carrello superiore al sottocarro, al centro dell'ingranaggio di rotazione è posizionato il cosiddetto albero verticale. Negli escavatori a fune con ralla a rulli, si trova all'interno del perno di articolazione progettato come un asse cavo. Con un controllo meccanico del telaio (sterzo delle catene, freni) ci sono più perni cavi che sono montati scorrevolmente. In questo modo i movimenti (azionamento delle frizioni) possono essere trasferiti al sottocarro in qualsiasi posizione della sovrastruttura tramite leverismi dalla cabina di guida. I moderni escavatori a fune non hanno più un albero verticale o comandi meccanici, poiché il sottocarro (come gli argani nella sovrastruttura e l'ingranaggio di rotazione) sono azionati da motori idrostatici.Anello girevole al centro dell'anello girevole nel carrello.

Struttura sottocarro
La struttura portante del sottocarro assorbe le forze introdotte dalla sovrastruttura tramite la ralla e le trasmette al telaio. A tale scopo viene utilizzata una struttura in acciaio resistente alla torsione, che è stata rivettata nei primi giorni della costruzione di escavatori e successivamente saldata. Di solito è progettato nella costruzione di celle o scatole. Sulle macchine più grandi, la struttura di supporto è costituita da un pezzo centrale cilindrico a cui sono saldate travi a forma di X per accogliere il carrello. Inoltre, gli assali del telaio sono montati nella struttura portante del sottocarro e un ripartitore di coppia trasferisce le coppie provenienti dall'albero verticale alle ruote motrici delle catene (Turasse) o agli assali delle ruote delle macchine mobili.

Sovrastruttura

Due diversi design a conchiglia e una benna a polipo per escavatori a cavo
La sovrastruttura contiene tutte le attrezzature necessarie per lo scavo: trasmissione, trasmissione, verricello, cabina di guida e attrezzature di scavo. Per resistere alle notevoli forze e momenti del funzionamento dell'escavatore, tutte le parti della sovrastruttura sono disposte su un massiccio telaio portante solidale alla parte superiore della ralla.

Unità
Due diversi concetti di azionamento sono comuni negli escavatori a fune: l'azionamento a motore singolo e l'azionamento a più motori. Con una trasmissione monomotore, esiste una macchina di trasmissione centrale (di solito un motore diesel) con la quale tutti i movimenti dell'escavatore vengono generati tramite ingranaggi e frizioni. Tuttavia, se ogni movimento o gruppo di movimenti è azionato da un motore separato, allora c'è un azionamento multimotore, questi sono solitamente motori elettrici, precedentemente anche motori a vapore.

Il contralbero
Nel caso di draghe a cavo monomotore, la potenza viene trasmessa dal motore, che si trova nella parte posteriore del vano macchina, al cosiddetto contralbero per mezzo di una trasmissione a cinghia , una catena (di solito scorrente in un bagno d'olio) o un ingranaggio cilindrico . Oltre a questa versione standard, ci sono vari design speciali. Il contralbero serve a distribuire la coppia motrice ai vari organi da azionare. Questi possono essere realizzati mediante accoppiamenti meccanicicollegato al contralbero. Il contralbero ruota in una direzione a una velocità sostanzialmente costante per tutto il tempo di funzionamento. Di norma è possibile attivare contemporaneamente fino a due utenze. Ad esempio, è possibile avanzare e ruotare contemporaneamente la sovrastruttura. Sono disponibili invertitori appropriati in modo che la coppia motrice possa essere utilizzata anche nel senso di rotazione opposto, ad esempio per la rotazione e la marcia avanti e indietro . Il contralbero è dotato di cuscinetti a strisciamento sulle macchine più vecchie , altrimenti con cuscinetti a sfere .

