Gli escavatori sono attrezzature da costruzione pesanti costituite da braccio , bilanciere (o bastone), benna e cabina su una piattaforma rotante nota come "casa". [1] La casa si trova in cima a un carrello con cingoli o ruote . Sono una progressione naturale delle pale a vapore e spesso erroneamente chiamate pale elettriche , poiché le pale elettriche possono avere secchi dall'aspetto simile. [ citazione necessaria ] Tutti i movimenti e le funzioni di un escavatore idraulico sono realizzati attraverso l' uso di fluido idraulico , con cilindri idraulici emotori idraulici . [2] A causa dell'azionamento lineare dei cilindri idraulici, la loro modalità di funzionamento è fondamentalmente diversa dagli escavatori a fune che utilizzano argani e funi d'acciaio per eseguire i movimenti. [3]
Terminologia
Gli escavatori sono anche chiamati escavatori, JCB [4] (un nome proprietario, in un esempio di marchio generico ), pale meccaniche o escavatori a 360 gradi (a volte abbreviati semplicemente in "360"). Gli escavatori cingolati sono talvolta chiamati "escavatori cingolati" per analogia con la terna . [5] Nel Regno Unito , gli escavatori gommati sono talvolta conosciuti come "papere di gomma". [6]
Utilizzo
Demolizione di una casa da parte di un escavatore a Invermere, British Columbia .
Gli escavatori sono utilizzati in molti modi:
Scavo di trincee , buche, fondazioni
Movimentazione materiale
Taglio a pennello con sega idraulica e accessori per falciatrici
Lavoro forestale
Pacciamatura forestale
Demolizione con attrezzature idrauliche a pinza, taglierina e demolitore
Mineraria , soprattutto, ma non solo, a cielo aperto
Dragaggio fluviale
Idroscavo per accedere a fragili infrastrutture sotterranee utilizzando acqua ad alta pressione
Infissione di pali , in combinazione con un battipalo
Pozzi di perforazione per fondazioni e esplosioni di roccia , mediante l'uso di una trivella o di un attacco per trivella idraulica
Spazzaneve con accessori spazzaneve e spazzaneve
Riciclaggio degli aerei
I moderni escavatori idraulici sono disponibili in un'ampia varietà di dimensioni. Quelli più piccoli sono chiamati miniescavatori o escavatori compatti . [7] Ad esempio, il miniescavatore più piccolo di Caterpillar pesa 2.060 libbre (930 kg) e ha 13 CV ; il loro modello più grande è il più grande escavatore disponibile (sviluppato e prodotto da Orenstein & Koppel, Germania, fino all'acquisizione nel 2011 da parte di Caterpillar, chiamato »RH400«), il CAT 6090, che pesa oltre 2.160.510 libbre (979.990 kg), ha 4500 CV e una benna da 52,0 m 3 .
Gli escavatori idraulici di solito accoppiano la potenza del motore a (comunemente) tre pompe idrauliche piuttosto che a trasmissioni meccaniche. Le due pompe principali forniscono olio ad alta pressione (fino a 5000 psi , 345 bar) per i bracci , il motore di rotazione, i motori dei cingoli e gli accessori mentre la terza è una pompa a pressione inferiore (~700 psi , 48 bar) per il pilotaggio del valvole a spola ; questo terzo circuito consente di ridurre lo sforzo fisico durante l'azionamento dei comandi. Generalmente le 3 pompe utilizzate negli escavatori sono costituite da 2 pompe a pistoni a cilindrata variabile e una pompa ad ingranaggi. La disposizione delle pompe nell'unità escavatore cambia con diversi produttori che utilizzano formati diversi.
Le tre sezioni principali di un escavatore sono il sottocarro , la casa e il braccio (viene utilizzato anche il braccio). Il sottocarro comprende cingoli, telaio dei cingoli e trasmissioni finali, che hanno un motore idraulico e ingranaggi che forniscono l'azionamento ai singoli cingoli. Il carrello può anche avere una lama simile a quella di un bulldozer. La casa comprende la cabina dell'operatore, il contrappeso , il motore, i serbatoi del carburante e dell'olio idraulico. La casa si attacca al carrello tramite un perno centrale. L'olio ad alta pressione viene fornito ai motori idraulici dei cingoli attraverso uno snodo idraulico sull'asse del perno, consentendo alla macchina di ruotare di 360° senza ostacoli e fornendo così il movimento a sinistra ea destra. [8]Il braccio fornisce i movimenti su e giù e più vicino e più lontano (o movimento di scavo). Le braccia sono tipicamente costituite da un braccio, un bastone e un secchio con tre giunti tra loro e la casa.
