книги / Одноковшовые погрузчики

УДК 69.002.5 О-43

Рецензенты:

д-р техн. наук, доцент, почетный дорожник РФ, почетный транспортный строитель, действительный член Международного института строителей (CIE) Ю.Э. Васильев

(Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ));

д-р техн. наук, профессор А.В. Кочетков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Одноковшовые погрузчики : учеб.-метод. пособие / О-43 Л.Б. Белоногов, А.В. Озеров, А.С. Гришкевич, Л.В. Янковский. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.

ун-та, 2015. – 155 с.

ISBN 978-5-398-01356-6

Изложены основные сведения о классификации, устройстве и применении электроники погрузчиков. Приведены расчеты основных параметров, устойчивости, производительности и прочности узлов погрузчика при модернизации его рабочего оборудования.

Предназначено для магистрантов автодорожных факультетов вузов, обучающихся по направлениям 23.04.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы» и 23.04.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов».

УДК 69.002.5

2

1. КЛАССИФИКАЦИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ ОДНОКОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ

Одноковшовый фронтальный погрузчик (рис. 1) – универсальная самоходная спецтехника на пневмоколесной и гусеничной платформе, предназначенная:

–для разработки сыпучих и мелкокусковых строительных материалов из карьеров и штабелей;

–послойной разработки грунтов I–III категории без предварительного рыхления и в грунтах до VI категории с предварительным рыхлением с транспортировкой на небольшие расстояния с выгрузкой в отвал или автотранспортные средства;

–планировочных работ;

–производства погрузочно-разгрузочных и строительномонтажных работ с тарными и штучными грузами;

–погрузки лесоматериалов с помощью челюстного захвата. Фронтальный погрузчик способен транспортировать гру-

зы, буксировать различное оборудование на небольшие расстояния. Основным рабочим оборудованием погрузчика является ковш, закрепленный на конце подъемной стрелы. Для ряда моделей предусмотрен комплект сменного оборудования (крановые крюки, гуськи, вилы, ковши различной вместимости, вилки для одиночных грузов, захваты для бревен, снегоочистители, двухчелюстные ковши и пр.) (рис. 2).

Одноковшовые погрузчики являются машинами циклического действия, т.е. операции: заполнение ковша и подъем его в транспортное положение, передвижение к месту разгрузки, подъем ковша в положение разгрузки, поворот и разгрузка ковша, опускание ковша в транспортное положение и передвижение к месту загрузки – выполняются последовательно.

Фронтальные одноковшовые погрузчики обладают высокой мобильностью, маневренностью, производительностью и надежностью в эксплуатации. Погрузчики можно применять в промышленном, гражданском строительстве, сельском

4

Рис. 1. Одноковшовые фронтальные погрузчики: а – на базе специального колесного шасси с жесткой рамой и поворотными колесами; б – на базе гусеничного трактора: 1 – рабочий орган – ковш; 2 – механизм поворота ковша; гидроцилиндры; 3 – механизм поворота ковша; 4 – механизм поворота стрелы; 5 – шасси; 6 – портал; 7 – трактор; в – малогабаритный погрузчик: 1 – сменный рабочий орган; 2 – гидроцилиндр поворота рабочего органа; 3 – рычаг; 4 – тяга; 5 – кабина; 6 – портал; 7 – грузовая стрела; 8 – силовая установка; 9 – гидроцилиндр подъемаопускания стрелы; 10 – колеса; г – погрузчик с телескопической стрелой: 1 – ковш; 2 – кабина оператора; 3 – быстродействующее устройство для смены рабочих органов; 4 – гидроцилиндр поворота рабочих органов; 5 – выдвижная секция стрелы; 6 – основная секция стрелы; 7 – гидроцилиндр подъема-опускания стрелы; 8 – гидроцилиндр выдвижения секции стрелы; 9 – силовая установка; 10, 12 – задний и передний ведущие мосты с управляемыми колесами; 11 – жесткая рама

5

а

б

Рис. 2. Сменное рабочее и навесное оборудование одноковшных погрузчиков: а: 1 – грузовые вилы; 2 – грузовая безблочная стрела; 3 – обратная лопата экскаватора; 4 – гидробур; 5 – дорожная щетка; 6 – гидромолот; б: 1 – ковш для скальных пород с зубьями; 2 – ковш без зубьев с прямолинейной режущей кромкой; 3 – то же, с V-образ- ной режущей кромкой; 4 – скелетный ковш; 5 – грузовые вилы; 6 – бульдозерный отвал; 7 – снегоочиститель; 8 – захват для пакетов; 9 – ковш с принудительной разгрузкой; 10 – захват для длинномеров;

11 – двухчелюстной ковш; 12 – рыхлитель

6

хозяйстве, промышленности строительных материалов, лесной промышленности, на транспорте, в военном деле и др.

