Фронтальный погрузчик представляет собой машину, предназначенную для захвата, погрузки и дальнейшей транспортировки разных материалов, проведения землеройных и карьерных работ.
В строительстве одноковшовые погрузчики используются при складировании каменных материалов и разрыхленных грунтов в бурты, осуществлении погрузки кусковых и сыпучих материалов в транспортные средства для перевозки. Кроме того, эти машины применяются при распределении материалов, необходимых в дорожном строительстве, перевалке грузов, относящихся к категории штучных, проведении планировочных, зачистных работ.
Одноковшовые фронтальные погрузчики. Особенности устройства и применения
Фронтальные погрузчики классифицируются в зависимости от типоразмера, способа поворота, типов установленного ходового и рабочего оборудования. Главным элементом последнего является пространственная стреловая конструкция. Одна ее ось закрепляется на передней части рамы погрузчика, в то время как средняя часть опирается на штоки гидроцилиндров, отвечающих за подъем и опускание стрелы. В свою очередь, гидроцилиндры опираются на раму. На конце пространственной стреловой конструкции устанавливается фронтальный ковш. Его наклон регулируется одним либо парой гидроцилиндров.
Стандартные ковши, оснащенные прямыми режущими кромками, применяются при погрузке таких материалов, как глинистые грунты, гравий, песок (с насыпной плотностью порядка 1,4-4,8 т/м^3). Иногда такие ковши оборудуются 2-хсторонней сменной режущей кромкой, которая может состоять из отдельных сегментов либо быть сплошной. Режущая кромка выполняется из износостойкой упрочненной стали, обладающей очень высоким показателем твердости. Для увеличения высоты выгрузки используются челюстные ковши, которые, к тому же, позволяют одноковшовым погрузчикам толкать и разравнивать грунт слой за слоем, осуществлять планировку поверхности, производить захват штучных и сыпучих грузов. Для управления челюстями погрузчик оборудуется дополнительными гидроцилиндрами, а также специальным гидравлическим контуром.
При работе с крупными кусками каменных материалов применяют ковши с прямой либо треугольной режущей кромкой, обладающие повышенной прочностью. Ковши повышенной вместимости (примерно в полтора-два раза больше обычных) пускают в работу при погрузке снега, торфа, всевозможных сельскохозяйственных грузов, угля, бытовых отходов, древесной щепы. В комплекте со многими современными одноковшовыми фронтальными погрузчиками идет набор сменного оборудования, включающий в себя не только всевозможные ковши, но и крановые стрелы, вилочные захваты, трубозахваты, вилы для корчевки, челюстные захваты, асфальтовые резаки, щетки для подметания и т.д. Нынешние модели погрузчиков оснащаются быстроразъемными соединениями, благодаря чему замена одного рабочего органа машины на другой происходит за минимальный период времени (всего лишь несколько минут). Это полезное приспособление монтируется между рабочим органом и консолью стрелы. Оно может приводиться в работу машинистом погрузчика вручную либо из кабины (в случае с гидравлическим управлением).
Существуют пневмоколесные и гусеничные погрузчики. Именно тип ходового оборудования во многом определяет назначение машины. Гусеничный погрузчик является отличным решением при проведении работ в тяжелых условиях, когда имеется необходимость в максимальном напорном усилии. Машины на пневмоколесном ходу обычно используются для менее тяжелых условий работы. Такие погрузчики отличаются хорошей маневренностью, которая в настоящее время является одним из главных требований, предъявляемых к рассматриваемым машинам.
Рабочий цикл одноковшового погрузчика включает в себя регулярные челночные перемещения с грузом и без него на сравнительно малые расстояния (обычно не больше тридцати метров), а также крутые развороты. Именно с этим связан тот факт, что даже незначительное сокращение промежутков времени, необходимых на такие процедуры, как трогание машины с места, поворот и торможение, способствует существенному увеличению производительности агрегата.
Во многих современных пневмоколесных погрузчиках высокая маневренность достигается благодаря наличию шарнирно-сочлененной рамы, состоящей из передней и задней рам, которые шарнирно соединяются с вертикальной осью. К передней раме крепятся рабочее оборудование, передний мост, а также гидросистема управления. Задняя рама является опорой для двигателя, заднего моста, трансмиссии и кабины машиниста. Фиксация и возможность поворота рам относительно друг друга обеспечиваются парой гидроцилиндров, которые управляются рулевой системой следящего типа. Угол излома обычно находится в пределах от 25 до 45 градусов в каждую из сторон, однако чаще всего он составляет 40 градусов.
Благодаря тому, что все колеса традиционного одноковшового погрузчика ведущие, его общая масса, а также вес перевозимого материала принимают участие в создании тягового усилия. Результатом этого становятся повышение степени заполнения ковша и увеличение скорости выполнения данной процедуры. На некоторых моделях погрузчиков кабины устанавливаются на передней полураме. За счет этого уменьшается влияние шума и вибрации силового агрегата на машиниста.
Большинство пневмоколесных машин комплектуется гидромеханической трансмиссией, состоящей из мостов, обладающих повышенной прочностью, с целиком разгруженными полуосями, дифференциалами блокируемыми либо повышенного трения. В некоторых случаях КПП оборудуется автоматической системой выбора скорости в зависимости от такого показателя как величина рабочих нагрузок. В наши дни одноковшовые погрузчики нередко оснащаются гидрообъемными трансмиссиями. Гидромотор с насосом располагаются между коробкой передач и силовой установкой. В этом случае достигается увеличение КПД, двигатель работает в оптимальном режиме, уменьшается удельный расход топлива, а также становятся лучше шумовые характеристики механизма трансмиссии.
На нынешних моделях фронтальных погрузчиков устанавливаются автоматические системы, которые снимают с машиниста заботу о ряде рутинных операций, касающихся управления рабочим процессом машины. Управление погрузчиком существенно облегчается благодаря адаптации скорости к нагрузкам, возвращению ковша в исходное положение, перераспределению гидравлических потоков, диагностике текущего состояния механизмов, наличию кнопочного переключения на низшую передачу.
Утомляемость оператора погрузчика значительно снижается за счет совмещения операций. Например, если машинист нажимает на педаль тормоза, то параллельно с началом процесса торможения происходит отключение механизма сцепления. В кабине фронтального погрузчика устанавливается подрессоренное кресло, которое можно регулировать в зависимости от массы тела и роста машиниста. Кроме того, имеется возможность регулировки положения рулевой колонки. В погрузчиках, выпускаемых в настоящее время, используется минимальное количество джойстиков (рычагов управления), обеспечиваются 2 типа наружного освещения (транспортное и рабочее), устанавливается предупредительная световая сигнализация.