Машина для рытья траншей

Ро́торный транше́йный экскава́тор — траншейный экскаватор с роторным рабочим органом. Представляет собой экскаватор продольного копания: плоскость вращения ротора параллельна оси отрываемой траншеи (особняком стоя́т котлованные машины, представляющие собой экскаватор поперечного копания: плоскость вращения ротора перпендикулярна оси отрываемого котлована). Может являться прицепным оборудованием к трактору, конструироваться на основе тракторного шасси со значительной доработкой базовой машины либо использовать оригинальное шасси. Тягачи роторных траншейных экскаваторов, как правило, имеют гусеничный движитель. Рабочим органом роторного траншейного экскаватора является рама с закреплённым на ней ротором (или парой роторов), к которому крепятся рабочие элементы. В качестве рабочих элементов могут выступать ковши, скребки или резцы. Ротор может разрабатывать грунт путём копания или путём фрезерования. Возможно сочетание ротора с другими рабочими органами — плугом или шнеками (плужно-роторный и шнекороторный экскаватор) для использования машины в качестве каналокопателя. Ширина отрываемых траншей — от 0,2 метра, глубина — до 3,5 метров [1] [2] [3] .

Содержание

Предназначение [ править | править код ]

Роторные траншейные экскаваторы, как и цепные, предназначены для отрывки траншей под укладку нефте- и газопроводов, магистралей, водопровода, канализации, силовых кабелей и кабелей связи. Они также могут использоваться в роли экскаваторов-дреноукладчиков (при дооборудовании автоматикой поддержания глубины и уклона дна траншеи, трубоукладчиком, бухтодержателем пластмассовых трубок). Некоторые типы роторных траншейных экскаваторов используются для отрывки осушительных канав, дренажных и оросительных каналов, кюветов и т. п. (экскаваторы-каналокопатели); в этом случае они дооборудуются рабочими органами для разработки откосов. Минимальная ширина траншей, отрываемых роторными экскаваторами, составляет 0,2 метра; глубина отрываемых траншей обычно невелика (до 3 метров) из-за быстрого роста габаритов и массы ротора вместе с ростом глубины отрываемой траншеи [1] [2] [4] [3] .

Классификация [ править | править код ]

Роторные траншейные экскаваторы подразделяются по следующим признакам:

• по способу использования рабочего органа:

• рабочие элементы размещены по ободу ротора (копающий рабочий орган);
• рабочие элементы размещены на боковой поверхности ротора (фрезерующий рабочий орган);

по количеству рабочих органов:

один ротор;

два ротора;

ротор с дополнительными рабочими органами (плугом или шнеками);

по типу рабочих элементов:

ковшовый рабочий орган (роторные многоковшовые экскаваторы);

скребковый, резцовый или смешанный рабочий орган;

по назначению:

траншейные, предназначены для прокладки траншей;

дреноукладчики, используются для организации дренажа;

каналокопатели, используются для прокладки каналов (оросительных, осушительных) и кюветов;

по типу привода:

с механическим приводом;

с гидравлическим приводом;

с комбинированным приводом;

по способу соединения рабочего оборудования с ходовой частью:

навесные (без дополнительной опоры рабочего органа);

полуприцепные (рабочий орган опирается на тягач спереди и на дополнительную тележку сзади);

прицепные (рабочий орган имеет собственную ходовую часть и буксируется тягачом) [1][2] .

по типу ходового устройства:

на гусеничном ходу (большинство);

на пневмоколёсном ходу (некоторые машины армейского назначения) [5] .

Индексы [ править | править код ]

Советские и российские индексы роторных траншейных экскаваторов гражданского назначения имеют следующую структуру: ЭТР-XXYАА.

Сочетание ЭТР означает Экскаватор Траншейный Роторный. Устаревшими обозначениями являются ЭР (Экскаватор Роторный). Вслед за буквенным обозначением следует сочетание из 3 цифр, за которыми могут следовать буквы. Первые две цифры XX означают глубину копания в дециметрах, последняя цифра Y — номер модели; первая буква (А, Б, В…) означает очередную модернизацию, следующие буквы (С, Т, ТВ…) — климатическое исполнение. Таким образом, ЭТР-253А расшифровывается как «экскаватор траншейный роторный, глубина копания до 2,5 метров, третья модель, первая (А) модернизация».

Плужно-роторные экскаваторы-каналокопатели имеют обозначение вида МК-XX, где МК означает Мелиоративный Каналокопаль, цифры XX указывают порядковый номер по реестру, например, МК-23 [1] [2] [6] .

