Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ЭК)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 20 (всего у книги 30 страниц)
Экранирование
Экрани'рование в электротехнике и радиотехнике, способ снижения (подавления или значит. ослабления) влияния внешних паразитных электромагнитных полей, помех и наводок, мешающих работе электро– и радиотехнических установок, аппаратуры передачи и обработки данных и т.п. Э. осуществляют с помощью заземлённого металлического или металлизированного экрана с высокой электрической или магнитной проводимостью, в который заключают либо источник паразитных полей (помех), либо само защищаемое устройство, либо его отдельные элементы. В зависимости от необходимой степени Э. применяют экраны сплошные (обычно из листовой стали) или сетчатые (сплетённые из медной или стальной проволоки). В ряде случаев роль экрана выполняет металлический кожух устройства. Для сложных и громоздких установок часто применяют общее Э. помещений (камер), внутри которых они находятся.
Экранированные залежи
Экрани'рованные за'лежи,
1) в нефтяной геологии, залежи нефти или газа, ограниченные по простиранию пластами нефтенепроницаемых пород.
Выделяется 3 типа Э. з.: тектонический (рис. , а), когда пласт, содержащий залежь нефти или газа, ограничен дизъюнктивным тектоническим нарушением (сбросом, сдвигом и т.д.); литологический (рис. , б), характеризующийся резким изменением литологического состава пород-коллекторов малопроницаемыми породами; стратиграфический (рис. , в), когда пласты-коллекторы срезаются поверхностью стратиграфического несогласия, выше которой залегают нефтенепроницаемые породы.
Тектонические Э. з. имеют широкое распространение в нефтегазоносных провинциях, приуроченных к областям погружения горных цепей, межгорным впадинам и предгорным прогибам, характеризующимся крупными разрывными нарушениями различного типа. В платформенных условиях тектонические Э. з. чаще всего встречаются в областях развития соляной тектоники . Скопления нефти в литологических Э. з. широко известны как в платформенных, так и в складчатых областях.
Стратиграфические Э. з. на территории СССР встречаются редко и содержат небольшие запасы нефти; в США они значительно распространены на Северо-Американской платформе.
Впервые термин «Э. з.» нефти или газа предложил советский геолог И. О. Брод в 1937.
2) В рудной геологии к Э. з. полезных ископаемых относят рудные тела, возникшие под водонепроницаемыми пластами горных пород из восходящих рудоносных гидротермальных растворов. Широко распространены в слоистых толщах, особенно среди карбонатных пород, чередующихся с глинистыми сланцами, которые и образуют экранирующий барьер по пути движения рудоносных растворов.
Лит.: Брод И. О., О классификации нефтяных залежей по их формам, в кн.: Труды 17-ой сессии Международного геологического конгресса, т. 4, М., 1940; Хельквист Г. А., Геологическое строение зональных залежей нефти, М.– Л., 1946; Смирнов В. И., Геология полезных ископаемых, 3 изд., М., 1976.
Л. М. Богданова.
Рис. к ст. Экранированные залежи.
Экранированный электродвигатель
Экрани'рованный электродви'гатель, короткозамкнутый асинхронный электродвигатель , в котором вращающееся магнитное поле создаётся обмоткой возбуждения (ОВ ) и короткозамкнутой обмоткой (КО ), охватывающей часть полюсов статора (рис. ). Пульсирующий магнитный поток, генерируемый ОВ , индуцирует в КО токи, которые, согласно Ленца правилу , задерживают во времени пульсацию проходящего через КО магнитного потока (по сравнению с остальной его частью). В этом заключается экранирующее действие КО. Вращение ротора происходит под действием магнитного поля, образуемого магнитными потоками экранированной и неэкранированной частей полюсов статора в результате смещения осей потоков на угол q и пульсации потоков со сдвигом во времени. Э. э. применяют в приводах магнитофонов, проигрывателей, настольных вентиляторов и других устройств, для которых достаточна мощность 20—300 вт.
Лит.: Вольдек А. И., Электрические машины, 2 изд., [Л.], 1974.
Поперечный разрез экранированного электродвигателя: ОВ – обмотка возбуждения; КО – короткозамкнутая обмотка; q – угол между осями магнитных потоков экранированной и неэкранированной частей полюсов статора.
