grandi escavatori e pale frontali del mondo
Insieme ai bulldozer e agli autocarri con cassone ribaltabile, gli escavatori idraulici e la loro cugina, la pala anteriore , sono uno dei principali cavalli di battaglia di qualsiasi cantiere edile o minerario in cui è necessario scavare roccia e terra. La familiare forma ad "A" dei bracci e degli avambracci di queste macchine è comune in tutto il mondo, indipendentemente dal fatto che si tratti di un mini escavatore o di un'enorme macchina a lungo raggio .
Alcuni dei produttori più comuni di grandi escavatori includono Caterpillar, Hitachi, Komatsu, Liebherr e Terex. Ecco uno sguardo a 5 dei più grandi escavatori del mondo:
Liebherr R9800
Con un peso di ben 800 tonnellate, i cingoli della pala anteriore Liebherr R9800 da soli sono alti quasi 11 piedi, è alto 34 piedi dalla parte superiore della cabina e la benna può contenere 54,9 iarde 3 di materiale .
Hitachi EX8000-7
Con la sua benna rivolta all'indietro più "tradizionale", la massiccia benna dell'escavatore a cucchiaia rovescia Hitachi EX8000-7 ha una capacità di 56,2 iarde 3 e può scavare più di 8 piedi di profondità in una sola passata.
O&K RH400
Con un peso di 1.078 tonnellate, un'altezza di 10,2 m (33,4 piedi) con una capacità della benna di 58,9 iarde 3 L'O&K RH400 è stato costruito dalla società di ingegneria tedesca Orenstein & Koppel (O&K) . Le risorse minerarie di O&K passarono a Terex, poi a Bucyrus, che ora fa parte di Caterpillar.
Komatsu PC8000-11
Un altro mostro da 800 tonnellate, il Komatsu PC8000-11 necessita di 3.679 US gal per un pieno di carburante, ed è alimentato da due Komatsu SDA16V160E-3 in grado di produrre 2.010 HP ciascuno.
Hyundai R1200-9
L'escavatore Hyundai R1200-9 è alto più di 13 piedi, ha uno sbraccio massimo di scavo di poco più di 45 piedi e una profondità massima di scavo di 26 piedi!
I grandi escavatori sembrano essere un ottimo esempio: molte cave dell'Europa occidentale preferiscono gli escavatori a retroescavatore (o retroescavatori), mentre più avanti il caricamento dal fronte orientale
La scelta delle attrezzature nelle cave è talvolta influenzata dalla disposizione e dalla geologia della cava, ma in alcuni casi la selezione è dettata più dalle preferenze regionali. Gli escavatori di grandi dimensioni sembrano essere un ottimo esempio: molte cave dell'Europa occidentale preferiscono gli escavatori con retroescavatore (o backacting), mentre sono preferiti gli escavatori con pala caricatrice frontale orientale.
La divisione sembra basarsi su preferenze storiche e continuare principalmente a causa delle capacità dell'operatore e dell'esperienza di manutenzione. Ma quali sono esattamente i vantaggi e gli svantaggi di ciascun approccio? "La scelta dell'escavatore varia anche in base alla regione geografica: nell'Europa centrale e orientale gli escavatori con pala a caricamento frontale sono più comuni, ma nell'Europa occidentale predominano le macchine retroazionate", ha dichiarato il responsabile vendite di area di Hitachi Construction Machinery Europe (HCME) per le attrezzature pesanti e minerarie . Malcom Edwards.
"Negli anni '80, qualsiasi macchina oltre le 100 tonnellate era una macchina con escavatore frontale ovunque in Europa, ma la tendenza si è invertita negli ultimi 8-10 anni e ora l'80% delle macchine sono backattori". Secondo Edwards, parte della scelta è la familiarità e la scelta di attrezzature che possono essere facilmente manutenute localmente. "Recentemente sono stato in una miniera di scisti bituminosi in Estonia che utilizza vecchi macchinari russi ea loro piace attenersi a ciò a cui sono abituati", ha detto. "Mentre ero in Bulgaria, ho visitato una cava che preferisce utilizzare quattro escavatori frontali elettrici da 250 tonnellate piuttosto che passare ai moderni escavatori posteriori perché la tecnologia è più semplice".
Dinamico
Il vantaggio di una terna è che tirano il materiale verso di sé e si sollevano con il raggio minimo, quindi sono necessarie la potenza e le forze più basse. Con una pala frontale è vero il contrario: si sollevano al raggio massimo. Non solo il consumo energetico di un backactor è inferiore, ma pone anche meno stress sulla struttura della macchina.
Tuttavia, l'ingegnere di prodotto Hyundai Joachim Van de Perre ha dichiarato: "Con le escavatrici frontali, anche se devi essere sicuro che non ci sia nulla di inaspettato nella pila di carico poiché l'operatore non ha una visuale chiara, il flusso delle forze idrauliche è più fluido in un pala frontale in quanto la forza può essere applicata direttamente alla benna Anche la cinematica è più semplice con una pala frontale in quanto la benna non può scendere più in basso della macchina.
""Le escavatrici frontali lavorano spingendo nel mucchio, lontano dalla macchina, ma una terna tira il materiale verso la sovrastruttura ed espone anche il cilindro della benna a danni. Le forze di strappo fornite da una escavatrice frontale sono generalmente maggiori, il che significa che può funzionare con una benna più grande, offrendo una maggiore produzione."Rob Sinclair, specialista di prodotti per escavatori di Volvo Construction Equipment, ha dichiarato: "L'operatore della terna ha un punto di osservazione migliore quando carica i camion e può scaricare il materiale in modo più controllato, riducendo così l'usura del camion. Se la terna viene azionata correttamente, in genere si sposta di 45 gradi (o anche meno) e la pala frontale di 90. Di conseguenza, la terna di solito si dimostra più produttiva e invariabilmente utilizza meno carburante, mentre alcuni sostengono che anche l'usura della rotazione è ridotta.
