Конструктивные особенности современных колёсных фронтальных погрузчиков

Колёсный фронтальный погрузчик, оснащенный ковшом, относится к типу спецтехники высокой востребованности. Его ценят за многофункциональность. Данная спецтехника широко используется на погрузочно-разгрузочных работах, вне зависимости от вида груза: штабелированный, кусковой или сыпучий.

Кроме этого, возможна аренда фронтального погрузчика для выполнения земляных, дорожных или карьерных работ. Для увеличения функциональности он может оборудоваться сменными рабочими органами: вильчатыми или челюстными захватами, крановым крюком.

Большинство фронтальных погрузчиков имеют ковши емкостью от 0,1 до 20,0 м3, мощность двигателя 10 – 700 кВт, высоту подъема груза 2,5 – 4 м, транспортные скорости до 12 км/ч для гусеничных и до 50 км/ч для колесных машин. Но это далеко не предел.

LeTorneau L-2350, с двигателем мощностью 2300 л.с. и ковшом объемом 53 куб. ярда (около 48 м3), входящий в пятерку самых крупных погрузчиков мира, способен поднять 75 т породы на высоту 13,7 м.

Оформляя прокат фронтального погрузчика, следует учитывать, что на степень заполнения ковша влияют два показателя: ширина зева и угол запрокидывания. Первый определяется мощностью машины. Второй зависит от размеров гидроцилиндров и типа поворотного механизма (Z или H), и находится в диапазоне 34º – 53º. Z-образный механизм обеспечивает более мощное усилие отрыва, а Н-образный увеличивает угол запрокидывания.

Фронтальный погрузчик – это машина не обязательно отечественного производства. Значительную часть рынка погрузочной техники занимают импортные модели, которые используются, в основном, в мегаполисах и крупных аграрных компаниях. Ведущими производителями являются «Дормаш», «ЧСДМ», ЧТЗ-Уралтрак и «Петербургский тракторный завод» (Россия), Амкодор (Белоруссия). Среди зарубежных моделей можно арендовать фронтальный погрузчик Hitachi, Komatsu (Япония), Dressta (Польша), Volvo (Швеция), Caterpillar (США), Liebherr (Германия), Manitou (Франция), Fiat-Hitachi (Италия) и т.д. В последние годы рынок завоевали китайские фирмы: XCMG, SDLG, Longgong, Changlin, LiuGong, Foton, Yutong, Cheng Gong и другие.

Перевозка груза на небольшие расстояния также входит в перечень освоенных фронтальным погрузчиком технических операций. Он покорил коммунальщиков, исполнителей земляных работ, строителей и сельхозпроизводителей. Российские машиностроители оказались перед фактом необходимости разработки собственных моделей колёсного фронтального погрузчика. А пока существенную долю отечественного рынка охватили зарубежные производители универсальной спецтехники.

Классификация фронтальных погрузчиков

По базовой машине:

• На серийных тракторах общего назначения. Отличаются невысокой стоимостью, но в эксплуатации не слишком удобны и эффективны.
• На погрузочных модификациях тракторов общего назначения. Имеют более высокий уровень эффективности по сравнению с первой группой. Количество ведущих колес – как у базовой машины.
• На специально разработанных шасси. Это оптимальный вариант для желающих снять фронтальный погрузчик. Отвечают всем требованиям по мощности, производительности, условиям труда и безопасности. Все колеса ведущие.

По типу движителя:

• Колесные – наиболее распространенные.
• Гусеничные – для работы в особых условиях (слабые грунты, вечная мерзлота, горячие шлаки).

