Российские ученые разработали первый в мире «умный» ковш для экскаваторов

Ученые Пермского Политеха создали уникальную систему, которая позволяет экскаваторам автоматически подстраивать угол наклона зубьев ковша под тип грунта. Изобретение, на которое уже получен патент, решает давнюю проблему строительной техники: неэффективный расход топлива и быстрый износ механизмов из-за неправильного угла резания.

Для эффективной работы экскаватора зубья ковша должны входить в землю под углом 30-35 градусов. Отклонение от этого диапазона значительно увеличивает сопротивление почвы, из-за чего двигатель потребляет больше горючего, а детали быстрее выходят из строя. Ранее попытки автоматизировать этот процесс опирались на гидравлику и датчики, расположенные на стреле, что было неэффективно, поскольку гидравлическое масло перегревалось, а из-за естественного износа шарниров и деформации металла под нагрузкой датчики передавали неточные данные.

Пермские инженеры предложили принципиально новое решение, объединившее две технологии:

1. Система радиопозиционирования: на ковш устанавливается передатчик, а на корпус экскаватора — приемники. Это позволяет бортовому компьютеру видеть точное положение ковша в пространстве в реальном времени, игнорируя износ узлов и прогибы стрелы.
2. Электропривод на самом ковше: вместо ненадежной гидравлики для корректировки угла решили использовать компактные электродвигатели.

Когда датчики фиксируют отклонение от оптимального угла, система мгновенно отдает команду электроприводам, которые корректируют положение зубьев. Весь процесс происходит автоматически, без вмешательства машиниста.

Разработчики подчеркивают, что их систему можно легко установить на любой экскаватор без необходимости переделывать гидравлическую магистраль. Отказ от гидравлики в пользу электропривода делает технику более надежной, экономичной и простой в обслуживании.

Внедрение этой технологии позволит строительным и горнодобывающим компаниям существенно сократить расходы на топливо, продлить срок службы дорогостоящей техники и ускорить выполнение земляных работ любой сложности – от рытья котлованов в черноземе до разработки скальных пород.