Мини- и компактные экскаваторы: многообразие вариантов и проблемы выбора
Прежде всего официальная информация: согласно ГОСТ Р ИСО 20474-5–2012 «Машины землеройные» к мини-экскаваторам относятся машины массой не более 6000 кг. Более тяжелые машины будут уже «компактными». В России популярность компактной техники сегодня гораздо выше, чем была еще 10 лет назад. По данным агентства ID-Marketing, в I кв. 2020 г. в нашу страну было ввезено 400 ед. компактных экскаваторов. По сравнению с тем же периодом 2019 г. увеличение в количественном выражении составило на 40%, в денежном – на 44%.
Не все описанные в статье технические новинки пока доступны на российском рынке, но в будущем, возможно, и отечественный потребитель сможет воспользоваться их преимуществами.
Использовать мини-экскаватор дешевле, чем землекопов
Прежде чем решиться на покупку мини-экскаватора, необходимо сделать экономические расчеты и выяснить, не дешевле ли нанять рабочих-землекопов. Однако практически все опрошенные нами специалисты сходятся на том, что при выполнении множества работ ручной труд рабочих с лопатами обходится дороже и занимает больше времени, чем использование мини-экскаватора.
Так, микроэкскаваторы (по терминологии компании) JCB мод. 8008/8010 CTS эксплуатационной массой 950 и 1110 кг соответственно, с двигателями мощностью 9,0 и 13,8 кВт заменяют, как утверждается, десяток землекопов. Это одни из самых мощных машин в своем классе. Машины отличаются гусеничной ходовой частью с регулируемой шириной колеи, отвал с уширителями, стрела комплектуется двунаправленной гидроразводкой под навесное оборудование, опционно предлагается удлиненная рукоять.
В феврале 2020 г. компания JCB представила свою первую полностью электрическую модель мини-экскаватора 19C-1E (масса 1862 кг, мощность электромотора 7,5 кВт – при долговременной работе, 20 кВт – максимальная мощность) с питанием от литий-ионных аккумуляторных батарей, емкости которых 19,8 кВт.ч достаточно для работы машины целую смену без подзарядки. С опционной системой быстрой зарядки мини-экскаватор полностью заряжается за 2,5 ч. Утверждается, что производительность электрической машины не меньше, чем у модели с дизельным двигателем. 19C-1E также имеет ходовую часть с регулируемой шириной колеи и весь ассортимент оборудования для копания, как у дизельной модели. Оператор может выбрать любой из трех режимов работы электродвигателя: «легкий» при 1200 об/мин, «обычный» при 1600 об/мин и «тяжелый» при 1800 об/мин. Для переездов с высокой скоростью между местами работы служит режим при 2300 об/мин.
Особенности конструкции
Клиент должен выполнить определенную подготовительную работу перед тем, как купить мини-экскаватор и приступить к выполнению задачи. Правильно подобрать подходящую модель не так просто, и зачастую поверхностный подход в этом вопросе может привести к дополнительным издержкам и потере времени. Выбор мини-экскаватора, его технические характеристики и комплектация зависят от характера работ, которые он будет выполнять.
Типоразмер. Очень важно приобрести машину правильного типоразмера, чтобы отдача от инвестированного капитала была максимальной. Если вы приобретете мини-экскаватор слишком большого типоразмера, вы понесете лишние затраты при покупке, к тому же и эксплуатационные расходы у большой машины будут выше. Покупая слишком маленькую машину, можно получить большое время выполнения рабочего цикла и недостаточную производительность. Также, если мини-экскаватор будет иметь недостаточную мощность, владельцу скорее всего придется брать в аренду дополнительную технику. Правильно подобранная машина будет выполнять работу с наибольшей экономической эффективностью.
«Визитной карточкой» мини-экскаваторов являются их компактные размеры и способность проехать в такие места, куда другим землеройным машинам не проникнуть. Если нужно что-то выкопать в труднодоступном месте, куда большому экскаватору не заехать, да к тому же объем работ небольшой, для которого использовать полноразмерный экскаватор нерентабельно, – это задача для мини-экскаватора. Чтобы быть уверенным в том, что мини-экскаватор без затруднений сможет перемещаться по строительному объекту, измерьте по ширине и высоте самые тесные места, в которых машина должна будет маневрировать или проезжать. Хуже всего будет, если в самый разгар работы вдруг выяснится, что экскаватор слишком большой и не может где-то пройти или развернуться. Когда вы точно измерите все проблемные места, гораздо проще будет подобрать машину подходящих размеров. Если работы будут вестись над подземными коммуникациями, возможны также ограничения по максимальной массе машины, об этом тоже не следует забывать.