По типу трансмиссии:

• Гидромеханическая. Основная на машинах средней и большой грузоподъемности. Позволяет в автоматическом режиме в зависимости от внешнего сопротивления регулировать скорость и напорное усилие.
• Гидрообъемная. Для малых и средних погрузчиков. Позволяет экономить энергию, улучшает условия труда, обеспечивает свободу компоновки.
• Электрическая. Дорогостоящая из-за наличия медных деталей. Применяется на особо крупной технике.
• Механическая. Малоэффективна, используется на старых моделях. Требует постоянного ручного переключения передач, из-за чего не полностью используется мощность, теряется время, увеличивается утомляемость машиниста.

По расположению двигателя:

• заднее; преимущественное, двигатель работает как противовес и не закрывает рабочую зону;
• переднее; используется в установках на базе серийных тракторов.

По способу выполнения поворота:

• С шарнирно-сочлененной рамой. Наиболее распространенная. Долговечная, обеспечивает хороший обзор и маневренность, позволяет унифицировать мосты.
• С управляемой парой колес. На старых моделях и на серийных тракторах.
• Со всеми управляемыми колесами. Только для гусеничных шасси (на колесных приводит к повышенному износу протектора). Повышает маневренность.

По кинематической схеме рычажной системы рабочего оборудования:

• перекрестная - лучшая и самая распространенная, обеспечивает оптимальные силовые и скоростные характеристики;
• параллелограммная;
• смешанная.

Вторая и третья схемы устанавливаются в тех случаях, когда использование первой невозможно.

Претендент на звание «Погрузчик XXI века»

Компания Llebherr – общепризнанный лидер по созданию машин нового поколения. Её продукция успешно сочетает самые ценные характеристики: бюджетное владение, высокую производительность, истинное немецкое качество и комфортную эксплуатацию. Погрузчик Llebherr L 586 XROWER – яркий представитель наиболее популярной серии колёсных фронтальных погрузчиков.

Разрабатывалась как инновационная концептуальная модель. Её отличает характерная трансмиссия, отличающаяся от традиционной разветвлением мощности. Погрузчик весит 33700 кг. Мощность силового агрегата составляет 263 кВт или 358 л. с. Двигатель соответствует стандартным нормам Tier 4 Final. По мнению разработчиков, технические характеристики машины во многом опережают запросы времени и, безусловно, является достойным представителем спецтехники будущего.

Повышенную прочность новой спецтехники обеспечивает усовершенствованная конструкция осей. За счёт модернизированного подъёмного механизма погрузчик получил увеличенное усилие отрыва, которое составляет 260 кН. Колёсный фронтальный погрузчик L 586 XPOWER предназначен для перевозки всех видов грузов.

Производитель предлагает ковши различного объёма в зависимости от индивидуальных пожеланий покупателя. Компания Llebherr устанавливает на новую спецтехнику двигатели собственного производства. Этим объясняется факт особой надёжности выпускаемых фронтальных погрузчиков, карьерных самосвалов, автомобильных и контейнерных кранов.

Погрузчик «по заказу» от John Deere

При создании нового колёсного фронтального погрузчика в John Deere использовали обратный подход, руководствуясь мнением владельцев и прямых эксплуатантов спецтехники. Наиболее интересные и перспективные идеи были воплощены в новой модели погрузчика John Deere 844K-II. На выходе получилась сверхмощная конструкция, способная к высокопроизводительному решению большинства типов задач во всех отраслях экономики, включая строительную.

К этому располагают усиленные мосты, оснащённые планетарным редуктором, усовершенствованная система автоблокировки дифференциалов, расширенный контроля скольжения колёс передней оси. Устойчивость фронтальному погрузчику придают низкопрофильные шины Bridgestone 875/65 R 29, ширина колеи которых составляет 2,44. Специально для данной версии была смоделирована кабина ROPS. Её каркасу не страшны повышенные нагрузки вплоть до 40 тонн. Максимальная грузоподъёмность погрузчика не превышает 21,6 тонн при общем весе машины 34 тонны. При этом, объём основного ковша равен 5,5 м куб.

