Универсальные малогабаритные погрузчики фирм США
Высокая маневренность таких мини-машин и их универсальность (наличие широкого спектра сменного рабочего оборудования - до 100 видов) позволяет успешно решать проблему малой механизации труда в случаях, когда использование специализированных машин нецелесообразно. К малогабаритным землеройно-транспортным машинам относят погрузчики грузоподъемностью 1,5 т, массой до 7,4 т, с двигателем мощностью 8-60 кВт. Главные эксплуатационные особенности таких машин - это многофункциональность благодаря возможности использования быстросъемного (с механизмом фиксации) сменного рабочего оборудования и легкость перебазирования машины на другую стройплощадку.
Одним из важных факторов для успешного применения и работы мини-погрузчиков является тип системы поворота. Наиболее высокой маневренностью при прочих равных условиях обладают машины с бортовым поворотом, со всеми управляемыми колесами и с шарнирно сочлененной рамой. Эксплуатационная практика работы мини-машин во многих странах Запада показывает, что машины с бортовым поворотом имеют максимальную маневренность, а машины с шарнирно сочлененной рамой имеют лучшие показатели скорости движения и грузоподъемности. В странах Запада наблюдается примерное равенство числа моделей мини-погрузчиков с шарнирно сочлененной рамой и бортовым поворотом.
Компоновочные схемы мини-погрузчиков
Компоновочные схемы мини-машин обусловлены их малыми размерами, принятой схемой поворота, определяющей тип рамы (цельная, жесткая или шарнирно сочлененная). Наиболее удачным примером рациональной компоновки являются мини-погрузчики с бортовым поворотом: механизм поворота за счет изменения относительных скоростей вращения левых и правых колес, жесткая подвеска колес, рама, элементы которой используются не только как жесткий каркас, но и как емкости для размещения рабочей жидкости гидросистем и топлива.
Тормозные системы погрузчиков
На мини-машинах с шарнирно сочлененной рамой и гидромеханической трансмиссией тормозные системы не отличаются от обычно устанавливаемых на погрузчиках. На коробке передач располагается колодочный или дисковый тормоз с механическим приводом. Рабочие тормоза колодочного или дискового типа имеют гидропривод.
При гидрообъемной трансмиссии тормозные функции выполняет гидрообъемный привод. Для повышения надежности системы дополнительно устанавливается сухой однодисковый тормоз с гидроприводом в рабочем режиме и механическим приводом в стояночном.
На мини-погрузчиках с бортовым поворотом роль рабочих тормозов выполняет гидрообъемная трансмиссия.
Стояночные тормоза дискового, колодочного или ленточного типов с механическим приводом устанавливаются на входе в понижающий бортовой редуктор. Оригинальный стояночный тормоз штырькового типа установлен на машинах фирмы "Casе". На звездочке понижающего цепного редуктора есть отверстия, в которые может входить штырь стояночного тормоза. Привод тормоза механический.
Гидропривод рабочего оборудования погрузчика
Система гидропривода рабочего оборудования включает насос, трехсекционный гидрораспределитель, две группы исполнительных гидроцилиндров (подъема стрелы и подъема и поворота ковша), гидробак, фильтры и трубопроводы. По специальному заказу при использовании специальных рабочих органов могут устанавливаться дополнительные секции гидрораспределителя, а также дополнительные трубопроводы с выводами на стреле или на корпусе машины (для привода жестко не связанных с машиной на ручных рабочих инструментов: гидромолотки, гидротрамбовки и др.). В местах соединения трубопроводов устанавливаются быстроразъемные муфты с тем, чтобы максимально сократить время присоединения дополнительного оборудования. В случае, когда погрузочное рабочее оборудование демонтируется или не используется и блокируется, секции гидрораспределителя погрузчика переключаются на привод вновь установленного оборудования.
В качестве насоса в большинстве случаев применяются шестеренные насосы. Давлениенастройки предохранительных клапанов не превышает17-18 МПа.