Правда, по функционалу конкуренцию мини-экскаватору может составить экскаватор-погрузчик, у которого ковш меняется на меньший и он копает траншеи небольшой ширины под ленточные фундаменты, водопровод в частных домовладениях и т. п. Такие случаи, когда к месту работы может подъехать только мини-экскаватор и даже экскаватору-погрузчику проникнуть не под силу, достаточно редки. Но специалисты указывают следующие преимущества мини-экскаваторов: они часто выполняют работу лучше и быстрее, чем экскаваторы-погрузчики большей величины, у которых по спецификации двигатели мощнее. Экскаваторная стрела экскаватора-погрузчика может поворачиваться только на 180°, тогда как у мини-экскаватора стрела вместе с башней поворачивается на 360°, причем без ограничения в одну сторону. Это удобнее для выгрузки извлеченного грунта, мини-экскаватору меньше приходится маневрировать и менять место при работе, а обзор с места оператора в мини-экскаваторе лучше. Кроме того, гусеничная ходовая часть меньше колес повреждает «чувствительные» поверхности (газоны, покрытия полов) и обеспечивает высокую проходимость на слабых грунтах.
Транспортировка. Следует сразу же продумать вопрос о транспортировке выбранного мини-экскаватора. Это может быть автомобиль с КМУ – если только мини-экскаватор можно зацепить грузовыми стропами без риска оторвать надстройку, сломать оси опорных катков или помять кабину. Удобнее всего зацеплять стропы за раму ходовой части либо за защитную конструкцию ROPS, на которых имеются специальные проушины. Эти же проушины позволяют закрепить мини-экскаватор на транспортном средстве.
Наиболее безопасный вариант – перевозка на автомобиле-эвакуаторе либо на прицепе (пожалуй, самый экономичный способ) с надежными аппарелями, достаточно широкими и пологими, чтобы мини-экскаватор не упал при заезде и съезде.
Так, у мини-экскаватора XCMG XE35U эксплуатационной массой 4200 кг с двигателем мощностью 21,4 кВт благодаря мощной ходовой части гусеничного типа угол преодолеваемого подъема равен 35°. Такая машина уверенно заедет на прицеп по аппарелям, и владельцу нет нужды заботиться, чтобы аппарели были очень пологими. У мини-экскаваторов XCMG углы преодолеваемого подъема равны 30 и 35°, и их перевозка в отличие от крупногабаритных экскаваторов или экскаваторов-погрузчиков значительно проще и дешевле. Важной особенностью XE35U является нулевой свес, что позволяет работать мини-экскаватору рядом с забором, не опасаясь повредить его при повороте платформы.
Обратим внимание и на модель XE55DA (5700 кг/ 35 кВт), которая в самое ближайшее время завоюет рынок мини-экскаваторов 5–6 т за счет лучшего предложения по критерию «цена-качество».
Общепризнанными мировыми лидерами в области производства двигателей на мини-технику являются японские корпорации Yanmar и Kubota, и именно их выбрала компания XCMG в качестве поставщика двигателей для данных моделей. Это отличный выбор для России, где практически в каждом городе можно без проблем достать запчасти.
XCMG производит широкую линейку гусеничных мини- и миди-экскаваторов массой от 1795 до 7730 кг. Используются комплектующие гидросистемы зарубежного производства. Кабина комфортная, герметичная, с большой площадью остекления, оборудована кондиционером и отопителем, регулируемым подрессоренным сиденьем. Электронная система управления с джойстиками, монитором, на котором отображаются параметры работы машины и сообщения системы бортовой диагностики. Телематическая аппаратура с GPS-системой навигации. Мини-экскаваторы адаптированы для работы в условиях российского климата, предусмотрена автоматическая система предпускового подогрева двигателя.
Машины могут оснащаться дополнительной гидролинией для работы с навесным оборудованием, таким как гибробур, гидромолот, кусторез, косилка и различные захваты. Навесное оборудование – важный элемент мини-экскаватора, который значительно расширяет его возможности.