Обозначения отдельных старых моделей не соответствуют этой системе, например, роторные траншейные экскаваторы КГ-65.

Инженерная техника армейского назначения может иметь особые названия, например, БТМ (Быстроходная Траншейная Машина), ТМК (Траншейная Машина Колёсная) [5] и др.

Устройство [ править | править код ]

Роторный траншейный экскаватор является самодвижущейся землеройной машиной на гусеничном ходу с навесным, полунавесным или прицепным рабочим органом. В случае, когда экскаватор агрегируется к трактору, в трансмиссию базовой машины встраивается ходоуменьшитель. Рабочий орган представляет собой раму, на которой располагается вращающийся ротор (или два ротора). К ободу ротора или его боковой поверхности крепятся рабочие элементы, в качестве которых могут выступать ковши, скребки или резцы. Заглубление рабочего органа в траншею (и, при необходимости, создание требуемого усилия на рабочем органе: собственной массы рабочего органа может оказаться недостаточно для его заглубления) и его подъём производится с помощью гидроцилиндров либо системы рычагов или блоков.

У копающих роторных экскаваторов рабочие элементы располагаются по ободу ротора, и плоскость вращения ротора совпадает с плоскостью траншеи. В процессе работы ротор отрывает траншею с вертикальными боковыми стенками, профиль дна траншеи определяется формой рабочих элементов. Шнеко-роторные каналокопатели имеют дополнительную пару шнеков, расположенных под углом к ротору симметрично относительно оси траншеи; шнеки, вращаясь, разрабатывают откосы. У двухроторных (фрезерных) и плужно-роторных каналокопателей плоскость вращения ротора (роторов) составляет некоторый угол с вертикалью, и ротор разрабатывает откос канала своей боковой поверхностью методом, работая как фреза. При этом у двухроторных каналокопателей роторы расположен симметрично относительно оси траншеи, каждый из них разрабатывает свой откос; у плужно-роторных каналокопателей один из откосов разрабатывается ротором, второй — плугом.

В процессе работы машина движется вдоль оси отрываемой траншеи, ротор вращается (при рабочем ходе нижняя часть ротора движется в ту же сторону, что машина), рабочие элементы разрабатывают грунт и выносят его из траншеи вверх, где, вблизи верхней части ротора, происходит разгрузка грунта. У копающих экскаваторов грунт разгружается на ленточный транспортёр (или пару транспортёров) и выносится им в отвал сбоку от траншеи. У фрезерных каналокопателей ленточный транспортёр отсутствует, но роторы вращаются с высокой скоростью и с помощью выносных лопаток выбрасывают грунт на некоторое расстояние от бермы траншеи.

Заданная глубина копания обеспечивается изменением заглубления рабочего органа, управление скоростью загрузки ковшей для обеспечения оптимального использования мощности двигателя производится изменением скорости рабочего хода машины или скорости вращения ротора. Скорость вращения ротора ограничена условиями выгрузки грунта: при слишком большой окружной скорости вращения центробежная сила препятствовала бы выгрузке.

Для зачистки дна траншеи поверх основной рамы может устанавливаться дополнительная рама с зачистным башмаком, представляющим собой заострённый спереди клин. Зачистной башмак срезает неровности дна и подгребает грунт к рабочим элементам; он может также создавать в дне траншеи выемку, в которую укладывается кабель или труба. В конфигурации экскаватора-дреноукладчика на раме рабочего органа может располагаться также трубоукладчик и датчик автоматической системы поддержания уклона дна [1] . Также на раме могут располагаться откосообразователи для разработки откосов. Шнековые откосообразователи устанавливаются на рамах шнекороторных экскаваторов, откосообразователи плужного типа — на рамах плужно-роторных экскаваторов [2] [4] [7] .

Роторные экскаваторы армейского назначения [ править | править код ]

Для инженерных войск был построен ряд машин, предназначенных для отрывки траншей и котлованов и представляющих собой роторный траншейный экскаватор. Некоторые из этих машин обладают рядом особенностей.

Машина типа БТМ (Быстроходная Траншейная Машина) является роторным траншейным экскаватором на базе тяжёлого артиллерийского тягача АТ-Т, выпускавшаяся с 1957 года Дмитровским экскаваторным заводом. Серийно выпускались модификации БТМ-3, БТМ-4М и модель для гражданских нужд БТМ-ТМГ [8] .

