Вилочный погрузчик ассоциируется с любым производством или складским терминалом. Эта компактная маневренная машина незаменима для выполнения таких операций, как поднятие, перемещение, разгрузка, погрузка, штабелирование палет, поддонов и других грузов.
Особенности конструкции погрузчикаВилочные погрузчики различных брендов и разной грузоподъемности имеют общий принцип устройства. Основная концепция - максимально облегченная передняя часть, где расположено подъемное оборудование, при максимально возможной загрузке кормы: это создает противовес транспортируемому грузу. Кабина установлена как можно ближе к подъемному механизму, что обеспечивает хороший обзор вверх (для лучшего контроля над проводимыми операциями), а центр тяжести смещают как можно ниже (для лучшей устойчивости машины).
Основным рабочим органом погрузчика является подъемный механизм, устроенный так, что практически все манипуляции с ним оператор проводит, не покидая своего рабочего места в кабине. Его главная часть - вилы, похожие по своей конструкции на всех моделях, но различающиеся длиной и шириной. Они устроены таким образом, что позволяют изменять ширину установки в произвольном порядке, что дает возможность транспортировать грузы различных размеров.
В основном на погрузчиках Komatsu применяются силовые установки двух типов - дизельные и бензиновые двигатели. В большинстве случаев они агрегатируются с гидромеханическими коробками передач, позволяющими плавно регулировать скорость движения. Вилочные компактные погрузчики, работающие в закрытых помещениях, оснащаются электродвигателями.
Есть различия и в устройстве ходовой части погрузчиков. Так, в зависимости от условий эксплуатации могут применяться пневматические колеса, колеса из литой резины и колеса бандажного типа с низким профилем шины. Каждый из вышеназванных типов шин имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе конкретной модели. Кроме того, колеса передней и задней осей обычно имеют разную размерность, а также различаются шириной колеи. Пожалуй, единственным объединяющим моментом ходовой части подавляющего большинства погрузчиков является тот факт, что управляемая у них - задняя ось. Важный момент: в конструкции автопогрузчика не предусмотрена подвеска в ее обычном понимании, дабы снизить неконтролируемые колебания в ходе работы с грузом.
В зависимости от задач, стоящих перед автопогрузчиком, к рабочему месту оператора предъявляются совершенно разные требования, поэтому его устройство может заметно различаться. Так, у компактного вилочного погрузчика, работающего внутри малых помещений с узкими проходами между штабелями товаров, может не только не быть полноценной кабины, но и полностью отсутствовать полноценное кресло для оператора. Все управление машиной он производит стоя, а вместо привычного всем рулевого колеса в руках у него - пара джойстиков.
На машинах покрупнее сиденье уже есть, однако ввиду работы в помещениях с постоянной температурой, а также для лучшего обзора вместо кабины устанавливается лишь каркас безопасности, защищающий оператора в случае падения груза.
Впрочем, даже те погрузчики, устройство которых подразумевает наличие полноценной кабины, заметно различаются как по ее внутреннему наполнению, так и по сути применения. Если в тяжелых машинах кабина крепится к раме, то на средних погрузчиках, работающих на складах с высокими штабелями, она может оснащаться устройством, позволяющим поднимать ее на необходимую высоту, для упрощения работы с верхними стеллажами.
Кроме необходимых органов управления, рабочее место современной складской техники оснащается оборудованием, позволяющим чувствовать себя комфортно во время всего рабочего дня: кондиционеры, отопители, магнитолы и ЖК-мониторы давно стали обыденностью этих «рабочих лошадок».
В то же время даже простейшие с виду кабины погрузчика отвечают самым высоким требованиям безопасности и надежно защищают оператора в форс-мажорных ситуациях.
7.1.2.1. Устройство автопогрузчиков
Рис. 7.12. Автопогрузчики:
а с фронтальным грузоподъемником;
б с боковым грузоподъемником
Автопогрузчик – универсальная самоходная подъемно-транспортная машина, предназначенная для погрузки, выгрузки и транспортирования на небольшие расстояния различных грузов. Погрузчик, в основном, работает со штучными и пакетированными грузами; также его можно применять для перевозки сыпучих грузов.Автопогрузчик состоит из грузоподъемного оборудования и пневмоколесной ходовой части.
В зависимости от расположения рабочего оборудования на ходовой части различают автопогрузчики с фронтальным грузоподъемником (рис. 7.12, а) и с боковым (рис. 7.12, б).