Il principio di un escavatore idraulico.
Il braccio si attacca alla casa e fornisce il movimento su e giù. Può essere una delle diverse configurazioni:
I più comuni sono i mono boom; questi non hanno movimento a parte dritto su e giù.
Alcuni altri hanno un braccio articolato che può anche muoversi a sinistra ea destra in linea con la macchina. [ chiarimento necessario ]
Un'altra opzione è una cerniera alla base del braccio che gli consente di ruotare idraulicamente fino a 180° indipendentemente dalla casa; tuttavia, questo è generalmente disponibile solo per gli escavatori compatti .
I bracci ad angolo variabile hanno un giunto aggiuntivo al centro del braccio per modificare la curvatura del braccio. Questi sono anche chiamati bracci a tripla articolazione (TAB) o bracci a 3 pezzi.
Attaccato all'estremità del braccio c'è il bastone (o braccio del bilanciere). Il bastone fornisce il movimento di scavo necessario per tirare la benna attraverso il terreno. La lunghezza del bastone è opzionale a seconda che sia necessaria la portata (bastone più lungo) o la potenza di strappo (bastone più corto). Il più comune è il mono stick ma ci sono anche, ad esempio, i bastoncini telescopici.
All'estremità del bastone di solito c'è un secchio . Una benna ampia e di grande capacità (fango) con un tagliente dritto viene utilizzata per la pulizia e il livellamento o dove il materiale da scavare è morbido e non sono necessari denti. Una benna per uso generico (GP) è generalmente più piccola, più resistente e presenta taglienti laterali temprati e denti utilizzati per sfondare terreni duri e rocce. Le benne hanno numerose forme e dimensioni per varie applicazioni. Ci sono anche molti altri accessori disponibili per essere attaccati all'escavatore per forare, strappare, schiacciare, tagliare, sollevare, ecc. Gli accessori possono essere fissati con perni simili ad altre parti del braccio o con una varietà di attacchi rapidi . Gli escavatori in Scandinavia sono spesso dotati di rotatore inclinabileche consente alle attrezzature di ruotare di 360 gradi e inclinarsi di +/- 45 gradi, al fine di aumentare la flessibilità e la precisione dell'escavatore.
Prima degli anni '90, tutti gli escavatori avevano un contrappeso lungo o convenzionale che pendeva dalla parte posteriore della macchina per fornire maggiore forza di scavo e capacità di sollevamento. Questo è diventato un fastidio quando si lavora in aree ristrette. Nel 1993 Yanmar ha lanciato il primo escavatore Zero Tail Swing al mondo, [9] che consente al contrappeso di rimanere all'interno della larghezza dei cingoli durante la rotazione, risultando quindi più sicuro e più facile da usare se utilizzato in uno spazio ristretto. Questo tipo di macchina è oggi ampiamente utilizzato in tutto il mondo.
Illustrazione dei controlli dell'escavatore idraulico, il colore del controllo corrisponde alla parte mobile.
Esistono due tipi principali di configurazione "Controllo" generalmente utilizzati negli escavatori per controllare il braccio e la benna, entrambi i quali distribuiscono i quattro principali comandi di scavo tra due joystick xy. Ciò consente a un operatore esperto di controllare tutte e quattro le funzioni contemporaneamente. La configurazione più popolare negli Stati Uniti è la configurazione dei controlli SAE , mentre in altre parti del mondo è più comune la configurazione dei controlli ISO. Alcuni produttori come Takeuchi dispongono di interruttori che consentono all'operatore di selezionare quale configurazione di controllo utilizzare.
Accessori per escavatori
Questa sezione non cita alcuna fonte . Aiutaci a migliorare questa sezione aggiungendo citazioni a fonti attendibili . Il materiale non fornito può essere contestato e rimosso . ( Febbraio 2021 ) ( Scopri come e quando rimuovere questo modello di messaggio )
Le capacità degli escavatori idraulici si sono espanse ben oltre le attività di scavo con le benne . Con l'avvento di accessori ad azionamento idraulico come un demolitore , una pinza o una trivella , l'escavatore viene spesso utilizzato in molte applicazioni diverse dallo scavo. Molti escavatori sono dotati di un attacco rapido per il montaggio semplificato degli accessori, aumentando l'utilizzo della macchina in cantiere. Gli escavatori sono solitamente impiegati insieme a caricatori e bulldozer . La maggior parte degli escavatori gommati, compatti e alcuni di medie dimensioni (da 11 a 18 tonnellate) hanno una lama di riempimento (o apripista). Questa è una lama orizzontale simile a un bulldozerattaccato al carrello e viene utilizzato per livellare e spingere indietro il materiale rimosso in un foro.