Жүк көтеру машинасы және оның түрлері

Кіріспе

Ауыр техника машинасы
Австралиялық рок-тобы

Жүк тиегіш – құрылыста топырақ, тас, құм, қирату қалдықтары сияқты материалдарды жылжытуға немесе басқа машинаға (мысалы, самосвалға, конвейерге, бункерге немесе теміржол вагонына) тиеуге арналған ауыр техника машинасы. Жүк тиегіштің көптеген түрлері бар, олар конструкциясы мен қолданылуына қарай әртүрлі аталады: қапты жүк тиегіш, артқы жүк тиегіш, алдыңғы жүк тиегіш, алдыңғы қапты жүк тиегіш, ақы төлемелі жүк тиегіш, жоғары көтергіш, қашау, қашау-дозер, сырғанақ жүргіш, қапты жүк тиегіш, тракторлық жүк тиегіш немесе дөңгелекті жүк тиегіш.

Сипаттама

Жүк тиеуіш – әдетте дөңгелекті, кейде табанды, екі иілімнің (қолдардың) ұшына бекітілген кең ковшқа ие, топырақ, құм немесе қиыршық тас сияқты шашыраңқы материалды жерден жинап, оны итеріп жылжытпай бір жерден екінші жерге тасымалдайтын трактор түрі. Жүк тиеуіштер материалды жер бетінен жылжытып, күтіп тұрған самосвалға немесе ашық траншеяға салу үшін қолданылады. Жүк тиеуіш жиынтығы алынып тасталатын немесе тұрақты орнатылған болуы мүмкін. Көбінесе ковшті басқа құрылғылармен немесе құралдармен ауыстыруға болады, мысалы, көптеген жүк тиеуіштер ауыр паллеттерді немесе контейнерлерді көтеру үшін вилкаларды орнатуға мүмкіндік береді, ал гидравликалық түрде ашылатын "қорапша" ковш жүк тиеуішке жеңіл бульдозер немесе скрепер ретінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Ковшқа шөп немесе сабан балаусаларын көтеруге арналған грабер сияқты қосымша құрылғылар да орнатылуы мүмкін. Үлкен жүк тиеуіштер, мысалы, Kawasaki 95ZV 2, John Deere 844K, ACR 700K Compact Wheel Loader, Caterpillar 950H, Volvo L120E, Case 921E немесе Hitachi ZW310 көбінесе тек алдыңғы ковшқа ие және алдыңғы жүк тиеуіштер деп аталады, ал кішкентай жүк тиеуіш тракторлар көбінесе кішкентай экскаватормен жабдықталады және оларды алғашқы ойлап табушы компанияның атымен экскаваторлы жүк тиеуіштер немесе жүк тиеуіш экскаваторлар немесе JCB деп атайды. АҚШ-тағы CASE және Ұлыбританиядағы Whitlock сияқты басқа компаниялар JCB-ден бұрын экскаваторлы жүк тиеуіштерді өндіріп шығарған. Әлемдегі ең үлкен жүк тиеуіш – LeTourneau L 2350. Қазіргі уақытта осы үлкен жүк тиеуіштер Техас штатындағы Лонгвью зауытында өндірілуде. L 2350 локомотивтерде қолданылатынға ұқсас дизель-электрлік жетегін пайдаланады. Әрбір резеңке дөңгелек жеке электрмоторымен қозғалады. Жүк тиеуіштер негізінен материалдарды жүк машиналарына тиеу, құбыр төсеу, қираған құрылыстарды тазалау және қазу жұмыстары үшін қолданылады. Жүк тиеуіш қазу үшін тиімді машина