"Ulteriori vantaggi includono una migliore capacità di caricare i frantoi; utilizzare una 'punta' per liberare il materiale depositato dalle tramogge; lavorare con un ripper per ridurre o eliminare la sabbiatura; uso più efficace di un martello per ridurre il materiale sovradimensionato."
Geologia
Edwards ha aggiunto: "Anche la geologia della cava ha un'influenza sui vantaggi. Quando si esplodono, solo il 15-20% circa delle cave avrà un pavimento pulito e nei siti in cui la geologia non lo consente, le punte risultanti significano che la pala a caricamento frontale avrà solo pochi punti di contatto sui cingoli, creando una forte sollecitazione. Ma una macchina a retroazione si trova sulla pila di esplosioni dandogli molti più punti di contatto." Sinclair ha aggiunto che i banchi più alti si adattano alla pala frontale, ma i siti possono solitamente essere adattati per accogliere gli escavatori a cucchiaia rovescia se si ritiene vantaggioso un mezzo diverso per lavorare il sito.
"Il messaggio che stiamo ricevendo dai clienti del settore estrattivo è che le escavatrici frontali sono più lente", ha affermato Thomas Elberskirch, responsabile del portafoglio prodotti di Case per gli escavatori. "Il vantaggio principale di una pala frontale è la sua capacità di lavorare in uno spazio ristretto, che può essere utile in alcune parti di una cava. Una terna ha bisogno di una piattaforma da cui lavorare, che richiede più spazio." Secondo Van de Perre, l'operazione in cava di una pala frontale è più sicura perché c'è meno rischio di ribaltamento o instabilità.
La dimensione conta
"Le dimensioni dell'escavatore possono essere direttamente correlate alla produzione di una cava", ha affermato Edwards "Le cave che producono 500.000 tonnellate di inerti all'anno generalmente hanno una macchina da 52 tonnellate, mentre una che produce 750.000 tonnellate richiederebbe un escavatore da 60 a 70 tonnellate e le cave con è probabile che una produzione di un milione di tonnellate necessiti di una macchina da 80 tonnellate.
"Ma questo sta cambiando con la tendenza verso il carico e il trasporto da parte di appaltatori. Molte cave stanno cercando di funzionare per tre mesi per produrre una quantità di aggregati sufficiente per l'intero anno utilizzando appaltatori. Di conseguenza, gli appaltatori utilizzano macchine "sovradimensionate" per la produzione della cava per soddisfare questa domanda e questa tendenza sta stimolando la domanda di escavatori più grandi.
"Lo svantaggio è che le cave hanno difficoltà a soddisfare gli ordini specialistici, ma sta diventando più comune nell'Europa occidentale". Secondo Elberskirche, una cosa che il cliente chiede di più è un prodotto più aderente. "Abbiamo ampliato la nostra gamma per soddisfare questa domanda", ha affermato.
"Nell'Europa centrale e meridionale c'è una tendenza a utilizzare escavatori da 60-70 tonnellate e forse una macchina da 45 a 50 tonnellate per lo smistamento, ma in Germania preferiscono macchine più piccole, nella gamma da 35 a 50 tonnellate. Per per soddisfare questa esigenza abbiamo recentemente aggiunto uno speciale modello di scavo di massa nella classe 47 tonnellate."
Potere futuro
"Siamo sempre alla ricerca di modi per ridurre ulteriormente il costo di proprietà e uno degli sviluppi più recenti che ne è scaturito è stata la rigenerazione dell'energia idraulica per creare tempi di ciclo più rapidi con costi di carburante inferiori", ha affermato Edwards.
"Su una macchina da 90 tonnellate, la versione precedente utilizzava da 75 a 80 litri all'ora, ma quella più recente con rigenerazione richiede 65 litri all'ora. I clienti hanno affermato che i risparmi contribuiscono notevolmente a pagare l'operatore e parte del finanziamento. Ma il consumo di carburante deve essere considerato in termini di consumo di carburante per tonnellata movimentata". I costi del carburante vengono messi a fuoco con una maggiore attenzione ai costi operativi e con l'avvento delle normative sulle emissioni dei motori Stage IIIB previste per il 2011.
"La fase successiva porterà nuovi requisiti di carburante, oltre a una minore efficienza del carburante dovuta al fatto di dover riscaldare di più per bruciare le emissioni, ei costi di manutenzione saranno più elevati con una filtrazione aggiuntiva", ha affermato Edwards. "È probabile che i motori siano molto sensibili." Elberskirch ha aggiunto: "È necessaria più tecnologia per soddisfare le nuove normative e tutti stanno adottando un approccio diverso, ma il motore diesel è ancora il propulsore preferito.
"L'alimentazione ibrida su macchine delle dimensioni di una cava potrebbe accadere, ma non ancora. La tecnologia delle batterie è il problema principale, ma anche il prezzo più elevato, di circa il 30% per le macchine ibride, è un problema per i clienti.
"La tecnologia funziona, ma sono necessarie batterie più sofisticate per le macchine più grandi. Ma le macchine da cava non diventeranno mai completamente alimentate a batteria come lo sono alcune auto a causa dei cambiamenti nel carico del motore richiesti dalle diverse parti del ciclo".