Появление первых строительных механизмов

Ручной инструмент применялся и в более поздние периоды, вплоть до конца XIX в. Так, в 1875 г. С. Протопоповым была взята привилегия на ручной прудоочистительный снаряд с шарнирной рукоятью и катком для более легкого перемещения черпака по дну.
Черпак на рукояти, подвешенной к треноге, и приспособления для рыхления грунта с опорой на корпус лодки были уже более совершенными инструментами .по сравнению с древним черпаком. Но они все еще приводились в движение непосредственно руками человека, а в качестве передаточного механизма в них использовался все тот же рычаг.
В ручных рычажных инструментах были заложены основные части будущего рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов: лопата — ковш; рычаг — рукоять; точка опоры на борту лодки и балка—консоль- стрела.
Между ручньгми рычажными инструментами и одноковшовыми экскаваторами типа лопаты существовала переходная форма в виде «ручных экскаваторов». Ручной экскаватор имел сравнительно длинную рукоять, для работы с которой над водой сооружались специальные подмости.
Ручные экскаваторы — рычажные лопаты впоследствии были снабжены вспомогательными устройствами — шарнирами (колено) или натягивающими тросами; положившими начало развития рабочего оборудования рычажных одноковшовых экскаваторов — машин типа прямой и обратной лопат.
Углубление рек производилось в средние века не только с помощью инструментов, но и простейших канатно-скребковых снарядов. Некоторые из таких снарядов (например, механизм, приводимый в книге Д. Бессона в 1578 г.) представляли собой канатно-скребковое устройство, служившее только для перемещения грунта (камней) по дну реки (водоема) без подъема его наверх.
Одной из первых машин, в которой были использованы принципы работы ручных рычажных инструментов, является плавающая рычажная машина, описанная в 1420 г. в рукописи Фонтана. Эта машина, в проекте которой были заложены основные принципы работы современного одноковшового экскаватора—подъем, опускание и поворот (в вертикальной плоскости) рукояти с ковш,ом, — не получила признания и осталась лишь в проекте.
Один из первых одноковшовых экскаваторов был создан в начале 16 в. Это была машина с ручным приводом и гибкой связью ковша, запроектированная Леонардо да Винчи в 1500—1514 гг. и предназначенная для подводного черпания грунта . Управление ковшом 0существлялось при помощи двух тросов и двух лебедок. Трос от ворота к ковшу служил для экскавации и являлся главным, или тяговым, тросом, а трос от ворота — для подъема ковша, наполненного грунтом. Этот принцип работы сохранен и в современных экскаваторах с оборудованием драглайна, где также имеются тросы тяговой и подъемный, приводимые в движение двумя рабочими барабанами. Применение в современных моделях экскаваторов-драглайнов стрелы лишь увеличило высоту подъема ковша с грунтом, которая в машине Леонардо да Винчи ограничивалась высотой расположения барабана у ворота .
Несмотря на то, что в проекте Леонардо да Винчи гениально была решена кинематическая схема и дано вполне удовлетворительное конструктивное решение экскаватора с оборудованием драглайна, это решение было осуществлено ;в паровых одноковшовых экскаваторах лишь в 1904—1905 гг. При этом экскаватор с оборудованием драглайна рассматривался некоторыми авторами как развитие обыкновенного скрепера-волокуши в механизированный скрепер, а не как осуществление идеи Леонардо да Винчи на новой технической основе. Существенным отличием современных драглайнов является применение поворотной платформы, однако это отличие не относится к принципиальной схеме действия рабочего оборудования в одной плоскости — отделению и подъему забранного грунта. В этой части ничего принципиально нового по сравнению с экскаватором Леонардо да Винчи в, современных экскаваторах с оборудованием драглайна нет.
Леонардо да Винчи является автором и первого ковша драглайна, который по своей конструкции не отличается от ковша, предложенного в 1904 г. американцем Пэдж (Чикаго).