Экраноплан
Экранопла'н (от франц. écran – экран, щит и planer – парить, планировать), экранолёт, летательный аппарат, предназначенный для полёта вблизи поверхности Земли (обычно на высотах, равных 0,1—0,2 ширины крыла). По характеру образования аэродинамических сил Э. отличается от самолёта использованием близости опорной поверхности (т. н. «эффекта экрана»), а от судна на воздушной подушке (СВП) – набегающего потока воздуха (скоростного напора), а не давления воздуха, подаваемого специальным нагнетателем под днище СВП.
Основные конструктивные особенности Э.: низкорасположенное крыло для увеличения влияния эффекта экрана; малое удлинение крыла (редко превышающее 1,5– 2) – для обеспечения безопасности полёта; концевые шайбы (или поплавки), расположенные с нижней стороны на концах крыльев, – для уменьшения перетекания воздуха из-под крыла (из зоны повышенного давления) наверх через концы крыла; высоко расположенное горизонтальное оперение, вынесенное за пределы влияния экрана и потока воздуха, отбрасываемого крылом,– для обеспечения продольной устойчивости Э.; стартовые устройства для снижения аэрогидродинамического сопротивления при разгоне Э. по воде или сопротивления трения опорных поверхностей при передвижении его по суше (щитки, закрылки, поворотные заслонки, гидролыжи, поддувные двигатели и др.). Основное достоинство Э. – высокое аэродинамическое качество, достигающее 20—25, что на 25—50% выше, чем у современных транспортных самолётов. Это позволяет увеличить полезный груз или уменьшить тягу двигателя, а следовательно, и расход топлива. Почти все построенные Э. рассчитаны на взлёт с воды (и посадку на воду); известны Э., предназначены для эксплуатации только над сушей и не обладающие необходимой плавучестью. Некоторые из созданных Э. могут летать за пределами влияния опорной поверхности (т. е. на высоте более 0,8—1 ширины крыла). Первый Э. был построен в 1935 финским инженером Т. Карио. К 1978 в Финляндии, Швеции, США, Японии, ФРГ, Великобритании и СССР построено около 30 небольших опытных Э. Их лётно-технические характеристики, как правило, невысоки: масса 0,3—4,3 т , суммарная мощность 1—2 двигателей 16—520 л. с. , скорость полёта 22—250 км/ч , число пассажиров 1—6. Четыре из этих Э. – ЭСКА-1 (СССР), Х-112 (США), Х-113 и Х-114 (ФРГ) – способны летать за пределами влияния Земли (например, Х-113 на высоте до 800 м ).
Лит.: Белавин Н. И., Экранопланы, Л., 1977.
Н. И. Белавин.
Экранолёт-амфибия ЭСКА-1.
Экс...
Экс... (от лат. ex – из, от), часть сложных слов, означающая:
1) выход, выделение, извлечение наружу, несдержанность (например, экспедиция, экспатриация, экспансивный);
2) бывший (например, экс-президент, экс-чемпион);
3) овладение, захват чужого (например, экспансия, эксплуатация).
Экса...
Экса... (от греч. héx – шесть; означает шестую степень тысячи), приставка для образования наименований кратных единиц, по размеру равных 1018 исходных единиц; принята 15-й Генеральной конференцией по мерам и весам (1975). Обозначения: русское – Э , международное – Е.
Эксальтадос
Эксальта'дос (исп. exaltados, буквально – восторженные), испанская партия левых либералов, действовавшая во время революции 1820—23 (её приверженцев называли также новыми либералами или либералами 20-го года). Объединяла буржуазные и мелкобуржуазные элементы города, часть офицерства, чиновничества и дворянства. Лидерами Э. были Флорес де Эстрадо, Морено Герра, Ромеро Альпуэнте, Р. Риего-и-Нуньес . Многие Э. являлись членами масонского ордена. Их крайне левая часть обособилась вскоре в самостоятельную организацию комунерос . Образовав 5 августа 1822 правительство, Э. добились принятия предлагавшегося ими закона об отмене сеньориальных прав (май 1823), но не смогли провести его в жизнь вследствие начавшейся французской интервенции. Правительство Э. вместе с частью кортесов и фактически пленённым ими королём Фердинандом VII переехало на о. Леон, где и капитулировало 30 сентября 1823. С началом революции 1834—43 значительная часть бывших Э. вошла в прогрессистскую партию.
Л. В. Пономарёва.
Экс-ан-Прованс
Экс-ан-Прова'нс (Aix-en-Provence), город на Ю.-В. Франции, в департаменте Буш-дю-Рон. Древняя столица Прованса. 111 тыс. жит. (1975). Транспортный узел. Производство оборудования для виноделия, электротехнических изделий, спичек, головных уборов, ковров. Пищевая промышленность. Университет Экс-Марсель III. Бальнеологический курорт. Основан во 2 в. до н. э. В древности назывался Аквы Секстиевы . Памятники архитектуры: руины древнеримских сооружений; романский собор Сен-Совёр (основное строительство – 12—13 вв.), готическая церковь Сен-Жан-де-Мальт (ок. 1285), многочисленные дворцы и фонтаны 17—18 вв. (преимущественно в духе итальянского барокко). Музей Гране (преимущественно произв. старой французской школы), Музей гобеленов и старинной мебели, Музей-студия П. Сезанна.
Эксгаустер
Эксга'устер (англ. exhauster, от exhaust – высасывать, вытягивать), устаревшее название вентилятора (как правило, центробежного), работающего на всасывание и предназначенного для удаления пыли, дымовых газов и других вредных примесей, содержащихся в воздухе производств. помещений, а также используемого в системах пневмотранспорта для удаления отходов некоторых отраслей промышленности.
Эксгибиционизм
Эксгибициони'зм (от лат. exhibitio – предъявление, выставление, демонстрация), половое извращение, проявляющееся в публичном обнажении половых органов с целью полового удовлетворения.
Эксгумация
Эксгума'ция (позднелат. exhumatio, от лат. ех – из и humus – земля, почва), извлечение трупа из места захоронения. По советскому праву Э. производится по постановлению следователя с указанием её цели: осмотра (в т. ч. повторного) захороненного трупа, установления личности умершего путём предъявления его трупа для опознания или экспертного отождествления, а также для проведения экспертизы – первичной, дополнительной, повторной (судебно-медицинской, судебно-биологической, судебно-токсикологической). Наиболее частая цель Э. – исследование трупа, который по обстоятельствам смерти подлежал экспертизе судебно-медицинской , но был захоронен без вскрытия. При Э. присутствуют понятые , судебно-медицинский эксперт , а если требуется, – и иной специалист (например, врач санитарной инспекции). Об Э. следователь составляет протокол, к которому прилагаются фотоснимки (могилы, надгробия, извлечённого гроба, трупа).
Экседра
Эксе'дра (греч. exédra), в античных общественных и богатых жилых зданиях полукруглая глубокая ниша, обычно с расположенными вдоль стены сиденьями, иногда полукруглое полуоткрытое сооружение. Служила местом собраний, бесед.
Эксекий
Эксе'кий (Exékías), древнегреческий гончар и вазописец 3-й четверти 6 в. до н. э. Среди произв. Э., крупнейшего представителя развитого чёрнофигурного стиля,– амфоры с росписями «Ахилл в борьбе с Пентесилеей. Мемнон с негром» (см. илл. ), «Геракл в борьбе со львом» (Античное собрание, Берлин). «Аякс с телом Ахилла» (Музей античного малого искусства, Мюнхен), килик «Нике» (Лувр, Париж) и другие сосуды.
Эксекий. «Мемнон с негром». Фрагмент росписи амфоры. 3-я четв. 6 в. до н. э. Британский музей. Лондон.
Эксекий. «Дионис в ладье». Роспись килика. 3-я четверть 6 в. до н. э. Музей античного малого искусства. Мюнхен.
Эксергия
Эксе'ргия (от греч. ex – приставка, обозначающая здесь высокую степень, и érgon – работа), работоспособность, термин, применяемый в термодинамике для обозначения максимальной работы, которую может совершить система при переходе из данного состояния в равновесие с окружающей средой. Работа, совершаемая системой в каком-либо термодинамическом процессе, оказывается максимальной лишь в том случае, если осуществляемый процесс – равновесный.
Эксетер
Э'ксетер (Exeter), город (административный округ) на Ю.-З. Великобритании. Порт на р. Экс. Административный центр графства Девоншир. 93,3 тыс. жит. (1976). Машиностроение, пищевая промышленность. Университет. Город возник на месте кельтского поселения. От древнеримской эпохи сохранились элементы регулярной планировки, но в целом в исторической части города (за остатками средневековых стен) преобладает беспорядочная застройка. Памятники архитектуры – руины позднероманского замка на холме Рауджмонт (основан в 1068), романо-готическая ратуша (12 в., перестройки 14—16 вв.), готический собор («украшенного стиля», перестроен в 1275—1375 из романской церкви). Мемориальный музей Альберта (собрание керамики и бронзы).
Лит.: Sharp Т., Exeter phoenix, L., 1946.
Эксетер. Собор. Западный фасад. 1346—75.
Эксикаторы
Эксика'торы, см. в ст. Посуда химическая лабораторная .
Экситон
Эксито'н (от лат. excito – возбуждаю), квазичастица , представляющая собой электронное возбуждение в диэлектрике или полупроводнике, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы. Представление об Э. было введено в 1931 Я. И. Френкелем . Он объяснял отсутствие фотопроводимости у диэлектриков при поглощении света тем, что поглощённая энергия расходуется не на создание носителей тока, а на образование Э. В молекулярных кристаллах Э. представляет собой элементарное возбуждение электронной системы отдельной молекулы, которое благодаря межмолекулярным взаимодействиям распространяется по кристаллу в виде волны (экситон Френкеля). Э. Френкеля проявляются в спектрах поглощения и излучения молекулярных кристаллов (см. Спектроскопия кристаллов ). Если в элементарной ячейке молекулярного кристалла содержится несколько молекул, то межмолекулярное взаимодействие приводит к расщеплению экситонных линий. Этот эффект, называемый давыдовским расщеплением, связан с возможностью перехода Э. Френкеля из одной группы молекул в другую в пределах элементарной ячейки. Давыдовское расщепление экспериментально обнаружено в ряде молекулярных кристаллов (нафталине, антрацене, бензоле и др.).
В полупроводниках Э. представляет собой водородоподобное связанное состояние электрона проводимости и дырки (экситон Ванье—Мотта). Энергии связи E * и эффективные радиусы a * Э. Ванье—Мотта можно оценить по формулам Н. Бора для атома водорода, учитывая, что эффективные массы электронов проводимости mэ и дырок mд отличаются от массы свободного электрона mo и что кулоновское взаимодействие электрона и дырки в кристалле ослаблено диэлектрической проницаемостью среды e:
E*=
а * = 
см .
Здесь 
, 
¾ Планка постоянная , е — заряд электрона. Формулы (1) не учитывают влияния сложной зонной структуры кристалла, взаимодействия электронов и дырок с фононами . Однако учёт этих факторов не меняет порядок величин E * и а *. Для Ge, Si и полупроводников типов AIII BV и AII BVIm* ~ 0,1 то , e ~ 10, что приводит к значениям E * ~ 10¾2эв , и а * ~ 10¾6 см. Т. о., энергии связи Э. Ванье – Мотта во много раз меньше, чем энергия связи электрона с протоном в атоме водорода, а радиусы Э. во много раз больше межатомных расстояний в кристалле. Большие значения а* означают, что Э. в полупроводниковых кристаллах – макроскопическое образование, причём структура кристалла определяет лишь параметры m* и E *. Поэтому Э. Ванье – Мотта можно рассматривать как квазиатом, движущийся в вакууме. Искажения структуры кристалла, вносимые Э. или даже большим числом Э., пренебрежимо мало. В кристаллах галогенидов щелочных металлов и инертных газов E * ~ 0,1—1 эв , а* ~ 10¾7– 10¾8 см и образование Э. сопровождается деформацией элементарной ячейки.
Э. Ванье—Мотта отчётливо проявляются в спектрах поглощения полупроводников в виде узких линий, сдвинутых на величину E * ниже края оптического поглощения. Водородоподобный спектр Э. Ванье – Мотта впервые наблюдался в спектре поглощения Cu2 O, в дальнейшем в др. полупроводниках. Э. проявляются также в спектрах люминесценции , в фотопроводимости, в Штарка эффекте и Зеемана эффекте . Время жизни Э. невелико: электрон и дырка, составляющие Э., могут рекомбинировать с излучением фотона, например в Ge время жизни Э. порядка 10¾5сек. Э. может распадаться при столкновении с дефектами решётки.
При взаимодействии Э. с фотонами, имеющими частоты w = 
, возникают новые квазичастицы – смешанные экситон-фотонные состояния, называемые поляритонами. Свойства поляритонов (например, их закон дисперсии) существенно отличаются от свойств как Э., так и фотонов. Поляритоны играют существ. роль в процессах переноса энергии электронного возбуждения в кристалле, они обусловливают особенности оптических спектров полупроводников в области экситонных полос и др.
При малых концентрациях Э. ведут себя в кристалле подобно газу квазичастиц. При больших концентрациях становится существенным их взаимодействие. Возможно образование связанного состояния двух Э. – экситонной молекулы (биэкситона). Однако, в отличие от молекулы водорода, энергия диссоциации биэкситона значительно меньше, чем его энергия связи (эффективные массы электронов и дырок в полупроводниках одного порядка).
При повышении концентрации Э. расстояние между ними может стать порядка их радиуса, что приводит к разрушению Э. Это может сопровождаться возникновением «капель» электронно-дырочной плазмы (см. Электронно-дырочная жидкость ). Образование электронно-дырочных капель в таких полупроводниках, как Ge и Si, сказывается в появлении новой широкой линии люминесценции, сдвинутой в сторону уменьшения энергии фотона. Электронно-дырочные капли обладают рядом интересных свойств: высокой плотностью электронов и дырок при малой (средней по объёму) концентрации, большой подвижностью в неоднородных полях и т.п.
При малых концентрациях экситонов Э., состоящий из двух фермионов (электрона проводимости и дырки), можно рассматривать как бозон . Это означает, что возможна бозе-конденсация Э. (накопление большого числа Э. на наинизшем энергетическом уровне). Бозе-конденсация Э. может привести к существованию в кристалле незатухающих потоков энергии. Однако, в отличие от сверхтекучего жидкого гелия или сверхпроводника , сверхтекучий поток Э. может существовать не сколь угодно долго, а лишь в течение времени жизни Э.
Лит.: Гросс Е. Ф., Экситон и его движение в кристаллической решетке, «Успехи физических наук», 1962, т. 76, в. 3; Нокс Р., Теория экситонов, пер. с англ., М., 1966; Агранович В. М., Теория экситонов, М., 1968; Давыдов А. С., Теория молекулярных экситонов, М., 1968; Экситоны в полупроводниках, [Сб. статей], М., 1971; Осипьян Ю. А., Физика твердого тела выходит на передовые позиции, «Природа», 1975, № 10.
А. П. Силин.
Инфракрасная фотография электронно-дырочной капли в Ge: 1 – образец германия; 2 – электронно-дырочная капля.
Экситрон
Экситро'н, экзитрон (от лат. excito – возбуждаю и ...трон ), управляемый ртутный вентиль (обычно многоанодный) с однократным зажиганием катодного пятна, свечение которого поддерживается т. н. дежурным анодом. Применяется в мощных выпрямителях тока и других устройствах.
Экскаватор
Экскава'тор (англ. excavator, от лат. excavo – долблю, выдалбливаю), основной тип машин, предназначенных для разработки (копания) мягких горных пород (грунта) в массиве или скальных в раздробленном состоянии, а также для погрузки их в транспортные средства (автомобили, ж.-д. вагоны и др.) или укладки в отвал. Э. в СССР выполняют около 35% объёмов земляных работ в строительстве и свыше 80% объёмов на открытых горных работах; общий годовой объём экскаваторных работ в СССР достигает 15 млрд. м3 (1976).
По принципу действия различают 2 основные группы: одноковшовые (прерывного, или цикличного, действия) и многоковшовые Э. (непрерывного действия). У первых все основные операции цикла производятся в постоянной последовательности, у вторых – одновременно.
Одноковшовые Э. Рабочий цикл этого распространённого класса Э. складывается из операций резания (копания) грунта (с одновременным заполнением ковша), перемещения заполненного ковша к месту разгрузки, выгрузки грунта из ковша и возвращения ковша в забой; продолжительность рабочего цикла в зависимости от мощности и типа Э. и условий работы колеблется от 12 до 80 сек. Производительность одноковшового Э. на 1 м3 ёмкости ковша в зависимости от условий работы составляет от 100 до 350 тыс. м3 в год, или 80—180 м3/ч. Одноковшовые Э. используются для разработки любых, в том числе самых крепких и неоднородных, грунтов с крупными твёрдыми включениями. Для работы в более мягких грунтах одноковшовые Э. могут снабжаться ковшами увеличенной ёмкости. Скальные породы и мёрзлые грунты перед разработкой одноковшовым Э. разрыхляют (обычно взрывом).
По роду ходового оборудования различают гусеничные, колёсные, шагающие, на ж.-д. ходу, плавучие, колёсно-гусеничные одноковшовые Э. По типу привода – с одним двигателем и со смешанным и индивидуальными приводами всех рабочих механизмов. По роду силовой установки – с приводом от двигателя внутреннего сгорания (дизельные, редко карбюраторные и газогенераторные), электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные. По виду управления – с ручным, гидравлическим, пневматическим, электрическим и смешанным. По виду рабочего оборудования Э. подразделяются на одноковшовые с жёсткой шарнирно-скользящей связью ковша со стрелой (прямая лопата), с жёсткой шарнирной связью ковша со стрелой (обратная лопата), с гибкой связью ковша со стрелой (драглайн, грейфер и др.). Наиболее распространено оборудование прямой лопаты (рис. 1 , а); им оснащаются Э. любой мощности с ковшами ёмкостью до 153 м3 (см. Механическая лопата ). Э. с оборудованием прямой лопаты и с разгрузкой в транспортные средства или отвал целесообразно применять при разработке месторождений полезных ископаемых и для рытья котлованов, преимущественно в крепких, каменистых и скальных породах и грунтах, а также в устойчивых грунтах ср. крепости. Оборудование обратной лопаты (рис. 1 , б) используется для рытья узких траншей (шириной 0,7– 1,5 м и глубиной до 8 м ), особенно с вертикальными стенками для прокладки сетей канализации, нефтепроводов, устройства фундаментов в крепких и каменистых грунтах, а также сооружения небольших котлованов. Рабочее оборудование Э.-драглайна (рис. 1 , в) состоит из стрелы и ковша, подвешенного к стреле при помощи подъёмного и тягового канатов. Выемку грунта драглайн производит, как правило, ниже уровня установки Э.; ковши применяются различной ёмкости – в скальных предварительно разрыхлённых породах допускается работа драглайна при ёмкости ковша свыше 10 м3. Продолжительность цикла обычно на 10—20% больше, чем при работе Э. с оборудованием прямой лопаты. С оборудованием драглайна работает до 40% одноковшовых Э. Драглайны, имеющие т. н. шагающий ход, получили название шагающих драглайнов. Оборудование грейфера (рис. 1 , г) применяется для погрузочных работ, рытья котлованов с отвесными стенками, для работ под водой. Оборудование струга (рис. 1 , д) приспособлено для планировочных работ, удаления дорожной одежды и т.п. Отдельные модели Э., предназначенные в основном для строительства (с ковшами ёмкостью до 5 м3 ), снабжают различным сменным оборудованием не только для земляных, но и для монтажных, подъёмно-транспортных, погрузочно-разгрузочных, свайных и буровых работ, валки леса и корчёвки пней и т.п. Такие Э. обычно называются универсальными, т.к. они применимы во многих видах земляных и строительных работ. Если число единиц сменного оборудования не превышает трёх (например, лопата, драглайн, кран), Э. называется полууниверсальными.
Получают широкое распространение Э. с гидроприводом, т. н. гидроэкскаваторы, у которых все виды рабочих органов шарнирно связаны с поворотной платформой и перемещаются с помощью гидроцилиндров, приводимых в движение насосами высокого давления (10– 40 МПа ). В этом случае для передачи вращения (привод поворота, хода) обычно применяют гидравлические двигатели. Этот вид одноковшовых Э. изготовляется с ковшами малой (до 1,8 м3 ), средней (2—3 м3 ) и большой (3,2—6 м3 ) ёмкости; в СССР осваиваются гидроэкскаваторы с ковшом 12—20 м3. Основное рабочее оборудование – обратная лопата. Удельная мощность гидравлических Э. в зависимости от условий работы (мягкие или крепкие грунты) составляет от 133 до 213 квт на 1 м3 ёмкости ковша.
В зависимости от назначения одноковшовые Э. подразделяют на строительные, карьерные, строительно-карьерные и вскрышные, кроме того, выделяют тоннельные Э., плавучие и др. Строительные Э. – самый распространённый тип одноковшовых Э. (около 60% мирового парка); насчитывают около 200 моделей, выпускаемых более чем 80 отечеств. и зарубежными заводами. Различают: универсальные малой мощности (ёмкость ковша 0,05—1,8 м3 , грузоподъёмность крана 0,7—45 т , масса 1,5—65 т ); средней мощности – полууниверсальные (ёмкость ковша 2—3 м3 , грузоподъёмность крана 60—80 т , масса 72—105 т ); большой мощности – полууниверсальные (ёмкость ковша 3,25—6 м3 , грузоподъёмность крана 100—150 т , масса 115—210 т ). Удельная масса на 1 м3 ёмкости ковша для крепких грунтов составляет для этих Э. 33—36 т. Для более эффективного использования Э. снабжаются в мягких грунтах ковшами увеличенной на 25—60% ёмкости, а в очень крепких – уменьшенной на 20—25%. Э. малой мощности часто имеют сменное гусеничное и пневмоколёсное ходовое оборудование и одномоторный привод. У гидравлических Э. индивидуальный или смешанный привод. Карьерные Э. изготовляются с оборудованием лопаты, реже со сменным оборудованием драглайна и крана. Отличаются мощным рабочим оборудованием, высокими рабочими усилиями и скоростями, коротким циклом работы, что обусловливает по сравнению с др. Э. тех же типоразмеров большую производительность при погрузке в транспортные средства, особенно при крепких грунтах. Э. средней (ёмкость ковша 2—4 м3 ) и большой (ёмкость ковша 5—20 м3 ) мощности, массой 76—900 т , предназначены для работы в карьерах, особенно в крепких, предварительно взорванных породах и грунтах с погрузкой главным образом в большегрузные автосамосвалы. Выпускаются как в виде полууниверсальных Э., так и спец. лопат со стандартным и удлинённым оборудованием для верхней погрузки в средства транспорта, расположенные на бровке забоя (выемки). Ходовое оборудование – гусеничное. Силовое оборудование – электрическое с индивидуальным приводом механизмов по системе генератор – двигатель. Удельная мощность приводного двигателя 60– 80 квт на 1 м3 ёмкости ковша, давление на грунт 0,15—0,25 МПа , скорость хода 0,6—1,5 км /ч. Гидравлические карьерные Э. имеют ёмкость ковша до 8—9 м3 , разрабатываются модели с ковшами ёмкостью 12—20 м3. Строительно-карьерные Э. средней и большой мощности предназначены для работы в основном на карьерах нерудных строительных материалов. По своей конструкции они занимают среднее положение между строительными и карьерными. Вскрышные Э. изготовляют обычно с оборудованием лопаты для перемещения в отвал вскрышных пород на карьерах. Вскрышные Э. с ковшами ёмкостью до 15 м3 применяются также для погрузки в транспортные средства, расположенные на бровке разрабатываемого забоя. Ёмкость ковша от 6 до 153 м3 , масса 700—12 700 т. Ходовое оборудование мощных моделей – 4 спаренные гусеницы. Силовое оборудование такое же, как у карьерных Э. Удельная масса 45—90 т на 1 м3 ёмкости ковша, скорость хода 0,3—0,5 км/ч. Помимо механической лопаты на вскрышных работах применяются драглайны на шагающем ходу со стрелами длиной до 100 м , с ковшами ёмкостью от 5 до 168 м3 , массой до 14 тыс. т. Они являются основным оборудованием при бестранспортных системах разработки месторождений полезных ископаемых. В 1977 в СССР введён в эксплуатацию один из крупнейших в мире шагающих драглайнов со стрелой длиной 100 м и ковшом ёмкостью 100 м3.
