Землеройные машины – выкопать и засыпать. Часть 1

В младенчестве человек первым делом начинает осваивать такой важный вид трудовой деятельности, как земляные работы. Происходит это в песочнице с использованием пластмассовой лопатки и ведерка. Неумело, но целенаправленно маленький человечек пытается с помощью этих нехитрых инструментов перенести песок из одного угла "загона" в другой. Так же и человечество на заре своей цивилизации перемещало грунт с одного места на другое, используя лишь ручной инвентарь. Однако со временем аппетиты в строительстве чего-либо росли, и с тех пор произошла удивительная эволюция землеройной техники из обычной лопаты в целый арсенал всевозможных машин, некоторые из которых дейст-вительно могут поражать воображение.
 

Как ни крути, но хозяйственная деятельность человека так или иначе связана с землеройными работами – выкопать котлован под жилой дом, углубить дно канала для прохода судов, намыть грунт для строи-тельства жилого массива киевского Левобережья, и это, уже не говоря о разработке полезных ископаемых открытым способом, полностью меняющей рельеф территории. Понятно, что при таких масштабах нужны специальные машины, коих производится сегодня великое множество, – экскаваторы, бульдозеры, фронтальные погрузчики, скреперы, грейдеры, земснаряды и так далее. Они отличаются между собой областью применения, способом захвата грунта, мощностью, типом шасси, а их прообразы стали появляться на свет уже много столетий назад…
 

Появлению землеройной техники строители обязаны Леонардо да Винчи. По крайней мере, так свидетельствуют сохранившиеся исторические записи, в которых указывается, что уже в 1500-х годах этот выдающийся ученый предложил использовать при постройке канала в одной из областей Италии машину, созданную по его чертежам, конструкция которой уж очень напоминала современный экскаватор. Машина устанавливалась на понтоне и имела ворот, на который наматывался трос. К нему прикреплялся заостренный ковш, в котором были проделаны отверстия для стекания воды. Такая простая, но эффективная схема имела существенный недостаток – привод, который до изобретения парового двигателя был ручным или конным.
 

Использование силы пара дало значительный толчок в деле усовершенствования землеройной техники. Уже на пороге XIX века в Англии впервые была испытана на деле "землекопательная машина"  с паровым двигателем. За одну "ходку" она могла перенести около полутора тонн грунта, что было в четыре раза эффективней использования ручного труда. А еще через столетие, в 1910-х годах, заработал первый экскаватор, оборудовавшийся двигателем внутреннего сгорания. После этого практически никакая стройка не обходилась без "помощи" экскаваторов и бульдозеров.
 

Принцип работы землеройной техники основан на использовании так называемых простейших механизмов, которые позволяют многократно увеличивать приложенную к ним силу. И если тысячи лет назад источником такой трансформации служила многоступенчатая передача, состоящая из системы блоков, то сегодня ее успешно заменяет гидравлический привод, который позволяет технике выполнять самую тяжелую работу. В самих же машинах можно выделить несколько важнейших компонентов – это, собственно, рабочий инструмент, которым нужно "загребать" грунт, ходовая часть и системы управления. Взглянем детальнее, что же они из себя представляют.
 

Основным типом землеройной техники, который мы можем наблюдать на любой стройке, является экскаватор. В общем, схема его работы заключается в "зачерпывании" грунта ковшом, повороте стрелы с ковшом в другое место и выгрузке грунта. В среднем обычные экскаваторы рассчитаны на выемку 1-3 куб. м земли, а длина стрелы позволяет "вгрызаться" на глубину 5-6 м и на такое же расстояние поднимать ковш. Особенностью этого типа техники является работа в паре с самосвалом, поскольку, если нет возможности отваливать грунт рядом, его нужно вывозить. От других землеройных машин экскаватор также отличает то, что тяговое усилие создается механизмами, а не за счет перемещения корпуса, который во время работы остается неподвижным.
 

Однако вариаций этой машины создано столько, что только узкие специалисты могут разобраться, какой "подвид" экскаватора эффективнее применить в том или ином случае. Они бывают ковшовыми и многоковшовыми, причем для каждого вида работ существует свой ковш – для копания ям, траншей, рыхления почвы, погрузке грунта, работы в карьерах и так далее. Кроме того, экскаваторы могут быть колесными, на гусеничном ходу, передвигаться по железнодорожным путям, или даже просто "шагать". Именно экскаваторы – самые удивительные машины, способные поражать воображение, но об этом чуть позже.
 

Еще одним распространенным "землеройщиком" является бульдозер. От экскаватора его отличает не копание, а послойное снятие грунта. К тому же, чтобы перемещать большие объемы земли, он использует не отдельные механизмы, как экскаватор, а свой собственный вес. По своей сути, это тот же трактор или тягач, только с расположенным спереди вне колесной базы машины щитом, называемым отвалом. Поэтому бульдозеры отличаются между собой по типу отвала, который может быть неповоротным или устанавливаться под углом к плоскости машины. Без бульдозеров не обходится ни одна масштабная стройка.  Самые крупные такие машины, оснащенные 800-1000-сильным двигателем, с отвалом емкостью 50-70 куб. м, способны "снять" необходимый объем грунта и выровнять территорию в радиусе до полукилометра.
 

Интересно, что этот вид землеройной техники уже давно перекочевал в разряд военной. Армейский бульдозер в первую очередь призван работать под мощным огнем неприятеля, поэтому его отличительной чертой служит усиленная броня, которая может утяжелять гражданскую версию на 15 т. Такие бульдозеры применяются при расчистке минных полей, освобождении дорог от сгоревшей техники, копании окопов и траншей или, наоборот, воздвижении земляных барьеров. Однако в некоторых армиях, таких как, например, израильская, бульдозеры превратили в своего рода "городские танки", которые отлично помогают бороться с боевиками. Окопался, к примеру, в каком-либо здании снайпер, к которому не подобраться, – не беда. На помощь придет бульдозер: с гранатометами, пулеметами, ослепляющими прожекторами и поднятым отвалом эта бывшая землеройная машина просто сравняет с землей любую огневую точку.
В тройке обязательно присутствующих на стройплощадке машин, кроме экскаваторов и бульдозеров, находится также фронтальный погрузчик. Они просты в конструкции, универсальны, мобильны, высокоманевренные, а главное – недорогие. Их можно условно охарактеризовать как "мобильные экскаваторы". Спереди прикрепляется широкий ковш, который приводится в действие с помощью двух "рук" и позволяет "захватывать" до 6 куб. м грунта и транспортировать, при этом, в отличие от бульдозера, не толкая его по поверхности, в нужное место или подвозить и выгружать в самосвалы. Поэтому они применяются там, где использование экскаватора дорого или просто неэффективно.
 

Однако существуют среди фронтальных погрузчиков и свои гиганты, способные "захватывать" сразу 50 куб. м грунта весом в 80 т. Они используются преимущественно в карьерах, где "собирают" отработанную породу и грузят на такие же исполинских размеров карьерные самосвалы, способные принимать до  400 т материала. Такие погрузчики имеют вес почти в 250 т, в длину они – 20 м, а в ширину – 7 м, ковш же способен подниматься на высоту пятиэтажного дома. Машины комплектуются 16-цилиндровым силовым агрегатом мощностью 2300 л. с.  и способны "разгоняться" до 15 км/ч.