Стандартная комплектация большинства моделей автопогрузчиков включает в себя сервотормоз. Устройства с высокой грузоподъемностью оборудуются дисковыми тормозами с масляными ваннами. Детали и механизмы такой системы изнашиваются медленно, что уменьшает расходы на обслуживание.
Кабина управления
Необходимость наличия отдельной кабины для оператора была осознана далеко не сразу. Только после нескольких несчастных случаев, связанных с травмами при падении грузов, производители начали разрабатывать специальные каркасные конструкции, обеспечивающие защиту и удобство работы оператора.
Современные вилочные погрузчики оборудованы комфортной кабиной, оснащенной шумоизоляцией и системой безопасности. Специальная предохранительная решетка защищает от опасности падения груза. Кресло с ремнем безопасности позволит предотвратить серьезные последствия для оператора в случае столкновения или переворачивания автопогрузчика.
Кабина может быть открытой и закрытой. Различие в том, что первые оборудуются крышей со стальной решеткой и применяются преимущественно внутри складов. Закрытие могут использоваться снаружи даже в зимнее время (в большинстве моделей предусмотрен обогрев).
В некоторых погрузчиках кабины оборудуются компьютерной системой управления, что требует от «водителя» навыков работы со сложной техникой.
Навесное оборудование
Навесное оборудование представляет собой совокупность дополнительных приспособлений для погрузчика, расширяющие сферу его применения. Купить их намного дешевле, чем приобретать для узкоспециализированных задач отдельный вид техники. Перечислим наиболее распространенные варианты:
- Вилочные захваты . Предназначены для работы с «непаллетизированными» грузами, то есть теми, которые сложно перемещать с помощью паллетов. Например, рулоны или бочки.
- Устройство бокового смещения (сайдшифтер). Позволяет свести маневры к минимуму при движении с грузами. Актуально в случае работы погрузчика в ограниченном пространстве.
- Ковши. Используются для транспортировки и поднятия сыпучих материалов.
- Отвалы. Необходимы для очищения территории или дорожного покрытия от снега.
- Дорожные щетки. Эффективное средство для уборки улиц, помещений.
- Бурильное оборудование. Обычный вилочный погрузчик можно превратить в машину, способную пробурить небольшую скважину, например, под установку столба освещения снаружи склада.
Итоги
Технические характеристики вилочного погрузчика зависят от специфики устройства приведенных выше составных частей. Имея представление об основных элементах, механизмах и особенностях строения погрузочной техники, вы сможете приобрести оборудование, максимально отвечающее поставленным задачам.
Автопогрузчик
- это самоходная подъемно-транспортная машина, предназначенная для погрузочно-разгрузочных работ и состоящая из рабочего оборудования и ходовой части. В зависимости от расположения рабочего оборудования относительно ходовой части погрузчики подразделяются на фронтальные и с боковым грузоподъемником.
Типы погрузчиков
:
а - фронтальный,
б - с боковым грузоподъемником.
1 - вилы,
2 - грузоподъемник,
3 - пульт управления,
4 - ходовая часть,
5 - платформа.
Рабочее оборудование включает грузоподъемник 2 и грузозахватное приспособление - основное (вилы 1) или сменное, например ковш для сыпучих материалов. Фронтальные погрузчики перевозят груз на вилах или другом грузозахватном приспособлении,
В дальнейшем вместо термина "автопогрузчик" применяется сокращенный - погрузчик.
Погрузчики с боковым грузоподъемником - на платформе 5, грузоподъемник в этом случае служит для загрузки и выгрузки груза на платформу.
Ходовая часть погрузчика включает независимо от их марки раму 13 и ходовое устройство - ведущий мост 12 и ось 9 с управляемыми колесами. Четыре опоры ходового устройства обеспечивают устойчивое положение погрузчика и передвижение его по площадке своим ходом. Ведущий мост крепится к раме жестко, а ось 9 к поперечной балке 6 рамы с помощью расположенного по продольной оси горизонтального пальца, обеспечивая поперечное качание оси и контакт всех колес с площадкой при движении по неровностям.