Что касается гусениц, то на мини-экскаваторах разных производителей они обычно устанавливаются либо металлические, либо резиновые. Мини-экскаваторы XCMG комплектуются металлическими гусеницами с возможностью установки резиновых накладок, что является наиболее универсальным и доступным решением на рынке.
Гарантия на технику – от 2 лет. С обслуживанием мини-экскаваторов XCMG также не возникнет проблем в связи с большим количеством сервисных центров во всех регионах России.
Тип привода
Важный вопрос – выбор источника энергии достаточной мощности, способного быстро запускаться в экстренных условиях, надежного и долговечного.
Дизельный. Прежде всего – традиционные дизельные двигатели. Они по-прежнему широко используются на мини-экскаваторах. Во многих случаях работать на дизельном двигателе оказывается дешевле, чем на двигателях других типов. Арендные ставки для дизельных мини-экскаваторов дешевле, чем для электрических. По затратам на топливо тоже часто получается дешевле, чем у электрических или газовых машин. В связи с принятием в ряде стран жестких экологических норм в последние годы компании-производители выпустили ряд моделей экологического класса Stage V.
Так, компания Caterpillar выпускает большую линейку гусеничных мини- и компактных экскаваторов, укомплектованных дизельными двигателями. Ширина колеи ходовой части этих машин регулируется. Отвалы складные (уширители отвала можно просто развернуть и зафиксировать в рабочем положении), а также поворотные. Защитная конструкция ROPS в моделях без кабины выполняется складной и может быть сложена за несколько секунд. В дополнение к стандартной рукояти предлагается удлиненная. Техника может оснащаться телематической аппаратурой с системой Product Link, камерами заднего вида. Кроме резиновых гусеничных лент предлагаются стальные с резиновыми накладками.
Недавно Caterpillar выпустила новую мод. Cat 300.9 массой 985 кг, с нулевым вылетом задней части, самую малую в линейке и предназначенную для работы в ограниченном пространстве. С ходовой со сдвинутыми гусеницами и сложенным отвалом габаритная ширина машины равна 990 мм.
Модель комплектуется мощным гидромолотом, для которого имеется гидроразводка на стреле, а производительность системы охлаждения увеличена. Ширина колеи гусениц в раздвинутом состоянии – 1300 мм, это обеспечивает достаточную устойчивость машине. Дополнительная гидроразводка с двунаправленным потоком обеспечивает возможность работы со шнековым буром.
Производители мини-экскаваторов, которые сами не выпускают двигатели, устанавливают двигатели Yanmar, Kubota, Isuzu, Mitsubishi и др. При выборе производителя двигателя следует учитывать марку и характеристики (прежде всего ремонтопригодность, экономичность и соответствие экологическим нормам).
Некоторые легкие мини-экскаваторы комплектуются бензиновыми двигателями.
Электромобильность. Существенный фактор популярности этих компактных машин – постоянное расширение использования электромобильности. Администрации населенных пунктов, особенно крупных городов, стремятся – и понимают насущную необходимость – улучшить в них состояние окружающей среды, поэтому общегосударственные и местные экологические нормы становятся все более жесткими, и многие потребители компактной строительной техники предпочитают приобретать электрические машины, чтобы соответствовать этим экологическим требованиям.
Электрические мини-экскаваторы используются на строительных объектах, где запрещается применение другого оборудования, кроме электрического или газового. В некоторых случаях не разрешают использовать даже машины с газовыми двигателями – например, в больницах, продовольственных магазинах и пр. Но в последнее время благодаря внедрению электроприводов спрос на них появился и в других секторах, таких, как работы по сносу и разрушению внутри зданий, ремонтные работы в туннелях и прочие работы небольшого объема в городах.
Компании-производители вкладывают большие средства в разработки электроприводов для техники данного класса. Эта тенденция оказывает большое влияние на всю картину развития мирового рынка компактной строительной техники. Некоторые модели мини-экскаваторов питаются от электроаккумуляторов, другие могут подключаться к розеткам электросети или к электрогенераторам при помощи длинных проводов.
Так, компания Volvo Construction Equipment (Volvo CE) ведет широкие исследовательско-конструкторские работы в этом направлении и заявляет, что вскоре перейдет на выпуск исключительно электрической компактной техники. Уже с середины 2020 г. планировалось начать выпуск линейки электрических компактных экскаваторов (с EC15E по EC27E) и прекратить выпуск модификаций этих моделей с дизельными двигателями.