Машины типа ТМК (Траншейная Машина Колёсная) представляют собой роторный траншейный экскаватор на базе пневмоколёсного тягача КЗКТ-538, выпускавшиеся Дмитровским экскаваторным заводом с 1975 года. Впоследствии производились их модернизированные версии ТМК-2 на базе пневмоколёсного тягача КЗКТ-538ДК [9] [5] .

Котлованные машины типа МДК (Машина Дорожная Котлованная) и её модификации МДК-2, МДК-3 представляют собой роторный экскаватор поперечного действия с фрезерным рабочим ротором. Боковая поверхность ротора представляет собой фрезу, ось ротора перпендикулярна оси отрываемой траншеи. При движении машины ротор разрабатывает грунт по всему своему диаметру, грунт извлекается из траншеи и с помощью лопаток, размещённых на роторе, выбрасывается по одну сторону от траншеи в отвал на расстоянии до 10 метров, образуя бруствер. Глубина и ширина отрываемой траншеи составляет 3,5 метра. В полный профиль траншея отрывается за несколько проходов. Экскаватор МДК является навесным оборудованием к тягачу АТ-Т, экскаватор МДК-3 — к тягачу МТ-Т [10] .

Дополнительное оборудование [ править | править код ]

Роторные траншейные экскаваторы, особенно армейского назначения, могут дополнительно оборудоваться бульдозерным отвалом, что позволяет выполнять планирование участка перед отрывкой траншеи, засыпа́ть траншею после укладки в неё кабелей и осуществлять другие работы и превращает экскаватор в универсальную машину. Возможно агрегирование и с другим дополнительным оборудованием [5] [8] [10] .

Траншейные и роторные экскаваторы [ править | править код ]

В сравнении с траншейными цепными экскаваторами, роторные экскаваторы более высокий КПД и бо́льшую производительность, поскольку равномерность вращения ротора выше и условия выгрузки грунта лучше. Однако при равной глубине отрываемой траншеи роторные экскаваторы имеют более значительную массу и габариты, так как при увеличении глубины траншеи размеры роторного рабочего органа растут быстрее, чем цепного. По этой же причине максимальная глубина траншей, отрываемых машинами с роторным рабочим органом (обычно в пределах 3,5 метров), существенно ниже, чем у машин с цепным рабочим органом (до 8 метров) [1] [3] .

История производства и производители [ править | править код ]

Первые опытные роторные траншейные экскаваторы в СССР типа КГ-65 были созданы Дмитровским экскаваторным заводом незадолго до начала войны. В 1950-х годах они были заменены моделью ЭТР-152, а затем (с 1957 года) быстроходной траншейной машиной БТМ. Московский экспериментально-механический завод с 1950-х годов начал производство роторных траншейных экскаваторов для прокладки газопроводов. Первой выпущенной стал ЭР-2 на базе значительно доработанного трактора С-80; экскаватор оснащался ротором с 14 ковшами и отрывал траншею глубиной 1,7 метров и шириной 0,85 метров.

В 1960-х годах производство роторных траншейных экскаваторов освоено Брянским заводом ирригационных машин, Брянским заводом дорожных машин (ставшим основным производителем экскаваторов этого типа) и Брянским заводом дорожных машин. В те же годы Мозырский завод мелиоративных машин освоил производство роторных экскаваторов и экскаваторов-каналокопателей [9] .

Траншеекопатели – одна из разновидностей экскаваторных механизмов, применяемая для обустройства траншейных углублений при прокладке подземных магистралей для размещения труб различного назначения, кабельных электросетей, коммуникаций связи.

Может применяться владельцами земельных участков, коммунальными службами в работах по мелиорации, дренированию, обустройству фундаментов.

Траншеекопатели для минитехники. Классификация и устройство

Существует несколько разновидностей траншеекопателей, крепящихся к мотоблоку.

Навесные агрегаты

Используются для доукомплектования исполнительного оборудования минитракторов. Для тяжёлых мотоблоков компания Quick Attach предлагает траншеекопатель типа «мини» Trench It™.

Устройство предназначено для работы с механизмами брендов Yanmar, Bobcat, Case, Daewoo, John Deere. Специальные соединительные муфты позволяют организовать работу с любым мотоблоком. Силовой привод от гидронасоса на валу отбора мощности мотоблока.

Навесной траншеекопатель для мотоблока

Особенности машины

1. Поставляется со стрелой 0,91 или 1,21 м.
2. Режущие элементы цепи подбираются исходя из параметров грунта.
3. Управляемая гидравликой система бокового сдвига и съёмный вал выемки грунта позволяют вести работу вблизи фундаментов.
4. Глубина выемки регулируется перестановкой полоза.
5. Привод цепи оборудован устройством автоматического натяжения.