Грузоподъемное оборудование включает грузоподъемник 2 и грузозахватное приспособление – вилы 1. Фронтальные автопогрузчики перевозят груз на вилочных подхватах, с боковым грузоподъемником – на платформе 5; грузоподъемник в этом случае служит для погрузки груза на платформу и выгрузки его.
На автопогрузчик вместо вил может быть установлено другое грузозахватное приспособление, например стрела с грейфером для погрузки сыпучих и кусковых материалов.
Все элементы привода автопогрузчиков (силовая установка, трансмиссия, система управления) и ходовой части заимствованы у серийно выпускаемых грузовых автомобилей. Отличаются они лишь компоновкой агрегатов и рамой.
Ходовая часть автопогрузчика (рис. 7.13) содержит раму 9, на которой установлены двигатель 7, агрегаты и системы силовой передачи и ходовое устройство – ведущий мост 4 и ось 10 с управляемыми колесами.
Рис. 7.13. Вилочный автопогрузчик
Колеса ходового устройства образуют четыре опоры автопогрузчика и обеспечивают ему устойчивое положение, его передвижение и маневрирование по площадке своим ходом.Ведущий мост 4 к раме 9 крепится жестко, а ось 10 с управляемыми колесами – шарнирно, с возможностью поперечного качания оси. Шарнирная подвеска позволяет сохранять контакт всех колес при движении по площадке с неровностями и распределять равномерно нагрузку на управляемые колеса.
7.1.2.2. Рабочее оборудование автопогрузчика
Грузоподъемник предназначен для захвата груза, подъема его на требуемую высоту, его опускания и укладки.
Основными частями грузоподъемника (рис. 7.14) служат раздвижная рама механизма подъема и каретка с вилами.
Раздвижная рама грузоподъемника состоит из наружной неподвижной и внутренней подвижной рам.
Наружная рама 1 представляет собой конструкцию, состоящую из двух вертикальных направляющих и верхней и нижних поперечин. К нижней поперечине приварена плита с шаровой пятой 16 для крепления цилиндра подъема 5. В нижней части к раме приварены цапфы, соединяющие шарнирно наружную раму грузоподъемника с рамой 2 ходовой части погрузчика. В средней части наружной рамы приварены два кронштейна 3, соединяющие раму с цилиндрами наклона 4.
Внутренняя рама 6 грузоподъемника состоит из двух вертикальных направляющих, связанных между собой поперечинами. К верхней поперечине прикреплены две щеки 7, к которым крепится закрепленная на плунжере цилиндра 5 подъема траверса 8 с роликами 9 для грузовых цепей 10.
Рис. 7.14. Грузоподъемник
Механизм подъема включает плунжерный цилиндр 5, траверсу 8 с роликами 9 и цепями 10. Один конец крепится к кронштейнам цепи каретки, а другой к кронштейну корпуса цилиндра подъема.При включении цилиндра плунжер начинает выдвигаться и через траверсу 8 перемещать внутреннюю раму. Внутренняя рама относительно наружной перемещается со скоростью, равной скорости выдвижения плунжера, а каретка относительно наружной рамы перемещается с удвоенной скоростью и в конце хода плунжера она оказывается на верху внутренней рамы.
Опускается каретка под действием собственного веса.
Для наклона грузоподъемника служат два гидроцилиндра 4, корпусы которых шарнирно прикреплены к кронштейнам рамы шасси, а штоки – к проушинам на наружной раме грузоподъемника. Они обеспечивают наклон грузоподъемника вперед или назад на угол 3° и 10°, соответственно.
Для установки грузозахватных приспособлений (вил) – раздвижная рама грузоподъемника оборудована кареткой, подвешенной к раме на двух пластинчатых цепях.
Рис. 7.15. Каретки: а с жестким креплением подхватов;
б с шарнирным креплением подхватов
Каретка с жестким креплением подхватов (рис. 7.15, а) состоит из верхней и нижней плит 1, соединенных между собой стойками 2, к которым приварены оси 3 катков 4.Катки перемещаются по направляющим внутренней рамы.
В верхней плите выполнены прорези для фиксации вил. Вилы имеют верхний 8 и нижний 9 крюки, скобу 10 и подпружиненный фиксатор 7.
