Graafmachine
Moderne hydraulische graafmachines zijn er in zeer uiteenlopende maten. De kleinere worden minigraafmachines of compacte graafmachines genoemd. De kleinste minigraafmachine van Caterpillar weegt bijvoorbeeld 2.060 pond (930 kg) en heeft 13 pk; hun grootste model is de grootste graafmachine die beschikbaar is (ontwikkeld en geproduceerd door de Orenstein & Koppel, Duitsland, tot de overname 2011 door Caterpillar, genaamd “RH400”), de CAT 6090, die meer dan 2.160.510 pond (979.990 kg) weegt, 4500 pk heeft, en een bak zo groot als 52.0 m³.
Hydraulische graafmachines koppelen gewoonlijk motorvermogen aan (gewoonlijk) drie hydraulische pompen in plaats van aan mechanische aandrijflijnen. De twee hoofdpompen leveren olie onder hoge druk (tot 5000 psi, 345 bar) voor de armen, de zwenkmotor, de rupsmotoren en toebehoren, terwijl de derde een pomp onder lagere druk is (~700 psi, 48 bar) voor de pilootbediening van de spoelkleppen; dit derde circuit maakt het mogelijk de fysieke inspanning bij de bediening van de bedieningsorganen te verminderen. Over het algemeen bestaan de 3 pompen die in graafmachines worden gebruikt uit 2 plunjerpompen met variabele verplaatsing en een tandwielpomp. De opstelling van de pompen in de graafmachine-eenheid verandert naar gelang van de fabrikant die verschillende indelingen gebruikt.
De drie hoofdsecties van een graafmachine zijn de onderwagen, het huis en de arm (ook giek wordt gebruikt). De onderwagen omvat rupsbanden, rupskader en eindaandrijvingen, die een hydraulische motor en tandwieloverbrenging hebben die de aandrijving van de afzonderlijke rupsbanden verzorgen. De onderwagen kan ook een blad hebben dat lijkt op dat van een bulldozer. Het huis omvat de bestuurderscabine, het contragewicht, de motor en de tanks voor brandstof en hydraulische olie. Het huis wordt aan de onderwagen bevestigd door middel van een centrale pen. Via een hydraulische wartel op de as van de pen wordt onder hoge druk olie toegevoerd aan de hydraulische motoren van de rupsbanden, waardoor de machine ongehinderd 360° kan draaien en zo voor de links-rechtsbeweging zorgt. De arm zorgt voor de op-en-neer en dichter-en- verder (of graafbeweging) bewegingen. De arm bestaat meestal uit een giek, een armstok en een graafbak, met drie gewrichten tussen hen en het huis.
De giek wordt aan het huis bevestigd en zorgt voor de op- en neerwaartse beweging. Hij kan in verschillende configuraties worden gebruikt:
- Het meest gebruikelijk zijn mono-gieken; deze kunnen alleen recht op en neer bewegen.
- Sommige andere hebben een knikarmgiek die ook naar links en rechts kan bewegen in lijn met de machine.
- Een andere optie is een scharnier aan de basis van de giek, waardoor deze hydraulisch tot 180° onafhankelijk van het huis kan draaien; dit is echter over het algemeen alleen beschikbaar voor compacte graafmachines.
- Variabele hoekgieken hebben een extra scharnier in het midden van de giek om de kromming van de giek te veranderen. Deze worden ook wel triple-gearticuleerde gieken (TAB) of 3-delige gieken genoemd.
Aan het uiteinde van de giek is de graafarm (of dipperarm) bevestigd. De graafarm zorgt voor de graafbeweging die nodig is om de bak door de grond te trekken. De lengte van de graafarm is optioneel, afhankelijk van de vraag of reikwijdte (langere graafarm) of uitbreekkracht (kortere graafarm) vereist is. De meest voorkomende is de monostok, maar er zijn bijvoorbeeld ook telescopische stokken.
Aan het uiteinde van de stok zit meestal een emmer. Een brede emmer met een grote capaciteit (modder) en een rechte snijkant wordt gebruikt voor opruimen en egaliseren of wanneer het te graven materiaal zacht is, en tanden niet nodig zijn. Een bak voor algemene doeleinden (GP-bak) is meestal kleiner, sterker, en heeft geharde zijkanten en tanden die worden gebruikt om door harde grond en rotsen te breken. Bakken zijn er in vele vormen en maten voor diverse toepassingen. Er zijn ook vele andere uitrustingsstukken die aan de graafmachine kunnen worden bevestigd om te boren, scheuren, breken, snijden, heffen, enz. Aanbouwdelen kunnen worden bevestigd met pennen die vergelijkbaar zijn met andere onderdelen van de arm of met een soort snelkoppeling. Graafmachines in Scandinavië zijn vaak uitgerust met een tiltrotator waarmee aanbouwdelen 360 graden kunnen draaien en +/- 45 graden kunnen kantelen, om de flexibiliteit en precisie van de graafmachine te vergroten.
Hydraulische graafmachinebediening illustratie, kleur van de bediening komt overeen met het bewegende deel.
Vóór de jaren negentig hadden alle graafmachines een lang of conventioneel contragewicht dat aan de achterkant van de machine hing om meer graafkracht en hefvermogen te bieden. Dit werd hinderlijk bij het werken in kleine ruimtes. In 1993 lanceerde Yanmar ’s werelds eerste Zero Tail Swing graafmachine, waarbij het contragewicht binnen de breedte van de rupsbanden blijft tijdens het draaien, waardoor het veiliger en gebruiksvriendelijker is wanneer de machine in een kleine ruimte wordt gebruikt. Dit type machine wordt nu overal ter wereld gebruikt.
Er zijn twee hoofdtypen “Bedieningsconfiguraties” die in het algemeen bij graafmachines worden gebruikt om de giek en de bak te bedienen, en die beide de vier belangrijkste graafbedieningselementen over twee x-y joysticks verdelen. Hierdoor kan een ervaren bestuurder alle vier functies tegelijk bedienen. De meest populaire configuratie in de VS is de SAE-bedieningsconfiguratie, terwijl in andere delen van de wereld de ISO-bedieningsconfiguratie gebruikelijker is. Sommige fabrikanten, zoals Takeuchi, hebben schakelaars waarmee de machinist kan kiezen welke besturingsconfiguratie hij wil gebruiken.