Máy đào

Máy xúc, còn gọi là máy đào, là một loại máy móc cơ giới sử dụng đa năng, chủ yếu dùng trong xây dựng, khai khoáng. Máy xúc là một loại máy đào một gầu, có thể coi là "xẻng máy", dùng một cơ cấu tay cần gắn liền với gầu đào, thực hiện thao tác đào, xúc, múc, đổ đất đá rời hay liền thổ và các loại khoáng sản, vật liệu xây dựng rời (có thể vận chuyển trong cự ly ngắn hoặc rất ngắn). Trong xây dựng, máy xúc là một loại máy xây dựng chính trong công tác đất, ngoài ra nó còn tham gia vào các công tác giải phóng mặt bằng, phá dỡ công trình, bốc xếp vận chuyển vật liệu.
Máy xúc là loại thiết bị nặng gồm có một tay cần, gầu đào và ca-bin gắn trên một mâm quay.
""Máy xúc là một máy đào cơ giới (power-driven). Các loại chính của máy xúc được sử dụng trong hoạt động vận chuyển đất bao gồm máy xúc thủy lực và các thành viên của gia đình xẻng máy vận hành bằng cáp (như: máy xúc gầu thuận, máy đào gầu dây (gầu quăng), máy cuốc, và máy đào gầu ngoạm). Máy ủi, máy xúc lật, và máy cạp cũng có thể phục vụ như là máy đào"."
Phân loại.
Theo nguyên lý làm việc.
Có thể phân chia máy đào thành 2 nhóm chính: 
Máy xúc gầu nghịch.
Công dụng.
Máy xúc (đào) gầu nghịch được dùng phổ biến trong xây dựng. Máy xúc gầu nghịch thường dùng để đào các hố móng sâu hơn vị trí nền đất tự nhiên, máy làm việc hiệu quả khi đứng một chỗ đào đất đổ đống trên bờ hay đổ lên phương tiện vận chuyển phổ thông là ô tô tải. Do khi bắt đầu đào máy xúc nghịch phải tiếp đất ở vị trí xa trọng tâm máy nhất, khác với máy xúc gầu thuận bắt đầu đào ở vị trí gần máy nhất, cho nên máy đào gầu nghịch thường có dung tích gầu không lớn, nhỏ hơn nhiều so với máy đào gầu thuận cùng công suất. Tuy nhiên, máy đào gầu nghịch không chỉ dùng để đào hố sâu hơn mặt bằng máy đứng mà chúng còn có thể đào đất ở độ cao lớn hơn cao trình máy đứng, tương tự như chức năng của máy đào gầu thuận (thường gặp khi đào đất tầng hầm trong Công nghệ thi công Top-down nhà nhiều tầng). Loại máy xúc nghịch phổ biến dùng trong xây dựng có dung tích gầu trong khoảng 0,15-0,5 m³. Các loại máy xúc gầu nghịch điều khiển bằng thủy lực được sử dụng rộng rãi hơn loại điều khiển bằng cáp và có thể có dung tích gầu đào tới 3,3 m³. Tuy khối tích gầu đào phân bố trong rải giá trị nhỏ, hơn nhiều máy xúc gầu thuận, nhưng máy xúc gầu nghịch lại có thể làm việc đa năng hơn máy đào gầu thuận. Do khi công tác đứng cao hơn vị trí công tác (trên bờ) nên không phải làm đường công vụ cho máy xuống vị trí công tác như máy đào gầu thuận. Đồng thời do có cấu tạo gầu đào thuận lợi cho việc tạo điểm tựa cho máy, (cần và gầu khoan như một chân càng vững chắc thứ 5, ngoài hệ 4 bánh lốp hay bánh xích), giúp cho máy có thể làm việc trên mọi địa hình. Khi gặp sự cố như mất thăng bằng, lật máy xuống hố đào hay sa lầy, thì có thể dùng cần gầu đào làm chân trụ chống đỡ để tự thân máy giải cứu cho máy. Máy xúc gầu nghịch loại bánh xích còn có thể hoạt động trên mọi địa hình cả ở trên nền đất yếu.
Thông số cơ bản.
Các thông số trên là đặc trưng cho khả năng làm việc cho phép của máy đào gầu nghịch. Khi làm việc, hình dạng hố đào cùng các thông số công trình đất yêu cầu tương ứng, còn phụ thuộc vào biện pháp thi công: nếu là đào mở tự nhiên (vát ta-luy) thì thành hố đào phía máy đứng phải để vát với góc độ dốc cho phép (α) tương ứng với từng loại đất và cấp đất (trong hình vẽ α = A).
Đào đất bằng máy đào gầu nghịch.
Máy xúc gầu nghịch có thể làm việc với 2 sơ đồ đào, gần giống như máy xúc gầu thuận, là:
Dung tích gầu đào của máy đào gầu nghịch thường nhỏ, bằng khoảng nửa so với máy đào gầu thuận cùng công suất động cơ. Đối với máy đào gầu thuận, thì xe ô tô tải hợp lý có dung tích thùng xe chứa được từ 3-5 gầu đào thuận. Sự phối hợp về mặt dung tích giữa máy đào gầu nghịch với xe ô tô tải hợp lý là xe tải nên chọn là loại có dung tích thùng xe chứa được khoảng từ 6-9 gầu đào của máy đào gầu nghịch.
