Рекомендации по подбору фронтального погрузчика

Производители делят фронтальные погрузчики по сферам использования на две большие категории: промышленные и коммунальные. Промышленные преимущественно работают, выполняя погрузку или погрузку с перевозкой и циклически перемещаясь при этом по V-образному, L- или Y-образному маршруту. Промышленный погрузчик может работать непрерывно всю рабочую смену. Характер работ в коммунальной сфере требует от погрузчика более разнообразных действий, в том числе копание, погрузка и подъем, причем погрузчик может нередко простаивать с выключенным двигателем или работая на холостом ходу.

С чего начать?

Выбирая фронтальный погрузчик, важно прежде всего определить для себя, какие он должен иметь показатели по производительности и минимальной совокупной стоимости владения. Значительную часть затрат при работе погрузчика составляет стоимость потребленного топлива. У современных фронтальных погрузчиков значительно повысилась топливная экономичность по сравнению с моделями предыдущего поколения. Однако критерием выбора фронтального погрузчика должен быть не сам расход топлива, а соотношение производительности и расхода топлива. Ведь можно выбрать из имеющегося ассортимента погрузчик с минимальным расходом топлива, но если в результате такой «экономии» производительность машины будет очень низка, затраты на тонну обработанного материала будут высокими.

Очень распространенная ошибка при подборе погрузчика – неправильный выбор его типоразмера. Производительность погрузчика должна быть согласована с объемом работы, которую машина будет выполнять. Ведь погрузчик может быть очень экономичным по расходу топлива, но если он будет простаивать половину рабочего времени, выполнив всю работу, ни о какой экономичности уже не может идти речи. Вы знаете, какое количество материала вам нужно погрузить и вывезти за день и сколько самосвалов у вас в распоряжении. По массе и плотности материала можно определить точное значение емкости ковша и грузоподъемности машины, составить точный график подачи самосвалов на погрузку.

К сожалению, в надежде сэкономить покупатели часто выбирают машины меньше, чем нужно. Затем они навешивают ковши большей емкости, чем положено. Но в результате они так и не получают ни нужной им грузоподъемности, ни производительности.

Но и «больше» не всегда означает «лучше». Использование двигателя меньшего рабочего объема открывает возможности для экономии топлива. Среди производителей фронтальных погрузчиков в последнее время появилась такая тенденция: новые модели комплектуются двигателями меньшего, чем у предыдущей модели, объема.

Так, опыт компании JCB доказывает, что двигатели меньшего рабочего объема могут быть более производительными и экономичными. Первым фронтальным погрузчиком JCB, соответствующим экологическим нормам Tier 4 Final, стала мод. 457. В то время как модель предыдущего поколения оснащалась 8,9-литровым двигателем Cummins, в мод. 457 используется 7,7-литровый двигатель MTU мощностью 258 л.с. Несмотря на уменьшение рабочего объема, мощность и крутящий момент у этого двигателя выше, чем у Cummins.

Трансмиссию нужно выбирать тщательно

Большое влияние на топливную экономичность погрузчика оказывает конструкция трансмиссии.

Гидротрансформатор позволяет многократно увеличить крутящий момент при выполнении земляных работ, однако при увеличении скорости движения он становится причиной уменьшения к.п.д. Блокировка гидротрансформатора превращает его в прямую передачу и устраняет его проскальзывание, тем самым повышая к.п.д. при движении на более высоких скоростях, помогает погрузчику преодолевать крутые подъемы. При выполнении погрузки с перевозкой блокировка гидротрансформатора позволит экономить до 20% топлива и более.

Например, компании Volvo CE за счет использования нескольких технологических разработок удалось добиться уменьшения потребления топлива на величину до 18% у их новых фронтальных погрузчиков мод. L110H и L120H. Комплексная система трансмиссии OptiShift компании Volvo СЕ обеспечивает блокировку гидротрансформатора, а также с помощью системы «Реверса за счет торможения» (RBB) автоматически уменьшает обороты двигателя и включает рабочие тормоза, когда оператор переключает направление движения на противоположное. Такой порядок работы уменьшает напряжение в трансмиссии и расход топлива. Специальная педаль Есо обеспечивает еще более интенсивное реверсное движение, позволяя оператору поддерживать наиболее эффективные с точки зрения мощности обороты двигателя. Отметим, что наличие этой системы увеличивает стоимость погрузчика на вторичном рынке, поскольку повышает его производительность и топливную экономичность. Покупатель наверняка согласится заплатить несколько больше, чтобы приобрести машину с дополнительным оборудованием, которая будет приносить ему больше прибыли.