За скорость движения колёсного погрузчика в качестве опциональной системы отвечает пятискоростная электронная адаптивная трансмиссия SmartShift, которая обеспечивает плавное переключение скоростей. Все показатели движения и сопутствующей нагрузки выводятся на дисплей. Заказчик может повлиять на выбор способа управления: джойстик или руль. Работа многодисковых тормозов страхуется стояночным тормозом, выполненным по способу пружинной активации.

Идеи из Поднебесной

Наиболее крупная модель среди фронтальных колёсных погрузчиков большой грузоподъёмности разработана специалистами китайского концерна Xuzhou Construction Machinery Group Inc. Снаряжённая масса XCMG LW1200K составляет 48 тыс. кг при грузоподъёмности в 12 тыс. кг. Объём стандартного ковша достигает 6,5 м куб. и это не предел.

Максимальная высота выгрузки равна 38,45 м. Несмотря на позиционируемые производителем широкие области применения, китайская спецтехника отлично зарекомендовала себя на строительных площадках. Погрузка-выгрузка, а также транспортировка всех видов сыпучих грузов: щебня, камня, грунта и песка, перенос негабаритного груза и строительного мусора, – делает из новой спецтехники поистине универсальную машину.

Кроме того, дополнительное навесное оборудование позволяет выполнять наиболее востребованные технические операции: планировка территории, выравнивание участка, прокладка траншей, формирование отвалов. Колёсный фронтальный погрузчик XCMG LW1200K относится к классу крупногабаритной спецтехники, которая имеет свои особенности в техобслуживании.

В частности, для облегчения доступа к двигателю, производитель оснастил даже не дополнительным люком, а самой настоящей дверью. Таким образом, осмотр, замена и обслуживание всех деталей и комплектующих, расположенных в подкапотном пространстве погрузчика, осуществляется без каких-либо затруднений. Это экономит время и существенно сокращает период возможного простоя.

Каким методом выполняются поворотные движения?

Наибольшей популярностью при аренде фронтальных погрузчиков пользуются модели, которые имеют шарнирно-сочлененную раму. Они эффективны, обеспечивают максимальный обзор водителю, обладают высокой маневренностью и производительностью. Такая техника отличается надежностью и долговечностью. Помимо этого, есть возможность производить унификацию мостов.

Востребованы и фронтальные погрузчики, оснащенные полностью управляемыми колесами. Однако такое преимущество характерно лишь для агрегатов, передвигающихся посредством гусеничных шасси. В моделях же с колесной базой такая функция отсутствует, так как способствует скорому износу протектора. Из плюсов можно выделить высокую маневренность, что позволяет работать в особо стесненных условиях.

Существуют погрузчики, оборудованные лишь парой управляемых колес. Такой функцией обладают, как правило, устаревшие модели или агрегаты, монтируемые на базе серийных тракторов. 

Месторасположение двигателя
Здесь существует два типа погрузчиков – с передним и задним расположением движка. Первый вариант характерен для моделей, базирующихся на серийных тракторах. Во втором случае имеется преимущество – функционируя, движок не заслоняет оператору обзор, а также выступает в качестве противовеса всей конструкции погрузчика.

Кинематическая схема рычажной системы
Самой распространенной и эффективной на сегодня считается перекрестная кинетическая схема. Она способна обеспечить оптимальное соотношение скоростных и силовых характеристик. Также существуют смешанная и параллелограммная кинетические схемы. Ими оборудуются рычажные системы в том случае, если установка перекрестной не представляется возможной.

Представленная выше спецтехника определяет тенденцию развития современного мирового машиностроения. Очевидно, что производитель, прежде всего, ориентируется не только на запросы потребителя. Принимается во внимание тенденция к сохранению окружающей среды.

Уделяется немалое внимание эргономике рабочего места оператора: комфорт, удобство, соответствие нормам безопасности и охраны труда. Наиболее важным становится информационный аспект. Очевидно, что внедрение электронных и автоматических систем управления неизбежно. Это является лишь вопросом времени.