Погрузчик приводится в действие совокупностью устройств, называемых приводом. Привод включает источник энергии - двигатель 5 внутреннего сгорания, силовые передачи к исполнительным механизмам - ведущему мосту 12, гидроцилиндрам подъема груза и наклона грузоподъемника, рулевому управлению.
Двигатель преобразует работу продуктов сгорания топлива в механическую энергию, которая передается к исполнительным механизмам с помощью силовых передач. В передачах различают ведущие и ведомые звенья. Ведущим называют звено, передающее движение, ведомым - звено, получающее движение от ведущего.
Погрузчики:
а - 4014; б - БВ2733.33.6 (НРБ);
1-рабочее оборудование, 2 - пульт управления, 3 - рулевое управление, 4 - сиденье, 5 - двигатель, 6 - балка, 7 - буксирная скобка, 8 - противовес, 9 - ось, 10 - привод гидронасосов, 11 - тормозная система, 12 - ведущий мост, 13 - рама, 14- кабина
Движение, ведущего звена к ведомому передается с преобразованием скоростей крутящих моментов.
Силовые передачи бывают механические, гидравлические, электрические. Механическая передача состоит из зубчатых передач, валов муфт, передающих энергию от двигателей непосредственно к исполнительным механизмам. В гидравлических и электрических передач схема передачи энергии более сложная. В этих случаях привод включает несколько силовых передач: механическую, передающую энергию от двигателя к гидравлическому насосу (или электрическому генератору); гидравлическую (или электрическую), передающую энергия рабочей жидкости (или электрического тока) от гидронасоса (и генератора) к гидравлическому (электрическому) двигателю; механическую, передающую механическую энергию от гидравлическое двигателя (электродвигателя) к исполнительному механизму.
В погрузчике применяются механическая передача к ведущему мосту и гидравлическим насосам и гидравлическая - к рабочему оборудованию и механизму рулевого управления.
Исполнительными механизмами погрузчика управляют с пулы управления, на котором размещаются органы управления - рычаг и педали, контрольные приборы, сигнализирующие о работе двигателя и других системах машины.
Классификация. По назначению погрузчики выпускаются общего назначения и специальные.
Погрузчики общего назначения изготовляют в соответствии с ГОС 16215-80 фронтальными двух типов: универсальные и улучшение проходимости. Первые предназначены для универсальных условия эксплуатации (на открытых площадках с усовершенствованным покрытием, в цехах и складах, вагонах, трюмах и т. п.). Они отличают небольшими размерами и обладают высокой маневренностью. Вторые работают на открытых площадках, в том числе грунтовых. Погрузчики общего назначения предназначены для работы при температур окружающего воздуха от +40 °С до -40 °С.
По номинальной грузоподъемности погрузчики разделяют группы, соответствующие ряду грузоподъемностей 1000, 2000, 32 5000, 10 000 и 25 000 кг.
Вилочный погрузчик представляет собой специальную складскую технику, предназначенную для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, транспортировки и складирования различных грузов. Устройство погрузчика – это слаженная система, включающая массу компонентов и дополнительного оборудования. Какие составляющие входят в устройство автопогрузчика, как он работает?
Конструкция погрузчика
Сегодня выпускается богатый модельный ряд вилочных погрузчиков. Конструкция разных моделей может отличаться.
Но, в большинстве своем общее устройство автопогрузчика предполагает наличие следующих компонентов и узлов:
- двигатель;
- аккумуляторные батареи (актуально для электрических моделей);
- шасси;
- шины;
- механизмы тормоза;
- грузоподъемное устройство;
- система управления;
- навесное оборудование.
Разберем более детально функциональное назначение и особенности, ключевых составляющих устройства погрузчика вилочного типа.
Двигатель
Самый главный элемент устройства автопогрузчика (дизельного или электрического) – силовой агрегат, он же двигатель. Сегодня производятся вилочные погрузчики, оснащающиеся одним из двух видов двигателей: электрическим или внутреннего сгорания (ДВС). Последние, в свою очередь, делятся на дизельные, бензиновые и газовые. Некоторые производители предлагают модели с гибридными силовыми агрегатами, что позволяет работать на разных видах топлива. Большинство погрузчиков, применяющихся в европейских странах, оснащены газовыми или электрическими двигателями. Это обусловлено экономичностью и экологичностью данной техники.
