建設機械

建設機械のしくみ

 走行系  走行系の駆動  作業機  作業機の作動
 原動機/発電機  フレーム構造  エネルギー資源  諸元の見方

建設機械の構造:

    建設機械を構成するおもな要素に、(1)燃料や電気、(2)原動機、(3)作
    業機/作業機の作動機構、(4)走行系/走行系の駆動機構、(5)操縦機/操
    縦機構、の5つがあります。

    原動機は、燃料や電気からエネルギーを取り出し、それを動力に変えます。原動
    機の動力は、作業機の作動機構や走行系の駆動機構などの伝達系を介して、作業
    機や走行系を駆動させます。

    駆動された作業機や走行系は、操縦機〜操縦機構により制御されます。




○  燃料/電気:

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    エネルギーを提供する資源。次のものがあります:

・  石炭、電気(※)、ガソリン、軽油

※  電気は発電機から供給されますが、発電機は、軽油、石炭、天然ガス、重油、ウ
    ランなどの燃料を必要とします。電気を使う原動機(電動機)は、間接的にこれ
    らのエネルギー資源に依存しています。
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○  原動機:

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    燃料/電気などからエネルギーを取り出し、動力に変える装置。原動機からの動
    力は、作業機の作動や、走行系の駆動などに使われます。次の原動機があります:

・  スチーム・エンジン、モータ、ガソリン・エンジン、ディーゼル・エンジン
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○  作業機/作業機の作動機構:

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    作業機と、作業機を作動させる機構。次のものが使われます:

・  作業機:

    ジブ、ブーム、アーム、バケット、ベッセル、ブレード、リッパ、等

・  作業機の作動機構:
    
    機械式(チェーン式/ケーブル式)、水圧式/油圧式
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○  走行系/走行系の駆動機構:

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    走行系と、走行系を駆動させる機構。陸上用の走行系には、次のものが使われま
    す:

・  走行系:

    レール走行、ホイール式、クローラ式、等

・  走行系の駆動機構:

    機械式、電気式、油圧式
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○  操縦機/操縦機構:

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    作業機と走行系を制御する機構。

    操縦機には、ハンドル/レバー/スイッチ/ペダルなどがあります。通常、コク
    ピットに配置されますが、リモート・コントローラの形をとるものもあります。

    操縦機構は、操縦機の操作に従い、走行系の駆動機構/作業機の作動機構を制御
    します。これにより、走行系の発進/停止/変速、作業機の操作を行います。ま
    た、ステアリング(操舵機構)やブレーキ(制動機構)などを備え、直接、走行
    系や作業機にはたらきかけます。
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構造の変遷:

    陸上を自走する建設機械が登場した1830年代、その構造は次のようなもので
    した(《燃料/電気》+《原動機》+《作業機の作動機構》+《走行系》):

・  最初期の建機 … 《石炭》+《スチーム・エンジン》+《チェーン式》+
                      《レール走行》


    以来、様ざまな機構が採り入れられてきました。現代の建設機械では、次のよう
    な組み合わせが主流となっています:

・  建設機械全般 … 《軽油》+《ディーゼル・エンジン》+《油圧式》+
                      《レール走行/ホイール式/クローラ式》

・  大型の掘削機 … 《電気》+《モータ》+《ケーブル式》+
                      《クローラ式/その他》

※  実際はこのように明確に分けられるものではなく、たとえばケーブル式に油圧式
    を組み合わせた作動機構(ドラムの油圧式作動、他)、油圧式の作動機構が走行
    系の駆動も担うもの(油圧ショベル、他)など、様ざまな形があります。複数の
    作業機を持つ機械もあり、その場合、それぞれの作業機に合った原動機が、走行
    系とは別に複数搭載されたりもします。