Введение

Погрузчик – это строительная машина, используемая для перемещения или загрузки материалов, таких как почва, камень, песок, строительный мусор и т.д., в или на другие типы техники (например, самосвалы, конвейерные ленты, загрузочные бункеры или железнодорожные вагоны). Существует множество типов погрузчиков, которые, в зависимости от конструкции и области применения, могут называться ковшовыми погрузчиками, фронтальными погрузчиками, погрузчиками с отвалом, мини-погрузчиками, погрузчиками-захватами, высокоподъемными погрузчиками, погрузчиками-лопатами, погрузчиками-дозерами, или колесными погрузчиками.

Описание

Погрузчик – это тип трактора, обычно колесный, иногда гусеничный, с передним установленным широким ковшом, соединенным с концом двух стрел (рук), для зачерпывания сыпучих материалов с земли, таких как грязь, песок или гравий, и перемещения их с одного места на другое без проталкивания материала по земле. Погрузчик обычно используется для перемещения накопленного материала с уровня земли и загрузки его в ожидающий самосвал или в открытую траншею. Навесное оборудование может быть съемным или постоянно установленным. Часто ковш можно заменить другими устройствами или инструментами – например, многие могут устанавливать вилы для подъема тяжелых поддонов или грузовых контейнеров, а гидравлически открывающийся ковш типа "грейфер" позволяет погрузчику выполнять функции легкого бульдозера или скрепера. Ковш также может быть дополнен устройствами, такими как захват для тюков, для работы с большими тюками сена или соломы. Крупные погрузчики, такие как Kawasaki 95ZV 2, John Deere 844K, ACR 700K Compact Wheel Loader, Caterpillar 950H, Volvo L120E, Case 921E или Hitachi ZW310, обычно имеют только передний ковш и называются фронтальными погрузчиками, в то время как небольшие погрузчики-тракторы часто также оснащаются небольшим задним экскаватором и называются экскаваторами-погрузчиками или погрузчиками-экскаваторами, или JCB, в честь компании, которая первой заявила об их изобретении. Другие компании, такие как CASE в Америке и Whitlock в Великобритании, производили экскаваторы-погрузчики задолго до JCB. Самый большой погрузчик в мире – LeTourneau L 2350. В настоящее время эти большие погрузчики производятся на заводе в Лонгвью, штат Техас. L 2350 использует дизель-электрическую трансмиссию, аналогичную той, что используется в локомотиве. Каждое резиновое колесо приводится в движение собственным независимым электродвигателем. Погрузчики используются в основном для погрузки материалов в грузовики, прокладки труб, уборки завалов и копания. Погрузчик – не самая эффективная машина для копания, поскольку он не может копать глубоко ниже уровня своих колес, как экскаватор или погрузчик-экскаватор. Вместимость ковша погрузчика может варьироваться от 0,5 до 36 м³ в зависимости от размера машины и ее применения. Вместимость ковша фронтального погрузчика, как правило, значительно больше, чем вместимость ковша погрузчика-экскаватора. В отличие от большинства бульдозеров, большинство погрузчиков колесные, а не гусеничные, хотя гусеничные погрузчики также распространены. Они эффективны там, где острые материалы в строительном мусоре могут повредить резиновые колеса, или где грунт мягкий и заболоченный. Колеса обеспечивают лучшую мобильность и скорость и меньше повреждают асфальтированные дороги, чем гусеницы, но обеспечивают меньшее сцепление. На строительных площадках погрузчики также используются для транспортировки строительных материалов, таких как кирпичи, трубы, металлические стержни и инструменты для копания, на короткие расстояния. Фронтальные погрузчики обычно используются для уборки снега, особенно с тротуаров, парковок и других мест, слишком маленьких для использования снегоуборочных машин и другого тяжелого оборудования. Иногда они используются в качестве снегоочистителей со снегоочистительным отвалом, но обычно имеют ковш или снеговой ковш, который также можно использовать для загрузки снега в задний отсек снегоуборщика или самосвала. Ковши с высоким выгрузом подходят для легких материалов, таких как щепа, торф и легкий гравий, а также при выгрузке ковша с высоты. В отличие от погрузчиков-экскаваторов или стандартных тракторов с передним ковшом, многие крупные погрузчики не используют автомобильные механизмы рулевого управления. Вместо этого они управляются гидравлически приводимой поворотной платформой, расположенной точно между передней и задней осями. Это называется "шарнирное рулевое управление" и позволяет передней оси быть цельной, что позволяет ей нести больший вес. Шарнирное рулевое управление обеспечивает лучшую маневренность при заданной колесной базе. Поскольку передние колеса и навесное оборудование вращаются вокруг одной оси, оператор может "рулить" грузом по дуге после позиционирования машины, что может быть полезно. Недостатком является то, что когда машина "скручена" в сторону и тяжелый груз поднят высоко, риск опрокидывания на "широкую" сторону возрастает. Фронтальные погрузчики приобрели популярность в течение последних двух десятилетий, особенно в городских инженерных проектах и небольших земляных работах. Производители тяжелой техники предлагают широкий спектр размеров и характеристик погрузчиков. Термин "погрузчик" также используется в сфере удаления мусора для обозначения стрелы на мусоровозе с манипулятором.