Зачастую компании, выпускающие погрузчики, применяют в своей технике двигатели от сторонних производителей. Так, чаще всего, вилочные погрузчики оснащаются двигателями от «Nissan» или «GM».
Разберем несколько самых популярных моделей двигателей данных производителей и их характеристики:
Электрическая схема погрузчика лежит в основе системы управления техникой. Это комплекс электронных компонентов, включающий микропроцессоры, контроллеры и другие детали, обеспечивающий автоматическое или полуавтоматическое управление всеми узлами вилочного погрузчика, и, прежде всего, двигателем.
Грузоподъемное устройство
Устройство вилочного автопогрузчика любой модели обязательно предполагает наличие специального узла, отвечающего за подъем груза. Выпускаемые сегодня погрузчики стандартного типа способны поднимать грузы на 8 м. Существуют и специализированные высотные краны, максимальная высота подъема которых достигает 18 м. Подъем грузов на значительную высоту связан с массой опасностей. Для снижения рисков производители устанавливают на свою технику специальные системы, защищающие от воздействия вибрации и нивелирующие эффект неровности площадки, на которой работает погрузчик. Благодаря этому, снижается вес мачты, ее конструкция становится более жесткой и прочной.
Погрузочные агрегаты имеют мачты, которые поднимают грузы посредством специальных гидроцилиндров. Гидросхема погрузчика обеспечивает плавный подъем и высокую безопасность в процессе работы машины. Модели с выдвигающимися мачтами не имеют узла, отвечающего за ее наклон, поскольку центр тяжести этих агрегатов смещается настолько значительно, что наклон попросту привел бы к опрокидыванию. Такие модели погрузчиков оснащаются наклоняющимися вилами.
Шины
Автопогрузчики могут применяться в самых разных условиях. Машины используются как на складах с ровным полом, так и на открытых площадках, порой вообще не имеющих никакого покрытия, что особенно актуально для стройплощадок. На производственных предприятиях на полу зачастую имеется металлическая стружка, по которой и приходится передвигаться погрузчикам.
Поэтому используются различные виды шин, подбирающиеся, исходя из условий использования:
- пневматические;
- бандажные;
- суперэластик.
Пневматические шины по конструкции похожи на автомобильные, но усилены дополнительными кордовыми слоями. Позволяют применять погрузочную технику на различных поверхностях. Могут использоваться на плотном грунте и заснеженной поверхности. Слой воздуха обеспечивает сглаживание неровностей, что положительно сказывается на сроке службы трансмиссионной системы.
Бандажные шины производятся из специального материала, содержащего в своем составе резину, и металлического внутреннего кольца. Предназначены для использования на ровных покрытиях. Отличаются превосходной прочностью, могут подвергаться значительным нагрузкам.
Шины типа суперэлатстик являются комбинацией двух вышерассмотренных вариантов. При необходимости они могут быть заменены на пневматические. Конструкция таких шин предполагает наличие 3-х слоев из вещества, содержащего резину. Внутренний слой предназначен для фиксации шины на стальном дисковом ободе. Средний слой выполняет амортизирующую функцию. Последний слой может иметь рисунок. Если рисунка нет, использование таких шин допускается исключительно на твердых ровных поверхностях.
На большинстве современных погрузчиков используются шины от производителей «SOLIDEAL» (Бельгия, выпускает все разновидности шин) или «Advance» (Китай, основная специализация – изготовления шин суперэластик).
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.
И. Попов
Стандартным рабочим органом грузоподъемного механизма напольного транспортного средства (погрузчика, штабёлера и др.) обычно являются вилы, поскольку именно они наиболее удобны для перегрузки и транспортировки поддонов. Грузоподъемник способен наклоняться вперед-назад из вертикального положения, чтобы груз удобно было взять, а также в целях повышения его устойчивости при перевозке. Для нормальной работы транспортного средства грузоподъемник должен соответствовать определенным требованиям. Должны обеспечиваться:
- принудительная остановка вил в крайнем верхнем положении грузоподъемника и в крайних положениях при наклоне вперед-назад;
- прочность элементов грузоподъемника при поднятии на максимальную высоту груза массой, равной 1,33Q (где Q – номинальная грузоподъемность);
- подъем груза массой 1,2Q на высоту не более 0,3...0,5 м;
- скорость опускания груза при обрыве рукава трубопровода рабочей жидкости не более 0,6 м/с при температуре масла (40±10)° С;
- самопроизвольное опускание груза со скоростью не более 10 мм за 10 мин при температуре масла 25...40° С;
- достаточная видимость трассы и зоны обработки груза при движении и взятии груза.