Мод. ЕС15Е (электрический) массой 1,56–1,84 т с двигателем мощностью 12 кВт. Стрела поворотная. Ширина машины менее 1 м, высота менее 2,35 м. Управление осуществляется «кончиками пальцев» – электронными рычагами. Эта модель удобна в транспортировке на небольшом прицепе: рама оснащена четырьмя подъемными проушинами. С тремя ковшами и гидромолотом масса машины не превышает 2 т.
Представители Volvo CE отмечают: «С тех пор, как мы объявили о выпуске новых электрических машин, многие наши постоянные клиенты, традиционно приобретавшие дизельную компактную технику, стали заказывать машины с электроприводом.
Газовый. В соответствии с общемировой тенденцией перехода на газовое топливо ряд компаний предлагают модели мини-экскаваторов с двигателями на газовом топливе – природном или нефтяном, сжатом или сжиженном.
Например, японский производитель Kubota недавно представил опытный образец мини-экскаватора мод. KX019-4 LPG, работающего на сжиженном нефтяном газе (пропан-бутан). Газ содержится в стандартных баллонах, это удобно. Как заявляется, рабочие характеристики этой машины не отличаются от характеристик дизельной модели. Эксплуатационная масса – 1855 кг, глубина копания превышает 2,5 м. Ширина колеи машины регулируется, в сдвинутом состоянии составляет менее 1 м. Опорные катки имеют два фланца. Воздухоочиститель комплектуется двойным фильтрующим элементом. Кабина оборудуется защитными конструкциями ROPS/ TOPS, сиденьем на подвеске, отопителем и системой размораживания стекол. Защита ROPS легко складывается, что позволяет проехать в узких местах.
Производственная линейка мини-экскаваторов Kubota обширна и состоит из машин нескольких поколений массой от 950 до 5500 кг и выше, некоторые модели с нулевым вылетом задней части. У мини-экскаваторов нового поколения в просторной кабине вход стал шире на 40%, сиденье на подвеске, опционно предлагается кондиционер. Система управления интеллектуальная, с дисплеем, позволяет одновременно выполнять до четырех операций. Автоматическая система переключает скорость на более низкую при увеличении сопротивления движению, а если машина не работает в течение 4 сек, автоматически включается режим холостого хода двигателя, в результате экономится топливо. Стрелы поворотные, в качестве опции для некоторых моделей предлагается телескопическая стрела. «Плавающий» отвал облегчает и ускоряет выполнение планировки.
Двухтопливный. Наличие на одном мини-экскаваторе приводов двух типов расширяет возможности его использования: если условия не позволяют применять электропривод, можно работать на дизеле и наоборот. В результате повышается рентабельность эксплуатации.
Так, компания Wacker Neuson выпускает двухтопливную модель гусеничного мини-экскаватора 803 Dual Power эксплуатационной массой 1052–1112 кг, которая может работать и на дизельном топливе, и на электроэнергии.
Машина оснащена обычным 3-цилиндровым дизельным двигателем мощностью 9,6 кВт, а если нужно работать в помещении, подключается отдельный прицепной электрогидравлический агрегат с 3-фазным электродвигателем мощностью 7,5 или 9 кВт, который может работать от сети или от генератора. Рабочие характеристики мини-экскаватора при работе на приводах обоих типов практически не отличаются. Мини-экскаватор комплектуется раздвижной ходовой частью и отвалом (оба – от 700 до 860 мм), поворотной стрелой, короткой либо стандартной рукоятью ковша и складной защитной дугой ROPS с приспособлением для защиты от осколков (опция).
Надстройка
Нулевой вылет задней части экскаватора. Приветствуются любые меры, которые могут помочь оператору выполнить задачу, не беспокоясь о том, чтобы чего-нибудь не повредить во время работы. Если мини-экскаватору предстоит много работать в условиях тесноты, вблизи стен, при сносе, разрушении и перепланировке внутри построек, а также на строительстве туннелей, рекомендуется выбрать модель с «нулевым вылетом (свесом) задней части», т. е. у которой задняя часть надстройки при повороте не выходит за габариты ходовой части. Существуют также модели «с уменьшенным вылетом задней части».
«Нулевой вылет» у мини-экскаваторов очень популярен: сейчас в Японии и США более 80% всех продаваемых мини- и миди-экскаваторов относятся именно к этому типу. В Европе это примерно 50% всех выпускаемых мини-экскаваторов.