Технические параметры

Параметры	Ед. изм.	Величина показателя
Вес	кг	272
Высота	м	0,63
Ширина	м	1,54
Длина	2,1
Глубина траншеи при наклоне 60°	м	0,96
Рабочее давление	кг/см2	140-210
Расход гидравлической жидкости	л/мин	67,5-90
Скорость вращения вала (об/мин)	об/мин	125-225
Стандартная стрела	м	0,91
Стандартный режущий элемент	чашка

Мотоблоки, конструктивно объединённые с траншеекопателем

Подобные устройства получили наибольшее распространение. Кроме формирования траншей глубиной до полуметра агрегат окажет владельцу помощь:

• в посадке деревьев;
• разрыхлении грунта;
• вырезании блоков почвы;
• снятии старого дорожного полотна.

Траншеекопатель Barreto 912HM

Технические характеристики

Модель/параметры	Ед. изм.	Величина параметра
		Barreto 912HM	Laski TR50/CH270/50	Sable /BS/50	Ground Hog T4
Силовой агрегат	л.с.	Honda GX290 — 9	KOHLER CH270 — 6,8	Briggs& Stratton 800 — 6,5	SUBARU EX17 — 5,5
Формируемая траншея

ширина

0,1

Привод

на колеса

несамоходный

несамоходный

несамоходный

Транспортная скорость хода вперед/реверс м/мин 60/30 изделие перемещает оператор изделие перемещает оператор изделие перемещает оператор Скорость цепи -/- 227 до 150 до 180 150 Вес, готовой к работе машины кг 620 114 145 103 Цена в интернет торговле март 2016г руб 428400 159000 172200 150000

Траншеекопатель своими руками из мотоблока

Владельцу небольшого земельного участка в ходе строительных работ, освоения придомовой территории приходится решать задачи по прокладке водопроводной, канализационной, кабельной сетей. Траншеекопатель существенно сократит время проведения подобных работ, избавит от ручного труда с киркой и лопатой, но:

1. Арендовать тяжёлую строительную технику возможно не всегда – частная строительная площадка в основном имеет ограниченные размеры, часть работ уже выполнена, что ограничивает манёвры трактора и экскаватора.
2. Предлагаемые на рынке спецтехники миниканавокапатели слишком дороги и малофункциональны, приобретать их для собственных нужд любой хозяин вряд ли посчитает эффективным вложением денег.

Имея опыт работ с металлом, сварочное и режущее оборудование можно в условиях домашней мастерской построить самодельный траншеекопатель на основе мотоблока.

Технические и эксплуатационные параметры проекта

Показатель параметра	Единица измерения	Величина
Общая схема изделия	навесная на одноосный мотоблок 8-13 л. с. с валом отбора мощности
Силовая установка	Гидравлического типа – насос НШ-10 на валу мотоблока, мотор фрезы ГМШ-32
Режущие диски	Дорожные фрезы
Глубина копания	м	до 0,35
Ширина траншей	м	0,10 – 0,15
Производительность	м/ч	до 25
Предельный вес	кг	80

Конструкционная схема устройства построена на решениях, принятых изготовителями дорожной фрезы ЭЦ-1800.

Дорожная фреза ЭЦ 1800

Навесной исполнительный орган: 1 – диск режущий; 2, 3, 7 – цепная передача: 4 – гидромотор; 5 – вал навесного устройства; 6 – бар дисков.

Мотоблок и отвальная лопата

Работа траншеекопателя

Исполнительный орган – бар с двумя грунторежущими фрезами установливается на передней подвеске мотоблока. Глубина выемки регулируется храповым механизмом фиксации угла установки бара.

Узел совмещён с устройством передней навески мотоблока. Выемка разрушенного грунта осуществляется отвальной лопатой на штатной задней подвеске мотоблока.

1. Запускается силовая установка мотоблока и гидросистема навесного устройства.
2. Передача крутящего момента на ходовые колеса отключена.
3. Запускается гиромотор фрезы, режущие диски начинают вращение и формирование вруба траншеи.
4. Включается привод ходовой части и мотоблок начинает движение.
5. Отвальная лопата подаёт разрушенный грунт на кромку траншеи.

Режущие диски, цепная передача в обязательном порядке ограждаются защитными кожухами.