Простейшая схема грузоподъемного механизма показана на рис. 1, а. Грузоподъемный механизм состоит из вил 1 с кареткой для их крепления; подвижной рамы 2; неподвижной рамы (наружной) 3; гидроцилиндра, в свою очередь состоящего из наружного цилиндра 5 и внутреннего цилиндра 6 с плунжером 4; цепи; балансира 7 с роликами для цепей. Гидроцилиндр крепится к нижнему основанию наружной рамы через сферический подшипник. На штоке гидроцилиндра закреплен балансир с двумя роликами для направления движения цепей. Каретка снабжена четырьмя роликами для перемещения ее по направляющим грузоподъемника и восприятия нагрузок, действующих перпендикулярно плоскости рамы, и четырьмя роликами для восприятия нагрузок, действующих в плоскости рамы. При подаче масла в полость гидроцилиндра начинает движение шток, который, действуя на балансир через цепи, приводит в движение каретку. Скорость движения каретки при этом вдвое больше скорости движения штока.
Максимальная высота подъема вил Н определяется расстоянием от уровня пола до нижней поверхности вил, поднятых на максимальную высоту при вертикальном положении грузоподъемника. Важным параметром является и так называемая строительная высота грузоподъемника, которая определяется расстоянием от уровня пола до верхней точки установленного вертикально грузоподъемника при полностью опущенных вилах. Большинство конструкций грузоподъемников погрузчиков разных производителей обеспечивают подъем вил на величину свободного хода (в табличных характеристиках погрузчиков этот параметр обозначается h2 или free lift). Транспортный свободный ход грузоподъемника, т. е. та высота, на которую необходимо поднять паллету, чтобы ее можно было беспрепятственно перевозить, для большинства моделей составляет 80...300 мм. Есть модели с рабочим свободным ходом вил 1 200...1 500 мм. Наличие у модели рабочего свободного хода является необходимым условием для использования ее на железнодорожных станциях или в портах, поскольку позволяет свободно применять погрузчик для работ внутри грузовых контейнеров или вагонов с поддонами, расположенными во втором ярусе. В зависимости от числа рам и высоты подъема вил без увеличения строительной высоты грузоподъемника различают типы грузоподъемников, показанные на рис. 2.
Кинематическая схема двухрамного грузоподъемника со свободной высотой подъема вил показана на рис. 1, а. При подаче масла в гидроцилиндр начинает движение наружный цилиндр 5, который поднимает вилы 1 посредством цепей, перекинутых через ролики балансира 7, закрепленного на цилиндре 5. В этом случае скорость движения вил оказывается вдвое больше скорости внутреннего цилиндра 6. После окончания хода наружного цилиндра по внутреннему начинается вторая ступень – выдвижение внутренней рамы 2 за счет силового действия цилиндра 5, который продолжает движение с внутренним цилиндром относительно плунжера 4, закрепленного на наружной раме. Скорость движения вил на второй ступени равна скорости движения наружного цилиндра.
В трехрамном грузоподъемнике наибольшее применение получила схема подъема вил, показанная на рис. 1, в. Помимо основных элементов, изображенных на рис. 1, а, данная схема включает промежуточную раму 7. Одноходовой цилиндр 5 закреплен на неподвижной наружной раме 3. Шток 4 гидроцилиндра, воздействуя на среднюю раму 7, поднимает ее вместе с закрепленным на ней полиспастом 6. Внутренняя рама 2 с блоком получает движение от цепи, перекинутой через блок, со скоростью вдвое большей, чем скорость штока 4. Одновременно с движением внутренней рамы с закрепленным на ней блоком за счет действия цепи, связанной одним концом с кареткой, а вторым концом – со средней рамой 7, движутся вилы 1. Скорость движения вил вдвое больше скорости движения внутренней рамы 2 и вчетверо больше скорости движения штока 4 гидроцилиндра.
