книги / Одноковшовые погрузчики

существуют системы, которые постоянно следят за работой машины и подстраивают тяговое усилие в зависимости от особенностей поверхности под колесами. Эти системы позволяют уменьшить проскальзывание колес, регулируя скорость двигателя. Кроме более продуктивной работы фронтального погрузчика, это помогает уменьшить износ колес.

Рис. 4. Система взвешивания

Рис. 5. Система контроля топлива

На более новых машинах электроника контролирует работу вентиляторов. Система следит за температурами разных

11

систем фронтального погрузчика и включает нужные вентиляторы только когда это необходимо. В результате двигатели вентиляторов работают на 30–40 % меньше, отбирают меньше мощности у двигателя, таким образом снижается уровень шума.

Электроника обеспечивает более плавное переключение. При использовании традиционной трансмиссии появляется возможность эффективно настраивать точки переключения передач при помощи положения газа. На больших фронтальных погрузчиках есть режим экономии и режим полной мощности. Переключателем можно понизить максимальные обороты и даже изменить вращающий момент на некоторых моделях для экономии топлива.

Особенно выгодно использовать электронные системы на гидростатических трансмиссиях.

2.2.Работа оператора

Втечение дня оператор фронтального погрузчика сталкивается с множеством задач, некоторые из которых повторяются (монотонны) или должны выполняться одновременно с другими задачами. Многие электронные системы позволяют выполнять такие задачи и повышать уровень комфортности работы оператора.

Вкачестве примера можно привести функцию возврата

врежим копания или возврата в режим переноса груза, а также

контроль перемещения самого фронтального погрузчика. На старых моделях погрузчиков такие функции тоже были частично представлены, однако они управлялись механически. Теперь же многие настройки выполняются с помощью всего одной кнопки в кабине фронтального погрузчика.

Такие функции, как возврат к копанию и автоматическое переключение трансмиссии на первую передачу, позволяют оператору фронтального погрузчика сфокусироваться на ковше и грузе в нем, вместо того чтобы вручную устанавливать высо-

12

ту ковша, одновременно управляя рулем и рычагами. Теперь ковш может быть автоматически возвращен в предопределенное ранее положение нажатием единственной кнопки. Функция автопонижения передачи дает возможность фронтальному погрузчику почти сходу «врезать» ковш в кучу сыпучего груза на второй или третьей передаче, автоматическая система понижения передачи остальное сделает сама. Такие возможности ведут к более быстрому циклу погрузки, меньшей усталости и, как следствие, к большему объему выполненных работ и доходу.

Для еще больших функций существует система Aggregate Autodig. Она контролирует подъем и наклон ковша при его наполнении. Это означает, что оператор может заставить свой погрузчик повторять цикл загрузки точно и единообразно.

Современные фронтальные погрузчики предлагают практически безграничные возможности настройки подъемного механизма и ковша. Теперь оператор может устанавливать конечные точки для высоты, возврата и наклона. Это делает установку высот и углов навесного оборудования легче и безопаснее, и оператору больше не нужно делать подобные настройки вручную, при помощи гаечного ключа. Теперь только нужно нажать кнопку и подержать до того, как стрела займет нужное положение.

2.3. Содержание и диагностика

Преимущественно электроника современного фронтального погрузчика помогает оптимизировать процессы диагностики и содержания.

Для обеспечения своевременных мероприятий по содержанию фронтального погрузчика существует возможность вводить интервалы сервисного обслуживания в систему мониторинга, которая будет напоминать вам при помощи дисплея о необходимости замены масла или фильтра и т.д. Также на экране отображаются критические замечания о работе, таким об-

13

разом, оператор может просто следить за состоянием своего фронтального погрузчика.

Электроника помогает выполнять рабочие операции более точно, больше не нужно полагаться на визуальные средства измерения, которые могут иметь погрешность. Теперь можно посмотреть на экран и получить точные данные. Например, система мониторинга на фронтальных погрузчиках Volvo постоянно следит за температурой жидкостей, давлением и т.д. и предупреждает оператора о критических уровнях, которые могут привести к поломке. Оператор может следить за некритичными предупреждениями типа «закончилась вода в омывателе» и заполнить емкость по своему усмотрению или остановить работу погрузчика при «высокой температуре». В экстремальных ситуациях, таких как низкое давление масла, фронтальный погрузчик переходит в «щадящий режим», в котором система не позволит работать на максимальной мощности до того, как проблему устранят. Это позволяет избежать заклинивания двигателя или другой серьезной поломки.

Электроника помогает экономить время на диагностику и поиск неисправностей. Оператор может сообщить код ошибки на экране сервисному специалисту. Техник уже будет подготовлен к ремонту машины и сможет быстро восстановить работу фронтального погрузчика.

Многие системы диагностики шагнули еще дальше. Использование технологий беспроводной передачи данных позволяет дистанционно предавать данные от фронтального погрузчика на удаленный компьютер или другое устройство, где, к примеру, менеджер по оборудованию может наблюдать за работой машины через защищенный сайт.

Это дает информацию, которая способна помочь избежать катастрофических поломок основных компонентов фронтального погрузчика. Действительно, открываются новые возможности контроля состояния машины, чтобы продлить срок службы, насколько это возможно.

14

Преимущество беспроводных технологий заключается еще и в том, что фронтальный погрузчик может находиться под дистанционным наблюдением.