Однако следует учесть, что модели с обычным вылетом задней части, как правило, дешевле, в общем случае они ỳже, чем модели такой же массы с нулевым вылетом, у них более равномерная развесовка и соответственно больше вылет стрелы, грузоподъемность и устойчивость, а также более удобный доступ к двигателю и другим узлам.
Мини-экскаватор Hyundai мод. R27Z-9 серии Robex имеет нулевой радиус вылета задней части, двигатель мощностью 41,2 кВт и эксплуатационную массу 5,8 т (с резиновыми гусеницами). Кабина оснащена защитными конструкциями ROPS/ FOPS/ TOPS, сиденьем с механической подвеской, опционно – отопителем и размораживателем стекол. Имеются системы предпускового подогрева двигателя и централизованной автоматической смазки. Стрела поворотная, оснащается одно- и двунаправленной гидроразводкой для навесного оборудования и опционно удлиненной рукоятью.
В производственной линейке Hyundai также гусеничная и колесная модели R60-9S (масса 5,8 т с резиновыми гусеницами, 5,9 – со стальными) и R60W-9S (5,5 т). Они комплектуются поворотными стрелами, бульдозерными отвалами, дизельными двигателями с электронным управлением. Кабина оснащена системой климат-контроля, электронное управление с функцией бортовой диагностики.
Зазор между башней и ходовой частью. Если придется выполнять разрушение построек, чтобы попадающие в зазор между башней и ходовой частью камни не повредили поворотный механизм, нужно выбирать модель, у которой этот зазор побольше.
Так, недавно компания Kobelco выпустила усовершенствованные модели компактных экскаваторов нового поколения SK75SR-7 (7,8–8,95 т) и SK85MSR-7(8,4–9,6 т). У этих машин зазор между ходовой частью и башней увеличен на 20 мм. Вылет задней части башни укорочен. Скорость движений рукояти ковша при копании увеличена на 37%, и время выполнения рабочего цикла сокращено на 15%. Кабины увеличенного размера по сравнению с машинами предыдущего поколения устанавливаются на демпферы, комплектуются сдвижной дверью, подогреваемым сиденьем на пневмоподвеске и с джойстиками, установленными на подлокотниках. Десятидюймовый цветной монитор – самый большой среди машин данного класса, на экран выводятся все важные характеристики работы машины, а также изображение с двух камер заднего вида. Телематическая система KOMEXS (Kobelco Monitoring Excavator System) передает эту информацию посредством спутниковой связи и интернета на центральный компьютер владельца машины, формирует аналитические ежедневные и ежемесячные отчеты. Эти модели комплектуются не только стандартной и (опционно) удлиненной рукоятью ковша, но и двухсекционной стрелой.
В широкой линейке мини-экскаваторов Kobelco нового и предыдущих поколений машины массой от 1,065 до 9600 кг. У некоторых моделей ширина колеи гусениц регулируется.
Система наклона поворотной платформы
Уникальную систему наклона поворотной платформы, или «вертикального копания» (Vertical Digging System, VDS), разработала компания Wacker Neuson. При работе на склонах поворотная платформа мини-экскаватора может наклоняться до 15° (27%), благодаря чему кабина и стрела остаются в вертикальном положении. Это не только удобно для оператора и снижает его утомляемость, но и обеспечивает сокращение до 25% затрат топлива и времени при копании и засыпке шурфов, ям и т. п. Кроме того, повышается безопасность работы за счет повышения устойчивости до 20%.
Мини- и компактные экскаваторы Wacker Neuson разрабатываются и производятся в Австрии. Полная линейка состоит из более чем 15 моделей мини- и компактных экскаваторов массой от 930 до 15 700 кг с обычным и нулевым вылетом задней части с гусеничным ходом плюс две колесные модели массой 6–7 и 9–10 т с аутригерами. Есть и электрическая модель EZ17e.
Гидросистема с регулированием производительности в зависимости от нагрузки и с не зависящим от давления распределением потоков (LUDV) для обеспечения максимальной производительности и точной управляемости независимо от нагрузки. Большая кабина с люком в крыше, системой отопления, индивидуальной регулировкой сиденья. Двери с двух сторон (опция). Высокопроизводительная система охлаждения сохраняет 100%-ную мощность машины при температуре окружающего воздуха до 45 °С. Ходовая часть и отвал раздвижные (опция).