Система управления мини-погрузчика
Актуальным вопросом для мини-машин является снижение уровня шума у органов слуха оператора. Эта проблема решается установкой кабины закрытого типа с хорошей звуко- и виброизоляцией пола и задней стенки. Доступ к двигателю и трансмиссии обеспечивается опрокидыванием кабины или смещением ее вперед. Звуко- и виброизоляция устанавливаются и на облицовке капота двигателя.
На машинах с шарнирно сочлененной рамой управление траекторией осуществляется рулевым колесом, связанным через рулевой механизм с гидроцилиндрами поворота. Скорость движения машины регулируется оператором переключением передач и изменением частоты вращения двигателя. Рычаг переключения передач располагается в удобной для оператора зоне слева на рулевой колонке или на полу.
Интенсивность торможения регулируется педалью с правой стороны на полу, воздействующей на гидро- или пневмопривод колодочных или дисковых тормозов.
Управление частотой вращения двигателя осуществляется педалью под правой ногой, а иногда дублируется рычагом, при помощи которого поддерживается постоянная частота вращения двигателя.
Вентиляция на рабочем месте и освещение обеспечиваются включением соответствующих электрических приборов. Контроль за работой систем двигателя и трансмиссии осуществляется по приборной доске, установленной перед оператором. На панели приборов располагаются счетчик часов работы, амперметр, указатель давления масла двигателя, указатель температуры воды или масла в двигателе, указатель уровня топлива в баке, указатель загрязненности фильтра гидросистемы. В настоящее время большинство стрелочных приборов заменяются контрольными лампами предельного состояния.
Системы управления трансмиссией различаются числом педалей, их расположением, наличием дополнительных рычагов.
Существуют две конкурирующие системы управления движением: одной рукоятью и двумя рычагами. Например, на моделях мини-погрузчиков фирмы "Gehl" (США) (см. рис. 1) и "Case" (Великобритания) управление двумя гидрообъемными трансмиссиями бортов сосредоточено в одном рычаге слева, а во втором - справа от оператора управления рабочими органами.
Ряд фирм, в том числе ведущая по производству мини-погрузчиков фирма "Clark Equipment Co" (США), отдают предпочтение системе управления, в которой каждая из гидрообъемных передач ходовой системы управляется отдельным рычагом. Рычаги установлены справа и слева от оператора и имеют механизм, возвращающий рычаги в нейтральное положение.
Рабочие органы управляются педалями, у которых нейтральное положение соответствует среднему положению педали. Для подъема стрелы и запрокидывания ковша необходимо нажать на верхнюю часть педали, для опускания и опрокидывания ковша - на нижнюю.
Рабочее оборудование мини-машин
Рабочее оборудование машин с бортовым поворотом и шарнирно сочлененной рамой аналогично по составу и включает сменный рабочий орган, суппорт, механизм подъема и опускания и поворота рабочего органа, гидропривод. Механизм подъема рабочего органа у большинства мини-машин устроен одинаково. На портале шарнирно закреплена стрела, которую с помощью двух гидроцилиндров можно поворачивать в вертикальной плоскости относительно неподвижной оси на угол 75-90°. На противоположном конце стрелы шарнирно закреплен рабочий орган. Ось подвески стрелы для машин с бортовым поворотом расположена сзади водителя. На погрузчиках фирмы "Clark Equipment Co" передние участки стрелы выполнены криволинейными, огибающими профиль передних колес для приближения шарниров крепления ковша к оси передних колес, что позволяет увеличить выглубляющее усилие на кромке ковша, определяемое устойчивостью машины. Для поворота стрелы применяются два гидроцилиндра, расположенные под лонжеронами стрелы и соединенные шарнирно одним концом с основанием стоек портала, другим - со стрелой в месте ее изгиба.