У погрузчиков Komatsu в системе управления имеется функция SmartLoader Logic, которая управляет блокировкой гидротрансформатора, обеспечивая передачу на колеса крутящего момента оптимальной величины. Это позволяет погрузчику уверенно трогаться с места, преодолевать подъемы, увеличить максимальную скорость и экономить топливо в самых сложных условиях.

Если погрузчику приходится выполнять перевозку грузов, преодолевая подъем, рекомендуется использовать машину с 5-ступенчатой трансмиссией, особенно это относится к погрузчикам больших типоразмеров. За счет увеличения числа передач в трансмиссии электронная система управления может подбирать оптимальные передачи для движения машины при определенных условиях, например, когда погрузчик совершает много поездок, выполняя транспортировку и погрузку материала, это может дать прирост экономии топлива на 3–5%, а максимальная скорость движения останется такой же, как с 4-ступенчатой трансмиссией.

Блокируемые гидротранформаторы и 5-ступенчатые трансмиссии все чаще применяются в конструкциях фронтальных погрузчиков.

Case Construction Equipment, например, утверждает, что ее мод. 821F и 921F класса Tier 4F расходуют топлива до 30% меньше, чем модели предыдущего поколения. Для новых моделей предлагается 5-ступенчатая трансмиссия с блокируемым гидротрансформатором, но преимущества этой опционной трансмиссии не ограничиваются только экономией топлива. Эта трансмиссия улучшает разгонные характеристики машины, скорость движения, способность преодолевать подъемы и за счет исключения потерь мощности может повысить топливную экономичность на 8% по сравнению со штатной трансмиссией. Пятиступенчатая трансмиссия также оснащена системой Case Powerinch, которая обеспечивает движение с «ползущей» низкой скоростью, удобной, когда нужно, осторожно подъехать к какому-нибудь объекту, поддерживая в то же время высокие обороты двигателя, чтобы обеспечить достаточную мощность гидравлического оборудования. Функция Powerinch обеспечивает оптимальное управление и точность маневрирования при работе в тесном пространстве независимо от оборотов двигателя и угла наклона поверхности, что идеально для операций погрузки с коротким рабочим циклом.

Фронтальные погрузчики Doosan оснащены полностью автоматической коробкой передач, встроенные средства электронного управления обеспечивают производительность, экономичность и долговечность работ. Трансмиссия этих погрузчиков имеет три режима работы: ручной, автоматический (автоматическое переключение для всех передач) и полуавтоматический, что обеспечивает широкий диапазон возможностей для оператора.

Некоторые производители до сих пор предлагают для фронтальных погрузчиков открытые (неблокируемые) дифференциалы в стандартной комплектации и дифференциалы повышенного трения либо механизмы блокировки дифференциалов в качестве опций. У других производителей блокируемые дифференциалы или дифференциалы повышенного трения входят в штатную комплектацию некоторых моделей. Для большинства работ дифференциалы с блокировочными устройствами на обеих осях не требуются, исключение составляет работа с сыпучими материалами, например штабелирование зерна на открытых площадках. Для тяжелых погрузчиков, работающих в щебеночных и других карьерах, блокировки дифференциалов не нужны, считают специалисты.

Также в качестве опций могут предлагаться усиленные оси.

