Рабочее оборудование является ключевым элементом одноковшового погрузчика. Его основу составляет ковш, но для расширения функциональности машина может оснащаться различным сменным оборудованием, таким как бульдозерный отвал, что делает погрузчик более универсальным.
Основные элементы рабочего оборудования
Ковш — это главный рабочий орган погрузчика. Конструктивно он представляет собой емкость с плоским дном и закругленной задней стенкой. Боковые стенки обычно имеют скосы, а передняя кромка днища оснащена режущим элементом. Для работы с твердыми или мерзлыми грунтами на ковш часто устанавливают сменные зубья. Вместимость и грузоподъемность ковша — это основные технические характеристики, определяющие возможности всего погрузчика.
Для повышения эффективности в разных условиях эксплуатации целесообразно использовать сменные ковши специального назначения. Особого внимания заслуживает челюстной ковш, который значительно расширяет функционал машины. Его передняя часть (челюсть) может подниматься с помощью гидроцилиндров, что позволяет использовать погрузчик не только для копания и погрузки, но и в качестве бульдозера, скрепера или даже грейдера.
На рисунке 4.2.7 представлена конструктивная схема гусеничного погрузчика, оснащенного таким челюстным ковшом.
Погрузчик с челюстным ковшом является многофункциональной машиной и может выполнять широкий спектр работ:
- Бульдозерные работы: при поднятой челюсти машина работает как обычный бульдозер.
- Резание и наполнение: при среднем положении челюсти она удерживает материал в ковше, предотвращая его высыпание.
- Зачерпывание из отвала: комбинируя наклон отвала и положение челюсти, можно эффективно забирать материал из кучи.
- Транспортировка и разгрузка: машина способна перевозить грунт на небольшие расстояния и разгружать его как в штабель, так и в транспортное средство.
Способы набора материала в ковш
В практике эксплуатации погрузчиков применяют три основных способа заполнения ковша, каждый из которых оптимален для определенных условий.
1. Экскавационный (послойный) способ. Ковш внедряется в материал, а затем заполняется за счет поступательного движения машины вперед. Этот метод аналогичен работе скрепера или образованию призмы волочения бульдозером. Он наиболее эффективен при работе с сыпучими материалами, такими как песок или гравий.
2. Раздельный способ. Процесс состоит из двух четко разделенных операций: сначала ковш глубоко (глубже своей длины) внедряется в массив материала до полного буксования машины, а затем, уже без поступательного движения, поворачивается «на себя» для его захвата. После этого ковш поднимают и машина отъезжает для разгрузки. Недостатком этого способа являются высокие усилия, требуемые как для внедрения, так и для начального поворота ковша.
3. Совмещенный способ. Это наиболее сложный с точки зрения управления, но и самый эффективный метод. Ковш внедряется в штабель примерно на треть своей длины, после чего операции поворота ковша, подъема и одновременного движения машины вперед выполняются синхронно. Ключевая задача оператора — поддерживать траекторию режущей кромки параллельной поверхности штабеля, обеспечивая постоянную толщину срезаемого слоя. Главное преимущество — снижение усилия внедрения в 2–3 раза по сравнению с раздельным способом, благодаря уменьшению трения и подвижности сыпучей массы.
Таким образом, выбор способа погрузки зависит от типа материала и квалификации оператора. Для легких сыпучих материалов часто рекомендуют более простой в управлении раздельный способ, в то время как для тяжелых грунтов предпочтительнее экономичный совмещенный способ.