Техника - молодёжи 1978-01, страница 33

ТЕХНИКА ПЯТИЛЕТКИ

ро появятся и телеустановки. Экскаваторы имеют даже собственную механическую мастерскую с полным набором металлообрабатывающих станков. И все это ради одного простейшего процесса — копания!

Стальная гора оживает, как только руки машиниста возьмут рычаги управления. Сотни составляющих ее деталей приходят в движение. Снуют, шагают, вращаются килограммовые, стотонные, тысячетонные массы. Разгон, торможение и снова разгон — так сотни раз в сут«и.

Опытный экскаваторщик, подобно хорошему водителю, «чувствует», «слышит» свою машину. Рычагов, педалей, сигнализаторов на доске приборов в его кабине не больше, чем в кабине автомобиля. Да и не может быть больше — дабы не перейти границы оперативных двигательных возможностей человека, его способности усвоить определенное количество информации.

Так вот, даже самый бывалый машинист не в силах каждый раз задавать экскаватору оптимальный, наилучший режим работы — усилие копания, скорость подъема и опускания стрелы, поворота корпуса и шагания самой машины. А это значит: быстрее изнашиваются механизмы, расходуется напрасно мощность двигателей. Положение усугубляется еще и тем, что условия работы постоянно меняются. Скажем, свойства породы — крепость, трещиноватость, наличие твердых включений — всегда неодинаковы. И предугадать выгоднейшее усилие копания невероятно трудно По крайней мере, без помощи электронно-вычислительных устройств.

Недавно сотрудники Киевского института автоматики предложили и обосновали необходимость установки на крупнейшие экскаваторы бортовой

ЭВМ. Исходя из конкретных условий работы, машинист выберет и введет в нее одну из фиксированных программ. Помимо управления действиями гиганта, ЭВМ будет поручен анализ поступающей от многочисленных датчиков информации о степени на-груженности его наиболее ответственных узлов и деталей. Это позволит беспрерывно контролировать «самочувствие» машины, заблаговременно предсказывать и не допускать ее поломки. Таким образом, впервые в мировой практике реально намечен путь создания адаптирующихся сверхмощных экскаваторов. По существу, они явятся автоматическими «землекопами» первого поколения.

Без права на... право ошибки

Виднейший специалист в области экскаваторостроения, главный конструктор Уралмашзавода, доктор технических наук Б. Сатовский как-то отметил принципиальную разницу в оценках деятельности ученого и конструктора. Если ученый, проведя эксперимент, получил даже отрицательный результат, то это все равно шаг вперед, шаг к новому знанию. Совсем иначе обстоит дело у конструктора. Ему не простят, если его детище не поедет, не поднимет, не полетит или будет это делать хуже, чем прежняя машина.

К конструктору экскаватора — стального колосса стоимостью десятки миллионов рублей — счет и вовсе особый. Но, как ни парадоксально, он, объективно говоря, имеет право на ошибку больше, чем любой его коллега... Нужно лишь учесть специфику его работы.

Перед тем как выпустить новый автомобиль, холодильник, угольный или сельскохозяйственный комбайн,

обычно изготавливают опытный образец, который тщательно «прогоняют» на всевозможных режимах. А зачастую работу над машиной начинают с испытания ее моделей (несколько уменьшенных или в натуральную величину) в искусственных условиях, близких к реальным. Все это, естественно, позволяет довести машину «до кондиции», вовремя выявить ее недостатки.

Увы, конструктор рекордсменов наземной техники лишен таких возможностей. Построить экспериментальный шагающий экскаватор лишь ради проверки его качеств — непозволительная роскошь. Соорудить его уменьшенную копию? Но разве можно назвать моделью машину высотой с пятиэтажный дом, которая получится при сокращении габаритов даже в несколько раз? Да и в роли модели она вряд ли годится. Экскаватор состоит из тысяч деталей самых различных размеров — от миллиметровых до многометровых, и при «мини-копировании» волей-неволей придется упустить некоторые из них А столь значительные¹ количественные изменения (сокращение размеров и тем более числа деталей) неизбежно перейдут в качественные: модель станет неадекватной своему прототипу. Мы уж не говорим о том, что воспроизвести условия работы стального гиганта просто немыслимо. Ну хотя бы из-за непредсказуемо меняющихся свойств породы.

Итак, конструкторам остается надеяться лишь на накопленный ранее опыт Но руководствоваться только им в поиске было бы опрометчиво. Ведь традиции нередко мешают созданию нового. И без риска здесь не обойтись. Однако и увлекаться им особенно нельзя — расплата за неоправдавшиеся надежды слишком ве-

1 894 год. Появились первые электрические экскаваторы американской фирмы «Марион». Компактность, исключение опасности взрывов и пожаров, замерзания труб, ликвидация трудоемкой промывки и очистки котлов, низкая стоимость, гигиеничность — все это принес в экскавато-ростроение электропривод.

Наглядно представить, сколь огромные выгоды дало новшество, можно на простом примере. Паровому шестикубовому экскаватору каждые сутки требовалось: 250 м³ дров или 27 т угля, более 150 т воды!

Несовершенство регулирующей и включающей электроаппаратуры того времени отодвинуло широкое внедрение элентрнчесних экскаваторов -ючти на четверть века. И лишь в 20-х годах нашего столетия решающую роль в переходе от пара к электричеству сыграл электропривод по системе «трехобмоточный генератор-двигатель», известной также под названием системы Вард-Леонарда.

1 9 0 4 год. Американским изобретателем А. Гроссом была разработана и запатентована конструкция первого шагающего экскаватора. Это

было новое слово в экскаваторостро-ении, определившее целый класс современных машин гигантов.

Интересно вспомнить, что первым разработал и построил движитель шагающего типа русский академик П. Чебышев. Его модель воспроизводила ходьбу четвероногого животного, поочередно переносящего ноги друг относительно друга. В 1893 году на выставке в Амери-не наш знаменитый соотечественник за свою «стопоходящую машину» получил награду. Кстати, выставка проходила в родном городе А. Гросса — в Чикаго.

Экскаватор Гросса во время работы стоял на четырех опорах-лыжах и мощной свае с широкой подушкой. Свая располагалась примерно под центром тяжести машины. В начале шагания лебедки приподнимали корпус — экскаватор всей тяжестью вставал на центральную сваю. Затем корпус прокатывался на тележке относительно неподвижной сваи по ходу движения и вновь опускался на все лыжи.

Принцип шагания был прост, оригинален, но весьма дален от совершенства. Несмотря на обилие опор.

экскаватор был неустойчив, а главное, мог двигаться только по одной линии — вперед или назад.

Вскоре появились машины полноповоротные, способные шагать в любом направлении. Они имели круглую опорную базу. Их лыжи, кан и у всех современных экскаваторов, во время работы были приподняты и вращались вместе с корпусом.

1912 год. Экскаваторы одной из американских фирм впервые обрели гусеничный ход. Рельсовый путь перестал сковывать их движение — с траками они обрели столь желанную маневренность.

Переводу экскаваторов на гусеничный ход предшествовала попытка поставить их на стальные колеса, подобные тем, что были на первых тракторах. Но тяжелым механическим «землекопам» потребовались настилы из бревен, и от колес отказались.

Полный переход энскаваторов на гусеничный ход произошел лишь в 20-е годы, когда конструкции гусениц были проверены на тракторах и на танках.