Excavadora de zanjas de cadena : una excavadora de zanjas con un cuerpo de trabajo de cadena. Representa una excavadora longitudinal : el plano de movimiento del cuerpo de trabajo es paralelo al eje de la zanja que se está abriendo. Pueden montarse en un tractor como equipo de trabajo reemplazable, diseñarse sobre la base de un chasis de tractor con una modificación significativa de la máquina base, o utilizar el chasis original. El cuerpo de trabajo de una zanjadora de cadena es un bastidor montado o de semirremolque con una cadena (o cadenas) sin fin a la que se unen los elementos de trabajo. Los baldes , raspadores , arados o cortadores pueden actuar como elementos de trabajo . El ancho de las zanjas a arrancar es de 0,14 metros, la profundidad es de hasta 8 metros [1] [2] [3] .
Las excavadoras de zanjas de cadena, al igual que las excavadoras de zanjas de otros diseños, están diseñadas para cavar zanjas para tender oleoductos y gasoductos , carreteras, tuberías de agua , alcantarillas , cables de alimentación y cables de comunicación. También sirven como máquinas base para excavadoras-escurridores (cuando se actualizan con mantenimiento automático de taludes y fondos de zanjas, tiendetubos, portabobinas de tubos de plástico) y excavadoras de canal (cuando se actualizan con cuerpos de trabajo para el desarrollo de taludes). El ancho mínimo de las zanjas (hendiduras) arrancadas por excavadoras rotativas es de 0,14 metros; la profundidad máxima de las trincheras rotas alcanza los 8 metros [1] [2] [4] [3] .
Las excavadoras de zanjas de cadena se clasifican según las siguientes características:
Los índices soviéticos y rusos para excavadoras de zanjas de cadena civiles tienen la siguiente estructura: ETTs-XXYYАА .
La combinación de ETC significa excavadora de cadena de trinchera . Las designaciones obsoletas son ET ( Tranchey E xcavator ), ETN ( Transhey E xcavator Mounted ), ETU ( Transhey Universal E xcavator ) . La designación de la letra va seguida de una combinación de 3 o 4 números, que pueden ir seguidos de letras. Los primeros dos dígitos de XX indican la profundidad de excavación en decímetros, los últimos 1-2 dígitos de YY son el número de modelo; la primera letra (A, B, C ...) significa la próxima modernización, las siguientes letras (C, T, TV ...) - versión climática. Por lo tanto, ETTs-165A significa "excavadora de zanjas de cadena, profundidad de excavación de hasta 1,6 metros, quinto modelo, primera (A) modernización".
Las designaciones de algunos modelos antiguos no corresponden a este sistema, por ejemplo, excavadoras de drenaje D-659, D-659A. Además, los vehículos del ejército para las tropas de ingeniería pueden tener excelentes designaciones, por ejemplo , PZM ( Regimental Earth - moving Machine ) [ 6] .
Las primeras excavadoras de zanjas de cadena soviéticas tenían la designación de excavadora de cangilones MK - M , por ejemplo, MK-I [1] [2] [7] .
Una zanjadora de cadena es una máquina de movimiento de tierras autopropulsada sobre ruedas neumáticas u orugas con un cuerpo de trabajo suspendido o semirremolcado. En el caso de que la excavadora se agregue a un tractor , se incorpora una superreductora en la transmisión de la máquina base . El cuerpo de trabajo es un marco equipado con una rueda dentada delantera en el extremo delantero y un bloque impulsado (o rueda dentada) en el extremo trasero, a través del cual se lanza una cadena sin fin, dos cadenas o una cinta. Los elementos de trabajo están unidos a las cadenas (cinta), que pueden ser cubos, raspadores o cortadores. La cadena se apoya adicionalmente sobre rodillos de apoyo y de guía montados en el bastidor (en el caso de una cadena que cuelga libremente) o en guías (en el caso de un cuerpo de trabajo de barra ). La profundización del cuerpo de trabajo en la zanja (y, si es necesario, la creación de la fuerza requerida en el cuerpo de trabajo: la propia masa del cuerpo de trabajo puede no ser suficiente para profundizarlo) y su elevación se lleva a cabo mediante cilindros hidráulicos . o un sistema de bloques.
Durante el funcionamiento, la máquina se mueve a lo largo del eje de la zanja que se está arrancando, la cadena sin fin con elementos de trabajo se mueve a lo largo del marco (durante la carrera de trabajo, la parte inferior de la cadena se mueve en la misma dirección que la máquina), el trabajo Los elementos desarrollan el suelo y lo sacan de la zanja hacia arriba, donde se descarga el suelo al transportador. Las cintas transportadoras están muy extendidas y transportan la tierra al vertedero al costado de la zanja. El movimiento de la cinta transportadora se puede invertir, cambiando así el lado en el que se descarga el suelo. Si la longitud del transportador es grande, se puede fabricar en dos o tres tramos y plegarse en posición de transporte. Las excavadoras rascadoras se pueden equipar con transportadores de barrena (dos o más barrenas ubicadas a través del eje de la zanja). Girando, las barrenas alejan el suelo de la berma de la zanja antes de que tenga tiempo de retroceder. También es posible utilizar un lanzador de tierra, que es un tambor giratorio con cuchillas encerradas dentro de la carcasa. Las cuchillas dispersan el suelo, la fuerza centrífuga lo presiona contra el lado interior de la carcasa y el suelo se lanza hacia un lado a través de la ranura guía. Al cambiar la orientación de la ranura guía, se puede cambiar la dirección y la distancia del lanzamiento. La profundidad de excavación especificada se proporciona cambiando el ángulo de inclinación del cuerpo de trabajo, el control de la velocidad de carga de los cucharones para garantizar un uso óptimo de la potencia del motor se realiza cambiando la velocidad de la carrera de trabajo de la máquina. Debido a la posibilidad de cambio continuo de las velocidades de trabajo, las excavadoras con transmisión hidráulica tienen una mayor productividad en comparación con las máquinas con transmisión mecánica.