Трехрамный грузоподъемник со свободной высотой подъема вил изображен на рис. 1, б. Подъем вил 1 на свободную высоту осуществляется наружным цилиндром 5 при помощи цепи, перекинутой через блок 7, закрепленный на цилиндре 5. Выдвижение внутренней рамы происходит одновременно с выдвижением средней рамы 8. Внутренняя рама выдвигается за счет действия второй ступени 6 гидроцилиндра. При перемещении рамы 2 с помощью цепи, перекинутой через блок 7, который закреплен на средней раме 8, движется рама 8.
В типовой конструкции двухрамного грузоподъемника (высота подъема 2,0...2,8 м) наружная рама выполнена неподвижной, внутренняя – подвижной, имеется цилиндр подъема одностороннего действия и две цепи каретки. Внутренняя рама перемещается по роликам вдоль наружной рамы. Эксцентриковая ось боковых роликов позволяет регулировать боковые зазоры между роликами и рамами. Натяжение цепей регулируют с помощью тяг, разницу в натяжении компенсирует балансир, закрепленный на оси каретки.
У типового трехрамного грузоподъемника (высота подъема до 4,5 м) наружная рама неподвижная, средняя и внутренняя – подвижные. У каретки две цепи, у средней рамы – одна. Цилиндр подъема выполнен двухступенчатым одностороннего действия. Натяжение цепей регулируют с помощью тяг, разницу в натяжении цепей каретки компенсирует балансир.
Двухрамные и трехрамные грузоподъемники крепят шарнирно на кожухах полуосей ведущего моста. К корпусу электропогрузчика они присоединены цилиндрами наклона.
Подъем вил и наклон грузоподъемника у погрузчика обеспечивает гидравлическая система, куда входят масляный бак, насос, гидрораспределитель, цилиндры подъема и наклона грузоподъемника, трубопроводы. Гидросистема приводится в действие при помощи гидрораспределителя, электрически сблокированного с электродвигателем подъема. При включении гидросистемы на наклон или подъем одновременно включается электродвигатель механизма подъема, который, приводя в действие насос, создает необходимое давление рабочей жидкости. Гидрораспределитель оборудован редукционным клапаном, отрегулированным на определенное давление.
Опускается грузоподъемник под действием груза или только каретки с вилами, без включения электродвигателя подъема. Рабочая жидкость из цилиндров поступает по трубопроводам в полость низкого давления гидрораспределителя, откуда по шлангу сливается в бак через масляный фильтр. К цилиндру подъема рабочая жидкость подводится через дроссель постоянного расхода, который обеспечивает опускание вил погрузчика с минимальными отклонениями скорости от номинальной величины независимо от нагрузки на вилы, а также опускание груза со скоростью, близкой к рабочей, при аварийном обрыве рукава трубопровода, подводящего рабочую жидкость к цилиндру подъема.
Удачной иллюстрацией использования грузоподъемных механизмов разных типов в конструкциях погрузчиков и электроштабелёров различной грузоподъемности являются модели компании Toyota. Конструкция стандартной двухсекционной «широкой» мачты типа V (рис. 3) обеспечивает наилучший передний обзор зоны обработки груза из кабины оператора погрузчика. Эта мачта используется для выполнения самого широкого круга задач при достаточно больших рабочих площадях на складе. На рис. 4 представлена конструкция двухсекционной мачты типа FV со свободным рабочим ходом вил. Большая величина свободного хода позволяет эффективно использовать пространство склада и делает применение этой модели оптимальным в том случае, когда необходимо штабелировать груз до самого потолка. Эта мачта предназначена для использования в низких складских помещениях, в контейнерах и трюмах кораблей. Трехсекционная мачта типа FSV со свободной рабочей высотой подъема (рис. 5) используется для заполнения грузами помещения с потолками высотой более 5 м. Погрузчик с таким грузоподъемником эффективен при работе в складских помещениях с низким входом-выходом или на ограниченных площадях. В таблице представлены сведения о грузоподъемниках, которые используются на различных моделях вилочных погрузчиков Toyota последних серий.