Тоннельные и шахтные Э. используют в подземных условиях в выработках большого поперечного сечения при проходке тоннелей, сооружении камер подземных сооружений, выемке полезных ископаемых. Ёмкость ковша 0,75—1 м3 , масса 16—30 т.
Многоковшовые Э. состоят из рабочего оборудования (ковши, шарнирная ковшовая рама, стрела); металлоконструкции (надстройки), на которой оно укреплено; механизмов привода (силового оборудования); управления; платформы, на которой установлены все эти узлы и агрегаты, и ходового оборудования – нижней рамы с движителем. Ходовое оборудование многоковшовых Э.– гусеничное (при любой массе), пневмоколёсное (до массы в 30—40 т ), реже рельсовое (железнодорожное), шагающее или рельсо-шагающее (последние два при любой массе и перемещении Э. по мягким грунтам). В процессе работы многоковшовый Э. производит резание (копание), захват, транспортирование и разгрузку грунта на магистральный конвейер или в вагоны. По виду рабочего оборудования многоковшовые Э. подразделяются на два основных типа: цепные и роторные. В цепных экскаваторах ковши (от 12 до 40 штук) укреплены на бесконечной цепи, движущейся по каткам в направляющих ковшовой рамы. Большинство конструкций цепных Э. может обеспечить точную отделку откосов сооружения, благодаря чему ими выполняются профилировочные работы (рис. 2 , а и б). В роторных экскаваторах рабочий орган – колесо (ротор) с 6—12 (иногда до 24) ковшами (рис. 2 , г). Грунт из ковшей ротора высыпается на конвейер роторной стрелы непосредственно или через питатель и передаётся на разгрузочный конвейер. Общее расстояние, на которое перемещается грунт, достигает 150 м , высота копания до 50 м , глубина копания до 25 м.
Ротор почти полностью освобожден от транспортирования грунта, что позволяет увеличить скорость копания до 3– 4,4 м/сек вместо 0,4—1,2 м/сек у цепных машин. Модели малой мощности, с ковшами ёмкостью 25—150 л , могут работать в карьерах нерудных строительных материалов; средней мощности, с ковшами ёмкостью 200—450 л , — на крупных строительных работах; большой мощности, с ковшами 500—4500 л ,– на крупных карьерах. Роторные Э. применяются также для складирования, отгрузки материалов при больших объёмах, с производительностью до 12 500 м3/ч и более. Масса Э. на 1 л ёмкости ковша 0,9—1,5 т. Средняя производительность 1,8—2,5 м3 /ч на 1 л ёмкости ковша.
В зависимости от направления движения ковшей относительно перемещения Э. различают многоковшовые Э. поперечного и продольного копания и поворотные. К Э. поперечного копания (см. рис. 2 ) относятся в основном цепные Э., которые во время работы движутся в направлении, перпендикулярном плоскости движения ковшей. Машины могут работать с верхним и нижним копанием и устанавливаются на рельсовом или гусеничном ходу. К Э. продольного копания относятся цепные и роторные Э., которые во время работы движутся в направлении, параллельном или совпадающем с плоскостью движения ковшей, – траншеекопатели, канавокопатели. Обычно – это машины малой мощности (масса до 75 т ), на гусеничном или пневмоколёсном ходу. Предназначены они для рытья траншей шириной от 0,35 до 2, реже 3 м при глубине от 1,2 до 2 м для роторных Э. и до 8 м – для цепных. Эти Э. выполняются также в виде навесного оборудования на тракторах, колёсных тягачах и автомобилях. К поворотным многоковшовым Э. относятся цепные Э., имеющие ковшовую раму, установленную на поворотной платформе, вращающейся на опорном круге; обычно оборудуются гусеничным ходом (рис. 2 , б). Полноповоротность увеличивает массу Э. на 30—40%. Ёмкость ковшей достигает 3600 л. Применяют для отработки тупиковых забоев и разработки с одного уступа попеременно верхним и нижним забоем двух уступов.