Например, Doosan и Hyundai предлагают в стандартной комплектации передние и задние оси с дифференциалом повышенного трения на моделях с ковшом емкостью до 4 м³, по заказу предлагаются передний и задний дифференциалы с электрическим блокировочным устройством. Погрузчик Hyundai с ковшом 5 м³ предлагается с дифференциалом повышенного трения на передней оси, а опционно с полной блокировкой трансмиссии и электрическим блокиратором переднего дифференциала. На погрузчики Doosan с ковшом 5 м³ и более в стандартной комплектации производитель устанавливает передний и задний мосты с планетарными редукторами, блокировкой переднего дифференциала DHL (100%), что обеспечивает оптимальное сцепление с дорогой в любых условиях.

Гидростатические трансмиссии в последнее время также были усовершенствованы. Например, в погрузчиках Doosan мод. DL200-5 и DL200TC-5 используется гидростатическая трансмиссия. В результате повысилась производительность при одновременном снижении оборотов двигателя, что принесло повышение топливной экономичности. Электронная система управления контролирует мощность, которую передает гидростатическая трансмиссия, в том числе обеспечивается максимальная скорость движения погрузчика независимо от оборотов двигателя.

Выбирая фронтальные погрузчики больших типоразмеров (с ковшами более 4 м³), часто забывают о дополнительной системе охлаждения масла в картерах мостов. Фронтальные погрузчики теперь стали использовать в качестве больших вилочных погрузчиков. Они перевозят на вилочных захватах материалы на значительные расстояния по большим строительным площадкам, при этом температура масла в картерах осей увеличивается. Системы охлаждения позволяют предотвратить перегрев масла и выход осей из строя. При надежной работе системы охлаждения срок службы осей и тормозных механизмов увеличивается.

Компания Volvo CE, учитывая важное значение охлаждения масла в картерах мостов, ввела в стандартную комплектацию своих фронтальных погрузчиков это оборудование. Тормозные механизмы служат насосами и обеспечивают циркуляцию масла, как только колесо начинает вращаться. В результате и масло, и тормозные механизмы охлаждаются, и срок службы компонентов оси увеличивается.

Выбирая трансмиссию погрузчика, не забывайте о шинах. Наиболее популярны радиальные шины, поскольку они при прочих равных условиях гарантированно прослужат дольше диагональных. Иногда погрузчики комплектуются сплошными (массивными) шинами, которые идеально подходят для твердых покрытий и уплотненного грунта.

Важно правильно подобрать ковш

Ковш – это один из самых важных компонентов для фронтального погрузчика. От коэффициента наполнения ковша во многом зависит экономичность работы всего фронтального погрузчика. Ковш оптимальной конструкции при внедрении в материал должен заполняться без усилий, чтобы затраты времени и топлива на эту операцию были минимальными. Считается, что у ковша должно быть длинное дно, чтобы материал лучше «затекал» в ковш, фасонные края, лучше удерживающие материал в ковше, и козырек, не дающий материалу просыпаться на рычаги. Если подобран ковш «неподходящей» конструкции, оператор будет затрачивать больше времени, чем нужно, на набор материала, который к тому же может рассыпаться из ковша. Это приводит к дополнительным затратам рабочего времени и топлива. Неправильно подобранный ковш может ухудшать обзор оператору.

От правильного выбора размера ковша зависит производительность погрузчика. Чтобы правильно выбрать размеры ковша, нужно знать плотность материала, с которым предстоит работать. Например, погрузчик со штатным ковшом емкостью 2 м³ можно оснастить 4-кубовым ковшом, если нужно грузить легкий материал. Если приходится работать с материалами различной плотности, погрузчик можно оснастить быстродействующим адаптером для сменных ковшей и менять ковши не покидая кабины.

Быстродействующий адаптер – это еще один из очень популярных видов опционного оборудования, он увеличивает универсальность погрузчика, позволяет использовать его для выполнения множества различных работ. Быстродействующий адаптер можно довольно легко приобрести отдельно на вторичном рынке.

Специалисты компании Caterpillar учитывали все перечисленные выше факторы, а также механику движения материала при заполнении ковша и вопросы согласования конструкции ковша с возможностями машины, когда разрабатывали ковши серии Caterpillar Performance. При сравнительных испытаниях погрузчиков мод. Cat 972H и 980H, оснащенных обычными ковшами и ковшами Caterpillar Performance, последние обеспечили в среднем 5–7% экономии топлива, 3–5 сек сокращения времени выполнения цикла погрузки и увеличение на 0,5–1,5 т полезного груза за один проход машины.