емес, өйткені ол арқан немесе экскаватор сияқты дөңгелектерінің деңгейінен төмен терең қаза алмайды. Жүк тиеуіш ковшінің сыйымдылығы машинаның өлшеміне және қолданылуына байланысты 0,5-ден 36 м³-ге дейін болуы мүмкін. Алдыңғы жүк тиеуіш ковшінің сыйымдылығы әдетте экскаватор ковшінің сыйымдылығынан әлдеқайда үлкен. Көптеген бульдозерлерден айырмашылығы, жүк тиеуіштердің көпшілігі дөңгелекті, табанды емес, бірақ табанды жүк тиеуіштер де жиі кездеседі. Олар құрылыс қалдықтарындағы өткір материалдар резеңке дөңгелектерге зиян келтіретін немесе топырақ жұмсақ және лайлы болған жағдайларда жақсы жұмыс істейді. Дөңгелектер жақсы жылдамдық пен қозғалғыштық береді және жолдарды табандар сияқты бұзбайды, бірақ сүйреу мүмкіндігін азайтады. Құрылыс алаңдарында жүк тиеуіштер кірпіш, құбыр, металл арматура және қазу құралдары сияқты құрылыс материалдарын қысқа қашықтыққа тасымалдау үшін де қолданылады. Алдыңғы жүк тиеуіштер қарды, әсіресе тротуарлар, тұрақтар және қар тазалағыштар мен басқа ауыр техниканы пайдалануға тым кішкентай аумақтардан тазалау үшін жиі қолданылады. Олар кейде қар жинағышпен жабдықталған қар тазалағыш ретінде қолданылады, бірақ көбінесе ковш немесе қар себеті бар, оны қар тазалағыш немесе самосвалдың артқы бөліміне қар тиеу үшін де пайдалануға болады. Жоғары көтерілетін ковштар чип, торф және жеңіл қиыршық тас сияқты жеңіл материалдарға және ковш биіктіктен босатылған кезде қолайлы. Артқы ковші бар экскаваторлар немесе стандартты тракторлардан айырмашылығы, көптеген үлкен жүк тиеуіштерде автомобильдік рульдік механизмдер қолданылмайды. Оның орнына, олар алдыңғы және артқы осьтердің арасында орналасқан гидравликалық түрде басқарылатын иілім нүктесі арқылы рульдік басқаруды жүзеге асырады. Бұл "иілгіш рульдік басқару" деп аталады және алдыңғы осьтің берік болуына мүмкіндік береді, бұл оған үлкен салмақты көтеруге мүмкіндік береді. Иілгіш рульдік басқару белгілі бір дөңгелек аралығы үшін жақсы маневрлеуді қамтамасыз етеді. Алдыңғы дөңгелектер мен қосымша құрылғылар бір осьте айналатындықтан, оператор машинаны орналастырғаннан кейін жүгін доға бойынша "бағыттай" алады, бұл пайдалы болуы мүмкін. Алайда, машина бір жағына "бұрылғанда" және ауыр жүк жоғары көтерілгенде, оның "кең" жағына аударылу қаупі артады. Алдыңғы жүк тиеуіштер соңғы екі онжылдықта, әсіресе қалалық инженерлік жобаларда және шағын жер қазу жұмыстарында кең таралды. Ауыр техника өндірушілері жүк тиеуіштердің әртүрлі өлшемдері мен міндеттерін ұсынады. "Жүк тиеуіш" термині қоқыс тасымалдау саласында да қолданылады, граберлі жүк машинасының иілімін сипаттау үшін.

