La Storia del Primo Escavatore Idraulico

La storia dell'escavatore idraulico è ricca di innovazioni e sviluppi che hanno trasformato il settore delle macchine movimento terra. Dalle prime macchine a vapore ai moderni escavatori elettrici, l'evoluzione è stata costante e guidata dalla necessità di maggiore efficienza, potenza e versatilità.

Le Origini e i Primi Tentativi

La consapevolezza che la forza idraulica applicata rendeva più efficiente la potenza di scavo in una macchina da scavo arrivò per la prima volta ai costruttori di attrezzature nel 1880. Il primo escavatore che utilizzava la tecnologia idraulica fu costruito nel 1882 da Sir WG Armstrong & Company in Inghilterra, dove fu utilizzato nella costruzione delle banchine dello scafo.

A differenza degli odierni escavatori che utilizzano fluido idraulico, per le funzioni idrauliche è stata utilizzata acqua. Inoltre, non era una vera macchina idraulica, ma un ibrido che utilizzava cavi per azionare la benna ma con un cilindro idraulico che azionava una serie di pulegge moltiplicatrici. L'idea non ebbe successo, né su questa né su questa macchina né su una macchina dal design un po 'simile costruita dal non correlato Frank F. Armstrong per la Penn Iron Mining Company negli Stati Uniti nel 1914.

L'Escavatore Completamente Idraulico di Kilgore

Il primo escavatore completamente idraulico, che utilizzava solo quattro cilindri a vapore ad azione diretta e senza cavi o catene, fu l'escavatore ad azione diretta costruito dalla Kilgore Machine Company nel 1897.

Kilgore ha pubblicizzato numerosi vantaggi rispetto al design rispetto alle pale convenzionali a cavo o catena. È stato costruito quasi interamente in acciaio, rendendolo robusto. Tutti i movimenti, compresa ciascuna estremità della corsa di ciascun cilindro, sono stati ammortizzati, eliminando urti o danni quando si lavora a piena corsa ad alta velocità.

L'uso di bombole di vapore per tutte le funzioni della benna ha offerto all'aeromotrice una gamma di movimenti diversa da quella di qualsiasi altra pala. A differenza della maggior parte delle altre pale, potrebbe ammassarsi in orizzontale e potrebbe manipolare massi e altre ostruzioni più facilmente di altre pale.

Tutti i suoi movimenti avevano lo stesso potere; il secchio potrebbe essere ritirato dalla banca sotto carico, invece di doverlo sollevare verso l'alto per cancellare il taglio. Se la pala deragliava, la piena applicazione del potere attraverso tutti i movimenti della benna poteva essere dispiegata per riportarla sui binari. Il merlo acquaiolo potrebbe essere agitato con forza con i cilindri per rimuovere il materiale inceppato al suo interno.

Con l'eliminazione di catene, cavi, pulegge, tamburi, frizioni a frizione, ingranaggi e motori di sollevamento, il suo design è stato molto semplice con poche parti funzionanti. La semplicità estesa al suo funzionamento. I quattro cilindri erano controllati da due leve e il movimento della mano dell'ingegnere su ciascuna leva veniva duplicato esattamente e istantaneamente sul secchio.

Predicendo gli escavatori a rotazione completa che sarebbero emersi nel 20 ° secolo, la stazione dell'ingegnere sulla pala di Kilgore oscillava con il mestolo, anziché essere sul telaio principale rigido come su altre pale della ferrovia. Piuttosto che una fune o una leva, è stato usato un pedale per scaricare il secchio.

Kilgore ha anche commercializzato l'economia operativa della pala. I cilindri richiedevano meno vapore, quindi meno carburante e acqua, rispetto ad altre pale perché c'erano meno macchinari da alimentare. L'ingegnere gestiva tutte le funzioni della macchina, dove una pala convenzionale richiedeva a un secondo membro dell'equipaggio di azionare il mestolo mentre l'ingegnere gestiva tutto il resto.

Kilgore è noto per aver prodotto due pale ferroviarie, con capacità di carico di 1-1 / 4 e 2-1 / 2 iarde, con il design ad azione diretta. Hanno anche costruito pale per ruote di trazione ad azione diretta 1-1 / 4 yard; Ditchers a vapore per scavare canali di drenaggio per bonifica e irrigazione; e draghe dipper. Per quanto avanzati fossero i suoi concetti, gli escavatori ad azione diretta di Kilgore riscossero un successo molto limitato.