Компания Doosan оснащает все модели фронтальных погрузчиков стандартной комплектации усиленными ковшами: усиление идет в четырех точках дополнительными пластинами, что дает увеличенный ресурс работы ковша на сложных грунтах и материалах.

Увеличенная высота подъема

Стрелы, обеспечивающие увеличенную высоту разгрузки ковша, очень популярны для выполнения некоторых работ. Они удобны для загрузки (самосвалов, в самосвалы), грохотов, дробилок – в общем, в любых случаях, когда нужно разгружать ковш на большой высоте. С такой стрелой радиус рабочей зоны погрузчика увеличивается, он может выгружать материал на середину кузова самосвала. Другим преимуществом удлиненной стрелы является увеличенное расстояние от передних колес до ковша. При копании это обеспечивает дополнительную защиту колес от повреждения острыми осколками и другими абразивными материалами. А ведь шины это обычно одна из самых больших статей расходов на заменяемые компоненты у погрузчика.

Не забудьте, что при установке удлиненной стрелы иногда требуется установить и дополнительный противовес, чтобы скомпенсировать увеличение радиуса рабочей зоны машины. Это тоже очень популярная опция, например, 80% машин Case комплектуются утяжеленными противовесами. Эти опции могут увеличить цену погрузчика на вторичном рынке.

У погрузчиков Kawasaki стрелы с увеличенной высотой подъема и разгрузки ковша или с увеличенным вылетом обозначаются индексом XTD. В зависимости от типоразмера машины увеличение высоты подъема и радиуса рабочей зоны может составить 300–450 мм. Конечно, и стоимость погрузчика увеличится.

Как опцию удлиненную стрелу предлагает компания Doosan для линейки своих погрузчиков DL и DISD (Doosan Infracore Shandong) в вариантах High Lift и Super Long Boom .

Китайская компания SEM также предлагает для своих фронтальных погрузчиков удлиненные стрелы.

Расширение возможностей гидравлического оборудования

Еще один популярный вид специализированного опционного оборудования – это дополнительная секция с третьим золотником в гидрораспределителе, ее выбирают 50–60% покупателей. Обычно такая опция предлагается для погрузчиков средних типоразмеров, для которых имеет большое значение возможность использовать разнообразное сменное навесное оборудование. Дополнительная секция гид­рораспределителя обеспечивает более широкие возможности в использовании сменного навесного оборудования, например, позволяет установить на стрелу грейфер, подметальную щетку или кусторез. Эта опция увеличивает цену машины на вторичном рынке.

Компания Case предлагает по заказу установку 3-й секции гидрораспределителя и выпускает комплект деталей для установки даже 4-й секции. Дополнительные секции гидрораспределителя наиболее часто устанавливаются на мод. Case 621F, 721F и 821F, доля этих моделей, оборудованных данной опцией, обычно составляет около 72%. Из более тяжелых моделей данной опцией оснащается около 60%, но выбор данной опции всегда зависит от конкретного предназначения погрузчика.

Погрузчики Caterpillar мод. 950М и 962М могут задействовать 4 функции гидравлического оборудования одновременно, тогда как большинство конкурирующих моделей только 3 функции. Подметание можно привести как пример работы, когда пригодятся именно 4 функции гидросистемы. Оператор может перемещать подметальную щетку в поперечном движению машины направлении, не маневрируя путем складывания сочлененной рамы самой машиной.

Компания Hyundai ввела новую систему, названную ICCO (Intelligent Clutch Cut Off – «электронная система выключения сцепления»). Система обеспечивает возможность бесступенчатого выбора момента выключения сцепления, за счет чего больше мощности двигателя может быть использовано для привода гидросистемы, например, при подъеме стрелы, чтобы разгрузить ковш. Это обеспечивает общее 5%-ное увеличение производительности погрузчиков новой серии Hyundai HL900.