A loader is a type of tractor, usually wheeled, sometimes on tracks, that has a front mounted wide bucket connected to the end of two booms (arms) to scoop up loose material from the ground, such as dirt, sand or gravel, and move it from one place to another without pushing the material across the ground. A loader is commonly used to move a stockpiled material from ground level and deposit it into an awaiting dump truck or into an open trench excavation. The loader assembly may be a removable attachment or permanently mounted. Often the bucket can be replaced with other devices or tools—for example, many can mount forks to lift heavy pallets or shipping containers, and a hydraulically opening "clamshell" bucket allows a loader to act as a light dozer or scraper. The bucket can also be augmented with devices like a bale grappler for handling large bales of hay or straw. Large loaders, such as the Kawasaki 95ZV 2, John Deere 844K, ACR 700K Compact Wheel Loader, Caterpillar 950H, Volvo L120E, Case 921E, or Hitachi ZW310 usually have only a front bucket and are called front loaders, whereas small loader tractors are often also equipped with a small backhoe and are called backhoe loaders or loader backhoes or JCBs, after the company that first claimed to have invented them. Other companies like CASE in America and Whitlock in the UK had been manufacturing excavator loaders well before JCB. The largest loader in the world is LeTourneau L 2350. Currently these large loaders are in production in the Longview, Texas facility. The L 2350 uses a diesel electric propulsion system similar to that used in a locomotive. Each rubber tired wheel is driven by its own independent electric motor. Loaders are used mainly for loading materials into trucks, laying pipe, clearing rubble, and digging. A loader is not the most efficient machine for digging as it cannot dig very deep below the level of its wheels, like a backhoe or an excavator can. The capacity of a loader bucket can be anywhere from 0.5 to 36 m3 depending upon the size of the machine and its application. The front loader's bucket capacity is generally much bigger than a bucket capacity of a backhoe loader. Unlike most bulldozers, most loaders are wheeled and not tracked, although track loaders are common. They are successful where sharp edged materials in construction debris would damage rubber wheels, or where the ground is soft and muddy. Wheels provide better mobility and speed and do not damage paved roads as much as tracks, but provide less traction. In construction areas loaders are also used to transport building materials such as bricks, pipe, metal bars, and digging tools over short distances. Front loaders are commonly used to remove snow especially from sidewalks, parking lots, and other areas too small for using snowplows and other heavy equipment. They are sometimes used as snowplows with a snowplow attachment but commonly have a bucket or snow basket, which can also be used to load snow into the rear compartment of a snowplow or dump truck. High tip buckets are suitable for light materials such as chip, peat and light gravel and when the bucket is emptied from a height. Unlike backhoes or standard tractors fitted with a front bucket, many large loaders do not use automotive steering mechanisms. Instead, they steer by a hydraulically actuated pivot point set exactly between the front and rear axles. This is referred to as "articulated steering" and allows the front axle to be solid, allowing it to carry greater weight. Articulated steering provides better maneuverability for a given wheelbase. Since the front wheels and attachment rotate on the same axis, the operator is able to "steer" his load in an arc after positioning the machine, which can be useful. The tradeoff is that when the machine is "twisted" to one side and a heavy load is lifted high, it has a greater risk of turning over to the "wide" side. Front loaders gained popularity during the last two decades, especially in urban engineering projects and small earthmoving works. Heavy equipment manufacturers offer a wide range of loader sizes and duties. The term "loader" is also used in the debris removal field to describe the boom on a grapple truck.

Негізгі компоненттері

Жүк тиеу машинасының негізгі құрамдас бөліктері – қозғалтқыш (көбінесе дизельді), гидравликалық құрамдастар (мысалы, сорғылар, моторлар және клапандар) және беріліс құрамдастары (бірқатар дөңгелектер, осьтер, доңғалақтар/шенеуіштер, сорғылар, моторлар және т.б.). Қозғалтқыш гидравликаны және берілісті қамтамасыз етеді, ал олар өз кезегінде алдыңғы жабдықты (сауыт, вилкалар, щетка және т.б.) материалды илеу үшін және машинаны жұмыс алаңында жылжыту үшін қозғалтады.

Дөңгелекті тиегіштер

Бірінші дөңгелекті жүк тиегішті 1939 жылы Фрэнк Г. Хоф ойлап тапты, оны Payloader деп атады. Бұл машина трактордың алдыңғы жағына бекітілген тік мачтадан тұрады, ал жүкті тиеуге арналған екі қол машинаның арт жағынан басталып, алдына қарай бағытталған қапты қосып аяқталады. Негізгі көтеру механизмі мачта ішінде орналасқан тік гидравликалық цилиндр арқылы тартылатын кабельмен жұмыс істейді. Бүгінде дөңгелекті жүк тиегіштер буынтты болып келеді, бұл дизайн 1953 жылы Mixermobile компаниясының Scoopmobile сериялы дөңгелекті жүк тиегіштері арқылы енгізілді. Бұл буын оларға жақсырақ бұрылу радиусын және дәстүрлі шасси сияқты алға жылжудың қажеті болмай, қапты шағын көлденең доғамен жылжытуға мүмкіндік береді.