Система Product Link использует спутниковую технологию для двухстороннего обмена данными между фронтальным погрузчиком и компьютерным центром. Собираться и отслеживаться могут разные типы данных – от места нахождения погрузчика и наработки часов до информации о состоянии и продуктивности работы. Информация помогает оптимизировать полезное использование, уменьшить риски и избежать отказа техники. Как результат, большее время работы, меньшие затраты использования и быстрая окупаемость.

На фронтальные погрузчики компания Volvo устанавливает систему Care Track, которая также использует спутник. При помощи Care Track владелец может удостовериться в эффективности работы своего фронтального погрузчика, правильном функционировании. Владелец может разрешить дилеру помочь увеличить время работы путем понимания, когда необходимо проводить сервисное облуживание или когда может понадобиться ремонт. На основе такой информации владелец фронтального погрузчика может учесть будущее время простоя своей техники.

Современные электронные системы постоянно следят за состоянием фронтального погрузчика и оптимизируют его производительность, продлевают эксплуатационный срок. Однако все это эффективно, если оператор погрузчика и владелец правильно реагируют на то, что «говорит» им фронтальный погрузчик.

15

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОГРУЗЧИКА

3.1. Конструкция погрузчика

Главными параметрами являются: грузоподъемность Q – допустимый вес груза в ковше с учетом его приложения в цен-

тре тяжести основного ковша; N – мощность; m – масса; Nm –

энергонасыщенность; П – производительность. Основные параметры:

•номинальная емкость основного ковша;

•эксплуатационный вес погрузчика;

•напорное усилие;

•скорость рабочего и холостого хода;

•скорость поворота ковша;

•скорость движения стрелы;

•выглубляющее усилие;

•подъемное усилие;

•удельные усилия на режущей кромке ковша;

•центр давления и распределение нагрузок по мостам;

•высота разгрузки ковша;

•вылет рабочего органа;

•углы запрокидывания и разгрузки основного ковша. Некоторые из перечисленных параметров (номинальная

грузоподъемность Qн; номинальная емкость основного ковша Vн; высота разгрузки Нр; вылет кромки ковша L при наибольшей высоте разгрузки; угол разгрузки Eр при максимальной высоте подъема; максимальный угол запрокидывания Eз) регламентируются государственным стандартом «Погрузчики одноковшовые строительные» (ГОСТ 12568–67); другие параметры определяются расчетным путем.

16

PNRPU

Номинальная грузоподъемность составляет 50 % статической опрокидывающей нагрузки, приложенной в центре тяжести основного ковша при максимальном его вылете.

Конструктивный вес погрузочного оборудования (Gоб), кН, определяют по весу базового трактора (Gб.т):

где Qп – масса погрузчика, т.

Рациональность использования веса базовой машины и совершенство ходовой части определяют по коэффициенту удельной грузоподъемности:

где Мб.т – масса базового трактора, т; Моб – масса погрузочного оборудования, т; Qн – номинальная грузоподъемность ≈ 50 % статической опрокидывающей нагрузки, приложенной в центр тяжести основного ковша при максимальном вылете стрелы; [q] = 0,20…0,22 для гусеничных погрузчиков; [q] = 0,25…0,30

для колесных погрузчиков.

Большие значения этого коэффициента принимаются при использовании в конструкции погрузочного оборудования качественных сталей.

Радиус поворота (внешний), м:

н

17

Определение статических нагрузок

Распределение нагрузок по мостам определяют в статическом положении. Центр давления для гусеничного погрузчика

ираспределение нагрузок по мостам колесного погрузчика находят для транспортного положения рабочего оборудования

ипри максимальном вылете ковша. Вес груза в ковше принимают равным грузоподъемности и приложенным в центре тяжести ковша. Координаты центра давления Хr, т.е. расстояние от оси ведущей звездочки до центра давления для груженого гусеничного погрузчика (рис. 6), м, определяют по следующей формуле:

18

где Хп – координата центра тяжести погрузчика от оси ведущей звездочки, м; ан – координата центра тяжести груза в ковше от оси ведущей звездочки, м; Gп – вес погрузчика, кН; Qн – номинальная грузоподъемность, т.

При этом необходимо выдержать условие Lт – Хr ≥ Lт /6.

Рис. 6. Давление грунта на опорную поверхность гусеничного погрузчика

Статистические нагрузки на мосты груженого колесного погрузчика устанавливают по зависимостям (рис. 7).

Рис. 7. Определение статических нагрузок на мосты: аr – координата ЦТ груза в ковше от оси при максимальном вылете, м; Gп – вес погрузчика, кН; Qн – номинальная грузоподъемность, т; Х – координата центра тяжести машины, м; Lт – база погрузчика, м

19

На передний мост действует нагрузка Rп, кН:

Нагрузка на задний мост, кН:

где Gп – вес погрузчика, кН; Qн – номинальная грузоподъемность, т.

Статистическая нагрузка на передний мост погрузчика с порожним ковшом, кН:

Для погрузчика с порожним ковшом рекомендуются следующие пределы значений коэффициента, учитывающего распределение нагрузок между мостами:

Для сохранения управляемости и снижения галопирования в транспортном положении оборудования коэффициенты распределения нагрузок для порожнего погрузчика ψ = = 0,67…0,82, для груженого погрузчика ψ = 2,3…4.

Напорное усилие погрузчика, кН, т.е. тяговое усилие базового трактора с учетом веса погрузочного оборудования на

20