Windwerk

Escavatore a cavo Sennebogen 655E HD con pala trainata
I movimenti delle navi di scavo (principalmente benne , benne a conchiglia , benne a diaframma e benne dragline) e della pala dragline nell'estrazione a umido(ad es. durante l'estrazione di ghiaia nel laghetto di cava) sono causati solo dalla trazione di cavi d'acciaio con l'ausilio di verricelli e dalla gravità nelle draghe per cavi. I movimenti di lavoro della macchina sono resi possibili con il design classico nel caso di azionamento monomotore aprendo e chiudendo le frizioni tra il contralbero in costante rotazione e questi argani. Nel caso di azionamenti multimotore, invece, quasi ogni argano ha un proprio motore di azionamento (motore a vapore o motore elettrico) e gli argani vengono azionati controllando questi azionamenti. Le funi sono tenute sotto carico con freni integrati sugli argani. Alcuni argani sono dotati di un ingranaggio a vite senza fine autobloccante (ad es. per trattenere il braccio e per lavori con gru). Nelle moderne draghe a cavo, questo meccanismo è stato completamente sostituito da un azionamento idraulico dell'argano, che consente sia il controllo sensibile che il bloccaggio, quindi queste draghe a cavo sono anche una forma speciale di draghe idrauliche. Solo gli escavatori a cavo molto grandi per l'industria mineraria hanno ancora azionamenti diretti invece dell'idraulica, questi grandi dispositivi sono azionati elettricamente secondo il principio multimotore.

draglines

Un dragline è un escavatore a cavo ed è utilizzato principalmente come dispositivo minerario a cielo aperto , ad es. B. per rimuovere il sovraccarico .

A seconda delle dimensioni e delle dimensioni della miniera, può essere utilizzato anche contemporaneamente per il trasporto e il ribaltamento nel cosiddetto scarico diretto.

Struttura

Trascina il secchio dalla miniera a cielo aperto di Haverlahwiese
Un dragline è costituito da un telaio e una sovrastruttura rotante. Un boma è attaccato alla sovrastruttura, da cui un dragline è sospeso da funi. La benna con un volume fino a 120 m³ è sospesa liberamente sui cavi verticali. La benna trainata o, in caso di estrazione a umido, la pala dragline viene tirata verso l'escavatore con una fune fissata orizzontalmente. Il secchio viene aperto e chiuso con un'altra corda. I dragline possono muoversi con telaio cingolato o attrezzatura da passeggio .

Gli escavatori dragline sono utilizzati anche nella ricoltivazione di miniere a cielo aperto per modellare argini. [1]

Metodo di lavoro
L'escavatore viene ruotato in direzione del materiale da scavare e la benna viene abbassata. Con l'aiuto della fune orizzontale, il secchio viene tirato scavando sopra la roccia e quindi riempito. Dopo aver riempito la benna, questa viene sollevata e l'escavatore gira nella direzione desiderata. Arrivato a destinazione, il secchio viene svuotato. Il caricamento di un mezzo di trasporto (ad es. autocarro pesante ) avviene molto meno frequentemente.

Pro e contro
L'uso di dragline presenta i seguenti vantaggi:

costi di investimento relativamente bassi,
bassi costi di manutenzione,
alte prestazioni,
con i bracci lunghi, il materiale di copertura può essere scaricato direttamente in discarica senza l'utilizzo di altri mezzi di trasporto (il cosiddetto scarico diretto).
Questi punti ne fanno una delle macchine da surface mining con i costi operativi specifici più bassi .

Ci sono i seguenti svantaggi:

può essere utilizzato solo in materiale morbido o sabbiato a causa della bassa pressione della benna,
se il mezzo di trasporto deve essere caricato (piuttosto raramente), può essere ribaltato solo in modo relativamente impreciso,
la lunghezza del braccio limita la larghezza del piano di lavoro della fossa (dove si estrae il minerale utile), il che può creare problemi di spazio per attrezzature di grandi dimensioni.



























L'escavatore dragline è una variante grande e potente del classico escavatore da cantiere, utilizzato per l'estrazione e il trasporto di roccia e altri materiali. A differenza di altre varianti di escavatore, il modello ha un braccio dell'escavatore che può essere spostato solo in misura limitata, sul quale sono guidate le funi e gli argani. La trasmissione di potenza per tutti i lavori di scavo avviene esclusivamente tramite meccanica a fune, motivo per cui i modelli più grandi vengono utilizzati anche in alternativa alle gru per il sollevamento dei carichi. L'escavatore può essere equipaggiato con un gran numero di accessori, che vanno dalla pala al gancio, e che svolgono diversi compiti nei grandi cantieri.