Para proteger los mecanismos de la máquina de roturas al encontrarse con un obstáculo insuperable, la transmisión puede tener un dispositivo de seguridad. La tensión de la cadena es proporcionada por un tensor. Para limpiar el fondo de la zanja, se puede instalar un marco adicional con una zapata de limpieza, que es una cuña que apunta hacia el frente, encima del marco principal. El zapato de limpieza corta las irregularidades del fondo y rastrilla la tierra hasta los elementos de trabajo; también puede crear un hueco en el fondo de la zanja en el que se coloca un cable o tubería. El marco del cuerpo de trabajo también puede equiparse con un tiendetubos y un sensor para el sistema automático de mantenimiento de taludes inferiores (en la configuración de una excavadora de drenaje ) o un talud para desarrollar taludes. Los Slopers pueden ser cables o cadenas equipados con cortadores y ubicados simétricamente a ambos lados del cuerpo de trabajo. En la parte superior, los cables están unidos al balancín, girando la parte superior del marco del cuerpo de trabajo, en la parte inferior están unidos a un pasador ubicado con excentricidad en el eje de la rueda dentada inferior (o bloque). Cuando la rueda dentada inferior gira, los cables con cortadores se mueven alternativamente, cortando el suelo a lo largo de las pendientes de la zanja. Los prismas de suelo socavados caen al fondo, donde son recogidos por baldes o raspadores [1] [2] [4] [8] .
El cuerpo de trabajo puede montarse (rígidamente conectado al tractor) o semirremolque (el extremo superior está conectado al tractor, el extremo inferior descansa en el fondo de la zanja para ser arrancado). Apoyarse en el fondo de la zanja le permite obtener un perfil más uniforme del fondo, ya que las irregularidades de la superficie por la que se mueve el tractor son amortiguadas por el equipo de profundización y en menor medida se transmiten al cuerpo de trabajo [3] .
En algunos casos, se puede garantizar la rotación del cuerpo de trabajo de la máquina en un plano vertical, lo que permite arrancar zanjas que son más anchas que el ancho del cuerpo de trabajo. El cuerpo de trabajo de la excavadora del ejército PZM tiene tal diseño : en combinación con un lanzador de tierra que arroja tierra a una gran distancia y altura, la máquina puede arrancar no solo trincheras, sino también pozos en varias pasadas . Durante el extracto, el cuerpo de trabajo gira en un plano vertical, mientras que los cortadores adicionales ubicados en sus lados aflojan las paredes de la zanja, lo que facilita la extracción cuando se gira el cuerpo de trabajo [9] .
Para desarrollar el suelo en una cadena sin fin, se pueden instalar baldes, raspadores u otros elementos de trabajo (cuchillas, arados). Los cucharones se utilizan para zanjas anchas en suelos que no tienen mayor resistencia. Si la zanja es estrecha o si el suelo es pegajoso, puede resultar difícil descargar los cucharones, en cuyo caso se prefieren los elementos de trabajo de los raspadores. Además, en el caso de suciedad pegajosa, es posible organizar una limpieza forzada de los cubos utilizando una placa de limpieza especial. En suelos sólidos, suelos con inclusiones sólidas (cemento, piedras grandes enterradas) en suelos congelados, se utilizan cadenas con elementos especiales con mayor resistencia al desgaste (las excavadoras para trabajar en suelos sólidos incluyen máquinas de la familia ETT-208 ; para ranuras de corte de 0,14 metros En el cuerpo de trabajo de la barra se utilizan cadenas anchas del tipo Ural-33, que pueden ser un equipo de reemplazo para excavadoras del tipo ETTs-1607 ). Dado que las cadenas funcionan en un entorno altamente abrasivo, se imponen mayores exigencias a su fuerza y resistencia al desgaste. Para cavar zanjas anchas, se pueden usar cuerpos de trabajo con varias (por ejemplo, dos) filas de cangilones u otros elementos de trabajo [1] [2] [3] [10] .
En el caso de una cadena de cangilones, el ancho de la zanja arrancada por la máquina es un valor fijo. Cuando se usa una cadena con raspadores, arados, etc., en algunos casos, el ancho de la zanja se puede cambiar reemplazando los elementos de trabajo de la cadena por otros más estrechos o más anchos (o reemplazando la cadena misma). Por lo tanto, las excavadoras ETTs-165 pueden arrancar zanjas con un ancho de 0,2 m, 0,27 m y 0,4 m debido a la posibilidad de reemplazar los elementos de trabajo. También es posible sustituir el cuerpo de trabajo por una barra con cadena de 0,14 m de ancho para trabajar con suelos especialmente fuertes [2] [4] .
La cadena de la excavadora puede hundirse libremente o moverse a lo largo de una línea recta, en relación con el cuerpo de trabajo, trayectoria a lo largo de guías rígidas ( cuerpo de trabajo de barra ). En el primer caso, durante la excavación, los elementos de trabajo giran junto con el eslabón de la cadena, su posición está determinada por la tensión de la cadena. Cuando un elemento de trabajo se encuentra con un obstáculo (por ejemplo, una piedra), se crea un par de torsión en el borde cortante, que gira el elemento y le permite sortear el obstáculo. El choque de la piedra con los elementos de trabajo se repite, se suelta y, finalmente, es capturada por un balde o raspador. Con una cadena excesivamente tensada, surgen fuerzas importantes sobre ella, lo que lleva a su desgaste prematuro; con una cadena flojamente tensada, los elementos giran en un ángulo importante, lejos de los ángulos de corte óptimos. Por lo tanto, es importante mantener la tensión óptima de la cadena de trabajo.
Si la cadena se mueve a lo largo de las guías, la trayectoria de los elementos de trabajo no cambia, y cuando se encuentran con un obstáculo, los elementos no pueden evitarlo. Esto conduce a la elevación de todo el bastidor, a cargas elevadas en las cadenas y en toda la estructura. Por lo tanto, los cuerpos de trabajo con cadenas sobre guías se utilizan en suelos sin inclusiones pedregosas, le permiten planificar con precisión las pendientes. Los cuerpos de trabajo con cadenas combadas se utilizan en suelos heterogéneos, donde puede haber inclusiones [1] [3] .
Las excavadoras de zanjas de cadena pueden equiparse adicionalmente con una hoja excavadora , que le permite planificar el sitio antes de excavar la zanja, rellenar la zanja después de colocar los cables y realizar otros trabajos. Por lo tanto, las excavadoras como la ETT-165 y similares están equipadas con una hoja excavadora. Es posible agregar una excavadora de zanjas con otros equipos: un cucharón de carga , un molino de caminos , etc. El cuerpo de trabajo de la barra puede ser doble o triple, lo que permite cortar ranuras paralelas en suelo congelado para su posterior desarrollo [11] .
En comparación con las excavadoras de rueda de cangilones, las excavadoras de cadena tienen una menor eficiencia y menor productividad debido al hecho de que la excavadora de rueda de cangilones es más uniforme y los cangilones tienen mejores condiciones de vaciado. Sin embargo, con la misma profundidad de la zanja que se va a arrancar, las excavadoras de cadena tienen una masa y unas dimensiones más pequeñas, ya que al aumentar la profundidad de la zanja, las dimensiones del cuerpo de trabajo de la cadena crecen más lentamente que el rotor. Por la misma razón, la profundidad máxima de las zanjas arrancadas por máquinas con un cuerpo de trabajo de cadena (hasta 8 metros) supera significativamente la profundidad máxima de las zanjas arrancadas por excavadoras rotativas (generalmente dentro de los 3,5 metros) [1] [3] .
Las primeras excavadoras de zanjas de cadena producidas en serie en la URSS ( excavadoras de rueda de cangilones en el chasis MK-I original ) fueron producidas por la planta de excavadoras Dmitrov en la década de 1930 . A principios de la década de 1950, la misma planta comenzó a producir las primeras excavadoras raspadoras, que eran una unidad montada para un tractor (modelo ET-121 , agregada con un tractor SKhTZ-NATI ). Pronto , la planta de Kiev " Red Excavator " dominó la producción del modelo ETN-122 , que se agregó con el tractor de ruedas neumáticas MTZ-2 , lo que aumentó significativamente la maniobrabilidad de la máquina.
Desde la década de 1960, la producción de excavadoras de zanjas de cadena (así como excavadoras de drenaje y excavadoras de canales) ha sido dominada por varias plantas: la Planta de máquinas de riego de Bryansk , la Planta de máquinas de carretera de Bryansk (modelos D-658 , D-659 y sus modificaciones), la planta de excavadoras de Tallin ( desde 1975 - asociación de producción "Talleks"). Este último se convirtió en el mayor fabricante de excavadoras de zanjas de cadena en la URSS y el bloque CMEA , produciendo alrededor de una cuarta parte de la producción mundial de excavadoras de este tipo (excavadora-capa de drenaje ETC-202 y sus modificaciones, una familia de excavadoras de zanjas de cadena para suelos sólidos y permafrost ETC-208 , excavadoras de cadenas sobre ruedas neumáticas basadas en ETC-165 , etc.) [12]
En el extranjero, los principales fabricantes de zanjadoras de cadena son Tesmec , Trencor Zanjadoras , Ditch Witch , Vermeer Company , Marais .