Doosan устанавливает для российского рынка дополнительную гидролинию уже в базовой комплектации для погрузчиков линейки DL, а также опционально на бюджетную линейку погрузчиков DISD (Doosan Infracore Shandong).

Оборудование, обеспечивающее комфортные условия работы в кабине

Современные операторы дорожно-строительных машин хотят работать в комфортных условиях и уже не склонны мириться с неудобствами, которые были обычными 10–20 лет назад. Производители техники стремятся удовлетворить эти запросы.

Операторы проводят в кабине по 8–10 ч, и чем больше они устают, тем меньше производительность их труда, поэтому оборудование кабины должно быть эргономичным. Потребители теперь предпочитают вместо обычных сидений сиденья с пневмоподвеской. Их намного проще отрегулировать по высоте и в продольном направлении, к тому же пневмоподвеска намного эффективнее гасит при езде толчки и вибрацию.

В кабине CommandPlus фронтального погрузчика JCB мод. 457 передние стойки передвинуты на одинаковую ширину с задними стойками, чтобы обеспечить панорамный обзор зоны перед машиной. На правой передней стойке располагаются все переключатели и дополнительные органы управления, а также два экрана, третий – на центральной консоли, а все основные органы управления расположены на консоли, соединенной с сиденьем, и могут вместе с ним перемещаться.

Некоторые производители предлагают модели «с полным оборудованием», то есть в штатной комплектации с оборудованием, которое у других производителей предлагается «по заказу». Например, в стандартную комплектацию фронтальных погрузчиков Hyundai входит пневмоподвеска и подогрев сиденья; электрообогреватель кабины, который быстро поднимает и поддерживает комфортную температуру воздуха в кабине до тех пор, пока не прогреется жидкость в системе охлаждения и не заработает жидкостный отопитель; аудиоаппаратура с Bluetooth; вентилятор с автоматическим реверсом, кондиционер/ отопитель с автоматическим электронным управлением; система дистанционного сопровождения HiMate; зеркала заднего вида с электроподогревом; третья секция в гидрораспределителе; дифференциалы повышенного трения на всех осях и между осями. Перечисленное оборудование обходится клиенту существенно дешевле по сравнению с тем, когда оно включено в список опций.

В своих кабинах компания Doosan может обеспечить оператору комфорт, соизмеримый с кабиной автомобиля. В базовой комплектации установлены: сиденье с пневмоподвеской, опоры для запястья, системы кондиционирования и обогрева стекол, двойная фильтрация воздуха с возможностью режима рециркуляции, рулевая колонка с функцией регулировки по высоте и вылету, джойстики управления рабочим оборудованием и многое другое.

Многие производители предлагают оборудование, повышающее безопасность работы за счет улучшения обзора зоны вокруг машины: камеры заднего вида в стандартной комплектации или как опцию дополнительные осветительные приборы, полезные, если строителям приходится работать по ночам.

Так, Case предлагает камеры заднего и бокового вида, комплекты фонарей.

Кроме того, Volvo CE предлагает устройство дистанционного отпирания двери кабины. Если машина стоит в неосвещенном месте, оператор может подойти к ней и просто нажать кнопку. Дверь будет отперта, в кабине загорится свет и осветит ступени, оператор сможет безопасно подняться в кабину.

Управление джойстиками тоже можно отнести к числу наиболее популярного оборудования, делающего работу оператора комфортной. С управлением такого типа уменьшается утомляемость оператора, особенно при выполнении циклически повторяющихся операций с движением по V- или L-образному маршруту.

Volvo CE предлагает эргономичное управление джойстиками: левой рукой вы управляете движением погрузчика, меняете направление движения на противоположное, а правой – всеми функциями гидравлического управления. Целыми днями вращая рулевое колесо и двигая рычаги, оператор сильно устает. От одного крайнего положения до другого нужно сделать рулевым колесом 3,5 оборота. Управляя джойстиком, оператор всего лишь двигает пальцами, и рулевой механизм поворачивается от одного крайнего положения до другого очень быстро. Управлению джойстиком больше отдают предпочтение молодые операторы, то есть решение компании о приобретении этой опции зависит еще и от возрастного состава ее операторов.