ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ МИНИ-ПОГРУЗЧИКОВ

Мини-погрузчик – это компактная пневмоколесная или гусеничная машина с устанавливаемым на стреле погрузочно-транспортным оборудованием. Первые компактные погрузчики появились в конце 50-х годов ХХ века, быстро завоевали популярность во всем мире. Сегодня эту технику можно встретить на строительных площадках и городских улицах, в фермерских хозяйствах и коттеджных поселках. Мини-погрузчики стали неотъемлемой частью городского пейзажа, а внимание специалистов привлекает их маневренность, универсальность и миниатюрность[1].

На сегодняшний день существует множество компаний-производителей мини-погрузчиков. Каждый из них уникален и имеет свои собственные достоинства и недостатки. Но во всем разнообразии можно выделить общий принцип строения погрузчиков – общую компоновочную схему.

Компоновочная схема мини-погрузчика включает в себя заднее расположение двигателя на сварной раме, в лонжеронах которой размещают­ся гидрообъемная трансмиссия, насос и распределитель гидропривода рабо­чего оборудования, бортовые передачи, баки для топлива и рабочей жидко­сти. Заполненные маслом емкости рамы, включая бак для топлива, и двига­тель, расположенный в задней части рамы, служат противовесом грузоподъ­емной силе и обеспечивают устойчивость машины.

На большинстве погрузчиков сиденье оператора прикреплено к кабине, оборудованной устройствами защиты от падающих предметов и опрокидывания, и имеет возможность откидываться вместе с кабиной для обеспечения удобного обслуживания агрегатов, расположенных внутри рамы.

Внутри кабины располагается панель приборов, контролирующих основные функции машины, а также органы управления трансмиссией и рабочим оборудованием, как правило, выполненные в виде двух рычагов (джой­стиков) и педалей.

Управляемое движение осуществляется за счет проскальзывания колес одного борта относительно другого - «бортовой поворот» (skid-steer).

Одним из основных достоинств конструктивной схемы мини-погрузчиков является высокая маневренность, характеризующаяся способностью разворота в пре­ делах своего максимального габарита по длине. Эффективность осуществления поворота посредством проскальзывания колес в основном зависит от следующих факторов: отношения ширины колеи к расстоянию между осями колес и параметра распределения массы (силы тяжести) по осям. По данным исследований, при отношении ширины колеи к расстоянию между осями меньше единицы поворот нестабилен и погрузчик обладает малой грузоподъемностью, при отношении много больше единицы требуется значительная мощность для осуществления поворота, снижается маневренность, но техника обладает достаточной грузоподъемностью[1].

Высокая маневренность, наряду с небольшими габаритами, определяет основное функциональное предназначение машины как средства механизации при погрузке, разгрузке и штабелировании грузов - работу в стесненных усло­виях. Например, модель UNC-060 (Словакия) заменяет труд 7-9 рабочих.

На данной технике применяют различные типы ДВС воздушного и жидкостного охлаждения, используя в качестве топлива бензин, жидкий пропан или дизельное топливо.

Для увеличения высоты разгрузки ковша некоторые фирмы выпол­няют рабочее оборудование четырехзвенным, что обеспечивает также более высокую грузоподъемность за счет рационального перемещения центра массы машины[2].

Ковши и дополнительные рабочие органы навешиваются на стрелу при помощи специальных быстросъемных устройств, управляемых автоматизированно или фиксируемых вручную.

В качестве дополнительного оборудования снабжаются гусеницами, обеспечивающими повышенное тяговое усилие и управляемость ма­шины на скользких дорогах и влажных глинистых грунтах. Создаваемое при этом малое удельное давление на грунт увеличивает проходимость в любое время года.

Универсальные малогабаритные погрузчики в зависимости от сферы применения оснащают дополнительным сменным оборудованием (около 70 наименований): ковшами различной конструкции для определенных видов техноло­гических операций, включая ковши с принудительной боковой разгрузкой; вилами для погрузки блочных грузов (тюков соломы); отвалами для планировки грунта; грейдерным оборудованием с лазерной системой нивелирования; «холодными» и дисковыми фрезами; грейферными захватами различного назначения (для очистки, транспортировки); и др.

Бортовые передачи выполняются в виде шестеренных трехрядных редукторов, двухрядных цепных передач с натяжной станцией или с це­пями предварительного натяга.

Для обеспечения безопасности оператора на ставят блокировочные механизмы педалей, которые самоблокируются при отсутствии оператора на рабочем месте. Конструктивное исполнение кабины с учетом требований эргономики обеспечивает оператору удобное положение во время работы и хороший обзор. Безопасность в эксплуатации гарантируется систе­мами защиты оператора при опрокидывании машины и падении посторонних предметов, а также привязными ремнями. Погрузчики оснащаются искроулавливающими глушителями для обеспечения пожаробезопасности при работе с легковоспламеняющимися грузами и в запыленных помещениях. В зависимости от режимов работы, которые обусловлены сферой ис­пользования, мини-погрузчики различных типоразмеров оснащены разнообразными сменными рабочими органами[3].

 В приводе исполнительных механизмов в основном применяется объемный гидропривод, который, как правило, имеет два контура циркуляции рабочей жидкости: закрытого типа - трансмиссия и открытого типа - привод рабочего оборудования. На малых типоразмерах мини-погрузчиков также исполь­зуются электромеханические трансмиссии постоянного тока и гидрообъем­ные трансмиссии открытого типа. Широкое применение объемного гидро­привода на погрузчиках по сравнению с другими видами приводов объясняется ря­дом преимуществ: простотой привода исполнительных механизмов (колес и рабочего оборудования), большим диапазоном бесступенчатого регулирова­ния скорости, простотой реверсирования движения, высоким КПД привода, низкими эксплуатационными затратами и др.

Трансмиссия имеет два независимых закрытых контура циркуляции рабочей жидкости, состоящих из двух реверсивных на­сосов (фирмы Linde, Германия) в агрегатном исполнении, двух нерегулируе­мых гидромоторов и насоса подпитки шестеренного типа. Все насосы, вклю­чая насос привода рабочего оборудования, приводятся во вращение от одного вала отбора мощности двигателя и жестко связаны (без муфт включения) между собой. Осевое расположение насосов обеспечивает необходимую компактность привода в целом. Для очистки рабочей жидкости используются фильтры грубой (находятся в баке для рабочей жидкости) и тонкой (встроены в корпуса насосов) очистки. Охлаждение рабочей жидкости осуществля­ется теплообменником «сотового» типа.

Гидропривод рабочего оборудования имеет два гидроцилиндра подъема- опускания стрелы и два гидроцилиндра поворота ковша, управление которыми осуществляется посредством гидрораспределителя. Отличительной особенно­стью данного конструктивного исполнения гидропривода является отсутствие сервопривода управления: подача насосов регулируется посредством рычагов управления, воздействующих на элементы управления гидроусилителя, что ухудшает эргономические показатели техники. Управление рабочими органами осуществляется с помощью педалей.

Контур управления данной конструктивной схемы гидропривода состоит из распределителей (посредством которых оператор управляет работой мини-погрузчика) и управляемых сервоклапанов совмещенного действия, направляющих поток рабочей жидкости к клапанным секциям гидрораспределителя или к сервоцилиндрам управления регулируемых насосов гидрообъемной трансмиссии.

Все мини-погрузчики устроены и оснащены по одному принципу – одной компоновочной схеме, именно она и делает эту технику такой удобной и универсальной. Простота конструкции, дешевизна изготовления влияют на конечную стоимость, поэтому данный тип техники пользуется большой популярностью почти во всех областях нашей жизни.

Список литературы:

1. Минипогрузчики // Экскаваторы , автокраны, спецтехника, дорожно-строительная, производственная техника URL: http://www.russian-car.ru/sp_minipogryzchik.htm (дата обращения: 11.04.16).
2. Минин В. В. КОНЦЕПЦИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ МАЛОГАБАРИТНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ С БОРТОВЫМ ПОВОРОТОМ: дис. ... д-р технич наук: 05.05.04. - Красноярск, 2012.
3. Спец-автотехника URL: http://спец-автотехника.рф/minibobcat/ (дата обращения: 14.04.2016).
4. СтройМех URL: http://www.ssa.ru/articles/entry/8713E8BB3 (дата обращения: 18.04.2016).