Бүрлі дөңгелекті тиегіштер

Израильдік жауынгерлік инженерлік корпусы әскери оккупацияланған аумақтарда, мысалы, Батыс Жағалауда құрылыс және жауынгерлік инженерлік миссиялар үшін броньды Caterpillar 966 дөңгелекті жүк тиегіштерін пайдаланады. Олар көбінесе жол тосқауылдарын салу немесе жою, базалар мен бекіністерді салумен айналысады. 2005 жылдан бері олар шағын үйлерді бұзуға да қолданылып келеді. Израиль қорғаныс күштері жүк тиегішті тастардан, тас, «Молотов коктейлі» және жеңіл оқтан қорғау үшін броньды пластиналармен жабдықтады. Рио-де-Жанейро қаласының полициясының элиталық бөлімі Batalhão de Operações Policiais Especiais (BOPE) есірткі сатушылар бақылап, тосқан Рио-де-Жанейроның төбелерінде полицияға жол ашу үшін әскери мақсаттағы бір дөңгелекті жүк тиегіш машинасын сатып алды. Көптеген, тіпті көптеген елдерде осыған ұқсас жабдықтар бар. Мысалы, Нидерланд қарулы күштері 15 тонна салмақтағы Werklust WG18Edef сияқты модельдерді пайдаланады, бұл броньсыз азаматтық модельден 2 тонна ауыр. Сонымен қатар, Нидерланд әскері бұрын терезе бетінің көп бөлігін жабатын қосымша бронь модульдерін қолданған, бұл қосымша қорғаныс үшін болаттан жасалған. Алайда, нашар көріну себебінен бұл модульдер экипаждарға ұнамады. Түрік армиясы мен полициясы Сирия-Түркия шекарасын салу кезінде, сондай-ақ «Евфрат қалқаны», «Идлиб қалқаны» және «Зәйтүн бұтағы» операцияларында алыстан басқарылатын Tosun броньды дөңгелекті жүк тиегішін пайдаланады.

Трактордың алдыңғы тиегіштері

Бұл жүк тиегіштер тракторларға кең таралған қосымша болып табылады. Оның қазіргі "drive-in" форматы алғаш рет 1958 жылы швед компаниясы Ålö өздерінің Quicke жүк тиегішін шығарған кезде жобаланып, жасалған. Тракторлық жүк тиегіштер көптеген шаруашылық жұмыстарын орындау үшін әзірленді және салыстырмалы түрде төмен құны (тележүкке қарағанда) және жоғары әмбебаптығының арқасында танымал. Тракторлық жүк тиегіштерге гидравликалық қысқыштар мен тікендер, шөптік және астықты тасымалдауға көмектесетін, паллеттермен жұмыс істеуге арналған саймандар және жалпы шаруашылық жұмыстарына қолданылатын қаптар сияқты көптеген қосымша құралдар орнатуға болады. Қорапшалы тегістегіштермен жабдықталған өнеркәсіптік тракторлық жүк тиегіштер мердігерлерге жүк тиегіш ретінде сатылады.