Основные компоненты

Основными компонентами погрузчика являются двигатель (почти всегда дизельный), гидравлические компоненты (например, насосы, моторы и клапаны) и компоненты трансмиссии (коробка передач, мосты, колеса/гусеницы, насосы, моторы и т.д.). Двигатель приводит в действие как гидравлическую систему, так и трансмиссию, которые, в свою очередь, перемещают рабочее оборудование (ковш, вилы, щетка и т.п.) для манипулирования материалом, и колеса или гусеницы для передвижения машины по рабочей площадке.

Колесные погрузчики

Первый колесный погрузчик был изобретен Фрэнком Г. Хаугом в 1939 году и назывался Payloader. Эта машина состояла из вертикальной мачты, закрепленной на передней части трактора, с парой погрузочных рычагов, идущих от задней части машины и заканчивающихся ковшом, а основным подъемным механизмом был трос, натянутый вертикальным гидравлическим цилиндром, расположенным внутри мачты. Современные колесные погрузчики имеют шарнирное соединение, конструкция которой была внедрена в 1953 году в серии колесных погрузчиков Mixermobile Scoopmobile. Такое шарнирное соединение обеспечивает им как превосходный радиус поворота, так и возможность перемещать ковш в небольшой горизонтальной дуге, не требуя движения вперед, как в случае с обычным рулевым шасси.

Бронепогрузчики на колесах

Израильский инженерный корпус использует бронированные колесные погрузчики Caterpillar 966 для строительных и инженерных задач в военных операциях на оккупированных территориях, таких как Западный берег реки Иордан. Их часто можно увидеть строящими или разбирающими дорожные заграждения, а также возводящими базы и укрепления. С 2005 года они также используются для сноса небольших домов. Армия обороны Израиля добавила броню к погрузчику для защиты от камней, бутылок с зажигательной смесью и легкого стрелкового оружия. Элитный отряд полиции Рио-де-Жанейро Batalhão de Operações Policiais Especiais (BOPE) приобрел один колесный погрузчик, предназначенный для военных целей, для расчистки маршрутов и обеспечения прохода полиции в трущобах Рио-де-Жанейро, которые контролируются и блокируются наркоторговцами. Подобное оборудование имеется во многих, если не в большинстве стран. Например, вооруженные силы Нидерландов используют модели, такие как Werklust WG18Edef, вес которой составляет 15 тонн, что на 2 тонны больше, чем у соответствующей небронированной гражданской модели. Кроме того, нидерландские военные ранее использовали дополнительные бронемодули, покрывающие большую часть оконной поверхности сталью для усиленной защиты. Однако эти машины не были популярны среди экипажей из-за ограниченной видимости. Турецкая армия и турецкая полиция используют дистанционно управляемый бронированный колесный погрузчик Tosun при строительстве сирийско-турецкого барьера, в ходе операций «Щит Евфрата», «Щит Идлиба» и «Оливковая ветвь».