В последнее время фирмами США выпускаются погрузчики, у которых стрела закреплена на подвижной оси, установленной на дополнительном четырехзвенном механизме, закрепленном на раме машины. Такая конструкция позволяет увеличить высоту подъема рабочего органа и спрямить его траекторию в процессе подъема, уменьшая вылет стрелы, ограничивающий грузоподъемность машины, как, например, на модели 345 фирмы "Owatonna", модели 445 фирмы "Sperry New Holland" (США). Механизм поворота суппорта рабочего органа на большинстве погрузчиков включает два гидроцилиндра, соединенные шарнирно одним концом со стрелой, другим - с ковшом или иным рабочим органом. Ковш при подъеме запрокидывается, поворачиваясь на тот же угол, что и стрела (модели машин фирмы "Clark Equipment Co"). На машинах грузоподъемностью до 700 кг той же фирмы поворот суппорта производится одним центрально расположенным цилиндром.
На небольших моделях фирмы "Clark Equipment Co" механизм выравнивания отсутствует (на машинах грузоподъемностью до 700 кг). На моделях 800 и 900 этой фирмы стабильное угловое положение рабочего органа поддерживается автоматической подачей рабочей жидкости в гидроцилиндры поворота суппорта от специального гидрораспределителя со следящей системой.
Сменные рабочие органы могут навешиваться на стрелу или непосредственно на раму мини-погрузчика.
Экскавационное оборудование предназначено для разработки котлованов под фундаменты зданий, траншей. Для работы вблизи зданий, сооружений и в стесненных условиях предусмотрена возможность поперечного смещения стрелы до 1,1 м относительно продольной оси машины. В состав экскавационного оборудования, кроме стрелы, рукояти и ковша обратной лопаты, входит специальный суппорт с двумя опорами и поперечными направляющими для перемещения стрелы.
Ковш с боковой разгрузкой
Его применяют в особо стесненных условиях строительства, повышая производительность работ на 15%, при этом машина работает челночным способом.
Ковшом вместимостью до 0,8 м3 оборудуют машины грузоподъемностью 1,5-2 т.
Дорожная фреза
Фрезу для холодного фрезерования асфальтобетонных покрытий монтируют на стреле погрузчика. Демонтаж и замена фрезы на другое оборудование выполняется рабочим за 3-5 мин.
Фреза, установленная на мини-машине массой 2300 кг с двигателем мощностью 32 кВт (модель 4610 фирмы "Gehl"), может обработать полосу покрытия шириной 100-400 мм при глубине фрезерования до 120 мм. Производительность фрезы при обработке полосы покрытия дороги шириной 300 мм и глубине фрезерования 50 мм - около 700 м2 поверхности покрытия за 8 ч работы.
Фреза, монтируемая на погрузчике массой 1670 кг с двигателем мощностью 25 кВт (модель 3610 фирмы "Gehl"), имеет рабочую ширину обрабатываемой полосы 200 мм, смещение вдоль рамы 500 мм, производительность при глубине фрезерования до 130 мм составляет 300 м2 за 8 ч работы.
Траншеекопатель
С его помощью разрабатываются траншеи глубиной до 1,2 м и шириной до 0,25 м для прокладки трубопроводов небольших размеров и кабелей. Траншеекопателями с указанными параметрами оснащают машины с двигателем мощностью 30-45 кВт, применяют их часто и на погрузчиках больших типоразмеров. Для рытья траншей в тяжелых условиях предусмотрены специальные резцы.
Отвал для чистки тротуаров и улиц от снега
Такой отвал в зависимости от типоразмера машин имеет ширину от 1100 мм (для машины массой 1,1 т) до 2000 мм (для машины 3,2 т), высоту до 700 мм. С помощью гидропривода отвал можно поворачивать в левую или правую сторону.
Буровое оборудование
Оно предназначено для бурения ям под столбы, для обустройства автомобильных дорог. Буровое оборудование устанавливается на мини-погрузчиках массой 1-3 т с мощностью двигателя 15-45 кВт.
В зависимости от типоразмера машины диаметр бура 150-600 мм, глубина бурения до 1270 мм. Применяя специальный удлинитель, можно увеличить глубину бурения до 1625 мм. Гидравлический реверсивный привод (гидромотор с редуктором) бура создает крутящий момент 500-2000 Н•м при частоте вращения 200-70 мин-1.
Евгений МАРГАЙЛИК
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 18 за 1998 год в рубрике del - техника