Одноковшовые фронтальные погрузчики классифицируют по следующим признакам:

1. По грузоподъемности Q:

•малогабаритные – Q ≤ 0,5 т (Д-456);

•легкие – Q = 0,6–2,0 т (Д-561Б; Д-442; Д-443);

•тяжелые – Q = 4,1–10,0 т (Д-584; Д-543);

•большегрузные – Q > 10,0 т.

2. По типу ходового оборудования:

•гусеничные (на базе серийных гусеничных тракторов);

•колесные (на базе серийных колесных тракторов, специальных самоходных колесных шасси);

3. По расположению рабочего органа:

•с передним (наиболее распространены);

•задним расположением рабочего органа (Д-660).

4. По типу базовой машины:

•на специальных шасси и тягачах;

•погрузочных модификациях промышленных тракторов;

•промышленных модификациях тракторов общего назна-

чения.

5. По приводу рабочего органа:

•гидравлические (наиболее распространенные);

•канатно-блочные;

•электромеханические;

•цепные.

6.По способу осуществления поворота:

• с шарнирно-сочлененной рамой;

• всеми управляемыми колесами;

• бортовым поворотом.

7.По кинематической схеме рычажной системы рабочего оборудования:

• с Z-образной схемой;

• паралелллограммной схемой;

7

• смешанной схемой. 8. По типу трансмиссии:

•с гидромеханической;

•гидрообъемной;

•механической.

2. РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННЫХ ФРОНТАЛЬНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ

Современный фронтальный погрузчик (рис. 3) почти не имеет компонентов, которых не коснулось внедрение электроники в ходе его эволюции.

Рис. 3. Современные фронтальные погрузчики (см. также с. 9)

8

Рис. 3. Окончание

Электроника играет важную роль в общем развитии машин и касается всех операций погрузчиков. Она обеспечивает улучшение показателей в таких областях, как безопасность, комфорт оператора, продуктивность, надежность и работоспособность.

С переходом производителей на производство машин с большим контролем электронными системами управление фронтальным погрузчиком значительно упростилось. Появилась возможность снизить затраты на содержание, и достижение поставленных задач стало более последовательным.

9

2.1. Применение электроники

Три основные сферы влияния электроники:

•Увеличение производительности фронтального погрузчика. Системы контроля двигателя и коробки передач уменьшают выбросы и обеспечивают плавное переключение.

•Улучшение условий работы оператора. Электроника позволяет оператору погрузчика работать продуктивнее, подстраиваясь под условия конкретных работ.

•Упрощение диагностики и обслуживания. Электронные компоненты помогают избежать серьезных поломок и уменьшить время простоя.

Вотношении производительности электронные системы помогают соответствовать все более жестким стандартам ограничения выбросов в атмосферу. Достигается это использованием точного количества топлива для конкретной задачи. Без электроники невозможно точно контролировать количество используемого топлива. Выбросы уменьшаются, а потребление снижается.

Эффективность современных двигателей намного выше, поскольку электроника четко управляет топливом, работой клапанов и т.д. Для достижения низкого выброса в современных двигателях все производители полагаются на электронику, различные производители используют разные способы.

Электронная система позволяет производителям выполнять настройку мощности и вращающего момента двигателя для максимальной топливной эффективности и дает возможность гибко управлять скоростью «простоя». Если добавить сюда еще и трансмиссию, которая тоже управляется электроникой, то не останется сомнений, что выполнение фронтальными погрузчиками многих задач возможно именно благодаря электронике (рис. 4, 5).

Благодаря электронно управляемой трансмиссии появилась возможность настройки переключения передач. Также

10