Передние погрузчики для тракторов

Эти погрузчики – популярное дополнение к тракторам. Их современная конструкция, принцип действия «вдвигания», была первоначально разработана и внедрена в 1958 году шведской компанией Ålö при выпуске их погрузчика Quicke. Тракторные погрузчики были созданы для выполнения широкого спектра сельскохозяйственных задач и пользуются популярностью благодаря относительно низкой стоимости (по сравнению с телескопическими погрузчиками) и высокой универсальности. Тракторные погрузчики могут оснащаться различными навесными орудиями, такими как гидравлические захваты и вилы для работы с тюками и силосом, вилы для паллетирования и ковши для выполнения общих сельскохозяйственных работ. Промышленные тракторные погрузчики, оснащенные грейферными ковшами, предлагаются подрядчикам как погрузчики для мусора.

Компактные передние загрузчики

Абрам Дитрих Тиссен из Эйбров, Саскачеван, в 1940-х годах построил первый фронтальный погрузчик с системой быстрого крепления. Фронтальные погрузчики (FEL) – популярное дополнение к компактным универсальным тракторам и сельскохозяйственным тракторам. Компактные универсальные тракторы, также называемые CUT, – это небольшие тракторы, обычно используемые преимущественно для обслуживания территорий и ландшафтных работ. Существует два основных типа конструкции фронтальных погрузчиков для компактных тракторов: традиционная конструкция с угловым рычагом и конструкция с изогнутым рычагом. John Deere производит полуизогнутую конструкцию погрузчика, которая не имеет цельного изогнутого рычага, но и не является традиционной двухкомпонентной конструкцией. Компания New Holland представила компактный погрузчик с цельным изогнутым рычагом на своих компактных универсальных тракторах, подобные погрузчики с цельным изогнутым рычагом теперь доступны на компактных тракторах многих брендов, включая Case IH/Farmall, а также на некоторых тракторах Montana и Kioti. Kubota предлагает традиционные конструкции погрузчиков на большинстве своих компактных тракторов, но теперь также имеет полуизогнутую конструкцию погрузчика, аналогичную конструкции погрузчика John Deere, на нескольких своих небольших тракторах. Хотя фронтальные погрузчики на тракторах размера CUT способны выполнять множество задач, учитывая их относительно небольшой размер и низкую грузоподъемность по сравнению с коммерческими погрузчиками, компактные погрузчики можно сделать более полезными с помощью некоторых простых опций. Зубная планка обычно добавляется к переднему краю ковша погрузчика для облегчения копания. Некоторые погрузчики оснащены системой быстрого крепления, также известной как система быстрого смены (QA). Система QA позволяет легко снимать ковш и устанавливать на его место другие инструменты. Распространенные дополнения включают набор вил для поддонов для подъема грузов на поддонах или копье для тюков сена для подъема тюков сена. LHD (Load, Haul, Dump machine) также является фронтальным погрузчиком, но предназначен для использования в условиях компактных горных разработок, может обрабатывать различные типы грузов с ковшами разного размера и может приводиться в действие как электродвигателями, так и дизельными двигателями.

Машины для перегрузки грузов на скольжениях и на рельсовых тягах

Подкатной погрузчик – это небольшой погрузчик, использующий четыре колеса с гидравлическим приводом, который передает мощность на одну или обе стороны машины. По внешнему виду и конструкции ему очень похож гусеничный погрузчик, который вместо колес использует непрерывную гусеницу с каждой стороны машины. С момента истечения срока действия патента Bobcat на систему быстрого соединения, новые модели тракторов все чаще оснащаются этим популярным стандартом для навесного оборудования.

Переключательные погрузчики

Свингозагрузчик – это жесткий рамный погрузчик с поворотным стреловым оборудованием. Свингозагрузчик был изобретен в 1953 году немецкой компанией Ahlmann с моделью AR1. Стрела может поворачиваться на 180 градусов или более. Погрузчик способен поднимать и выгружать материалы со всех сторон. Свингозагрузчики часто используются в железнодорожной отрасли для укладки рельсов. Как и другие погрузчики, к стреле можно присоединять различные навесные орудия, такие как магниты, вилы и ковши. Меньшие свингозагрузчики могут применяться в сельском хозяйстве для погрузочно-разгрузочных работ. Поворотное стреловое оборудование особенно полезно в условиях ограниченного пространства, поскольку обеспечивает повышенную устойчивость, маневренность и эффективность использования площади по сравнению с шарнирно-сочлененными моделями.