книги / Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. Дорожные катки и одноковшовые погрузчики

рабочим оборудованием являются опрокидные ковши для черпания и погрузки материалов различной вместимости: нормальной (для материалов плотностью 1,4–1,9 т/м3), увеличенной (до 1,4 т/м3) и уменьшенной (1,9– 2,5 т/м3). Погрузчики с двухчелюстными ковшами выполняют как погрузочные, так и бульдозерные (т.е. разработку и перемещение грунта) работы, так как неподвижная часть такого ковша представляет собой отвал бульдозера.

Погрузочное оборудование имеет три модификации: фронтальное, перекидное, полуповоротное. Фронтальным оборудованием можно разгружать материал только со стороны его разработки, полуповоротное обеспечивает и боковую разгрузку. Перекидной тип погрузочного оборудования позволяет вести разгрузку назад.

В настоящее время более распространены строительные фронтальные погрузчики с объемным гидроприводом рабочего оборудования.

Материалы зачерпываются двумя способами: раздельным и совмещенным (рис. 4.2).

а

б

в

Рис. 4.2. Способы зачерпывания материала одноковшовым погрузчиком: а – раздельный; б – совмещенный; в – ступен- чато-совмещенный

91

При раздельном способе зачерпывания с однократным внедрением вначале под действием напорного усилия машины ковш внедряют до упора задней его стенки в материал и остановки погрузчика. Затем ковш поворачивают и поднимают стрелой. Этот простой способ применяется на легких сыпучих материалах и обеспечивает коэффициент наполнения Kн = 1…1,2. Тяжелые материалы набирать этим способом нецелесообразно, так как в них однократное внедрение на глубину ковша практически невозможно из-за недостаточности напорного усилия.

При совмещенном способе ковш вначале внедряют в штабель на небольшую глубину (0,3 глубины ковша), затем включают механизм поворота

иподъема ковша при одновременном поступательном движении машины. Совмещение движений напора, поворота и подъема сокращает время набора; оно более экономично с энергетической точки зрения. Однако этот способ возможен только при автоматизированном управлении ковшом и стрелой. В традиционных погрузчиках с ручным управлением трудно добиться полного совмещения всех операций. На практике это приводит к ступенча- то-совмещенному движению.

Всовременных конструкциях погрузчиков имеются приводы как на передние, так и на задние оси.

Ковш погрузчика подвешивают на специальной рычажной системе, управление которой осуществляется через гидроцилиндры.

По типу ходового устройства они могут быть пневмоколесными и гусеничными. Первые имеют большие транспортные скорости, не разрушают поверхности дорог и площадок складов. Вторые позволяют развивать в 1,2– 1,5 раза большее, чем у колесных, усилие при внедрении в грунт силой тяги, а также обладают большой маневренностью вследствие возможности разворота на месте, что сокращает продолжительность цикла на 8–25 %

иповышает производительность на 20–30 %. В качестве базовых машин для погрузчиков применяют специальные пневмоколесные шасси, промышленные тракторы погрузочных модификаций или тракторы общего назначения.

Одноковшовые фронтальные погрузчики на пневмоколесном ходу используют также при производстве земляных работ вместо экскаваторов, особенно на открытых горных разработках. Это стало возможным благодаря ряду преимуществ погрузчиков по сравнению с одноковшовыми экскаваторами:

– большая вместимость ковша при малой собственной массе (в 6–8 раз меньше массы экскаватора при равной вместимости ковша);

92

–высокая скорость передвижения, значительно превышающая скорость перемещения экскаватора; высокая маневренность, позволяющая проводить работы в стесненных условиях, недоступных экскаватору;

–возможность транспортировать грунт на небольшие расстояния со скоростью, соответствующей автомобилю-самосвалу.

Колесные погрузчики имеют массу 0,3...85 т, вместимость ковша 0,05...35 м3 и более, мощность 6...500 кВт и более. Их производительность в 2,5...3,0 раза выше, чем у одноковшовых экскаваторов такой же массы. У погрузчиков в 2...3 раза меньше высота копания, чем у одноковшовых экскаваторов, и очень маленький радиус действия, требующий подъезда почти вплотную к забою.

Фронтальный погрузчик (рис. 4.3) обеспечивает разгрузку ковша со стороны разрабатываемого материала. Он состоит из пневмоколесного трактора с шарнирно-сочлененной рамой и ковша 1, укрепленного на стреле 4 и управляемого рычажными механизмами 2, 3 с помощью гидроцилиндров 5 двухстороннего действия. Стрелу поднимают и опускают двумя гидроцилиндрами 6. Рычажная система обеспечивает постоянное положение заполненного ковша при его подъеме, что исключает потери загруженного материала.

а

Рис. 4.3. Одноковшовый фронтальный погрузчик (а) и схема его рычажно-гидравлической системы управления (б): 1 – ковш; 2, 3 – рычажные механизмы; 4 – стрела; 5, 6 – гидроцилиндры

93

Полуповоротные погрузчики (рис. 4.4) в отличие от фронтальных могут обеспечивать разгрузку как впереди, так и сбоку при угле поворота от продольной оси до 90° (рис. 4.4, в). Поворотная платформа 1 с рабочим оборудованием погрузчика опирается на раму 3 машины через опорно-поворотное устройство 2. Вращательное движение поворотной платформы (рис. 4.4, б) осуществляется с помощью двух горизонтально расположенных гидроцилиндров 4, цепи 5 и звездочки 6. Такая конструкция погрузчика позволяет сократить время на развороты и дает возможность применять их в стесненных условиях. Рабочий цикл полуповоротного погрузчика отличается от рабочего цикла фронтального погрузчика тем, что в нем отсутствуют операции на дополнительные развороты машины. Это позволяет сократить продолжительность рабочего цикла на 30–40 %.