Практические советы от экспертов отрасли

Рытье траншей — наиболее распространенный вид земляных работ. Траншеей называют открытую выемку в грунте прямоугольного или трапециевидного сечения, которая, как правило, имеет протяженность от нескольких десятков метров до многих километров.

Назначение траншей может быть разным, и способы их рытья различаются. В случае, если к месту работы нельзя подогнать технику, используется ручной способ. Иногда место прокладки траншеи имеет плотно расположенные посторонние коммуникации, в таких случаях также применяется ручной труд, так как необходимость филигранности работы отодвигает на второй план производительность. В остальных случаях используются механические способы: рытье ковшом экскаватора, баровой установкой или траншеекопателем.

Экскаватор — король землеройной техники

Экскаватор качественно копает траншеи специальными ковшами, которые называются траншейные. Незаменим экскаватор при рытье профильных трапециевидных траншей. При рытье ковшом есть ограничение по минимальной ширине — экскаваторами-погрузчиками можно сделать траншеи минимальной шириной 300 мм, а мини-экскаваторы чаще всего не копают траншеи уже 250 мм.

Баровая машина

Другая разновидность экскаватора — экскаватор цепной или бара. Его предназначение — производительное рытье траншей в тяжелых грунтах, таких как известняк, мерзлота, бетон, асфальт, плотный суглинок, средняя и тяжелая глина. Наиболее оптимально использовать бару для рытья траншей глубиной до 2000 мм и шириной 250 — 400 мм.

Применять данную машину для более узких траншей нецелесообразно. Исключением являются компании, которые занимаются только рытьем траншей, в этом случае оптимальный выбор — именно спецтехника. Напомним, что есть условия, при которых бару невозможно использовать из-за плотности застройки и прочих ограничениях в пространстве.

Навесной траншеекопатель

Таким образом, если необходимо проложить кабели, узкие трубопроводные магистрали разного назначения, дренажные водоотводы, которым достаточно 150 — 250 мм ширины, на первый план выступает навесной гидравлический траншеекопатель (тренчер, грунторез). Если рытье траншеи — это лишь часть предполагаемых работ, навесной траншеекопатель также является верным вариантом.

Наиболее известная марка траншеекопателей на рынке — Delta — предлагается в трех исполнениях по глубине копания — 900, 1200 и 1500 мм. Агрегатируется данное оборудование с мини-погрузчиками и экскаваторами-погрузчиками, реже с полноповоротными мини-экскаваторами 5 — 10 тонн. Навешиваются траншеекопатели так же, как гидромолоты и гидробуры, на мини-погрузчики через монтажную раму, на стрелу экскаватора через адаптерную подвеску. Подключаются к гидроразводке базовой машины.

Рабочий инструмент — цепь

Компания «Традиция-К» предлагает цепи шириной 150, 200, 250 и, в редких случаях, 300 мм. Цепь «комби» оснащается зубьями с вольфрамовыми вставками — они режут и разрыхляют грунт I- III категорий с примесью камней не более 30%, а также зубьями для мягкого грунта, которые из-за своей ковшеобразной формы выполняют роль транспортера разрыхленного грунта на поверхность траншеи. Производительность траншеекопателя с комбинированной цепью в среднем 1 метр в минуту. Если грунт очень мягкий, можно использовать все зубья для мягкого грунта, и производительность значительно улучшится.

Бывают случаи, когда производительность цепи «комби» крайне низкая. В этом случае необходимо поменять земляные зубья на скальные (или уменьшить их количество) — так мы получаем «скальную» цепь, которая преодолевает мерзлоту, лед, усиленное дорожное покрытие и грунт с повышенным содержанием строительного мусора.

Подводя итог, выделим основные достоинства навесных траншеекопателей Delta TR:

1. Высокая производительность:
2. механизация труда;
3. маленький объем извлеченного грунта влияет на время обратной засыпки;
4. измельченный вынесенный грунт не требует разбивки крупных комьев.
5. Мобильность — возможность доставки оборудования в любое место
6. Маневренность — возможность работы в ограниченных пространствах
7. Ровные края и стенки траншеи — исключают неудобство при прокладке коммуникаций
8. Увеличенная глубина — Delta TR делает траншеи любой необходимой глубины
9. Цепи разных типов — позволяют делать траншеи в большом спектре плотности грунтов
10. Длительный срок службы — обеспечивается простотой конструкции и своевременным обслуживанием
11. Безопасность эксплуатации — все подвижные части защищены от случайного контакта с человеком
12. Универсальность — расширение возможностей вашей машины и увеличение вашей прибыли