В каретке с шарнирным креплением подхватов (рис. 7.15, б) используют оси 12, а для их фиксации – скобы 13. Кроме того, боковые катки 14 выполнены на отдельном кронштейне 15.
Сменные грузозахватные приспособления предназначены для увеличения производительности погрузчика при работе с грузами определенной формы и размеров, например бочек, рулонов, тюков, сыпучих и кусковых материалов. Сменные грузозахватные приспособления применяют также для выполнения конкретных погрузо-разгрузочных и монтажных операций, например, при выгрузке контейнеров. Для автопогрузчиков применяют до 40 типов грузозахватных приспособлений.
Удлинители вил применяют при погрузо-разгрузочных работах и штабелировании пакетированных грузов с малой объемной плотностью, например, в легкой и пищевой промышленности.
Безблочные стрелы предназначены для работы с громоздкими грузами неправильной формы. Безблочной называют стрелу, у которой грузовой крюк, имеющий постоянный или переменный вылет, расположен на консольной части. Безблочные стрелы применяют, когда необходимо груз поднять на большую высоту.
Рис. 7.16. Безблочная стрела
типовой конструкции
Безблочная стрела типовой конструкции (рис. 7.16) состоит из консольной части, изготовленной из двух швеллеров 9, связанные поперечинами 10, опорной части со стойками 14, раскосами 11, поперечной планкой 12 с крюками 13 для навески на каретку грузоподъемника и нижней поперечиной 15.Крюк 1 (на рис. 7.16 показан в разобранном состоянии; крюк в сборе 7) навешивается на стрелу в гнезде 8.
Чтобы переставить крюк из одного положения в другое, необходимо траверсу повернуть на 90° вокруг ее оси и, подняв вверх вместе с крюком, вывести цапфы траверсы из направляющих пазов гнезд 8.
Безблочная стрела с переменным, плавно изменяющимся вылетом и гидравлическим приводом перемещения крюка, показана на рис. 7.17.
Рис. 7.17. Безблочная стрела с гидравлическим
приводом перемещения крюка
Между швеллерами, опираясь на их нижние полки, перемещается каретка 1 с крюком 2. Для перемещения каретки служит гидроцилиндр 6 и шарнирная рычажная передача 4. Днище цилиндра крепится на оси 8, а головка штока связана с рычажной передачей осью 5.При выдвижении штока из цилиндра рычажная передача, удлиняясь, перемещает каретку с грузовым крюком вперед. При втягивании штока внутрь рычажная передача складывается, и крюк подается назад.
Регулируя величину выдвижения штока, можно установить крюк в любом месте консольной части стрелы.
Рис. 7.18. Безрамный ковш
Безрамный ковш (рис. 7.18) выполнен с кронштейнами 3 и 15 для крепления его к каретке погрузчика.К кронштейну 3 с помощью оси 2 присоединяется гидроцилиндр 4, а к кронштейнам 15 на осях 11 присоединяются кронштейны 8, которые, в свою очередь, крепятся к каретке. Цилиндр 4 крепят между стойками каретки с помощью оси 5.
Клещевой захват (рис. 7.19) предназначен для работ с круглым лесом и пакетами досок. Захват состоит из рамы 6, на которой шарнирно закреплены верхняя 2 и нижняя 3 лапы с вилами.
Верхняя лапа приводится в действие гидроцилиндром 9, нижняя – двумя гидроцилиндрами 4. Захват обеспечивает наклон вил 1 вниз при взятии груза и вверх при его транспортировании.
Стрела с грейферным приспособлением и крюком (рис. 7.20) устанавливается на автопогрузчике и представляет собой пространственную металлоконструкцию.
Рис. 7.20. Стрела с грейферным
приспособлением и крюком
В средней части стрела крепится шарнирно к установленным на каретке 3 кронштейнам 4, в хвостовой – с помощью тяг 1 к автопогрузчику.Траверса с крюком 5 крепится к передней части стрелы. К стреле на цепях 6 крепится балка 7 с гидроцилиндрами 8, на которой посредством тяг 9 и штоков гидроцилиндров подвешен двухчелюстной грейфер 10. Челюсти грейфера приводятся в действие гидроцилиндрами 8.
