y4astkoviu (y4astkoviu) wrote in foto_history,
y4astkoviu
y4astkoviu
foto_history

Categories:

Две жизни одной лопаты


Гидравлический экскаватор Э-151


В 1952 году отделом кранов и экскаваторов Всесоюзного Научно-Исследовательского Института строительного и дорожного машиностроения разработан технический проект гидравлической лопаты с ковшом ёмкостью 0,15 м3.
Главная особенность - применение прогрессивного по тем временам объемного гидравлического привода. Все движения рабочих органов осуществляются при помощи гидроцилиндров или, следуя терминологии времени - гидравлических домкратов, что позволило исключить шестеренчатые и зубчатые передачи, валы, барабаны и другие сложные механизмы управления, характерные для механического привода.

Повышенные эксплуатационные качества достигнуты за счет отсутствия быстроизнашивающихся стальных канатов, фрикционов и т.п. Новую машину отличали малые габаритные и весовые параметры, а применение в качестве хода полноприводного грузового автомобиля Горьковского завода, добавило ещё несколько положительных моментов: высокую маневренность, отличную проходимость и большую транспортную скорость.
Гидравлическая лопата получила индекс Э-151: "Э" - экскаватор; "15" - емкость ковша в декалитрах, равная 0,15 м3; "1" - модель первая. В качестве сменного рабочего оборудования в комплекте машины ковш для земляных работ и крюк для подъема грузов.
Ковш может монтироваться по схеме как прямой, так и обратной лопаты. Наибольшая высота копания при оснащении прямой лопатой 2,0 м. Такой же показатель, но только глубины копания, при работе обратной лопатой. Теоретическая производительность 18-24 м3 грунта в час, грузоподъёмность с крановым оборудованием - 1 т. Столь скромные показатели раскрывали основное назначение машины - для механизации земляных работ малых объемов в городах и сельской местности.

Рабочие размеры обратной лопаты
Планом на 1953 год предусматривалось в сентябре месяце изготовить, а в ноябре - провести приемочные испытания опытного образца гидравлической лопаты. Однако, технический совет ВНИИстройдормаша, исключил возможность её применения в народном хозяйстве из-за слишком малой абсолютной производительности, хотя это было заложено ещё на стадии проектирования.

Гидравлическая лопата Э-151 в работе с рабочим
оборудованием, смонтированным по схеме обратной лопаты
Решающим стал экономический фактор - оценка по относительной производительности (м3/час на 1 т собственного веса), характеризовавший Э-151 как технически отсталую землеройную машину по сравнению с существующими экскаваторами. Здесь нет ничего удивительного - с начала 50-х годов разработка экскаваторов в СССР была поставлена, выражаясь современным языком, "на поток".

Гидравлическая лопата Э-151 в работе с рабочим оборудованием
обратной лопаты - конец наполнения ковша
Шли постоянные эксперименты по системам приводов, управления, механизмам передвижения и проч., т.е. поиск оптимальных по конструкции и эксплуатационным качествам машин. Гораздо дешевле и эффективней оказалось применение в качестве базы для гидравлических экскаваторов колесных тракторов и именно по этому пути продолжилась дальнейшая работа. Вопрос об изготовлении опытного образца Э-151 был снят. Таким образом, конструкция гидравлической лопаты вдохнула "жизнь" в последующие разработки, а для неё самой эта "жизнь", вообщем-то, закончилась.

Рабочие размеры прямой лопаты
И пылилась бы документация в архиве, если бы машиной не заинтересовались военные. Опыт недавно законченной войны требовал скорейшего оснащения армии высокоэффективными механизмами. Предполагаемая высокая мобильность Э-151 вполне соответствовала требованиям инженерных войск. Но, для решения вопроса о применении гидравлической лопаты на военно-инженерных работах, только этого недостаточно - следовало практически оценить её работоспособность как, собственно, машины для экскавации грунта.

Главвоенстрой Министерства Обороны СССР принимает решение о скорейшем изготовлении гидравлической лопаты Э-151 для проведения всесторонних испытаний. В первой половине 1953 года учебно-производственными мастерскими Московского Авиационного института, в основном соответствуя чертежам ВНИИстройдормаша, машина была создана.

Гидравлическая лопата Э-151 с рабочим оборудованием, смонтированным по схеме прямой лопаты
Рассмотрим конструкцию более подробно. Э-151 состоит из рабочего оборудования, привода к нему, поворотной платформы и ходовой части. Привод к рабочему оборудованию - гидравлический, с отбором мощности от двигателя базового автомобиля, посредством коробки скоростей, двух зубчатых колес и редуктора. Вал отбора мощности проходит через центральную цапфу поворотной платформы и приводит в движение три лопастных гидравлических насоса. Из них два насоса производительностью 100 л/мин - для подъема или опускания стрелы и рукояти; третий насос производительностью 18 л/мин - для поворота платформы.

Каждый насос соединен гидропроводами, проходящими через пульт управления, с гидроцилиндром соответствующего действия. Экскаватор неполноповоротный - допускает поворот рабочего оборудования вправо на 100 град. и влево на 180 град. от продольной оси. Шасси автомобиля повышенной проходимости ГАЗ-63 использовано без каких либо изменений в его ходовой части, но с укороченной на 0,5 м рамой. Габаритные размеры: продольная база хода 2800 мм, высота 3430 мм, ширина 2000 м. Вес 4900 кг. Транспортная скорость 50 км/час.

Гидравлическая лопата Э-151 в работе с рабочим
оборудованием прямой лопаты - конец наполнения ковша
Испытания опытного Э-151 проходили с 14 июля по 15 октября 1953 года в различных районах Московской области: Кузьминки, Алабино, Монино, Кашира и др. За этот период образец проработал всего ... 51 час чистой работы. Такой низкий коэффицент использования машины объясняется, главным образом, тем, что в процессе испытаний производилась доводка машины и устранялись дефекты в конструкции.

Рабочим оборудованием, смонтированным по схеме прямой лопаты, вполне удовлетворительно разрабатывался рыхлый грунт и погрузка последнего в кузов автосамосвала. В более плотных грунтах машина работала неустойчиво: во время резания вывешивался передний мост, и начиналось опрокидывание. Как следствие, это способствовало заметному снижению производительности.

Недостаточная устойчивость наблюдалась и при подъеме максимального груза (1 т) крюком кранового оборудования, что происходило из-за сравнительно небольшой опорной базой машины при малом собственном весе.

При работе оборудованием обратной лопаты, несколько снизилось влияние недостаточной устойчивости машины на её производительность. Правда, и при работе обратной лопатой наблюдалось вывешивание, но уже не переднего, а заднего моста машины. Здесь причина не только в малом весе машины, но и в неудачной конструкции самого ковша - отсутствия заднего угла резания. При начале наполнения его передняя стенка упиралась в грунт забоя и препятствовала врезанию зубьев, приводя к вывешиванию. Это обстоятельство в какой-то степени способствовало в невозможности достижения проектной глубины копания: машина не могла отрывать траншеи глубиной более 1,7 м (2,0 м по проекту).

Так же на испытаниях не удалось достичь проектной продолжительности рабочего цикла (22 сек), которое составило, фактически, 30 сек, т.е. 2 цикла в минуту. Таким образом, гидравлический привод машины обладал существенным недостатком - малой скоростью движения элементов рабочего оборудования. Этим, собственно, и объясняется довольно низкая средняя производительность и увеличенная продолжительность рабочего цикла. В дополнение, необходимо указать на принципиальную новизну конструкции экскаватора и отсутствие у машиниста необходимых навыков в работе с ним.

Положительными качествами гидравлической лопаты, как уже указывалось, являлись её мобильность и маневренность, выраженные в способности быстро передвигаться по хорошим дорогам и оперативно переходить из походного положения в рабочее и наоборот. За время испытаний машина прошла самоходом около 700 км. Скорость движения по бездорожью в условиях осенней распутицы составляла около 8 км/час, а по асфальтированному шоссе - достигала 50 км/час.
Выводы совместной комиссии Инженерного Комитета ИВ и ВНИИстройдормаша по результатам испытаний следующие. Оценка военных: работоспособность машины не соответствует характеру земляных работ, выполняемых при инженерном обеспечении боя. Рекомендовать её для использования на военно-инженерных работах было бы преждевременно. Выводы гражданских: несмотря на положительные качества, гидравлическая лопата обладает низкой производительностью и недостаточной устойчивостью при работе, что дополнительно усугубляется отсутствием выносных опор.

Несмотря на это, специалисты увидели поведение новой машины в работе, оценили взаимодействие различных узлов и механизмов, проверили работоспособность гидравлического привода. Инициатива военных по изготовлению опытного образца Э-151, несомненно, заслуживает особого уважения - один натуральный образец лучше десятка самых тщательных расчетов. Вторая "жизнь" гидравлической лопаты дала необходимый практический материал для развития и дальнейшего улучшения конструкций землеройных машин этого типа.

Материал подготовлен Александром Буздиным (© 2010)
Tags: 1950-е, авто, история СССР, техника
Subscribe

Buy for 500 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments