Представляет интерес гусеничный полноповоротный мини-экскаватор JCB 801 разработанный и выпускаемый британской фирмой "JCB Hydrapower Ltd" на резиновых гусеницах, работающий шестью сменными ковшами шириной: 230, 300, 400, 460, 600 и 900 мм. Высокая маневренность машины обеспечивается благодаря повороту кабины, а также повороту стрелы относительно продольной оси кабины в обе стороны на 60°.
Экскаватор может работать в стесненных условиях, он имеет низкое давление на грунт - только 0,26 кгс/см2, что дает возможность вести работы по устройству аллей, дорожек, площадок для стоянок машин на пересеченной местности, не нарушая растительный покров прилегающей территории (сада, парка), а общий вид экскаватора - на рис. 4.
Рисунок 4. Гусеничный мини-экскаватор модели 801 фирмы "JCB Hydrapower Ltd".
Мини-экскаваторы фирм Италии и Франции.
Фирма "Baraldi" (Италия) освоил производство модели "mini Dig" на гусеничном ходу с двигателем мощностью 10 кВт, скоростью передвижения от 0 до 2 км/ч, шириной корпуса 700 мм, массой 450 кг. Резинометаллические гусеницы машины обеспечивают давление на грунт 16,2 кПа.
Французская фирма "Fau-cheux Industries" представила гамму новых моделей гидравлических мини-экскаваторов, а также сельскохозяйственных погрузчиков: 240 (навесной), 340, 440 (самоходные).
Особого внимания заслуживает самоходный четырехколесный гидравлический мини-экскаватор модели 440. В результате совместной работы коллектива при участии консультантов из других организаций фирме удалось добиться отличных результатов. У экскаватора 440 красивое внешнее оформление. Модель обеспечивает усилие резания на зубьях 24 кН, глубину копания и высоту выгрузки 2,5 м. Вместимость ковшей экскаватора 55-85 л, мощность дизельного двигателя 7,36-16,2 кВт, ширина машины 1050 мм, высота (по кабине) составляет 2040 мм.
Задние колеса ведущие, передний мост с рояльными колесами - поворотный. Выносные опоры оригинальной конструкции имеют гидравлический привод. Машина перемещается по дорогам с нормальной скоростью благодаря наличию дополнительной оси и большому дорожному просвету (440 мм).
Другое новшество - расположенный сзади экскаватора захват для перевозки поддонов и ковш обратной лопаты для бетона и гравия. Захват для поддонов может оказаться целесообразным для рабочих площадок, где, например, требуется поднимать бортовые камни для тротуаров.
Модель 340 является самоходной с гидравлическим приводом, снабжен дополнительным колесом. Усилие копания составляет 20 кН, глубина копания и высота выгрузки 2500 мм, ширина машины 890 мм. Выносные опоры снабжены резиновыми башмаками. Масса 750 кг. Машина транспортируется на вертолете.
Микроэкскаватор модели 240 с гидравлическим приводом монтируется на шасси трактора, на тележках с подъемной платформой, на погрузчиках. Усилие копания составляет 20 кН, глубина копания и высота выгрузки 2500 мм, общая ширина машины 1100 мм, масса 600 кг. Вместимость сменных траншейных ковшей 55-85 л. Выносные опоры машины имеют независимый привод.
Мини-экскаваторы фирм США
.
Модель 215 мини-экскаватора фирмы "Caterpillar" используют при выполнении небольших объемов строительных работ. Экскаватор оснащен гидроприводом с несколькими гидроцилиндрами. Навесное оборудование легко монтируется и не требует специальных устройств. Рама машины сконструирована из прочной стали. Отличительной чертой модели 215 является ее повышенная маневренность. На экскаваторе установлен дизельный двигатель марки "Caterpillar 3304" мощностью 63 кВт. Экскаватор прост в обслуживании, на нем установлены специальные приборы для контроля работ всех систем машины, в том числе двигателя, уровня топлива в баке. Кабина водителя удобна и комфортабельна, снабжена вращающимся креслом, а также специальным набором инструментов для производства мелкого ремонта.
Фирма "CMI" ("Construction Mashine Industial") (США) выпускает мини-экскаваторы, оснащенные опрокидывающимся кузовом и отличающиеся маневренностью, что позволяет использовать их для выполнения различных операций. Экскаватором управляет оператор, для которого предусмотрено рабочее место с полным набором необходимых инструментов и щитком контрольных приборов. Привод механической системы трансмиссии на четыре колеса обеспечивает экскаватору максимальную устойчивость. Его прочность и надежность обеспечиваются цельносваренной ходовой частью, двойной гидравлической системой с предохранительными клапанами, надежными тормозами. Это дает возможность использовать экскаватор для работ на пересеченной поверхности, косогорах и склонах.
Экскаватор фирмы "СMI" универсален, оснащен системой контроля за процессами экскавации и загрузки. Ковш и кузов работают в трех направлениях. Гидравлическая система позволяет применять различное навесное оборудование: отбойный молоток, дорожный бур, уборочный механизм, вило-подъемное приспособление, грейферный ковш, смесительный барабан, двухчелюстной грейферный ковш. Такой экскаватор можно использовать при производстве земляных работ, содержании автомобильных дорог, уходе за придорожной растительностью.
Эффективные малогабаритные землеройно-транспортные машины ведущих фирм США, Европы и Японии
В строительстве в стесненных условиях реконструкции жилых, промышленных и гражданских зданий, при реконструкции, строительстве, ремонте и эксплуатации городских дорог и улиц, в коммунальном и сельском хозяйстве США, Канады, Австралии, стран Европы находят широкое применение строительные мини-машины.
Анализ конструкций мини-погрузчиков показывает, что на Западе получили распространение мини-машины с колесным и гусеничным ходом. Колесные погрузчики по конструкции разделяются на машины с бортовым поворотом или с шарнирно сочлененной рамой. В мини-погрузчиках широко используется как гидромеханическая трансмиссия, так и специализированный гидрообъемный привод в механизмах привода хода и в механизмах рабочего оборудования.
Малогабаритными строительными машинами считаются погрузчики массой до 7,4 т, грузоподъемностью до 1,5 т, с двигателем мощностью от 8 до 60 кВт. Гидромоторы или гидроцилиндры для привода сменного рабочего оборудования подключают к гидросистеме машины через специальные быстроразъемные рукава высокого давления и муфты.
Наиболее важными особенностями и достоинствами мини-машин являются многофункциональность благодаря возможности использования быстроразъемного (с механизмом фиксации) сменного рабочего оборудования и легкость перебазирования машины.
Для транспортирования мини-машины на другую стройплощадку используются автотранспорт или прицепы (погрузка занимает 10 мин, выгрузка - 5 мин).
Мини-погрузчики с бортовым поворотом и со всеми управляемыми колесами обладают наиболее высокой маневренностью. В табл. 1 приведены технические характеристики мини-машин с гидрообъемными трансмиссиями и шарнирно сочлененными рамами.
Анализируя характеристики мини-машин , можно сделать выводы, что машины с бортовым поворотом более маневренны, хотя уступают погрузчикам с шарнирно сочлененной рамой по скорости движения и грузоподъемности. Потребитель может подобрать для себя наиболее подходящую мини-машину с точки зрения функциональной эффективности.
Компоновочные схемы мини-погрузчиков
Они обусловлены малыми размерами машины, необходимостью обеспечения устойчивости к опрокидыванию и тягово-сцепных свойств, принятой схемой поворота, определяющей тип рамы (жесткая, цельная или шарнирно сочлененная).
Ярким примером удачной и рациональной компоновки являются мини-машины с бортовым поворотом, которые состоят из двигателя, рамы, гидрообъемной трансмиссии, бортовых передач, ходовой части, рабочего оборудования с гидроприводом, системы управления и рабочего места оператора. У таких машин рама моноблочная, сварная, образована двумя коробчатыми лонжеронами, соединенными между собой также коробчатыми поперечными связями.
Мини-погрузчики фирм США
Фирма "Clark Equipment Co" (США) в мини-машинах типа "Bobcat" применяет хребтовые рамы, центральная часть которых используется для монтажа двигателя и гидрообъемной трансмиссии. При разгерметизации соединений масло не вытекает наружу, а остается в центральной емкости. Погрузчики "Bobcat" с управлением, защищенным от юза, являются компактными машинами с передачей мощности к четырем ведущим колесам. Их функциями являются расчистка, погрузка, перевозка на короткие расстояния, разгрузочные работы на малоразмерных участках или в ограниченных зонах, недосягаемых для обычных машин.
Изобретенный в 1958 году для облегчения удаления навоза на птицефермах мини-погрузчик типа "Bobcat" давно доказал свою необходимость для применения в самых разных отраслях промышленности, транспорта, сельского и лесного хозяйства. В настоящее время погрузчик "Bobcat" используется при строительстве, при разборках и реставрации старых зданий, при планировке садов и парков, в лесоводстве, при строительстве и ремонте дорог, в промышленности, на фабриках и литейных заводах, при ремонте железнодорожного пути, при погрузке и разгрузке крытых грузовых вагонов, при распределении грузов на теплоходах и кораблях.
На таких мини-машинах предусмотрен широкий ряд сменного рабочего оборудования: щетка, ковш обратной лопаты, стандартный ковш, планировочный отвал, цепной щелеобразователь, челюстной захват, вилочный разравниватель, оборудование для пересадки растений, бур, грузовые подхваты, крановая стрела, вибромолот, фреза и др.
Мини-погрузчики фирмы "Clark Equipment Co" оснащены двумя независимыми друг от друга рычагами, которые установлены справа и слева от оператора (в кабине). Благодаря этим рычагам выполняется управление движением и частотой вращения колес на соответствующей стороне машины. Мини-машины типа "Bobcat" имеют существенные достоинства: высокая маневренность в сочетании с малыми размерами и 4-колесным приводом, благодаря которому машины обладают высокой проходимостью. На погрузчиках "Bobcat" установлено устройство для надежного крепления любого сменного рабочего оборудования (за 3 минуты одним оператором демонтируется какое-то одно оборудование и монтируется другое, нужное в данный момент для выполнения конкретной работы). Они могут работать в очень стесненных условиях, проезжать через узкие двери и проемы высотных зданий, работать при загрузке зерном трюмов кораблей, на очень малоразмерных стройплощадках, на станциях метрополитена.
Компактность гидросиловых установок мини-погрузчиков "Bobcat" достигается применением трехсекционных насосов и непосредственным соединением их гидромоторами. Трехсекционный гидронасос имеет две аксиально-плунжерные секции с подачей по 63 л/мин, они рассчитаны на давление 24 МПа, каждая из них питает соответствующих бортовой высокомоментный гидромотор привода колес левой и правой стороны. Третья секция лопастного типа рассчитана на давление 15,1 МПа и подачу 43,5 л/мин, она питает привод рабочего оборудования.
Общий вид мини-погрузчика "Bobcat" серии 700 фирмы "Clark Equipment Co" (США) приведен на рис. 5.
Рисунок 5. Универсальный колесный мини-погрузчик с бортовым поворотом типа "Bobcat" серии 700 фирмы "Clark Equipment Co"
Мини-машины японских фирм
Фирмой "Mitsui Dzosan" разработан и выпущен погрузчик модели HL706 с вместимостью ковша 0,6 м3 , входящий в серию колесных погрузчиков HL700 Land meit. Необходимость разработки такого погрузчика продиктована стремлением к расширению серии в связи с потребностью в погрузчиках, на типоразмер больше погрузчика модели HL704.
За счет четырех колес (ведущих) и шарнирно сочлененной рамы погрузчик имеет малый радиус поворота и может использоваться на работах, требующих высокой маневренности. Традиционно применяемый на этих погрузчиках механизм качения заднего моста собственного производства фирмы обеспечивает высокую устойчивость при работе на пересеченной местности и в условиях бездорожья. Двигатель за счет непосредственного впрыска топлива имеет высокую экономичность. Создаваемый им шум не превышает требований, утвержденных министерством строительства для малошумных машин.
Запуск и остановка двигателя могут осуществляться с помощью ключа зажигания. Легко открывающийся, полностью откидной капот позволяет проводить обслуживание двигателя. На машине установлена коробка передач типа "full power shift", что обеспечивает простоту и удобство управления. В машине применены герметичные дисковые тормоза мокрого типа, не нуждающиеся в техническом обслуживании. Они обеспечивают надежное тормозное усилие даже при нахождении колес в воде. Приборный щиток аналогичен применяемым на легковых автомобилях электронным панелям управления.
Параллелограммный механизм привода рабочего оборудования обеспечивает постоянный угол наклона ковша при его подъеме и опускании, что позволяет с успехом применять погрузчик для транспортировки бетонной смеси и других текучих грузов.
Фирма "Komatsu Saisakuse" выпускает погрузчик с бортовым поворотом модели SK04-2 с ковшом емкостью 0,17 м3. Этот мини-погрузчик имеет систему рулевого управления, обеспечивающую возможность разворота на месте. Благодаря своей эффективности при работе в стесненных условиях он широко применяется на животноводческих фермах, на работах по устройству и содержанию дорог, при снегоуборке, в строительстве.
В погрузчике модели SK04-2 в дополнение к уже получившим высокую оценку рабочему месту оператора, обеспечивающему возможность посадки как справа, так и слева, и однорычажной системе управления рабочим оборудованием впервые в промышленной практике применено Т-образное рулевое колесо, позволяющее значительно повысить удобство одновременного управления рабочим оборудование и перемещением машины.
Большой вылет ковша, составляющий 525 мм, и высота разгрузки, равная 1835 мм, обеспечивают возможность подъезда и загрузки автосамосвалов. Низкий уровень шума, составляющий 60,5 дБ в радиусе 30 м, позволяет использовать погрузчик в населенных пунктах. Микропогрузчик SK04-2 серийно оснащается устройством удаления воздуха из топливопроводов, отличается простотой ежесменного обслуживания.
Фирмой "Sin Caterpillar Mitsubisi" (США-Япония) выпущен новый пневмоколесный погрузчик модели WS500А с ковшом вместимостью 0,8 м3 . Выпуском этого погрузчика серия А малогабаритных погрузчиков, включающая в себя еще две модели - WS200А и WS300А, - завершена.
Погрузчик оснащен дизельным двигателем с непосредственным впрыском топлива, имеющим самый большой объем (4249 см3 ) для погрузчиков данного класса. В результате этого обеспечена самая высокая для погрузчиков такого класса мощность - 43 кВт, а максимальный крутящий момент повышен по сравнению с предыдущей моделью WS500 на 56%. Тяговое усилие, усилие резания на кромке ковша существенно возросли.
На машине установлена коробка передач с переключением ступеней при помощи сервопривода "power shift" с тремя передачами переднего и тремя заднего хода. Максимальная скорость движения достигает 32 км/ч, повышена мобильность. Колесная база погрузчика увеличена до самого высокого для погрузчиков данного класса размера - 2250 мм, что позволило повысить устойчивость. В гидросистеме рулевого управления для эффективного использования давления применен клапан приоритетного питания типа "Load Sensing".
Впервые погрузчик данного класса серийно оснащается прессованной кабиной. Для защиты оператора от шума и вибрации она установлена на резиновых амортизаторах. Рабочее место оператора оснащается табло со сгруппированными на нем сигнальными индикаторами, позволяющими оператору легко установить параметр, имеющий отклонение от нормы.
На погрузчике установлено автоматическое устройство с электроприводным насосом, которое позволяет в случае перерыва в подаче топлива удалять воздух после его повторной подачи и легко запускать двигатель. Тормозная система имеет двухконтурный гидравлический привод. Герметичные дисковые тормоза мокрого типа обеспечивают стабильное торможение при работе в условиях слабых грунтов и топкой местности. Усилие на рукоятке стояночного тормоза снижено, при этом обеспечено надежное тормозное усилие.
Мини-погрузчики фирм ФРГ
Самой малой моделью погрузчиков, выпускаемых фирмой "Lanz", является "Zetcat 20". Этот погрузчик имеет много сменных рабочих органов и предназначен для выполнения разнообразных задач в разных отраслях. Быстрая замена сменного рабочего оборудования осуществляется с помощью специального устройства. Мини-погрузчик оснащен гидрообъемным приводом хода и застекленной шумоизолированной кабиной (см. рис. 6).
Рисунок 6. Колесный малогабаритный погрузчик модели "Zetcat 20" фирмы "Land Maschinenfabrik AG".
Двигатели мини-землеройно-транспортных машин
Двигатели для мини-машин выпускаются как фирмами-изготовителями этих машин, так и фирмами, которые специализируются на конструировании, испытании и выпуске двигателей. Это фирмы: "Wisconsin", "Onan", "Continental", "Kohler" (США), "Hatz", "Deutz" (ФРГ), "Perkins", "Lister-Petter" (Англия), "Lombardini", "Slanzi", "Ruggerini", "VM" (Италия), "Isuzu", "Honda" (Япония).
Фирмы, которые конструируют и выпускают мини-машины, изготавливают двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением. Такие двигатели содержат от одного до четырех цилиндров, они могут быть как двухтактными, так и четырехтактными. Фирмы выпускают дизельные или карбюраторные двигатели. По заказу покупателя фирмы могут поставлять двигатели, которые используют природный газ в качестве топлива.
Фирма "Clark Equipment Co" по заказу может поставлять мини-погрузчики с электродвигателями. По заказу потребителя двигатели ряда фирм могут комплектоваться следующими устройствами: электрозапуском от внешнего источника, электрозапуском от стартера, ручным запуском при помощи ручки или шнура, щитком управления с контрольно-измерительными приборами, генератором переменного тока для освещения и подзарядки аккумуляторных батарей, дистанционным управлением подачей топлива и остановкой двигателя, шкивами для дополнительного оборудования, глушителями шума, специальными выходными концами коленчатого вала двигателя и вала отбора мощности.
Чтобы облегчить компоновку двигателей и приводных механизмов, допускается отбор мощности с обоих концов коленчатого вала двигателя - по заказу потребителя.
На некоторых двигателях сконструированы дополнительные валы отбора мощности для привода вспомогательного оборудования.
Для удобства компоновки двигатели устанавливают на мини-машинах с гидрообъемной трансмиссией без механической связи (кроме шлангов) с коробками передач или приводами ходовой части.
На мини-погрузчиках с бортовым поворотом фирмы "HSI" (Голландия), с шарнирно-сочлененными рамами фирм "O&K" (США), "Zettelmeyer" и "Libherr" (ФРГ), мини-автогрейдерах - двигатели устанавливают поперек продольной оси машины.
Для малогабаритных машин конструкторы предусматривают ряд передовых технических решений: монтаж силовой установки на салазках, на которых двигатель при техническом обслуживании выдвигается в свободную для доступа зону, применение откидных кабин (разработаны и применяются механизмы поворота кабины вокруг впереди расположенного шарнира, вокруг шарнира, расположенного сверху или сзади), а также сдвижных кабин.
Трансмиссии мини-машин
Современные строительные мини-машины комплектуются гидрообъемной или гидромеханической трансмиссией. В зависимости от системы поворота устанавливают необходимый тип трансмиссии.
Мини-погрузчики с гидрообъемной трансмиссией по сравнению с погрузчиками с гидромеханической имеют меньший расход топлива и более высокую производительность работы, но менее долговечны, при эксплуатации в случае попадания посторонних включений в гидрообъемную передачу быстро уменьшается объемный и общий коэффициенты полезного действия. Гидромеханические трансмиссии используются на 30% моделей мини-машин с шарнирно сочлененной рамой (производства США и Японии).
Двигатель соединяется через демпфер крутильных колебаний, согласующий редуктор с гидротрансформатором, трехступенчатой коробкой передач с раздаточным редуктором и через карданные валы с ведущими мостами машины. Ведущие мосты состоят из главной передачи, дифференциала повышенного трения или блокируемого, бортовых планетарных редукторов.
Мини-машины, укомплектованные гидрообъемной трансмиссией, имеют преимущества: бесступенчатое регулирование скорости в широком диапазоне, машины с бортовым поворотом имеют независимый привод каждого борта, возможность торможения, предохранение двигателя от перегрузки, легкость ремонта и технического обслуживания, возможность свободной компоновки и сборки агрегатов и оборудования из серийно выпускаемых элементов, унификацию элементов гидропривода хода и рабочего оборудования.
Гидрообъемные трансмиссии включают в себя гидрообъемный привод, который состоит из насоса, гидромотора и механической части, передающей крутящий момент от гидромотора на движители. Гидромоторы в приводах устанавливаются того же типоразмера и той же мощности, что и насосы.
Большинство фирм США и Европы выпускают гидромашины с наклонным
29-04-2015, 04:15