Escavadora
Escavadeiras hidráulicas modernas vêm em uma grande variedade de tamanhos. As menores são chamadas mini-escavadoras ou escavadoras compactas. Por exemplo, a menor mini-escavadora da Caterpillar pesa 2.060 libras (930 kg) e tem 13 hp; seu modelo maior é a maior escavadeira disponível (desenvolvida e produzida pelo Orenstein & Koppel, Alemanha, até a aquisição 2011 pela Caterpillar, denominada “RH400”), a CAT 6090, que pesa mais de 2.160.510 libras (979.990 kg), tem 4500 hp, e um balde tão grande quanto 52.0 m³.
Escavadeiras hidráulicas geralmente acoplam a potência do motor a (comumente) três bombas hidráulicas em vez de a trens de força mecânicos. As duas bombas principais fornecem óleo a alta pressão (até 5000 psi, 345 bar) para os braços, motor de balanço, motores de pista e acessórios enquanto a terceira é uma bomba de baixa pressão (~700 psi, 48 bar) para o comando piloto dos distribuidores; este terceiro circuito permite reduzir o esforço físico no funcionamento dos comandos. Geralmente, as 3 bombas utilizadas nas escavadoras consistem em 2 bombas de pistão de deslocamento variável e uma bomba de engrenagens. A disposição das bombas na escavadora muda com diferentes fabricantes, utilizando formatos diferentes.
As três secções principais de uma escavadora são o trem de aterragem, a casa e o braço (também é utilizada a lança). O trem de aterragem inclui esteiras, estrutura da esteira e acionamentos finais, que têm um motor hidráulico e engrenagens que fornecem o acionamento para as esteiras individuais. O trem de aterragem também pode ter lâmina semelhante à de um bulldozer. A casa inclui a cabine do operador, contrapeso, motor, tanque de combustível e óleo hidráulico. A casa se fixa ao trem de aterragem por meio de um pino central. O óleo de alta pressão é fornecido aos motores hidráulicos dos trilhos através de um giro hidráulico no eixo do pino, permitindo que a máquina gire sem obstáculos a 360° e, assim, proporciona o movimento esquerdo e direito. O braço fornece os movimentos de subida e descida e de aproximação (ou movimento de escavação). O braço consiste tipicamente de lança, pau e balde com três articulações entre eles e a casa.
A lança se prende à casa e fornece o movimento para cima e para baixo. Pode ser uma das várias configurações diferentes:
- Mais comuns são as barras mono; estas não têm nenhum movimento além do movimento direto para cima e para baixo.
- algumas outras têm uma barra de articulação que também pode se mover para a esquerda e para a direita em linha com a máquina.
- Outra opção é uma dobradiça na base da lança, permitindo que ela gire hidraulicamente até 180° independentemente da casa; no entanto, isto está geralmente disponível apenas para escavadeiras compactas.
- Bombas de ângulo variável têm junta adicional no meio da lança para mudar a curvatura da lança. Estas também são chamadas de barras triplas articuladas (TAB) ou barras de 3 peças.
Attached to the end of the boom is the stick (or dipper arm). A vara fornece o movimento de escavação necessário para puxar o balde através do solo. O comprimento da vara é opcional, dependendo se é necessário alcançar (vara mais longa) ou quebrar a força (vara mais curta). O mais comum é a vara mono, mas também existem, por exemplo, varas telescópicas.
No final da vara está normalmente um balde. Um balde largo, de grande capacidade (lama) com uma aresta de corte reta é usado para limpeza e nivelamento ou onde o material a ser cavado é macio, e não são necessários dentes. Um balde de uso geral (GP) é geralmente menor, mais forte, e tem cortadores laterais e dentes endurecidos usados para quebrar o solo duro e rochas. As caçambas têm numerosas formas e tamanhos para várias aplicações. Há também muitos outros acessórios que estão disponíveis para serem ligados à escavadeira para perfuração, rasgamento, esmagamento, corte, elevação, etc. Os acessórios podem ser fixados com pinos semelhantes a outras partes do braço ou com alguma variedade de acopladores rápidos. As escavadeiras na Escandinávia muitas vezes possuem um basculante que permite que os acessórios girem 360 graus e inclinem +/- 45 graus, a fim de aumentar a flexibilidade e precisão da escavadeira.
A ilustração dos controles da escavadeira hidráulica, a cor do controle combina com a parte móvel.
Até aos anos 90, todas as escavadeiras tinham um contrapeso longo ou convencional que pendia na parte traseira da máquina para fornecer mais força de escavação e capacidade de elevação. Isto tornou-se um incômodo quando se trabalhava em áreas confinadas. Em 1993 a Yanmar lançou a primeira escavadeira Zero Tail Swing do mundo, que permite que o contrapeso se mantenha dentro da largura das pistas à medida que gira, sendo assim mais segura e mais fácil de usar quando utilizada em espaços confinados. Este tipo de máquina é agora amplamente utilizada em todo o mundo.
Existem dois tipos principais de configuração de “Controle” geralmente utilizados em escavadeiras para controlar a lança e o balde, ambos espalhando os quatro controles principais de escavação entre dois joysticks de x-y. Isto permite que um operador experiente possa controlar as quatro funções simultaneamente. A configuração mais popular nos EUA é a configuração de controles SAE, enquanto em outras partes do mundo, a configuração de controle ISO é mais comum. Alguns fabricantes como Takeuchi têm interruptores que permitem ao operador selecionar qual configuração de controle usar.