Năng suất của máy đào gầu nghịch có thể được ước tính (với đơn vị tính là: "m³ đất xới rời tơi xốp/8 giờ") theo công thức:
Trong đó:
Khi tính năng suất theo khối lượng đất liền thổ được đào đi (đơn vị tính là "m³ đất liền thổ/Ca công tác"), thì công thức tính năng suất phải được chuyển đổ với hệ số độ tơi ban đầu của đất đào, như sau:
Có thể quy đổi số chu kỳ đào-đổ trong mỗi giờ như sau: (SChuKỳ*KĐộSâu-GócQuay) = 3600/Tck
Bảng 1. Hệ số đầy gầu của máy đào, KĐầyGầu. 
Bảng 2. Số chu kỳ công tác (đào-đổ) tiêu chuẩn trong mỗi giờ công tác của máy đào gầu nghịch cơ cấu thủy lực, SChuKỳ.
Bảng 3. Hệ số ảnh hưởng, của độ sâu đào và góc quay máy từ nơi đào đến nơi đổ, tới năng suất của máy đào gầu nghịch, KĐộSâu-GócQuay.
Máy xúc gầu thuận.
Công dụng.
Máy xúc gầu thuận ít dùng trong xây dựng nhà cửa dân dụng (loại công trình thường có hố móng thấp hơn nền đất tự nhiên), nhưng lại dùng chủ yếu trong xây dựng công trình hạ tầng lớn (như công trình thủy điện...) và trong khai thác mỏ đặc biệt là các mỏ lộ thiên. Do máy đào gầu thuận có cơ cấu tay gầu đào chỉ thích hợp cho việc đào đất đá ở độ cao lớn hơn độ cao máy đứng. Việc cho máy đào gầu thuận đào thấp hơn độ cao máy là rất kém hiệu quả (năng suất rất thấp). Khi đào các hố móng thấp hơn máy đào, thì máy đào gầu thuận phải tự đào đường xuống cho bản thân máy và cho ô tô tải chở đất, lúc đó máy đào gầu thuận làm việc không hiệu quả nhưng bắt buộc phải thực hiện. Hoặc để hiệu quả, phải tạo đường dốc công vụ ban đầu để cho máy đào và ô tô xuống được hố đào bằng một phương tiện đào khác như máy ủi... Ngoài ra, trong trường hợp máy đào gầu thuận đào các hố đào sâu, phải đảm bảo mặt bằng tại vị trí máy công tác luôn được khô ráo (bằng các biện pháp tiêu thoát nước mặt trong hố đào). Nếu thoát nước không tốt, mưa ngập máy, máy đào gầu thuận không làm việc được.
Máy đào gầu thuận làm việc hiệu quả khi đào đất đá ở vùng đồi núi, địa hình không bằng phẳng, thuận lợi cho việc bố trí máy đào đứng thấp hơn khối đất cần đào. Máy đào gầu thuận thích hợp cho việc đào đất đổ lên phương tiện vận chuyển đi xa như ô tô tải. Do trong mỗi thao tác đào, máy đào gầu thuận bắt đầu đào từ vị trí cánh tay đòn gần máy nhất, nên lực đào khỏe. Do vậy gầu đào của máy đào gầu thuận thường lớn hơn nhiều máy đào gầu nghịch, đồng thời năng suất cũng cao hơn rất nhiều.
Đào đất bằng máy đào gầu thuận.
Máy đào gầu thuận có thể công tác theo hai loại sơ đồ sau:
Sự phối hợp về mặt dung tích giữa máy đào gầu thuận với xe ô tô tải hợp lý là xe tải là loại có dung tích thùng xe chứa được từ 3-5 gầu đào của máy đào gầu thuận. Nếu xe chỉ chứa được 1-2 gầu là xe bé so với gầu, đất đổ từ gầu dễ bị rơi vãi ra ngoài. Còn nếu xe được chọn là loại chứa được từ 6-8 gầu trở lên thì lại quá lớn, xe phải chờ đợi lâu mới đầy thùng làm giảm năng suất vận chuyển.
Năng suất của máy đào gầu thuận có thể được ước tính (với đơn vị tính là: "m³ đất xới rời tơi xốp/8 giờ") theo công thức:
Trong đó:
Khi tính năng suất theo khối lượng đất liền thổ được đào đi (đơn vị tính là "m³ đất liền thổ/Ca công tác"), thì công thức tính năng suất phải được chuyển đổ với hệ số độ tơi ban đầu của đất đào, như sau:
Có thể quy đổi số chu kỳ đào-đổ trong mỗi giờ như sau: (SChuKỳ*KGócQuay) = 3600/Tck
Bảng 4. Số chu kỳ công tác (đào-đổ) tiêu chuẩn trong mỗi giờ công tác của máy đào gầu thuận cơ cấu thủy lực, SChuKỳ. 
Bảng 5. Hệ số ảnh hưởng, của góc quay máy từ nơi đào đến nơi đổ, tới năng suất của máy đào gầu thuận, KGócQuay.