Компактты алдыңғы жүк тиегіштер

1940 жылдары Eyebrow, Saskatchewan қаласының Абрам Дитрих Тиессен алғашқы жылдам қосылатын алдыңғы жүк тиегішті (front end loader) жасады. Алдыңғы жүк тиегіштер (FEL) шағын көмекші тракторларға және шаруашылық тракторларға танымал қосымша болып табылады. Шағын көмекші тракторлар, сондай-ақ CUT деп аталады, әдетте жерді күтіп-ұстау және ландшафт жұмыстарын жүргізу үшін қолданылатын кішкентай тракторлар. Компактты тракторларға арналған FEL-дің 2 негізгі дизайны бар: дәстүрлі иілген конструкция және қисая қол конструкциясы. John Deere бір бөліктен тұратын қисая қолы жоқ, бірақ дәстүрлі екі бөліктен тұратын конструкциясы да жоқ, жартылай қисая жүк тиегіш дизайнын шығарады. New Holland өзінің шағын көмекші тракторларында бір бөліктен тұратын қисая қолмен жабдықталған шағын жүк тиегішті ұсынды, ал қазір осы сияқты бір бөліктен тұратын қисая қол жүк тиегіштерін Case IH/Farmall және Montana және Kioti тракторларының кейбір түрлері сияқты көптеген брендтердің шағын тракторларында табуға болады. Kubota өзінің көптеген шағын тракторларында дәстүрлі жүк тиегіш дизайндарын ұсынады, бірақ қазір John Deere жүк тиегіш дизайнына ұқсас жартылай қисая жүк тиегіш дизайнын бірнеше кішкентай тракторында қолданады. CUT өлшемді тракторларға арналған алдыңғы жүк тиегіштер көптеген жұмыстарды орындай алғанымен, олардың салыстырмалы түрде кішкентай өлшемдері мен коммерциялық жүк тиегіштермен салыстырғанда төмен сыйымдылығы бар. Сондықтан, қарапайым опциялармен шағын жүк тиегіштерді тиімдірек етуге болады. Жүк тиегіш қаптың алдыңғы жиегіне қазуға көмектесетін тіс тістегіш (toothbar) жиі қосылады. Кейбір жүк тиегіштер жылдам жалғау жүйесімен (quick coupler), яғни жылдам қосылатын (QA) жүйемен жабдықталған. QA жүйесі қапты оңай алып тастауға және оның орнына басқа құралдарды орнатуға мүмкіндік береді. Көбінесе қосымша жабдықтарға тауарларды көтеруге арналған паллеттік вилкалар (pallet forks) немесе шөп балдаларын көтеруге арналған шұғылалы мұздатқыштар (bale spears) кіреді. LHD (Жүктеу, Тасымалдау, Төгу машинасы) – бұл алдыңғы жүк тиегіш, бірақ ол тау-кен жағдайларында пайдалануға арналған, әртүрлі өлшемдегі қаптарды әртүрлі көлемде тасымалдай алады және дизельдік қозғалтқыштармен қатар электр моторларымен де басқарылуы мүмкін.

Скид-қашықтықтағы және рельсті жүк тиегіштер

Скид-қашықтықтағы жүк тиегіш – гидравликалық жетекпен жұмыс істейтін, көліктің бір немесе екі жағына қуатты бағыттай алатын төрт дөңгелекті шағын жүк тиегіш. Сыртқы түрі мен құрылысы жағынан оған өте ұқсас рельсті жүк тиегіш, дөңгелектердің орнына көліктің екі жағында үздіксіз тізбек пайдаланады. Bobcat компаниясының жылдам жалғау жүйесіне берілген патентінің мерзімі өткендіктен, жаңа трактор модельдері алдыңғы жақтағы қосымша құралдар үшін осы танымал форматты стандарттауға көшуде.

Қалқымалы жүк тиегіштер

Свинглодер – серпімді буммен жабдықталған қатаң рамалы жүк тиегіш. Swingloader 1953 жылы неміс өндірушісі Ahlmann компаниясы AR1 моделімен ойлап тапқан. Бум 180 градусқа немесе одан да көп бұрылуға қабілетті. Жүк тиегіш кез келген жақтан көтеріп, кез келген жаққа түсіре алады. Теміржол саласында рельстер төсеу үшін жиі айналмалы жүк тиегіштер қолданылады. Басқа жүк тиегіштер сияқты, бумға магниттер, вилкалар және қаптар сияқты түрлі қосымша жабдықтарды орнатуға болады. Кішігірім айналмалы жүк тиегіштерді шаруашылықта жүк тиеу жұмыстарына пайдалануға болады. Айналмалы бум, кеңістік шектеулі жағдайларда тиімді, себебі тұрақтылық, жылдамдық және кеңістікті басқару мүмкіндіктері буынды жүк тиегіштерге қарағанда едәуір жоғары.