Экскаватором называется самоходная землеройная машина, рабочим органам которой является один или несколько ковшей. Экскаваторы классифицируются по следующим признакам: по виду рабочего, ходового и силового оборудования, по виду выполняемой работы, числу ковшей.
Экскаваторы бывают одно- и многоковшовые. Одноковшовые экскаваторы -машины периодического действия с геометрической емкостью ковшей от О, 15 до 50 
. Многоковшовые -машины непрерывного действия. Емкость их ковшей от 8 до 2500 л.
По эксплуатационному назначению (виду выполняемой работы) принято разделение одноковшовых экскаваторов на четыре группы:
1. Тип «С» -строительные на гусеничном и пневмоколесном ходу, с емкостью ковша 0,25; 0,50; 0,75; 1,0 и 2,0 м3. Строительные экскаваторы -универсальные машины, способные работать с рабочим оборудованием различного вида; масса до 100 т; работают
и в отвал, и на транспортные средства;
2. Тип «К» -карьерные, на гусеничном ходу с емкостью ковша от 4 до 8 , предназначены для работы в карьерах с погрузкой на
транспортные средства;
3. Тип «В» -вскрышные, на гусеничном ходу с ковшами емкостью 4; 6 и 15 ; работают в отвал; служат для крупных земляных работ, съема вскрыши в карьерах;
4. Тип «Ш» -шагающие, емкостью ковшей 4, 6, 8, 14 и 20 м3 и более применяются при больших объемах земляных работ в условиях гидротехнического строительства, при передвижении по слабым грунтам, длина стрелы 40-100 м; масса 170-10500 т.
По ходовому оборудованию одноковшовые экскаваторы разделяются на: гусеничные, колесные, шагающие, на железнодорожном ходу, плавучие.
По рабочему оборудованию одноковшовые (строительные)
экскаваторы бывают: экскаватор-прямая лопата; экскаватор-обратная лопата; экскаватор-драглайн; экскаватор-грейфер; экскаватор-струг.
Экскаватор-прямая лопата (рис. 38) устанавливается на дне
забоя, грунт берет выше уровня своей стоянки. Принаборе грунта рукоять совершает следующие движения -напорное, при ко тором зубья или режущая кромка ковша врезается в грунт; подъемное, при котором ковш постепенно наполняется грунтом, и поворотное при переносе ковша к месту опорожнения. Этим движениям соответствуют напорный, подъемный и поворотный механизмы.
Экскаватор-прямая лопата применяется для разработки грунта в выемках, резервах и карьерах с погрузкой на транс
портные средства.
Техническая производительность экскаватора, м3/ч
где Vк -геометрическая емкость ковша;
Nт -техническое число циклов экскавации в одну минуту, за висящее от рода грунта, типа экскаватора, угла поворота, характера выгрузки (в отвал или на транспорт);
Кг -коэффициент влияния грунта. Величина
где N - конструктивно-расчетное число циклов в минуту;
Кц -коэффициент влияния на продолжительность цикла, учитывающий высоту копания и угол поворота.
Коэффициент
где Кн -коэффициент наполнения ковша;
Кр -коэффициент разрыхления грунта. Эксплуатационная производительность экскаватора м3/ч
где Кв -коэффициент использования машины по времени за смену
(Кв < 1)
Эксплуатационная производительность может быть доведена до
технической производительности при Кв =1.
Экскаватор-обратпая лопата (рис. 39) может работать в легких
грунтах и грунтах средней плотности, применяется для копания котлованов и траншей, так как берет грунт значительно ниже уровня своей стоянки. Экскаватор устанавливается на верхней отметке за боя, что позволяет вести разработку выемок глубиной до 5-8 м. Обратные лопаты имеют ковш вместимостью 0,15-0,5 м3.
В начале рабочего цикла стрела поднята, ковш не касается
поверхности грунта, далее опускается тяговый канат и выбирается подъемный, рукоять поворачивается так, что режущая кромка ковша занимала бы положение почти перпендикулярное поверхности грунта и зубья или кромка ковша соприкасалась с грунтом.
При опущенной стреле тяговым канатом машинист поворачивает рукоять в вертикальной плоскости и подтягивает ковш.
Этим движением срезается стружка грунта и наполняется ковш,
затем стрела с рукоятью поднимаются, поворачиваются и ковш опорожняется. Затем цикл повторяется.
Экскаватор-драглайн (рис. 40) применяется при разработке вы
емок в отвал, возведении насыпей из резервов и при погрузке грунта в транспортные средства, используется при устройстве траншеи, копании котлованов и планировке откосов. Большим преимуществом экскаваторов-драглайнов является возможность разработки ими мокрых выемок, а также черпание грунта, балластных и инертных материалов из-под воды. Насыпи могут отсыпаться грунтом, взятым непосредственно из резервов. Высота отсыпаемых выемок зависят от длины стрелы и тросовместимости барабана лебёдки.
Рабочее оборудование экскаватора-драглайна: стрела, ковш. Отсутствие напорного усилия позволяет применять стрелы значительно длиннее, чем у экскаватора - прямая лопата при равной вместимости ковша. Ковш подвешен на цепях к длинной стреле, решетчатую ферму, поддерживаемую обычно под углом 33°.
Ковш открыт спереди и сверху. Для набора грунта тяговая цепь (канат) опускается, вследствие чего ковш раскачивается, опускается отверстием вниз и падает на землю, врезаясь в нее зубьями или режущей кромкой. При подтягивании тяговым канатом к экскаватору ковш, двигаясь по земле, наполняется срезаемой стружкой грунта.
При натягивании подъемного каната ковш поднимается. Когда ковш после поворота стрелы оказывается над местом разгрузки, тяговый канат ослабляется и ковш, опрокидываясь, разгружается. Цикл работы экскаватора-драглайна состоит из следующих операций: по ворота стрелы к забою, подъема ковша к вершине стрелы подъемным тросом, бросания ковша с раскачиванием его при помощи тягового троса. Заброс ковша при работе опытных машинистов достигает примерно 1/3 длины стрелы. Ковш, падая, врезается в грунт. Грунт набирается с подтягиванием ковша к экскаватору тяговым тросом.
Ковш поднимается подъемным тросом навиванием его на барабан главной лебедки, стрела поворачивается к месту отвала или к транспортным средствам, затем происходят разгрузка ковша и обратный поворот к забою.
Экскаватор-грейфер (рабочее оборудование -грейфер) применяется
для экскавации грунта и для погрузочно-выгрузочных работ сыпучих материалов( рис. 41).
грейфером можно копать глубокие котлованы, вести очистку русел с работой в отвал и погрузкой на транспортные средства.
Цикл работы экскаватора-грейфера состоит из следующих операций: подъема ковша, бросания ковша и врезания его в грунт, набора грунта при смыкании створок, подъема ковша, поворота стрелы к месту разгрузки, разгрузки ковша, поворота стрелы к забою
При сооружении земляного полотна грейферные экскаваторы применяются редко, в основном для перекидки разработанного грунта.