Рис. 4.4. Одноковшовый полуповоротный погрузчик: а – конструктивная схема; б – схема системы поворота; в – зона действия; 1 – поворотная платформа; 2 – опорно-поворотное устройство; 3 – рама; 4 – гидроцилиндр; 5 – цепь; 6 – звездочка

Современные погрузчики оснащены, как правило, гидромеханическими трансмиссиями, которые улучшают тягово-скоростные характеристики, облегчают управление и сокращают время рабочих операций. Ведущими обычно являются все колеса пневмоколесного погрузчика.

94

4.2. Производительность одноковшовых погрузчиков

Производительность одноковшовых погрузчиков:

–при работе с сыпучими и кусковыми материалами (в м3/ч)

П= 3600qKнKс/Tц;

–при работе со штучными грузами (в т/ч)

П = 3600QKqKc/Tц,

где q – геометрическая вместимость ковша, м3;

Kн – коэффициент наполнения ковша, Kн = 0,5...1,4;

Q – масса поднимаемого груза (грузоподъемность), т;

K – коэффициент использования грузоподъемности; Тц – продолжительность цикла, с;

Kс – коэффициент совмещения операций, характеризующий технологию применения машины и квалификацию оператора, Kс = 1…1,2.

Продолжительность цикла погрузки в транспортные средства (с):

Тц = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6,

где t1 – время загрузки ковша, с, t1 = 4...7;

t2 – время на отъезд от штабеля, с, t2 = 8...10;

t3 – время на подъезд к транспортному средству, с, t3 = 8…10; t4 – время разгрузки, с, t4 = 2...3;

t5 – время на отъезд от транспортного средства, с, t5 = 6…8; t6 – время подъезда к штабелю, с, t6 = 6...8.

Подъем загруженного ковша обычно совмещается с движением погрузчика от штабеля, а опускание и обратный поворот ковша после разгрузки – с движением к штабелю.

Продолжительность цикла одноковшовых пневмоколесных погрузчиков на погрузке сыпучих, кусковых материалов и грунта составляет 35–45 с, а эксплуатационная производительность легких машин 20–50 м3/ч и тяже-

лых до 150–200 м3/ч.

95

5. ПОГРУЗЧИКИ РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

5.1. Погрузчики МоАЗ

Могилевский автомобильный завод (МоАЗ) был создан в 1935 г. как авторемонтный завод. За прошедший период завод несколько раз менял профиль производства. В конце 30-х гг. Могилевский АРЗ фактически был оборонным предприятием – значительную часть его программы составляли спецзаказы. Он был основной ремонтной базой для автомобильных и бронетанковых частей. Во время Великой Отечественной Войны завод был эвакуирован в Заволжье и стал частью моторостроительного гиганта, производившего авиадвигатели для знаменитых ИЛ-2.

С 50-х гг. завод выпускал паросиловые установки мощностью от 10 до 100 л.с. Установки предназначались прежде всего для электрификации и теплофикации сельского хозяйства и местной промышленности. С 1955 года по 1968 г. завод выпускал электромостовые краны грузоподъемностью 5 т

имаслозаправщики на базе автомобилей ГАЗ, а с 1960 г. перешел на производство землеройно-транспортной и автомобильной техники.

Переход на производство землеройно-транспортной и автомобильной техники осуществляется с непосредственным участием Минского автомобильного завода, тесная связь с которым продолжается до настоящего времени.

В1960 г. с Минского автозавода была переведена группа конструкторов, которая была основой создания конструкторско-экспериментальной базы завода.

Могилевский автозавод является одним из крупнейшим производителей землеройно-транспортной техники в странах СНГ, имеет собственную конструкторско-экспериментальную базу, осуществляет разработку, производство и сбыт строительно-дорожной техники и автомобилей специального назначения.

Погрузчик МоАЗ (МоАЗ-40484, МоАЗ-4048) фронтальный (рис. 5.1) предназначен для погрузки взорванных или разрыхленных полускальных

искальных пород, а также легких и рыхлых пород, выбираемых из целика. Эта мощная, жесткая, устойчивая машина с шарнирно-сочлененной рамой оснащена ГМП и двумя ведущими мостами, обладает отличной проходимостью и высокими тяговыми показателями. Электрогидравлическая система управления трансмиссией, гидравлическая система управления погрузчиком, рабочая, стояночная и запасная системы тормозов с пневматическим приводом, а также закрытая кабина с отопителем и вентиляцией создают

96

Фронтальные погрузчики (рис. 5.4–5.8) предназначены для механизации погрузочных работ в карьерах, на железнодорожных станциях и других предприятиях при погрузке насыпных грузов (щебня, песка, гравия, камней,

Рис. 5.4. Фронтальный погрузчик ПК ПК-40

Рис. 5.5. Фронтальный погрузчик ПК-33

Рис. 5.6. Фронтальный погрузчик ПК ПК-27

98

100