Рис. 4.19. Клещевой захват
Рис. 7.21. Поворотные каретки:
а с вилами; б с зажимом
Поворотные каретки предназначены для поворота груза при штабелировании. На поворотной части 1 каретки монтируются вилы 2 (рис. 7.21, а) или боковой зажим 3 (рис. 7.21, б), который приводится в действие отдельным гидроцилиндром 4.Одно- и многоштыревой захваты предназначены для закрепления штучных грузов в виде бандажей, бухт проволоки, шин (одноштыревой), а также для перевозки штучных грузов в виде бочек, рулонов, мешков (многоштыревой). Захваты крепятся к каретке аналогично креплению безблочной стрелы.
Как правило, включают:
- двигатель;
- систему управления;
- шасси;
- грузоподъемное устройство;
- тормозные системы;
- и так далее.
Двигатель - сердце каждой машины
Для любого погрузчика силовой агрегат представляет собой наиболее важный элемент конструкции. Стоит отметить, что на современные машины в основном устанавливают несколько разных типов двигателей: , . Однако некоторые производители создают гибридные двигатели, которые могут использовать сразу несколько видов топлива или же при этом работать от электричества. Кроме того, большая часть погрузчиков в европейских городах на данный момент работают, либо за счет электричества, либо за счет газа.
Системы управления двигателем
С каждым годом появляются все более продуманные и практичные системы, которые значительно упрощают управления машиной. Таким образом, развитие кабельных соединений дали новый толчок к реализации совершенно новых схем передачи информации. В связи с этим появилась возможность управлять всеми системами погрузчика через цифровую информацию или другими словами на расстоянии.
Грузоподъемное устройство
Первым делом стоит отметить, что максимальная высота современных погрузчиков порой достигает восьми метров, однако при использовании высотных кранов груз можно поднимать на высоту до 18 метров. Для того чтобы поднимать товар на столь большую высоту было максимально безопасно, в машинах предусмотрена система защиты от неровного пола или вибрации.
Этого инженерам удалось добиться за счет то, что оно одновременно смогли уменьшить вес мачты, но при этом увеличили ее жесткость и прочность. Более того, новые модели оборудованы мачтами, которые осуществляют подъем за счет гидроцилиндров.
Гидравлические системы
В подъемных механизмах погрузчика гидравлика показала себя вполне достойно. Эта система постоянно усовершенствуется, поэтому с каждым годом становится все безопасней и эргономичней. Она достаточно успешно применяется в тормозной системе. Таким образом, на стали устанавливать гидроусилители. Благодаря этому можно быстро и комфортно оставить машину практически на любой скорости при легком нажатии педали.
Типы мачт у вилочных погрузчиков: FV, FFV, TFV или Duplex, Triplex, Quadroplex . Принцип работы и назначение грузоподьемника
Мачты у погрузчиков бывают нескольких видов:
. Duplex — двухсекционная мачта со стандартным свободным ходом.
. Duplex — двухсекционная мачта со специальным свободным ходом.
. Triplex — трёхсекционная мачта.
. Quadroplex — четырёхсекционная мачта.
У разных производителей погрузчиков типы мачт в спецификациях обозначаются по-разному, но сути это не меняет. Но в профессиональной среде наибольшее распространение имеет следующая маркировка вилочных погрузчиков:
FV - двухсекционная мачта
FFV- двухсекционная мачта со свободным ходом
TFV - трехсекционная мачта со свободным ходом
Напимер, у японских погрузчиков Nissan маркировка мачт указана так: 2W, 2F, 3F. Где цифра обозначает количество секций, а буква F - наличие специального свободного хода у грузоподъемника.
Мачта duplex со стандартным свободным ходом
Данный тип мачты имеет две секции и два цилиндра подъёма расположенных по бокам. У такой мачты вилы поднимаются на высоту 150 мм от земли, а дальше начинает выдвигаться внутренняя секция мачты, увеличивая тем самым высоту погрузчика. Высоты подъёма таких мачт составляют от 3,0 м до 5,0 м. Стандартная высота подъёма у погрузчиков считается 3,0 м.
Кинематическая схема стандартной мачты дуплекс выглядит следующим образом.
Мачта duplex со специальным свободным ходом
При нажатии на рычаг подъёма у погрузчика начинают выдвигаться гидравлические цилиндры вверх и поднимают внутреннюю секцию мачты на которой расположены блоки (система полиспаст) с цепями прикреплёнными к каретке. Благодаря этому грузовая каретка с вилами тоже начинает подниматься вверх
Мачта duplex со специальным свободным ходом
Мачта состоит из двух секций, как и стандартная, но в гидравлическую схему добавляется ещё один цилиндр специального свободного хода, который расположен посредине мачты. Его функция поднять каретку с вилами без изменения строительной высоты грузоподъёмника, и лишь потом выдвигается внутренняя секция мачты с помощью двух боковых цилиндров подъёма. Самые распространенные высоты подъёма у этих грузоподъемников варьируется от 3,0 м до 3,3 м.