William Otis: Il Nonno dell'Escavatore Idraulico

William Otis è considerato il nonno dell'escavatore idraulico, grazie alla sua invenzione della prima pala a vapore al mondo nel 1830. La pala elettrica includeva un secchio dentato che conteneva circa 1 iarda cubica (o 0,76 m 3 ) insieme a un braccio oscillante con un braccio dipper. Il braccio dell'asta era fissato a un albero fisso. Il secchio era attaccato all'estremità del braccio del bilanciere ed era sollevato / abbassato usando un paranco a catena a doppio tamburo.

Successivamente sviluppò l'escavatore a gru a vapore su rotaia, brevettato nel 1839. Questo escavatore a vapore divenne il primo escavatore a tazze al mondo. La macchina è stata la prima a utilizzare il principio di un escavatore a benna oscillante dal centro e dotato di una spinta di potenza per regolare lo spessore radiale del taglio. La prima pala a vapore poteva spostare 380 cu metri di terra al giorno, con una pala di capacità di 1,1 cu metri e un braccio di legno rotante a 180 gradi. "

Sviluppi Successivi e Innovazioni

Negli anni '20, i costruttori iniziarono a produrre macchine moderne molto più simili a quelle che conosciamo oggi. Gli escavatori furono da quel momento montati su binari o su ruote e alimentati a gas, aumentando notevolmente la loro mobilità e il loro impiego. Il primo escavatore in grado di effettuare una rotazione completa di 360° fu il Bucyrus 120-B, commercializzato a partire dal 1925.

Nel 1965, Hitachi presentò l’UH03, il primo escavatore idraulico del costruttore dal caratteristico colore arancio. L’impianto idraulico era composto da due pompe a portata variabile da 220 litri cadauna. In totale l’operatore aveva quindi a disposizione ben 440 l/min, numeri assolutamente comparabili con le macchine attuali della stessa classe di peso. L’UH081 è stato il vero antesignano degli EX arrivati sul mercato nel 1986.

L'Evoluzione del Mercato e i Produttori Chiave

Oggi, il mercato offre un'ampia gamma di escavatori con capacità, dimensioni e utilizzi diversi, con accessori complementari che ne garantiscono una buona versatilità. Kubota è uno dei leader mondiali nel settore dei miniescavatori, mentre per gli altri tipi di escavatori, i primi della lista sono ovviamente Caterpillar e Komatsu.

Le Aziende e i Modelli Chiave

Oltre ai già citati, è doveroso menzionare:

CASE Poclain: Nata dalla fusione tra la tradizione innovativa francese di Poclain e la potenza industriale americana di CASE. Per una ditta edile negli anni ’60, avere un escavatore Poclain era sinonimo di eccellenza e modernità.
Benati: Nel 1961 costruì la sua prima macchina movimento terra, la MAX 80, un escavatore cingolato. Nel 1962 fu il turno della MAX 70 (un escavatore cingolato completamente idraulico, che ha rappresentato il modello di base per la maggior parte degli escavatori costruiti negli anni seguenti) e della prima pala gommata completamente di propria produzione e progettazione: la BEN 35 INDUSTRIAL.
Wacker Neuson: Nel 1981, con la fondazione della Neuson Hydraulik GmbH, è stata posata la prima pietra per uno dei segmenti di prodotto più importanti del gruppo Wacker Neuson. Dal 2012, nello stabilimento di Hörsching vicino a Linz, in Austria, sono stati sviluppati e prodotti gli escavatori.

Tabella Riassuntiva dei Primi Escavatori Idraulici

Anno	Modello	Produttore	Caratteristiche
1882	N/A	Sir WG Armstrong & Company	Primo escavatore con tecnologia idraulica (acqua).
1897	Escavatore a vapore idraulico	Kilgore Machine Co.	Primo escavatore completamente idraulico con cilindri a vapore.
1965	UH03	Hitachi	Primo escavatore idraulico di Hitachi.

L'escavatore, una macchina indispensabile nei cantieri di tutto il mondo, ha una storia ricca di innovazioni e sviluppi che hanno trasformato il settore delle costruzioni e dell'ingegneria civile.

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