funzionalità
L'escavatore a cavo si basa su un sottocarro che, a seconda delle dimensioni e del modello, scorre su ruote o cingoli. Ha una ralla che collega insieme i carrelli superiore e inferiore e consente il movimento flessibile della parte superiore con rotazioni complete fino a 360 gradi. La cabina di guida dell'escavatore con trasmissione e cambio, nonché il cavo e il meccanismo del verricello con braccio dell'escavatore sono fissati alla parte superiore, tramite la quale è possibile prelevare vari accessori e bracci.
La maggior parte dei bracci dragline sono progettati per lo scavo, le varianti comuni includono benne, benne e dragline. Il movimento del braccio avviene esclusivamente con l'aiuto del cavo di trazione o della gravità, per sollevare carichi scavati o raccolti in aria per diversi metri e depositarli su un trasportatore, ad esempio. Nel caso di escavatori a cavo di grandi dimensioni, tutti i cavi o gli argani hanno il proprio motore di azionamento, con la motorizzazione elettrica che negli ultimi anni ha gradualmente sostituito altri tipi di azionamento.

ambiti di applicazione
L'escavatore a fune è una classica macchina da costruzione che, con la sua grande potenza e le dimensioni impressionanti, viene utilizzata principalmente nei grandi cantieri. Quando si allenta la roccia o altro materiale del suolo, l'escavatore a cavo aiuta a rimuovere il materiale del suolo, che viene utilizzato, ad esempio, per estrarre materie prime sfuse. Con esso, sabbia, ghiaia, terra e molti altri materiali possono essere prelevati e trasportati in grandi quantità, ad esempio attraverso i locali aziendali o per essere caricati su camion o vagoni merci.
Gli escavatori a fune vengono utilizzati anche per rimuovere lo strato di copertura e le macerie se queste sono presenti in grandi quantità e non possono essere rimosse efficacemente con varianti di escavatore più piccole. Questo vale, ad esempio, per i lavori di demolizione di edifici di grandi dimensioni, che generano diverse tonnellate di rifiuti e detriti e richiedono una facile rimozione con potenti attrezzature edili. Il vantaggio del verricello o del cavo di trazione rispetto ad altri escavatori è che il materiale viene prelevato dall'alto, in modo che non sia necessario inserire una benna o una pala nel materiale di trasporto.

acquistare
A causa degli elevati valori prestazionali e della struttura complessa, gli escavatori a fune sono tra le macchine edili più costose. Vengono acquistati quasi esclusivamente da aziende del settore delle materie prime, minerario ed edile e sono consigliati se il precedente rilascio o trasporto di materiale risulta troppo ingombrante o richiede tempi lunghi. Al momento dell'acquisto, è necessario notare quali accessori e bracci appartengono all'escavatore a fune o sono compatibili con il modello selezionato per poter utilizzare il veicolo da costruzione nel modo più flessibile possibile nel lavoro quotidiano. Anche la distinzione tra azionamento singolo o multimotore e i valori prestazionali del veicolo sono criteri importanti che influenzano il prezzo di acquisto e l'usabilità.

Le pale dragline appartengono alla categoria degli escavatori e, come le altre macchine che rientrano in questa categoria, sono principalmente utilizzate per lavori di movimento terra. La sua sovrastruttura è dotata di qualsiasi dispositivo che consenta il dragaggio. Sono perfetti per il trasporto di terra, roccia e altro materiale da demolizione, che allentano e raccolgono con il braccio della pinza. Proprio come altri escavatori, ci sono escavatori a fune con diverse sottostrutture e telai.

Come sono costruiti gli escavatori a fune?

Esistono draghe per cavi la cui sottostruttura è costituita da costruzioni a portale o pontoni galleggianti. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, vengono utilizzate ruote o cingoli, che consentono all'escavatore a fune una buona manovrabilità su terreni accidentati e irregolari. I soliti tipi di azionamento degli escavatori a fune sono azionamenti monomotore (solitamente motori diesel) o azionamenti multimotore (motori elettrici). Con l'azionamento multimotore, i singoli movimenti della gru a ciclo di lavoro sono azionati da motori diversi. I motori a vapore sono stati spesso utilizzati per questo sistema in passato. Nel loro caso speciale, le funzioni degli strumenti di presa e di scavo degli escavatori a fune sono azionate esclusivamente tramite i cavi d'acciaio che danno il nome alla gru. Attraverso l'utilizzo di argani e gravità, le funi vengono movimentate in modo preciso e mirato e possono così controllare la sovrastruttura e gli attrezzi della dragline. Gli strumenti più comuni utilizzati dagli escavatori a fune sono le benne (pinze a conchiglia e a parete a diaframma), le benne e le benne. Con questi strumenti, l'escavatore dragline può essere utilizzato perfettamente per l'estrazione mineraria, la frantumazione del terreno e della roccia e il trasporto dei materiali da estrarre.






Escavatore a fune Ruston Bucyrus 30 RB, anno di costruzione 1978