Кинематическая схема этого грузоподъёмника выглядит следующим образом.
Сначала поднимается центральный цилиндр с блоком и с ним вилы. Затем начинают работать основные цилиндры подъёма и выдвигают внутреннюю секцию мачты.
Мачта в три сложения Triplex
В отличии от предшественников мачта обладает уже тремя секциями. У автопогрузчиков и электропогрузчиков эти мачты всегда имеют специальный свободный ход по умолчанию.
Мачта триплекс по кинематической схеме совмещает в себе первые две мачты.
Сначала работает цилиндр свободного хода, затем основные цилиндры подъёма которые поднимают вторую секцию мачты а та уже через систему блоков тянет вверх третью секцию мачты с кареткой и вилами.
Четырёхсекционная маста Quadroplex
Это результат гения инженеров грузоподъёмных механизмов на погрузчиках. Мачта уже состоит из четырёх секций. Диапазон высот подъёма составляет 6,0 м - 8,0 м. Используется весьма редко у некоторых производителей на погрузчиках грузоподъемностью от 2,0 до 3,5 т. К ним относятся GROS и HYUNDAI.
Односекционная мачта simplex
Мачта симплекс имеет только одну секцию, поэтому у неё нет боковых цилиндров подъёма а есть только центральный цилиндр, который является одновременно цилиндром свободного хода и основным цилиндром подъёма. Явными представителями и обладателями таких мачт являются гидравлические штабелёры с высотой подъёма 1,6 м.
Погрузчик относится к технике, которая используется при разгрузочных и погрузочных работах и имеет возможность сама передвигаться, захватывать груз, поднимать или опускать его, складывая в штабели или укладывая на стеллажи.
Устройство вилочного погрузчика зависит от его назначения. Больше всего промышленностью выпускается универсальных машин, которые используются в различных сферах народного хозяйства. Они могут работать с грузами различного объема и веса. Есть специальные погрузчики, которые используются для перемещения строго определенного груза или применяемые в особых условиях производимых работ, например, шахтах.
Погрузчик с вилочным захватом, который устанавливается на мачту или каретку, используется в основном для перевозки грузов на специальных поддонах. Погрузочная техника бывает трехопорная или четырехопорная. Машина с тремя точками опоры намного маневреннее четырехопорного аналога, но она менее устойчива в поперечном направлении, что не позволяет использовать ее для перемещения крупногабаритных грузов.
Погрузчики оснащаются двигателями внутреннего сгорания или выпускаются на электрической тяге. Электропогрузчики в основном используют для работы в складских помещениях или на площадках с качественным покрытием. Техника с дизельными или бензиновыми двигателями предназначена для работы в условиях улицы и имеет большую грузоподъемность.
Первые погрузчики появились почти сто лет назад в Америке, это связано в первую очередь с экономическим бумом в промышленности. Стремительное развитие промышленности, возникновение портов и железнодорожного сообщения, увеличение грузопотоков способствовало механизации погрузочных и разгрузочных работ.
Конечно, первые модели значительно отличались от современных погрузчиков, но в 1923 году устройство вилочных погрузчиков стало напоминать современные аналоги.
Первая мировая война способствовала тому, что развитие погрузочной техники только ускорилось, а Вторая мировая война еще сильнее подтолкнула конструкторскую мысль, так как требовалось разгружать большое количество грузов за короткий промежуток времени.
США в то время были основными лидерами по производству погрузочной техники, так как страны оправлялись после войны и не могли стать конкурентами в этой отрасли. Со временем Европа и Япония догнали Америку и стали создавать погрузчики по качеству лучше американских машин.
Японские фирмы для прорыва на рынок погрузочной техники использовали дополнительные опции, то есть комплектовали свои погрузчики дополнительным оборудованием. Это сбивало рыночные цены почти на треть. Сейчас производители большое внимание обращают не только на технических аспектах, но и на внешнем виде погрузчиков.
Еще статьи из этой рубрики:
