Skip to content

MAKİNE TARİHİ

MAYIS 2018 SAYI: 120

Yapım İşlerinin Vazgeçilmez Makinesi: Ekskavatörler

İş ve inşaat makineleri denildiğinde ilk akla gelen makinelerden biri kuşkusuz ekskavatörlerdir. Çoğunlukla toprak kazıp yükleseler de ekskavatörleri bina yıkımında, hurda istiflemede, boru döşemede, deniz dibi taramada ya da gemi boşaltma gibi birçok alanda çalışırken görmek mümkün. Tarihi neredeyse Sanayi Devrimi’ne kadar uzanan bu makinelerin bugünkü haline gelmesi ise hiç de kolay olmadı.

SANAYİ DEVRİMİ’NİN EN GÜÇLÜ İCADI

Ekskavatörlerin atası olarak kabul edilen “shovel” tipi makinelerin mucidi Amerikalı William S. Otis’tir. Bir inşaat firmasının ortağı olan Otis, üstlendiği demir yolu projelerini zamanında bitirerek ceza ödememek için hafriyat işlerini hızlandırmanın değişik yollarını arıyordu. O yıllarda gelişimi hızlanan buharlı makinelerin, kütleleri insan veya hayvan gücünden daha etkin şekilde kaldırmasını sağlayacak bir güç üretiminde kullanılabileceğini düşünen Otis, mühendis arkadaşı Charles H. French ile birlikte 1835 yılında dünyanın ilk buhar gücüyle çalışan shovelini geliştirdi.

0,8 metreküp kovası olan ve bir çemberin yarısı kadar dönebilen bu makinedeki bom hareketleri halat ve zincirlerle sağlanıyordu. Makinenin üzerinde, inşa edildiği tren yolu şasisinin bir tarafında kazan ve hareket mekanizması, diğer tarafında ise bom ve onu tahrik eden sistem bulunuyordu. İcadını 1839 yılında patent altına alan Otis’in 26 yaşında genç ölümü ve sonrasında ailesinin bu patenti paylaşma konusundaki isteksizliği, bu alandaki teknolojinin gelişmesini patent süresinin dolduğu 1870’lere kadar geciktirdi.

İLK HİDROLIK EKSKAVATÖR 1882 YILINDA ÜRETİLDİ

Buhar gücünü iletmek için halat veya zincir yerine sıvı kullanılması fikri ise bu alanda yeni bir çağ açarak hidrolik ekskavatörleri hayatımıza getirdi. Çünkü hidrolik ekskavatörlerin alım maliyeti düşük olduğu gibi daha seri çalışmaları ve kullanımlarının daha kolay olması en önemli avantajlarıydı. Ayrıca hidrolik sistem, yapısı gereği yer çekiminden bağımsız olarak tüm hareketlerde yüksek güç sağlıyordu.

Tarihte kayıtlı ilk hidrolik ekskavatör, Sir W.G. Armstrong & Company firması tarafından 1882 yılında İngiltere’de üretildi. Raylar üzerinde hareket eden bu makinedeki kaldırma gücü, bir makara sistemini çalıştıran hidrolik silindirle sağlanıyordu.

Ekskavatörlerin gelişimi yolundaki sonraki önemli adım ise Kaptan Richard P. Thew’ın, 1884 yılında 360 derece dönebilen ilk shoveli geliştirmesiyle atıldı. Sonrasında Bucyrus ve Marion Steam Shovel firmaları da shovel teknolojisinin gelişiminde önemli roller oynadı.

ABD’li The Kilgore Machine Company firması, 1897 yılında farklı bir hidrolik shovel geliştirerek patentini alsa da sıvı olarak su kullanılan bu ilk hidrolik shoveller çok başarılı olamadı.

DİZEL MOTORLAR DEVREYE GİRİYOR

Motor teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak 1930’lu yıllardan itibaren ekskavatörlerde buhar gücünün yerine dizel motorlar almaya başladı. Böylece gerek kapasite gerekse tasarım olanakları açısından yeni bir dönem başlamış oldu.

İlk yağlı hidrolik sistem kullanılan ekskavatör, araç üzerine monteli “Gradall” markası oldu. Ray Ferwerda tarafından 1941 yılında geliştirilen aracın resmi hakları 1946’da Warner & Swasey Company tarafından alındı. Bugün de üretimine devam eden Gradall ekskavatörler, kovanın dönebildiği teleskopik bom yapısı ile o dönemde büyük bir fark yaratmayı başarmıştı.

İlk lastikli ekskavatör prototipi ise Carlo ve Mario Bruneri tarafından 1948 yılında geliştirildi. 1954 yılında bu patenti ve üretim haklarını satın alan SICAM, daha sonra bir araç üstü hidrolik ekskavatör olan Yumbo S25 modelini de üretecekti. S25’in en önemli özelliği, kendi ekseni etrafında 360 derece dönebilmesiydi. Dünyanın tam anlamıyla hidrolik olan ilk ekskavatörü ise 1951 yılında Poclain tarafından Fransa’da üretildi. Kazma gücünü halat veya vinçler yerine hidrolik pompa ve silindirlerle ileten makinenin modeli “TU” idi. Yine bir araç üzeri monteli ekskavatör olan TU, yarım bir çember kadar dönebiliyordu. İhtiyaç duyulan hidrolik güç, aracın bağlı olduğu traktörden tahrik alan bir pompayla sağlanırken, Poclain’in ilk 360 derece dönüşlü ekskavatörü olan TY45 modeli ancak 1961 yılında üretilebildi.

GÜNÜMÜZ EKSKAVATÖRLERİNİN, EN YAKIN ÖRNEĞİ 1954’DE ÜRETİLDİ

Bugünün makinelerinin hala büyük ölçüde benzediği en yakın akrabası olarak gösterilebilecek dünyanın ilk dizel motorlu tam hidrolik paletli hidrolik ekskavatörü B504, 1954 yılında Alman Demag tarafından üretildi. Bu tarihten sonra da kullanım kolaylığı ve yüksek üretkenliği ile hidrolik ekskavatörler halatlı ekskavatörlerin yerini almaya devam etti. Yıllar içerisinde gelişen teknolojiyle birlikte kapasiteler de hızla artarken, 1960’ların sonunda piyasaya sürülen ve devrinin en büyük makinesi olan Poclain EC1000 modeli 7,6 metreküp kova kapasitesine sahipti. 1980’lerde ise OK tarafından geliştirilen RH-300 modeli bunun üç katı daha fazla olarak 23 metreküp kova hacmine ulaşmayı başardı. Halen ekskavatörlerin kova kapasiteleri 50 metreküpün üstüne çıkmış durumda; günümüzde çalışma ağırlığı 980 ton ve shovel kova kapasitesi 52 metreküpe ulaşan ekskavatörler sahada çalışmayı sürdürüyor.

Günümüzdeki klasik ekskavatörlerin hemen hepsi aynı temel yapıya sahiptir: Merkezde bir motor, motorun tahrik ettiği hidrolik pompalar, yağ akışını kontrol eden ve yönlendiren valfler. Ancak bununla birlikte, makine üreticilerinin kendine has yeni ve farklı teknolojileri sektörde yer alan makinelerin çeşitlenmesi, böylelikle sektördeki rekabetin de canlı devamlılığını sağlamaya devam ediyor.